Цветковые растения. Растения семейства бобовых и их характеристика Бобовые примеры
бобовые дикорастущий красный книга
Бобовые распространены очень широко -- от Арктики до антарктических островов. По широте распространения представители подсемейства бобовых в целом уступают только злакам. В большинстве стран тропического, умеренно теплого и бореального климатов бобовые составляют значительную часть местной флоры. Лишь в холодном климате доля их участия сравнительно невелика.
Способность адаптироваться к самым разнообразным природным условиям поразительна у бобовых. Они легко проникают во многие растительные сообщества и часто являются их эдификаторами. Считается, что в травостоях лесной и лесостепной зон бобовые составляют 10-20% всей массы. Многие бобовые великолепно приспособились к дефициту влаги на тяжелых и неплодородных глинистых почвах или на подвижных песках. Во влажных тропиках и субтропиках бобовые часто входят в состав леса как основные породы.
Говоря об огромной распространенности бобовых, следует, однако, указать и те сообщества и местообитания, куда представители этого семейства никогда не входят. Так, бобовые почти отсутствуют в пресноводных сообществах.
Бобовые -- деревья (часто очень крупные, высотой иногда до 80 м), кустарники, кустарнички, полукустарники и травы (последние главным образом в подсемействе бобовых).
Весьма обычны вьющиеся формы, как травянистые, так и древесные. На корнях большинства бобовых (около 70% видов), части мимозовых (10-15%), некоторых цезальпиниевых имеются клубеньки. Они весьма различной формы и возникают как разрастания паренхимной ткани корня.
В Красную книгу Липецкой области занесены девять видов бобовых. К ним относят: АСТРАГАЛ БЕЛОСТЕБЕЛЬНЫЙ Astragalus albicaulis DC. ; АСТРАГАЛ ШЕРСТИСТОЦВЕТКОВЫЙ Astragalus dasyanthus Pall. ; Астрагал изменчивый (Astragalus varius S. G. Gmel.) ; Карагана кустарниковая (Caragana frutex) ; Ракитник австрийский (Cytisus austriacus L); Чина черная Lathyrus niger ; ГОРОШЕК КАШУБСКИЙ Кашуб борчагы Vicia cassubica L. ; Клевер Литвинова.
Листья бобовых разнообразны, но всегда сложные. Прилистники всегда имеются, однако часто рано опадают, либо иногда сильно разрастаются (горох). Листья и отдельные листочки способны совершать разного рода круговые движения или складываться на ночь.
Цветки обоеполые, нередко довольно крупные яркие. У мотыльковых и цезальпиниевых они зигоморфные, а у мимозовых актиноморфные. Околоцветник всегда двойной. Чашечка состоит из 5, реже из 4 срастающихся чашелистиков, правильная или неправильная. Лепестков 5 (всё подсемейство мотыльковых, часть цезальпиниевых и мимозовых) или 4 (остальные цезальпиниевые и мимозовые). Венчик мотыльковых устроен характерно. Верхний, наружный по своему положению в почке и обычно самый крупный лепесток получил название флага (паруса). Он способствует привлечению насекомых опылителей. (РИС 1)
1 - Флаг (парус)
2 - Крылья (весла)
3 - Лодочка
Боковые лепестки называются крыльями (веслами) и используются насекомыми в качестве посадочной площадки. Самые внутренние по положению в почке лепестки обычно срастаются вдоль нижнего края, образуя лодочку (киль). Лодочка подобно защитному футляру, предохраняет тычинки и пестик и препятствует посещению цветков мелкими насекомыми, которые поедают пыльцу или нектар, но не являются эффективными опылителями. Венчик цезальпиниевых также более или менее неправильный, но верхний лепесток, гомологичный флагу, занимает в почке внутреннее положение. У мимозовых все лепестки одинаковые -- свободные или сросшиеся (рис.2).
Андроцей у всех бобовых состоит из 10 тычинок и может быть одно- и двубратственным. Для определения родов в рамках рассматриваемого семейства важное значение имеет строение андроцея. У одних родов андроцей многобратственный, когда все 10 тычинок свободные (роды: софора, термопсис). У других -- однобратственный, когда все 10 тычинок срастаются, между собой тычиночными нитями, образуя так называемую тычиночную трубку внутри которой располагается пестик (роды люпин и др.). Наконец, большинство родов семейства имеет двубратственный андроцей: 9 тычинок срастаются тычиночными нитями в трубку, а одна тычинка свободная (роды: горох, люцерна, вика, чина). Форма тычиночной трубки также бывает разнообразной. В одних случаях она срезана прямо и свободные концы тычиночных нитей одинаковой длины (чина), в других случаях она срезана косо. У мимозовых тычинки нередко расщепляются, и тогда андроцей кажется полимерным. Мотыльковые очень часто имеют гипантий (специфичная деталь цветка, возникшая в результате срастания оснований чашелистиков, лепестков и тычинок с тканями цветоложа) . Гинецей почти всегда монокарпный, с верхней одногнездной, редко двугнездной завязью.
Цветки собраны в простые соцветия - кисть, зонтик, головку.
Формула цветка: Ч5Л5П1Т10
Диаграммы цветков (рис 2)
Мimisoideae Caesalpinioideae Faboideae
Плод -- монокарпий: одно-, дву- или многосемянный боб, вскрывающийся, невскрывающийся или членистый. Может быть опушенным или нет. Семена относительно крупные, с эндоспермом или без него, зародыш с хорошо развитыми семядолями, прямой (у цезальпиниевых и мимозовых) или согнутый (у мотыльковых).
