Бобовые формула. Семейство Бобовые (Fabaceae)
Бобовые [Мотыльковые (семейство), Fabaceae]
Бобовые, или Мотыльковые (Fabaceae) — семейство двудольных растений порядка Бобовоцветные.
Семейство Бобовые насчитывает свыше 17 тыс. видов. Многие его представители стали ценными пищевыми и кормовыми культурами.
3.31. Горох посевной — представитель семейства Бобовые
Особенности строения и признаки
Строение цветка
Цветки у растений семейства Бобовые одиночные или собраны в соцветие — кисть или головку. Цветок похож на кораблик или бабочку, поэтому второе название семейства — Мотыльковые. Венчик цветка бобовых состоит из 5 лепестков: верхний крупный — «флаг», или «парус», два боковых — «крылья», или «вёсла», а два внутренних срастаются по нижнему краю и образуют «лодочку». В «лодочке» заключены 10 тычинок и 1 пестик. У некоторых бобовых (горох, люцерна) нити 9 тычинок срастаются, а одна остаётся свободной. Формула цветка большинства бобовых: Ч5Л1+2+(2)Т(9)+1П1. Цветки опыляют насекомые, в основном пчёлы. У клевера лепестки срастаются в длинную трубку, и хоботки пчёл не достают до нектара. Поэтому клевер опыляют шмели, имеющие более длинный хоботок. У гороха, люпина происходит самоопыление.
Плод у бобовых — боб. Семена в нём располагаются на двух створках и покрыты плотной кожурой, благодаря которой они сохраняют всхожесть в течение нескольких лет.
Корневая система
Корневая система бобовых — стержневая. Большинство из них имеют на корнях клубеньки — результат жизнедеятельности клубеньковых бактерий, которые проникают в корень из почвы. Клубеньковые бактерии способны использовать азот воздуха и образовывать содержащие азот минеральные вещества, которыми питаются растения. Азот входит в состав белков, поэтому бобовые богаты белками. После отмирания корней бобовых растений почва обогащается азотом и становится более плодородной.
Представители
Среди растений семейства Бобовые встречаются все жизненные формы: деревья (робиния, или белая акация, мимоза), кустарники (карагана, или жёлтая акация), многолетние травы (клевер, люпин), а также вьющиеся формы (горох, вика).
У представителей бобовых выработаны приспособления к самым разнообразным природным условиям. Поэтому они встречаются почти повсеместно. Бобовые — средообразующие виды во многих сообществах. Так, некоторые виды акаций доминируют в африканских и австралийских саваннах, а древесные формы входят в состав влажных тропических и субтропических лесов.
Значение (роль и применение)
Употребление в пищу
С древних времён во многих земледельческих районах мира выращивают горох, бобы, чечевицу, фасоль, богатые белками и углеводами. Многовековой культурой в Восточной Азии и Америке является соя, в семенах которой содержится 45 % белка и 24 % масла. Из сои делают молоко, сыр, муку, конфеты. В нашей стране сою выращивают на Дальнем Востоке и в Краснодарском крае. К бобовым относят земляной орех, или арахис. В семенах его бобов содержится до 50 % превосходного масла.
Солодка используется в пищевом производстве, например при изготовлении халвы.
Медицина
Бобовые — одни из лучших медоносов. Немало среди них и лекарственных растений. Например, донник белый издавна используется при повышенной возбудимости и бессоннице. Термопсис и солодка входят в состав микстур от кашля. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Солодка гладкая издавна применяется в народной медицине. Теофраст рекомендовал солодку при заболеваниях дыхательных путей и астме. В Китае она ценится так же высоко, как корень женьшеня. В тибетской медицине корень солодки входит в состав многих лекарств.
Сельское хозяйство
Важны кормовые бобовые и для сельского хозяйства — клевер, вика, чина, люцерна, так как из них получают качественное сено. Некоторые бобовые, например люпин, используют как зелёное удобрение: летом его скашивают и запахивают в почву.
Декоративные бобовые
Широко известны и декоративные виды бобовых — люпин, душистый горошек, глициния.
Бобовые
Семейство бобовые (мотыльковые) относится к классу двудольных. Большое по численности: насчитывает около 24 тысяч видов. Распространены по всему свету, большая часть сосредоточена в тропиках, субтропиках и теплых умеренных областях. Среди бобовых можно встретить все жизненные формы от трав до древесных растений высотой 60-80 метров.
Азотофиксирующие бактерии
Особо важно отметить клубеньковые бактерии – род азотофиксирующих бактерий. Клубеньковые бактерии очень важны для нормального роста и развития бобовых растений. Они обладают способностью переводить атмосферный азот в доступные для растений формы, играют значительную роль в круговороте азота.
Клубеньковые бактерии скапливаются на корнях бобовых растений в клубеньках. Это симбиоз, взаимовыгодные отношения: бактерии получают от растения питательные вещества, а растение от бактерий – азотсодержащие соединения, которые растение может усвоить , в отличие от атмосферного азота.
Фермеры очень ценят бобовые растения, такие как клевер и люцерна. После нескольких лет посадки культурных растений на поле, почва истощается, в ней уменьшается концентрация азотсодержащих веществ. Для “отдыха земли” раз в несколько лет поле засеивается бобовыми растениями, в ней активно идут процессы образования азотсодержащих соединений – “почва отдыхает”. На следующий год урожай превосходит все ожидания.
