§ 14. Класс Однодольные. Семейства Лилейные и Злаки (Мятликовые)

Класс покрытосеменных (цветковых) растений (объединяющий более 60 семейств и свыше 60 тыс. видов), зародыш семени которых имеет только одну семядолю.

• 1. Корневая система и проводящие пучки — зародышевый корешок быстро отмирает, формируется мочковатая корневая система из придаточных корней; проводящие пучки в стебле замкнутые (лишены камбия) и разбросаны диффузно по всей толще.
• 2. Морфология листьев — листья простые, цельнокрайные, с параллельным или дуговым жилкованием, часто с развитым трубчатым влагалищем, охватывающим междоузлие стебля.
• 3. Строение цветка — цветок преимущественно трехчленного типа (число лепестков, чашелистиков и тычинок кратно 3: формула $О_{3+3}Т_{3+3}П_1$), с простым венчиковидным или чашечковидным околоцветником.

Семейство класса Однодольные (около 650 видов), представленное преимущественно многолетними травами с видоизмененными подземными побегами (луковицами или корневищами) и трехчленными цветками с простым околоцветником.

• 1. Строение и формула цветка — цветок правильный, формула $*О_{3+3}Т_{3+3}П_1$; простой околоцветник состоит из 6 ярко окрашенных свободных или сросшихся листочков, расположенных в два круга (по 3); 6 тычинок в двух кругах и 1 крупный пестик с трехлопастным рыльцем.
• 2. Плоды и семена — плод сухая многосемянная трехстворчатая коробочка (тюльпан, рябчик) либо сочная ягода (ландыш майский, вороний глаз); семена богаты питательным эндоспермом, окружающим зародыш.
• 3. Представители и значение — декоративные луковичные садовые культуры (тюльпан, лилия, рябчик), комнатные растения (алоэ, драцена), лекарственные и ядовитые дикорастущие травы (ландыш майский, вороний глаз, купена).

Семейство класса Однодольные (одно из важнейших в растительном покрове Земли), характеризующееся полым стеблем-соломиной, вставочным ростом, листьями с влагалищами и соцветиями из колосков.

• 1. Строение цветка и формула — цветки мелкие, невзрачные, формула $\uparrow О_{(2)+2}Т_3П_1$; околоцветник редуцирован: состоит из 2 цветковых чешуй и 2 мелких цветковых плёнок (лодикул); в цветке 3 тычинки на длинных нитях и 1 пестик с двумя сидячими перистыми мохнатыми рыльцами.
• 2. Соцветия и плод — элементарное соцветие — колосок с двумя колосковыми чешуями у основания; колоски собраны в сложный колос (пшеница, рожь, ячмень) или метёлку (овёс, просо, мятлик, рис); плод — сухая односемянная зерновка, околоплодник которой намертво сросся с семенной кожурой.
• 3. Вставочный рост и соломина — стебель цилиндрический, полый в междоузлиях с заполненными плотной тканью узлами; удлинение стебля происходит за счет вставочной меристемы в основаниях междоузлий.

Характерный тип стебля большинства растений семейства Злаки, представляющий собой цилиндрический стебель с полыми междоузлиями и вздутыми плотными узлами, заполненными живыми тканями.

• 1. Анатомические свойства — полая трубчатая конструкция обеспечивает высокую механическую прочность на изгиб при минимальном расходе строительного биоматериала (принцип полой балки).
• 2. Механизм роста — растет за счет деления клеток вставочной образовательной ткани (интеркалярной меристемы) в основании каждого отдельного междоузлия.
• 3. Исключения среди злаков — у некоторых крупных злаков (кукуруза, сахарный тростник, сорго) междоузлия не полые, а полностью заполнены рыхлой запасающей паренхимой.

Растения семейства Злаки (Мятликовые) обладают уникальным комплексом анатомических и морфологических признаков:

• Особенности строения стебля: стебель — соломина (у большинства полый в междоузлиях и плотный в узлах), обладающий быстрым вставочным (интеркалярным) ростом за счет деления клеток в основаниях междоузлий;
• Строение листа: листья узкие, линейные или ланцетно-линейные, с параллельным жилкованием; у каждого листа основание расширено в трубчатое листовое влагалище, охватывающее стебель выше узла и защищающее нежную вставочную зону роста; в месте перехода влагалища в пластинку имеется плёнчатый вырост — язычок, препятствующий затеканию воды;
• Строение цветка: цветки мелкие, невзрачные, приспособленные к ветроопылению; околоцветник редуцирован до 2 цветковых чешуй (нижней и верхней) и 2 микроскопических цветковых плёнок; андроцей включает 3 тычинки на длинных свисающих нитях с качающимися пыльниками; гинецей состоит из 1 пестика с верхней завязью и 2 перистыми мохнатыми рыльцами (формула цветка $\uparrow О_{(2)+2}Т_3П_1$);
• Тип соцветия: мелкие цветки собраны в элементарные колоски (несущие у основания 2 колосковые чешуи), которые в свою очередь формируют сложные соцветия — сложный колос (пшеница, рожь, ячмень, пырей) или метёлку (овёс, просо, мятлик, ковыль), либо султан (тимофеевка);
• Тип плода: плод сухой односемянный — зерновка, в которой сросшийся околоплодник и семенная кожура образуют единую оболочку; эндосперм примыкает к зародышу сбоку, контактируя через единственную семядолю — щиток;
• Корневая система: мочковатая, обильно ветвящаяся в пахотном горизонте.