Опыление перекрестное, у большинства мотыльковых осуществляется крупными насекомыми -- шмелями и пчелами, которых привлекают обильные запасы нектара или пыльцы. Встречаются самоопыляющиеся виды, например горох. Плоды распространяются под действием собственной тяжести, ветром, водой. Семена вскрывающихся бобов разбрасываются силой раскручивающихся створок.
В семенах бобовые содержат в качестве запасного вещества белок, а также крахмал и жирное масло, что определяет их большую пищевую и кормовую ценность. У значительного числа видов найдены алкалоиды, тритерпеновые гликозиды, антраценпроизводные и т. д. В качестве пищевых продуктов широко используются семена сои (Glycine max), фасоли (Phaseolus vulgaris), гороха (Pisum sativum), чечевицы (Lens culinaris), арахиса, или земляного ореха (arachis hypogaea), и др. Лучшими кормовыми травами считаются люцерна посевная (Medicato sativa), люцерна серповидная, или желтая (M/ falcata), и разные виды клеверов. Одновременно бобовые заметно улучшают плодородие почвы. Ежегодно виды бобовых, живущих в симбиозе с бактериями, возвращают в почву не менее 100--140 кг/га азота.
Примеры плодов бобовых:
1 - типичный плод вики
2 - разламывающийся боб копеечника
3 - спирально закрученный боб люцерны
4 - односемянной боб эспарцета
5 - крылатый одно-двусемянной боб красного сандалового дерева.
Многие бобовые -- ценные лекарственные растения, например солодки голая и уральская (С1усуrrhiza glabra и С. uralensis), корни и корневища которых содержат тритерпеновые сапонины и флавоноиды. Кассии остролистная и узколистная (Cassia acutifolia и С. angustifolia) дают так называемый «александрийский лист» -- классическое слабительное средство. Многие акации и астрагалы выделяют камеди (полисахариды), используемые в технике и медицине. Софора японская (Styphnolobium japonicum) -- промышленный источник получения флавоноида рутина, обладающего Р-витаминной активностью. Многие бобовые высоко декоративны и культивируются как в тропиках, так и в странах умеренного климата.
Растения семейства бобовые фото и названия
Семейство бобовые (Fabaceae или Leguminosae) насчитывает около 700 родов, а видов – не менее 17 000. Распространены от Арктики до антарктических островов. Растут в горах, степях, лесах. В субтропиках, тропиках составляют основу лесной флоры.
Бобовые представлены деревьями, кустарниками, травянистыми растениями.
Всех их объединяют характерный плод – стручок с бобами.
Они являются хорошими медоносами, привлекая насекомых-опылителей ароматом цветов. Самоопыление свойственно лишь некоторым представителям (чечевица, горох, некоторые виды астрагалов, люпинов, вики).
Особенности ухода за бобовыми
Теплолюбивы. Большинство бобовых отлично адаптируются к тяжелым неплодородным почвам (суглинки, песок).
Уход не составляет сложностей: регулярно поливайте (особенно кустарниковые и травянистые растения), пропалывайте, рыхлите почву, защищайте от вредителей и болезней.
Для выращивания бобовых в пищевых целях важную роль играет время посева. Скороспелые, холодостойкие культуры (бобы, горох) успевают созревать в любых климатических условиях, а в условиях средней полосы для выращивания среднеспелых следует прибегнуть к рассадному способу.
Польза бобовых
Роль бобовых в жизни человечества значительна. По пищевой значимости (горох, чечевица, соя, нут, фасоль, арахис) уступают только злакам. Существуют технические, кормовые (клевер, люцерна, вика) лекарственные (софора японская, кассия), декоративных (люпин, мимоза, акация, бобовник), дающих ценную древесину представителей.
Технические свойства обусловлены наличием камеди, красящих и ароматических веществ.
Семейство Бобовые
Лядвенец рогатый (Lotus corniculatus) – многолетнее травянистое растение семейства Мотыльковые или Бобовые. В природной среде распространен по лугам территории Украины, России, Беларуси. Является прекрасным медоносом, выращивается как кормовая культура, в саду станет эффектным почвопокровником, устойчив…
Ракитник (Цитиус, Жарновец метельчатый) представляет собой раскидистый кустарник либо невысокое дерево. Высота растения без обрезки колеблется от полуметра до трех. Стебли гладкие, покрыты корой ярко-зеленого цвета, одревесневают со временем. На коре может присутствовать короткий пушок…
Бобовник – представитель семейства Бобовые в виде листопадного дерева. Его родина – Средиземноморье и Центральная Европа. Окультуренные формы садоводы часто называют садовым бобовником, но это не конкретная разновидность, а общее народное название. У бобовника густые…
Люпин (лат. название Lupinus) - род декоративных растений из семейства Бобовые, включающий в себя однолетние и многолетние растения травянистого и кустарникового типа. На латыни слово «Lupus» обозначает волка, поэтому в народе часто можно встретить в качестве…
Ландшафтный дизайн призван удивить привыкший к однообразию взгляд, придать необычности неприметным уголкам сада или просто преобразить территорию с зелеными насаждениями. Аморфа кустарниковая - растение мало знакомое, а потому представляющее интерес для любителей диковинок. Украшают ею как частные…
Бобовые - крупное семейство класса двудольных. Оно включает более 20 тыс. видов. Среди бобовых есть травы, кустарники и деревья. Ряд представителей травянистых бобовых растений являются ценными продуктами питания человека (соя, бобы, фасоль, горох, чечевица, нут и др.). Другие представители семейства бобовые: душистый горошек, акации, клевер, донник, чина.
