Класс однодольные — признаки, характеристика и классификация

На Земле произрастает множество различных представителей флоры. Все они объединены в группы в зависимости от внешних особенностей и свойств. Покрытосеменные растения делятся на две крупные подгруппы. Одна из них — класс однодольные. Их характеристика и признаки доказывают, что эти растительные организмы выступают одними из самых древних созданий на планете.

Происхождение и общая характеристика

К однодольным, которые ещё называются лилиопсидами, относится более 59 тысяч видов растений. Все они объединяются в 60 семейств и 2800 родов. Однодольные составляют примерно ¼ всех покрытосеменных растений.

Лилиопсиды считаются монофилетической группой. Они возникли в самом начале появления покрытосеменных растений. Древнейшие ископаемые экземпляры сформировались около 110 млн лет назад. Некоторые учёные полагают, что лилиопсиды возникли в одно время с двудольными и развивались параллельно с ними. Первые однодольные произрастали в среде с влажным климатом. Сегодня также существуют разновидности этого класса, которые растут рядом с водоёмами. Кроме того, есть теория, что растения группы лилиопсидов могли произойти от двудольных.

Представители однодольных произрастают в любом уголке планеты. Большинство из них представлено травянистыми растениями. Также класс включает небольшое количество кустарниковых и древесных форм. Такие растения характеризуются тонкими стволами и небольшим числом ветвей. Среди примеров однодольных в форме деревьев или кустарников можно привести пальмы, лианы, орхидеи, алоэ. Некоторые из перечисленных растений произрастают на суше, однако есть виды, которые можно встретить в прибрежных зонах.

Особенности строения

Лилиопсидам характерна отлично развитая корневая система мочковатого типа. У стеблей не бывает дополнительных ветвлений. Также у побегов отсутствует образовательная ткань, поэтому они растут только в высоту. Исключениями выступают пальмы: толщина их стволов объясняется наличием вторичного камбия. Проводящая ткань у однодольных характеризуется замкнутым типом.

Побеги полностью покрыты сидячими листьями, лишёнными прилистников. Листовые пластинки цельнокрайние с параллельным жилкованием.

Большинство однодольных растений имеют трёхчленные цветки. Обычно они обоеполые. Однако среди лилиопсидов встречаются и экземпляры с однополыми цветками. Процесс опыления у растительных организмов может происходить при помощи ветра или насекомых. Цветки у многих однодольных имеют 6 тычинок и 1 пестик. Простой околоцветник характеризуется одинаковыми частями. Он может быть двух видов:

сростнолистным;
раздельнолистным.

Однодольные растения имеют в семенах зародыш с одной семядолей, поэтому они так и называются. Семядоля представлена деформированной листовой пластинкой, прорастающей подземно. Семена лилиопсидов отличаются небольшим размером. В них образуется эндосперм с питательными компонентами, которые необходимы для развития зародыша. Среди однодольных есть разновидности, у которых семена лишены этой ткани.

Самые маленькие семечки найдены у орхидей. Их зёрнышки получится хорошо рассмотреть только под микроскопом. Наибольшие семена — у сейшельской пальмы. Вес каждого из них составляет примерно 20 кг. Крупными семенами также считаются орехи кокосов.

Необходимо отметить, что зародыши с одной семядолей могут быть и у представителей класса двудольных.

У однодольных растений также может быть 2 семядоли в зародыше. Поэтому при определении принадлежности растений к определённой группе учёные учитывают все черты, характерные для класса.

Описание основных семейств

Семейства группы лилиопсидов отличаются друг от друга не только строением. Растения определённых разновидностей произрастают в конкретных районах планеты, поскольку они нуждаются в различных условиях природы.

Характеристика крупнейших семейств класса лилиопсидов:

Лилейные. Растения этой группы в основном представлены травами. Они могут иметь корневую систему в виде корневищ, луковиц или клубнелуковиц. Среди лилейных есть и древесные формы. Обоеполые цветки могут быть как маленькими, так и большими. Плоды имеют вид ягоды или коробочки. К семейству относятся ландыши, лилии, тюльпаны, сциллы, калохортусы, клинтонии, гусиный лук.

Орхидные. Это одно из древнейших и многочисленных семейств однодольных. Представители группы обычно растут в тропических и субтропических регионах Азии и Америки. В районах, которые расположены севернее, они растут на полянах, лугах и в лесах. Орхидные в основном характеризуются травянистыми формами. Растения имеют кистевидные или колосовидные соцветия. Обоеполые цветки отличаются срастанием тычиночных нитей со столбиком гинецея. У многих орхидных формируются нектарники. К группе этих однодольных относятся апостасии, ятрышники, неувидии, ацианты, серапиасы.