Соломиной называют цилиндрический стебель растений семейства злаков, характеризующийся следующими чертами:

• Междоузлия стебля внутри полностью полые, а узлы — сплошные, вздутые и заполнены тканями (как у пшеницы, ржи, овса, бамбука, тимофеевки);
• Рост такого стебля осуществляется интеркалярным (вставочным) способом: молодые делящиеся клетки образовательной ткани сосредоточены в основании каждого междоузлия над узлом;
• Снаружи нежные зоны роста каждого междоузлия плотно окружены и механически укреплены трубчатыми влагалищами листьев;
• У некоторых исключительных представителей злаков (кукуруза, сахарный тростник) междоузлия стебля не полые, а заполнены сплошной паренхимной тканью, однако по типу ветвления и строения узлов они также относятся к модифицированной соломине.

К семейству Злаки (Мятликовые) относятся:

• Культурные продовольственные и зерновые растения:
• Пшеница (твёрдая и мягкая) — главная мировая хлебная культура, источник белой муки высших сортов, манной крупы и макарон;
• Рожь посевная — ветроопыляемый злак, дающий зерно для выпечки питательного темного ржаного хлеба;
• Ячмень — скороспелое зерновое растение, используемое для выработки ячневой и перловой круп, а также как ценный концентрированный корм в животноводстве;
• Овёс посевной — культура с соцветием метёлкой, сырье для овсяной крупы, хлопьев «Геркулес» и толокна;
• Кукуруза (маис) — мощный высокорослый однодомный злак с раздельными соцветиями (початки и метёлки), источник зерна, крупы, масла, крахмала и сочного силосного корма;
• Рис посевной — важнейшая зерновая культура влажных субтропиков и поливных чеков, основной продукт питания более чем половины населения планеты;
• Просо — засухоустойчивая крупяная культура, дающая крупу пшено;
• Сахарный тростник — тропический гигантский злак с сочными стеблями, служащий сырьем для тростникового сахара;
• Дикорастущие кормовые, луговые и степные травы:
• Тимофеевка луговая — ценный верховой кормовой злак с цилиндрическим султаном;
• Мятлик луговой — высокопитательная пастбищная и газонная трава;
• Ковыль (перистый, волосатик) — засухоустойчивый многолетний злак с перистой длинной остью плода, формирующий дерновины в степях;
• Костёр безостый, овсяница луговая, овсюг;
• Злостные корневищные сорняки:
• Пырей ползучий — трудноискоренимый многолетний сорняк полей и огородов с длинным шнуровидным подземным корневищем и соцветием сложный колос.

К семейству Лилейные (в широком традиционном ботаническом понимании учебника) относятся:

• Декоративные красивоцветущие растения открытого грунта:
• Тюльпан (различные садовые сорта и дикорастущие виды, например тюльпан Биберштейна);
• Лилия (лилия белая, тигровая, кудреватая или саранка);
• Рябчик (рябчик императорский, рябчик шахматный, рябчик жёлтый);
• Кандык (собачий зуб);
• Гиацинт и пролеска;
• Лекарственные и ядовитые лесные травы:
• Ландыш майский — содержит сердечные гликозиды, используемые в фармакологии для регуляции сердечной деятельности;
• Вороний глаз четырёхлистный — ядовитое лесное растение с одиночной сизо-чёрной ягодой в центре мутовки листьев;
• Купена лекарственная;
• Комнатные декоративно-лиственные и суккулентные растения:
• Алоэ древовидное (столетник) — суккулент с мясистыми листьями, обладающий бактерицидным и ранозаживляющим соком;
• Драцена — ложная пальма с одревесневающим стеблем;
• Родственные виды подсемейства Луковые (Амариллисовые):
• Лук репчатый, лук-батун, лук-порей, чеснок, черемша (лук медвежий), нарцисс.

Лилейные отнесены к классу Однодольные на основании целого комплекса фундаментальных признаков:

• Строение семени: зародыш внутри семени имеет только одну семядолю; питательные вещества запасены в массивном эндосперме, окружающем зародыш;
• Тип корневой системы: у взрослых растений, развившихся из семян и вегетативных органов, корневая система мочковатая, образованная пучком придаточных корней, отходящих от донца луковицы или корневища;
• Морфология и жилкование листьев: листья простые, цельнокрайные, сидячие или влагалищные (линейные, ланцетные, дуговидные), с типичным параллельным или дуговым жилкованием (без перистого сетчатого жилкования);
• Строение и симметрия цветка: околоцветник простой (не расчленён на чашечку и венчик), венчиковидный; части цветка кратны трём (трёхчленный цветок): 6 листочков околоцветника (расположены в 2 круга по 3: $3 + 3$), 6 тычинок (в 2 круга по 3: $3 + 3$), пестик из 3 сросшихся плодолистиков с трёхлопастным рыльцем и трёхгнёздной завязью;
• Проводящая система: проводящие пучки замкнутого типа (без камбиального слоя вторичного утолщения), расположенные в стебле и подземных органах диффузно.