Главными признаками, по которым разных представителей бобовых объединяют в одно семейство, являются строение их цветка и плода.
Цветок бобовых у большинства видов состоит из 5-ти чашелистиков, 5-ти лепестков, одного пестика и десяти тычинок. При этом строение цветка уникально, он обладает двусторонней, а не радиальной симметрией, как цветки других семейств. Самый крупный лепесток цветка называется парусом, два лепестка по бокам от паруса - это весла, два нижних лепестка срастаются, образуя лодочку. Пестик находится как-бы внутри лодочки и окружен тычинками. У многих видов бобовых 9 тычинок срастаются, а одна остается свободной.
Название бобовых происходит от названия плода, который формируется у растений этого семейства. Это плод боб . Он представляет собой сухой, обычно многосемянный плод. У боба есть две створки, которые раскрываются после созревания. Семена растут на этих створках. Следует отличать плод боб и плод стручок. У стручка есть перегородка между створками, и семена растут именно на перегородке. Хотя часто плоды бобовых называют стручками, на самом деле они являются бобами.
Являющиеся травами представители семейства бобовых часто образуют клубеньки на корнях. В таких клубеньках живут бактерии, способные усваивать атмосферный азот. Они обогащают растение азотсодержащими органическими веществами. Бобовое растение, в свою очередь, дает им питательные вещества. Таким образом, между растением и бактериями возникает симбиоз. Клубеньки на корнях - это не скопление бактерий, так как бактерии очень маленькие. Это вызванное бактериями деление клеток корня, а также увеличение их размеров. Когда бобовое растение отмирает, то обогащает почву азотом. Поэтому часто бобовые используют при рекультивации почв.
В бобовых растения (и их семенах) содержится много белка.
По строению стеблей и листьев представители семейства бобовые отличаются между собой. Соцветиями часто являются кисти (люпин) или головки (клевер).
Культурные бобовые растения
К семейству бобовые относятся многие растения, имеющие пищевое значение для человека.
Семейство бобовые (Fabaceae или Leguminosae)
Ниже перечислены наиболее известные.
Горох широко распространен, используется человеком в пищу с древних времен. Его семена прорастают при температуре чуть выше нуля, однако требуют много влаги (также как и само растение). Горох ценен большим количеством содержащегося в нем белка. Корневая система стержневая, на боковых корнях образуются клубеньки с азотфиксирующими бактериями. Верхние части сложных листьев гороха преобразуются в усики, которыми он цепляется за опору. Строение цветка характерное для бобовых. До цветения происходит самоопыление.
Фасоль пришла к нам из Южной Америки, где она возделывалась с древних времен. Съедобными у разных сортов фасоли могут быть как семена, так и сами плоды-бобы.
Сою выращивают во многих странах для получения соевых белка, масла и крахмала. Из сои получают множество различных пищевых продуктов (является заменителем мяса, молочных продуктов, из нее изготавливают также сладости и др.).
Бобы (не путать с названием плода) чаще являются кормовыми растениями. Обычно их стебель имеет длину больше метра. Бобы отличаются неприхотливостью.
Семейство Бобовые
астрагал
род растений семейства бобовых
Альтернативные описания
Свойственный ордерной архитектуре облом в виде полувала над полочкой, завершающей выкружку.
Архитектурный профиль, имеющий форму валика, иногда украшенных нитью стилизованных бус
Облом архитектурный, сочетание валика с полочкой
Растение семейства бобовых
Лекарственное растение
Кормовая культура
Архитектурный облом
Род деревьев и кустарников семейства бобовых
Бобовое растение
Растение, имеющие на Украине народное название «божьи ручки»
Кормовая бобовая трава
Род бобовых растений
Бобовая кормовая культура
Архитектурный профиль
Кормовое растение
Бобовая трава
Архитектурный облом в форме валика
Растение семейства бобовых
Архитектурный профиль, имеющий форму валика
Кормовая бобовая культура
Кормовая трава
М. растение Astragalus, кошачий, заячий, мыший горошек; стручешник, рогатая трава; diffusus, мыший чай; glycyphyllos, заячий горох, петров крест; physocarpus, чилчашная? трава; fruticosus, розга; Сicer, хлопунцы; major, царский корень. зодчих: круг, вьюшка, обод, обруч, обечайка, пояс, опояска у столпа (колонны). анатомов: таранная кость в ступне, между берцом и пяткою; бабка, козан
Растение, имеющие на Украине народное название "божьи ручки"
Свойственный ордерной архитектуре облом в виде полувала над полочкой, завершающей выкружку
Растение из бобовых
Как говорилось ранее, существует два основных толкования рангов и объема таксонов ниже порядка. Часть авторов рассматривает все бобовые как одно семейство, подразделяя его на три подсемейства; другие принимают деление порядка на три самостоятельных семейства, по объему равные упомянутым подсемействам.
В первом случае для его обозначения семейства могут быть использованы два альтернативных и полностью (!) равноценных названия: Leguminosae Juss. или Fabaceae Lindl. При использовании второго альтернативного названия для пояснения позиции автора весьма желательно, но отнюдь не обязательно добавлять указание sensu lato (s. l.), ибо название Fabaceae может быть, согласно МКБН, использовано и в ином, более узком смысле. Название Papilionaeeae Giseke при обозначении семейства бобовых, понимаемого в широком смысле (!), альтернативным не является и в этом случае использовано быть не может.