Злаковые. Представители этого семейства могут расти в любых регионах планеты. Обычно это однолетние или многолетние травы. Среди злаковых очень мало кустарников. Главный корень у растений отмирает рано. Его заменяют придаточные корешки, которые по свойствам напоминают стебель. Развитые побеги отличаются цилиндрической формой и имеют ветвления у кущения. Узкие листовые пластины располагаются на стеблях в 2 ряда. Среди самых известных злаковых можно назвать овёс, пшеницу, просо, кукурузу, рожь.

Осоковые. Однодольные произрастают в тропических регионах. Иногда они встречаются в умеренном и холодном поясах. Многолетние травы растут в воде или рядом с ней. Растения имеют короткие вертикальные или длинные горизонтальные корешки. Соцветия могут быть простыми или колосовидными. Цветки некоторых осоковых не имеют околоцветника. К семейству относятся болотницы, камыши, осоки, очеретники, кобрезии.

Также к лилиопсидам относятся ароидные и пальмовые растения. Представители этих семейств могут быть как дикорастущими, так и культурными растениями.

Значение для людей

Однодольные растения играют значимую роль в жизни человека. Большинство представителей этого класса используется в пищевой промышленности. Например, из плодов ванили люди делают ароматную приправу под названием ванилин. Продовольственными культурами выступают кукуруза, овёс, рожь, просо и другие злаки. Из кокосов делают молоко. Также люди употребляют в пищу ананасы, финики и сахарный тростник.

Многие лилиопсиды могут похвастаться красивыми цветками. Такие растения люди часто выращивают на своих дачных участках, у жилых домов или на городских клумбах. Среди самых популярных декоративных видов однодольных следует упомянуть:

фаленопсисы;
гиацинты;
гладиолусы;
тюльпаны;
ирисы;
белокрыльники;
амариллисы;
фрезии.

В сфере строительства люди часто применяют бамбук. Его древесина является одним из главных строительных материалов в регионах, где оно произрастает. Некоторые виды осок необходимы для укрепления дюн и изготовления циновок. Волокна пальмовых плодов применяются в плетении канатов. Также из этого материала создают матрасы и маты. Из твёрдых оболочек пальмовых плодов изготавливают уголь и посуду. Из каламуса производят ротанговую мебель. Агава необходима для создания бумаги, а шафран — для краски.

Некоторые разновидности осоковых и злаковых, которые растут в степных или полупустынных регионах, служат пищей для домашнего скота. Тимофеевка считается популярной кормовой культурой для пастбищных животных.

Среди однодольных есть сорные травы, которые могут содержать полезные вещества или ядовитый сок. Поэтому важно знать, какие компоненты включает то или иное растение. В области медицины делают отвары из ятрышника, которые помогают при отравлениях и лечении патологий желудочно-кишечного тракта. Настойки из чемерицы используют для заживления ран. Безвременник великолепный необходим для создания лекарств против аллергии. Алоэ известно своими целебными свойствами ещё с древних времён. Растение характеризуется противовоспалительным, обезболивающим и заживляющим эффектом.

Занимательные факты

Растения группы лилиопсидов считаются более продвинутыми в эволюционном плане, чем двудольные. О них имеется немало интересных фактов:

Большинство однодольных растений цветёт и плодоносит всего один раз за весь период своего существования.

Одной из самых высоких пальм считается королевская. Её высота может превышать 70 м. Ещё выше бывает каламус (ротанг). Представители тропических лазающих лиан вырастают до 150 м.

Для орхидных характерно немало эпифитных растений. Такие экземпляры растут на деревьях. Чаще они встречаются в тропических районах. Кроме того, у многих представителей орхидных отсутствует эндосперм в семенах.

Злаковые произрастают даже в Антарктиде. В этом регионе растут мятлик однолетний и щучка антарктическая.

К осоковым относится известный папирус. Стебли этого растения использовались в древности для изготовления одноимённой бумаги.

Все представители орхидных вступают в симбиоз с микоризообразующими грибами, которые делятся с растениями водой и минеральными солями, а взамен получают органические вещества.

Озёрный камыш важен для естественных водоёмов. Для них он служит своеобразным фильтром.

Злаковые культуры имеют вставочный рост. Благодаря этому побеги злаков быстрорастущие.

Аморфофаллус титанический, который относится к семейству ароидных, является не только крупнейшим тропическим растением. Он обладает одними из самых крупных соцветий в мире: единственный лист достигает в размере 3 м.

Во многих народных культурах пальмовые растения считаются символом мира или победы.

Национальным деревом Колумбии выступает Киндиойская восковая пальма.

Класс лилиопсидов поражает множеством различных видов растений. Представители этой группы зарекомендовали себя не только в качестве источника пищи для людей и животных, но и в виде декоративных и целебных трав.