Семейство бобовые плод. Применение бобовых растений

,
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.

>>Семейство бобовых

§ 68 Семейство бобовых

Семейство бобовых - одно из самых крупных семейств. В нем насчитывается более 12 000 видов. Среди бобовых однолетние и многолетние травы, кустарники и деревья.

Из культурных полевых и овощных бобовых растений у нас в стране выращивают горох, фасоль, сою, бобы, люпин. Широко распространены декоративные бобовые растения: карагана желтая (акация), белая робиния (акация), глициния и душистый горошек. Много растений этого семейства растет на лугах, по кустарникам и рощам (виды клевера, донника, чины). Внешне они мало похожи или не похожи 140 .

По каким же признакам виды бобовых объединяют в одно семейство?

У бобовых плод - боб; околоцветник двойной; чашечка из 5 сросшихся чашелистиков; венчик из 5 лепестков; 2 из них срастаются. Лепестки имеют особые названия: верхний, обычно самый крупный - гарус, боковые - весла, 2 сросшихся нижних - лодочка 141 . Внутри лодочки расположен пестик, окруженный 10 тычинками. У большинства растений нити 9 тычинок срастаются, а 1 остается свободной. У некоторых бобовых все тычинки срастаются нитями или все тычинки свободные.

На корнях бобовых растений образуются клубеньки. Эти клубеньки возникают потому, что из почвы через корневые волоски в клетки корней бобовых растений проникают бактерии. Они поглощают и усваивают свободный азот из воздуха. Они вызывают деление и увеличение размеров клеток корня, в результате чего появляются клубеньки. Такое полезное для обоих организмов сожительство называют симбиозом (от греческого слова «симбиозис» - совместная жизнь). После отмирания растения почва обогащается веществами, содержащими азот. Все органы бобовых богаты содержащими азот веществами, в частности белками .

Листья и соцветия бобовых растений различны у разных видов. У клевера листья тройчатые, у сои, фасоли, гороха, желтой и белой акации, вики - перистые, у люпина - пальчатые.

Из соцветий для бобовых растений характерны кисть (люпин, донник) и головка (клевер).

1. Какие культурные растения и по каким признакам относят к семейству бобовых?
2. В чем хозяйственная ценность пищевых и кормовых бобовых растений?

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Календарно-тематическое планирование по биологии, видео по биологии онлайн , Биология в школе скачать

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Бобовые культуры очень полезны для человека, так как богаты клетчаткой, содержат витамин А и витамины группы В, железо, кальций, углеводы, белки, жиры и крахмал. В бобовых содержится даже больше белка, чем в мясных продуктах, поэтому они способны заменить мясо вегетарианцам.

Корневая система бобовых культур представляет собой корни с клубеньками на них, образующиеся при попадании азотфиксирующих бактерий. Они фиксируют азот, с помощью которого растение и почва получают питание.

А сейчас немного интересных фактов о бобовых:

• Так как бобы содержат в себе фолиевую кислоту и калий, то они способны оказывать чистящий эффект для крови и для организма в целом
• Содержание витамина В понижает вероятность заболеваний сердца, способствует улучшению пищеварения. Что немало важно для девушек, присутствие в рационе питания этого витамина улучшает состояние волос: они приобретают более пышную и крепкую структуру
• По версии диетологов, при употреблении каждый день 150 г бобовых понизится уровень холестерина в крови
• Родиной бобовых считаются Средиземноморские страны, откуда впоследствии они получили распространение по всему миру.

К самым распространенным бобовым культурам относятся:

• Люпин

Довольно популярный продукт бобового происхождения с высоким содержанием жира и белка, который имеет растительное происхождение. Именно поэтому соя входит в состав многих кормов для животных. Также применяется как заменитель продуктов животного происхождения.

Как уже было сказано, в сое содержатся белки, которые слабо чем уступают тем же белкам животного происхождения, поэтому ее часто употребляют в пищу вегетарианцы, которым необходимо восполнять отсутствие белков, не сумевших поступить в организм из-за отказа от мясной пищи.