При обозначении подсемейств необходимо использовать следующие названия: для мимозовых Mimosoideae Kunth, для цезальпиниевых Caesalpinioideae Kunth, для мотыльковых Faboideae, или Papilionoideae DC. (Isely, Polhill, 1980; Polhill et al., 1981). Название Lotoideae (Lierst.) Rehd., иногда употребляемое для обозначения последнего подсемейства, является незаконным, поскольку основано на типе, отличном от типа семейства.
Во втором варианте системы бобовых авторы, как сказано, выделяют в пределах порядка три самостоятельных семейства, равных по объему упоминавшимся подсемействам. Употребление здесь названий Mimosaeeae R. Br. и Caesalpiniaeeae R. Br. не вызывает сомнений. Сложнее обстоит дело с названием третьего семейства - мотыльковых, или бобовых в узком смысле, но не брожения. МКБН предусматривает при такой трактовке объема семейства два альтернативных (!) названия: Fabaceae Lindl. (лучше добавлять s. s., т. е. sensu stricto — в узком понимании) и Papilionaeeae Giseke (последнее, правда, в современных работах используется весьма редко). Название Leguminosae в этом случае использовано быть не может в силу положения ст. 18.5 МКБН, которая гласит: „Если Papilionaceae (Fabaceae) (тип Faba Mill.) рассматривается как особое семейство, отличное от остальных Leguminosae, то название Papilionaeeae считается консервируемым вместо Leguminosae”.
Таким образом, перечень возможных латинских названий для бобовых выглядит следующим образом:
I вариант
Порядок:
▸ Leguminales Jones (альтернативное название Fabales Nakai).
Семейство:
▪ Leguminosae Juss.
Дерево семейства бобовых
(альтернативное название Fabaceae Lindi, s. l.).
Подсемейства:
▫ Mimosoideae Kunth.
▫ Caesalpinioideae Kunth.
▫ Papilionoideae DC. (альтернативное название Faboideae).
II вариант
Порядок:
▸ Leguminales (=Fabales).
Семейства:
▪ Mimosaeeae R. Br.
▪ Caesalpiniaceae R. Br.
▪ Papilionaeeae Giseke (альтернативное название Fabaceae Lindl. (s. s.)).
Несколько слов о русских названиях таксонов. Как правило, здесь не возникает каких-либо заметных затруднений. Порядок чаще всего называют порядком бобовых, реже в научной литературе встречается название „бобовоцветные” или, что менее удачно, „бобоцветные”. Семейство Leguminosae (Fabaceae s. l.) принято называть семейством бобовых, a Papilionaceae (Fabaceae s. s.) лучше называть семейством мотыльковых. По аналогии могут быть приняты соответствующие названия для подсемейств.
,
20
цветных ламинированных определительных таблиц
, в том числе:
по древесным растениям
(деревья зимой ,
деревья летом ,
кустарники зимой и
кустарники летом), по
травянистым растениям
(цветы лесов ,
лугов и полей ,
водоемов и болот и
первоцветы),
а также по
грибам ,
водорослям ,
лишайникам и
мхам ,
8
цветных определителей
травянистых растений (дикорастущих цветов) средней полосы России (изд-во "Вентана-Граф"), а также
65
методических пособий
и
40
учебно-методических фильмов
по методикам
проведения научно-исследовательских работ в природе (в полевых условиях).
СЕМЕЙСТВО БОБОВЫЕ - FABАСЕАЕ , или LEGUMINOSAE
Жителям стран умеренного климата с
детства знакомы горох, фасоль, клевер, вика, белая
акация. В тропиках общеизвестны "дождевое
дерево", или саман (Samanea saman
), и одно из
красивейших деревьев мира - делоникс царский (Delonix
regia
), который иногда называют "пламенем
лесов". Плоды рожкового дерева (Ceratonia siliqua
)
были излюбленным лакомством у народов,
населявших страны Средиземноморья, а сою (Glycinemax
)
культивируют в Китае уже несколько тысячелетий.
Все эти растения, на первый взгляд столь
различные, относятся к семейству бобовых,
представители которого узнаются в природе по
сложным листьям с прилистниками и характерному
плоду, который ботаники определяют как боб. От
латинского названия боба (legumen
) происходит
одно из названий семейства. Другое название (Fabaceae
)
связано с латинским именем рода Faba
.
Число известных сейчас родов
бобовых около
700
, а видов
,
вероятно
,
не менее
17
000
. Среди цветковых растений лишь два
семейства - орхидные
и сложноцветные
- превосходят
бобовых по числу видов.
Бобовые распространены
очень широко - от Арктики до антарктических
островов. По широте распространения
представители подсемейства бобовых в целом
уступают только злакам. В большинстве стран
тропического, умеренно теплого и бореального
климатов бобовые составляют значительную часть
местной флоры. Лишь в холодном климате доля их
участия сравнительно невелика.
Способность адаптироваться к самым
разнообразным природным условиям поразительна у
бобовых. Они легко проникают во многие
растительные сообщества и часто являются их
эдификаторами. Считается, что в травостоях
лесной и лесостепной зон бобовые составляют 10-20%
всей массы. Многие бобовые великолепно
приспособились к дефициту влаги на тяжелых и
неплодородных глинистых почвах или на подвижных
песках. Во влажных тропиках и субтропиках
бобовые часто входят в состав леса как основные
породы.
Говоря об огромной распространенности бобовых,
следует, однако, указать и те сообщества и
местообитания, куда представители этого
семейства никогда не входят. Так, бобовые почти
отсутствуют в пресноводных сообществах.
Бобовые - деревья
(часто очень крупные, высотой иногда до 80 м), кустарники
, кустарнички
,
полукустарники
и травы
(последние главным
образом в подсемействе бобовых).
Весьма обычны вьющиеся формы, как травянистые,
так и древесные. На корнях
большинства бобовых (около 70% видов), части
мимозовых (10-15%), некоторых цезальпиниевых
имеются клубеньки. Они весьма различной формы и
возникают как разрастания паренхимной ткани
корня.
Листья
бобовых сложные,
с прилистниками, нередко рано опадающими.
Непарноперистосложные и тройчатосложные листья
обычны у бобовых. Некоторые бобовые замечательны
очень большими листьями.
Сравнительно редко встречаются листья вторично
упрощенные, у которых единственная пластинка
представляет верхушечный нередуцированный
листочек. Такие листья складываются на ночь
пополам. Иногда верхние листочки или большая
часть из них превращены в усики (как у гороха и чины
). При основании черешка и
черешочков часто имеются особые утолщения -
подушечки, с помощью которых под влиянием
изменения тургора приводятся в движение листья и
листочки. Листья и листочки таких растений
способны совершать разнообразные настические
движения или в простейших случаях складываться
на ночь.
Соцветия у бобовых могут быть как верхушечными, так и пазушными, чаще бокоцветными - кистью или метелкой, реже верхоцветными.Количество цветков в соцветии иногда уменьшается, вплоть до единственного цветка, но при этом размеры цветка, как правило, увеличиваются.
Цветки
бобовых в
большинстве случаев обоеполые, но однополые
цветки у ряда представителей все же известны.
Чаще всего цветки имеют 10 тычинок, которые
расположены в 2 круга. Иногда на ранних стадиях
развития первичные бугорки, дающие начало
тычинкам, расщепляются и количество тычинок
увеличивается во много раз. Тычинки бобовых, как
правило, срастаются, но различным образом и это
определяет ряд биологических особенностей
цветка. Чаще всего срастающиеся тычинки образуют
незамкнутую сверху трубку, и насекомые легко
вводят свой хоботок, доставая нектар, который
скапливается в ней. В замкнутую трубку хоботок
ввести обычно не удается, и нектар либо
скапливается вне трубки, либо вообще не
образуется и главным привлекающим агентом будет
обильная пыльца.
Гинецей бобовых большей частью состоит из одного
плодолистика, однако известно несколько
архаичных родов, в цветках которых находят от 2 до
16 свободных плодолистиков, обычно сидящих на
особой подставке - гинофоре.
Число семязачатков в завязи варьирует от 2 до 15-20,
но представители некоторых родов имеют всего
один семязачаток. Форма и размеры чашечки
бобовых довольно значительно варьируют. В
подавляющем большинстве число лепестков 5, и лишь
у некоторых представителей из разных
подсемейств их меньше.
Несомненно, у предков современных бобовых был
довольно крупный открытый актиноморфный венчик,
допускавший посещение цветков самыми
разнообразными насекомыми и птицами. Бобовые в
подавляющем большинстве замечательны более или
менее зигоморфным венчиком. По сходству с
мотыльком он еще в XVI в. получил в ботанической
литературе название мотылькового, и это название
часто употребляется для обозначения
подсемейства бобовых. Мотыльковый венчик
состоит из более крупного верхнего лепестка -
флага, который охватывает в почке все остальные
лепестки и несколько противостоит им в
распустившемся цветке; два боковых лепестка
образуют крылья, а самые внутренние, срастаясь в
верхней половине или слипаясь, образуют лодочку,
заключающую тычинки и завязь. Не менее 95% видов
бобовых имеют вышеописанный тип венчика.
Замечательная стабильность мотылькового
венчика, который является своего рода
"биологическим замком", охраняющим запасы
пыльцы и нектара от малоэффективных опылителей,
связана с приспособлением к опылению пчелами и
шмелями.
Флаг служит в основном для привлечения
насекомых. На нем, особенно при основании,
нередко замечаются дополнительные метки в виде
ярких прожилок. Привлеченное ярким флагом или
ярким цветком в целом, насекомое садится на край
лодочки или чаще на одно из крыльев и стремится
ввести хоботок к основанию тычиночных нитей к
запасам нектара. При этом лепестки лодочки или
крылья под тяжестью насекомого и его активных
движений отгибаются, совершая одновременно
колебательные движения в такт движениям тела
насекомого. Все лепестки начинают реагировать
как единая система, поскольку они связаны
посредством ушек и горбиков, имеющихся у каждого
из четырех лепестков. Под влиянием движений
насекомых флаг отгибается назад, крылья отходят
вниз и в стороны, а тычинки и гинецей вследствие
известной упругости сохраняют горизонтальное
положение и входят в соприкосновение с брюшком
насекомого. Когда насекомое улетает, отогнутые
лепестки, опять же в силу главным образом
пружинящего действия ушек, возвращаются в
прежнее положение и тычинки и гинецей укрываются
в лодочке.
Для подавляющего большинства бобовых
свойственен такой тип
опыления
как энтомофилия.
Роль опылителей при перекрестном опылении
выполняют разнообразные насекомые, причем
механизм опыления нередко бывает весьма тонким.
Самоопыление свойственно сравнительно немногим
бобовым. Самоопыляются горох, чечевица, виды
люпинов и астрагалов, некоторые вики. Иногда
встречается клейстогамия, т. е. самоопыление
внутри нераскрывшихся цветков. Реже встречается
и ветроопыление.