Распространенное однолетнее растение, которое встречается, без малого, везде. Часто представляет собой сорняк, который растет вдоль дорог и там, где много мусора. Так как способна расти в самых неожиданных местах, непривередлива к почве, устойчива к морозам.

Цветы, как правило, одиночные, фиолетового или розового оттенка, реже – белые. Бобы светло-желтого цвета, широкие.

Всем известен данный вид бобовой культуры. Это настоящая кладезь различных витаминов, таких как В1, В2, В3, В6, С, Е, К и РР. О полезных свойствах этих витаминов можно прочесть на соответствующих интернет ресурсах.

Бобы, которые могут быть разными по величине и цвету, располагаются в стручках по 6-20 см в длину.

Чечевица считается одним из древнейших культурных растений.

Наиболее распространена красная и коричневая чечевица. После тепловой обработки, коричневая чечевица приобретает ненавязчивый ореховый запах. А красная чечевица нашла применение на азиатской кухне.

Так как данная культура не содержит жиров, ее могут употреблять в пищу люди, страдающие лишним весом. Плюсом является то, что благодаря содержащимся в чечевице углеводам, она дает чувство сытости на продолжительный промежуток времени.

Это многолетнее травянистое растение, высота которого варьируется от 30 до 70 см. имеет цепляющие взгляд яркие розово-пурпурные цветы, собранные в кисти. Плодом является боб.

С этого растения собирают светло-янтарного цвета мед, отличающийся своим ароматом и вкусом.

Для нашей страны выращивание данного вида бобовых не характерно. Преимущественно нут выращивают в Турции, Северной Америке, Мексике.

Для него характерен ореховый привкус. Его можно варить или жарить, подавать в качестве гарнира, добавлять в плов.

Плоды нута представляют собой мелкие бобы, имеющие коричнево-зеленый окрас и напоминающие по своей форме совиную или баранью голову. В сравнении с тем же горохом имеет более крупные размеры.

Так как относится к бобовой культуре, плод гороха – боб, который может иметь разную форму и цвет, в зависимости от сорта.

Имеет полый стебель от светло-зеленого до темно-зеленого цвета, с цепляющимися усиками. Содержит всего 55 ккал в 100 г продукта, поэтому считается диетическим продуктом. Однако в сушеном виде число калорий резко возрастает, так что в таком виде горох не рекомендуется в больших количествах людям, страдающим ожирением.

Люпин

Также носит название – «волчьи бобы». Отличается выносливостью и способностью впитывать вещества, которые впоследствии будут обогащать почву.

Листья растения собраны по 5-6 штук в розетке; белые, красные или фиолетовые цветы образуют длинные кисти (до 1 м). В высоту люпин способен достигать 1,5 м. соцветия похоже на бобы.

Всем хорошо знакомое растение, относящееся к семейству бобовых. Цветет с конца весны до начала осени. Растет преимущественно на лугах, в лесу на полянах. Встречается повсеместно.

Имеет тройчатые ярко-зеленые листья. При цветении образует ярко-розовые, реже – темно-красные, шаровидные головки.

Это однолетнее растение, способное достигать в высоту 180 см. имеет круглые белые цветки с темными пятнами на крыльях, собранные в соцветия.

Плод представляет собой боб. На одном растении может развиться 10-20 плодов, а в отдельных случаях даже больше.

Плюсом кормовых бобов является мощное прикрепление нижних плодов, так как это позволяет собирать урожай при помощи комбайнов и других сельскохозяйственных машин.

Носит название – земляной орех, отличительной особенностью которого является развитие плодов в земле.

Надземные цветки желто-оранжевого цвета, располагаются единожды или по 2-3 в пазухах листьев. Подземные цветки мелкие и бесцветные.

Бобы коконообразной формы с хрупкой красной или темно-/светло-коричневой оболочкой. Семена темно-красные или светло-розовые, удлиненно-овальные либо округлые.

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.

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.