Описанный тип механизма опыления
распространен у многих бобовых, наиболее обычен,
но не единственный. Иногда, например у видов лядвенца
(Lotus
), люпина
(Lupinus
) края лодочки близ верхушки срастаются,
образуя полый конус, в нижней части которого
помещаются пыльники, а верхняя часть обычно
заполнена зрелой пыльцой. При отгибании лодочки
тычинки наподобие поршня выталкивают пыльцу, а
при более сильном надавливании выступает и
гинецей. У части виковых на рыльце или
непосредственно под ним имеется особая щеточка,
которая при отгибании лепестков "выметает"
из лодочки пыльцу и наносит ее на тело
насекомого.
Особенность механизма опыления цветков разных
видов люцерны
(Medicago
)
заключается в наличии обязательного элемента,
называемого "триппингом" (англ, tripping -
выключение, отключение). В определенный момент,
когда пчела или шмель размыкают лепестки,
гинецей, жестко связанный с ними (помимо ушка, на
крыльях цветков люцерны имеется еще специальный
зубец, упирающийся в лепестки лодочки),
выскакивает из лодочки и ударяет в брюшко
насекомого. Без удара о какой-либо более или
менее твердый предмет последующее проникновение
пыльцевых трубок в ткань рыльца невозможно и
опыления не происходит. Явление триппинга
надежно предохраняет растение от самоопыления.
Сильные и сравнительно тяжелые насекомые типа
пчел и шмелей, а также птицы получают
преимущества при мотыльковом типе венчика и
специализированных механизмах опыления, а
различные мухи и мелкие слабые бабочки обычно не
являются достаточно эффективными опылителями.
При этом возникает биологический замок,
открывающийся при определенных условиях и
надежно хранящий гарантированные определенным
видам насекомых запасы пищи. Интересно, что имеет
значение даже длина хоботка насекомого. Так, у
многих клеверов
длина
тычиночной трубки составляет 9-10 см, что
соответствует длине хоботка целого ряда шмелей и
пчел. У обыкновенной пчелы хоботок короче,
поэтому она лишь отгибает лодочку и собирает
скопившуюся пыльцу, но при этом способствует
перекрестному опылению. Нередко
коротко-хоботковые насекомые попросту похищают
нектар, прокалывая покровы цветка снаружи. В этом
случае опыление, разумеется, не происходит. Число
насекомых, "ворующих" нектар, увеличивается
весной и осенью, когда цветков сравнительно мало.
Плод
бобовых,
называемый бобом, развивается из единственного
плодолистика. Он очень разнообразен по
морфологическим и анатомическим особенностям,
которые носят чисто приспособительный характер.
Редко плод состоит из нескольких бобов (у
представителей семейства с цветками, имеющими
несколько плодолистиков). При созревании плодов
часть семян абортируется, что зависит от ряда
экологических факторов (недостаточность
опылителей, засуха) и резко повышается при
самоопылении. Бобы самых разных размеров.
Семена
бобовых без
эндосперма. Запасные питательные вещества
откладываются непосредственно в семядолях.
Снаружи семена покрыты плотной блестящей
семенной кожурой, что в природных условиях
позволяет семенам некоторых видов сохранять
всхожесть в течение десятков лет.
У части видов бобовых семена прорастают, вынося
семядоли над землей (надземное прорастание).
Подземное прорастание считается более
совершенным, так как обеспечивает семядолям
защиту от поедания животными, вытаптывания,
колебаний температуры и так далее. Этот тип
прорастания свойствен всем викам, некоторым
фасолевым и другим родам.
Разнообразие способов
распространения
у представителей
семейства столь велико, что мы отметим лишь
немногие и самые характерные из них. Известны
факты, когда зрелый боб растрескивается,
вскрываясь двумя створками, которые
одновременно с силой закручиваются и
разбрасывают семена почти на метр от
родительского растения. Растрескивание связано
с особым расположением волокон механической
ткани в перикарпии. Подобным образом
разбрасываются семена многих виковых и
фасолевых. Для плодов многих бобовых,
распространению которых способствуют
млекопитающие, характерны разнообразные выросты
или шипики на перикарпии, выполняющие роль
зацепок.
Важнейшую роль в процессах расселения бобовых
играют вода и ветер. Крыловидные выросты
перикарпия позволяют иногда плодам планировать
на десятки метров.
Семейство принято делить на 3 подсемейства : мимозовые (Mimosoideae ), цезальпиниевые (Caesalpinoideae ) и собственно бобовые, или бобовые (Faboideae ), главным образом на основе различий в строении цветка. Многие ботаники предпочитают рассматривать их как самостоятельные семейства.
Общеизвестна выдающаяся роль
бобовых в жизни человечества
. По
экономической значимости они уступают только
злакам. Помимо весьма большой группы пищевых,
среди бобовых много кормовых, технических,
медоносных, лекарственных, декоративных, дающих
ценную древесину представителей.
Семена многих бобовых - это древнейшая
составная часть человеческого рациона всех
времен и почти всех народов. Семена бобовых
исключительно богаты протеинами, причем
одновременно содержат достаточные количества
крахмала. Некоторые культивируемые виды
накапливают в семенах много жирного масла (соя,
арахис).
Кормовое значение бобовых неоценимо. На первом
месте в мире по занимаемой площади, несомненно,
стоят виды клевера
(Trifolium
).
Культивируются 12-15 видов, многие из которых уже
неизвестны в диком состоянии. Не меньшее
кормовое значение, чем клевера, имеют виды люцерн
(Medicago
). Кормовая
ценность многих люцерн в среднем выше, чем у
клеверов. Из большого числа культивируемых видов
отметим прежде всего люцерну посевную, или синюю
(М. sativa
). Мировая площадь ее посевов более 20
млн. га. Люцерну опыляют исключительно насекомые,
и, когда насекомых не хватает (на 1 га посева
приходится около 500 млн. цветков), продукция семян
резко падает.
Техническое значение бобовых связано главным
образом с наличием у ряда их представителей
различных камедей, бальзамов, красящих и
ароматических веществ.
Применение бобовых в медицине имеет давнюю
историю.
Многие виды семейства используются и как
декоративные растения.
Рассказ о бобовых был бы явно неполным без
упоминания о ряде ценных растений, которые в
настоящее время используются недостаточно, но
являются важным резервом в экономике всего
человечества. В последние годы установлено, что
некоторые бобовые из районов с засушливым
климатом содержат в надземных частях большие
количества белка и после соответствующей
селекции их можно использовать как кормовые
растения.
Горох, соя, душистый горошек, чечевица, арахис, соя... Названия этих растений известны всем. В нашей статье мы рассмотрим особенности строения вегетативных органов и формулы цветка бобовых.
Общая характеристика семейства
Бобовые или мотыльковые растения относятся к классу двудольные. Систематики насчитывают их в природе более 20 тысяч видов. Большинство из них - ценные пищевые и кормовые культуры. Особое значение имеет способность некоторых видов фиксировать атмосферный азот. Бобовые представлены всеми жизненными формами: травами, кустарниками и деревьями. Как правило, с на стебле. Цветок бобовых является систематическим признаком.
Условные обозначения
В ботанике существует такое понятие как формула цветка. Она представляет собой условные обозначения частей этого генеративного органа. Цифры в этом ряду обозначают количественные показатели элементов генеративного органа.
Расшифровывается они следующим образом:
- Ч - чашечка. Она представляет собой совокупность чашелистиков, окружающих цветоложе.
- В - венчик. Это все лепестки цветка.
- О - околоцветник. В его состав входят чашечка и венчик.
- Т - количество тычинок.
- П - число пестиков.
Формула цветка бобовых растений
Теперь расшифруем это сочетание символов на конкретном примере. Формула цветка мотыльковых или бобовых растений имеет следующий вид: Ч5 Л1+2+(2) Т (9+1) П1. Такая структура визуально напоминает кораблик или бабочку. Это и обусловливает название мотыльковые.
Итак, околоцветник представителей этого семейства состоит из пяти чашелистиков и лепестков. Строение последних дифференцировано. Самый верхний лепесток имеет большие размеры по сравнению с остальными. Его называют "парус". По обе стороны находятся боковые лепестки - "весла". Оставшаяся пара срастается по нижнему краю. Так формируется "лодочка". У бобовых один пестик. Тычинок в одном случае может быть десять, в другом - девять из них срастаются между собой, а одна остается свободной. Лепестки иногда еще называют бабочкой с крыльями.
Тип цветка
Формула цветка бобовых несет и дополнительную информацию. Такие структуры являются обоеполыми. Это значит, что цветки имеют пестик и тычинки. Они могут быть одиночными - крупными с яркими и широкими лепестками.
Еще одна из характерных черт - это симметрия. По данному признаку цветки бобовых являются неправильными или зигоморфными. Это означает, что через них можно провести единственную вертикальную плоскость.
В ряду случаев у представителей этого семейства происходит формирование соцветий. Иногда формула цветка которых была приведена выше, формирует соцветия. Это может быть кисть, головка или метелка.
Опыление и формирование семян
Формула цветка бобовых свидетельствует о некоторых его различиях у разных видов семейства. Эти особенности определяют и способ опыления. К примеру, у клевера каждый лепесток закручен в длинную трубочку. Поэтому его могут опылять только шмели, имеющие специальный хоботок. Бобовые привлекают также пчел и бабочек. У гороха, люпина, астрагала, вики происхо-дит самоопыление.
Особенностью семян бобовых является отсутствие эндосперма - запасного питательного вещества. Это растения класса двудольные. Поэтому их зародыш состоит из двух семядолей, зачаточного стебелька, корешка и почечки, которая содержит зачатки первых листьев. Снаружи находится защитная кожура. Семядоли повернуты друг к другу плоскими сторонами. Они соединены в одной из частей. В этом месте и расположены зачаточные органы.
Запас веществ заключен непосредственно в семядолях. Ученые доказали, что люпин можно вырастить даже из семян, которые долгое время пролежали в мерзлоте. А для фасоли характерно подземное прорастание. В биологическом смысле это очень выгодно, поскольку обеспечивает защиту от животных, перепадов температуры.
Плоды и семена
Плод этого семейства называется боб. Развивается он из плодолистика. Боб является сухим многосемянным. После созревания он раскрывается по шву между двумя створками. На них находятся семена. В отличие от стручка, внутри боба нет вертикальной перегородки.
Семена бобов издавна употребляются в пищу. Горох и фасоль содержат большое количество белков, а соя и арахис - растительных масел. Клевер и люцерна являются незаменимыми поскольку отличаются большой питательной ценностью. Большое значение эти растения имеют и в качестве медоносов. Белая и желтая карагана, а также мимоза - известные декоративные виды.
Значение
Побеги бобовых - ценное зеленое удобрение. Их припахивают и оставляют на поверхности почвы, что способствует ее обогащению органикой и улучшает структуру. В фармацевтической промышленности в качестве сырья используется солодка, донник, белая акация. Среди древесины самым ценным является сандаловое дерево.
Только на корнях бобовых поселяются клубеньковые бактерии. Это особый вид, который способен усваивать атмосферный азот. В чем польза таких организмов? Азот является необходимым элементом для формирования стебля и листьев. И в воздухе этого вещества достаточно - до 78 %. Но растения не могут поглощать атмосферный азот. Клубеньковые бактерии переводят его в форму, которая растворяется в воде и может всасываться из почвы корнями. Существование этих организмов взаимовыгодное: бактерии обеспечивают растения азотом, а взамен получают минеральные питательные вещества.
Итак, формула цветка бобовых имеет вид Ч5 Л1+2+(2) Т (9+1) П1. Такая структура состоит из пяти плодолистиков и такого же количества лепестков. Последние отличаются размерами и формой. В результате цветок бобовых имеет неправильную форму и является зигоморфным. Это значит, что через него можно провести только одну ось симметрии. Такой тип симметрии называется зигоморфным. Визуально цветок бобовых растений напоминает лодочку с веслами и парусом или бабочку. Это обусловливает второе название этого семейства - мотыльковые. Все цветки бобовых обоеполые. Они имеют один пестик. А количество тычинок равно десяти. У некоторых из них девять из них срастаются, а одна остается свободной.
Список бобовых растений состоит из нескольких тысяч наименований. Среди них есть как общеизвестные, так и редкие (к примеру, дальбергия, писцидия, робиния). На вопрос, какие растения относятся к бобовым, биологи дают следующее определение: бобовые – это все двудольные растения порядка Бобоцветных. Ниже представлены фото и названия бобовых растений с кратким описанием их особенностей.
Какие растения относятся к бобовым
К видам бобовым растениям относятся, в том числе, горох, фасоль, соя и клевер. Среди них есть кормовые травы, а есть и зерновые культуры, семена которых очень питательны. Не зря бобовые называют растительным мясом: ведь семена, спрятанные в особый плод - боб, содержат очень много белка и могут заменить мясо животных.
Бобовые называют еще и мотыльковыми, хотя, строго говоря, мотыльковые - это только одно из двух подсемейств, второе - мимозовые. У мотыльковых цветок действительно напоминает бабочку или кораблик. Лепестков у него пять: верхний крупный - флаг, два боковых - весла или крылья, и два нижних, сросшихся или слипшихся, представляют собой лодочку.
Какие бывают бобовые растения
Говоря конкретно, какие бывают бобовые, чаще всего упоминают фасоль, горох, чечевицу и сою.
Имеет множество сортов и выращивается не только из-за семян, но также из-за цветов. Декоративную фасоль называют «турецкие бобы».
Имеет типичный для своего семейства плод - плоский двустворчатый боб с семенами-горошинами. Они обычно круглые или слегка угловатые.
Чечевица растет в Средиземноморье, Закавказье, Малой и Средней Азии. Она очень популярна еще с глубокой древности. Чечевичная похлебка упоминается даже в Библии.
Люпин известен людям с глубокой древности. Его название происходит от латинского слова «люпус» - «волк». Не зря люпин называют волчьими бобами, ведь в его семенах содержатся ядовитые горькие вещества. Но цветы люпина очень красивы, да и сам он чрезвычайно полезен - клубеньковые бактерии, которые живут на его корнях, обогащают почву азотом. Поэтому люпин является прекрасным удобрением.
Люди выращивали сою еще в древности, прекрасно понимая ее ценность. Китайские археологи обнаружили изображение сои на камнях, костях и панцирях черепах. И рисункам этим от 3000 до 4000 лет. Сегодня сою возделывают во всем мире, ее высоко ценят и за урожайность, и за высокое содержание белков и витаминов. Применение этих бобовых в кулинарии очень широко: из сои делают пасту, соусы, мясо и даже молоко. Правда, мясо и молоко эти растительные, но могут частично заменить продукты животного происхождения.
Деревья семейства бобовых с фото
Рожковые деревья из семейства бобовых произрастает в Средиземноморье. Оно издавна служило людям. Его использовали целиком - плоды ели сами и кормили скот, из сока делали мед и вино, на листьях вели записи, из коры добывали дубильные вещества, а из дерева делали мебель и музыкальные инструменты.
Фотогалерея
Рожковое дерево , или цератония стручковая, - единственное из растений Средиземноморья, которое зацветает осенью.
В XX в. из твердых и прочных семян стручкового дерева делали клей для изготовления парашютов, а косточки служили основным материалом при производстве фото- и кинопленки.
Рожковое дерево названо так за изогнутую форму своих стручков.
Семена рожкового дерева обладают удивительным свойством - у них одинаковая масса - 0,19 г, и даже при длительном хранении она не меняется. Древние римляне использовали их как гирьки для точных измерений. Эти семена называли «карат». Отсюда и пошла мера, которая сегодня применяется при оценке драгоценных камней и как показатель чистоты золота. Правда, современный метрический карат равен 0,2 г.
Цератонию стручковую выращивают и сегодня. А в XX в. из ее бобов делали клей для парашютов, материалы для производства фото- и кинопленки. Сегодня из цератонии изготавливают порошок «кэроб», заменяющий какао и кофе. Вес одного ее зернышка равен 0,19 г, что составляет так называемый «один карат». Из цератонии делают ликеры и компоты, загуститель для кулинарии - камедь, а в медицине она используется для создания различных препаратов.
Если зрелые стручки цератонии надломить, они начинают пахнуть как хлебопекарские дрожжи. Кроме того, они содержат сочную питательную мякоть. Видимо, поэтому цератонию прозвали «хлебное дерево Иоанна». По одной из легенд, Иоанн Креститель питался плодами рожкового дерева, когда находился в одиночестве вдали от людей.