Общие признаки бобовых
Листья мотыльковых сложные: тройчатые (клевер, соя, фасоль), парноперистые (арахис, акация), непарноперистые, пальчатые (люпин) с прилистниками.
Цветки собраны в соцветия: кисть (люпина, донника), головка (клевер), метелка.
Околоцветник двойной, 5 сросшихся чашелистиков образуют чашечку, 5 лепестков – венчик. Венчик имеет необыкновенно интересное строение! Самый крупный лепесток называется “парус”, он служит для привлечения насекомых-опылителей. Два боковых лепестка называют “веслами”, они используются насекомыми как посадочная площадка. Два сросшихся между собой лепестка называют “лодочка”, они образуют защитный футляр, который препятствует проникновения в цветок мелких насекомых, поедающих пыльцу.
Тычинок 9, срастающихся между собой, и 1 свободная – у гороха. Может быть 10 свободных тычинок, либо – 10 сросшихся, к примеру, у ракитника.
Предлагаю расшифровать формулу. Если вы хорошо разбираетесь в формулах, можете просто пропустить этот абзац. В формуле зашифрованы
- Ч(5) – 5 сросшихся чашелистиков
- Л1,2,(2) – 5 лепестков, расположенных в одном круге, но отличающиеся по размерам и форме разделяются запятой, два сросшиеся лепестка, образующие лодочку, берут в скобки ()
- Т(9),1 – в одном круге лежат 9 сросшихся тычинок и одна свободная
- П1 – пестик 1
Плоды – бобы. Семена лежат на створках, в отличие от стручков, у которых семена расположены на перегородке.
Значение бобовых
За счет симбиоза с клубеньковыми бактериями почва обогащается азотом в виде, усваиваемом растениями.
Богаты белком. Семена фасоли содержат до 29% белка, бобы – до 35%, арахис и соя – до 44%. К культурным пищевым видам относятся горох, чечевица, бобы, арахис, соя. Служат кормом для животных – клевер, люцерна.
Медоносы, многие бобовые и другие растения, посещаемые пчелами для сбора пыльцы, нектара с цветков. В ульях эти продукты перерабатываются и идут на создание меда.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Характеристика семейства Бобовые
Отдел. Magnoliophyta – покрытосемянные
Класс. Magnoliopsida – двудольные
Подкласс. Rosidae – розиды
Порядок. Fabales – бобовые
Семейство. Fabaceae – бобовые
Жизненная форма: все известные жизненные формы (деревья, кустарники, травянистые растения, лианы), исключая паразитов и эпифитов.
Корневая система: стержневая, на корнях имеются клубеньки, где поселяются азотфиксирующие бактерии.
Листья: сложные, с прилистниками.
Листорасположение: очередное.
Соцветия: ботриоидные: кисти, метелки, реже головчатые кисти, изредка одиночные цветки.
Цветки: актиноморфные и зигоморфные с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик – из 5 свободных лепестков или имеет особое строение: верхний – самый крупный лепесток называется парус или флаг, боковые лепестки – весла или крылья – свободные, 2 нижних лепестка срастаются и образуют лодочку, андроцей состоит из 10 тычинок и может быть двубратственным – 9 тычинок сросшихся, а 1 – свободная, многобратственным – все тычинки свободные и однобратственным – все тычинки сросшиеся. Гинецей монокарпный. Завязь верхняя.
Формулы цветков: см. характеристику подсемейств.
Плод: монокарпный вскрывающийся или невскрывающийся боб.
БАВ: алкалоиды, флавоноиды, антраценпроизводные, сапонины, кумарины.
Распространение и местообитание: распространены по всему земному шару, имеют различные местообитания.
Особенности: у основания черешков и черешочков имеются утолщения, которые благодаря изменению тургора приводят в движение листовую пластинку или только листочки, в результате чего они могут складываться.
Семейство включает 3 подсемейства:
1. Mimosoideae – мимозовые.
2. Caesalpinioideaе – цезальпиниевые.
3. Faboideae – бобовые.
Подсемейство: Mimosoideae – мимозовые.
Виды:
– Mimosa pudica – мимоза стыдливая;
– Acacia dealbata – акация серебристая;
– Acacia аrabica – акация аравийская.
Жизненная форма: кустарники, деревья.
Листья: парно – или непарноперистосложные, с прилистниками.
Соцветия: ботриоидная кисть или метелка.
Цветки: актиноморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик из 5 свободных лепестков, андроцей многобратственный, из неопределенного количества свободных тычинок, гинецей монокарпный. Завязь верхняя.
Формула цветка: Са(5)Со5А∞G1
Плод: монокарпный боб.
Особенности: используются в основном как декоративные виды.
Подсемейство: Caesalpinioideae – цезальпиниевые.
Виды:
– Саssia acutifolia – кассия остролистная;
– Cassia angustifolia – кассия узколистная.
Жизненная форма: деревья, кустарники, полукустарники.
Листья: парноперистосложные, с прилистниками.
Соцветия: ботриоидная кисть или метелка.
Цветки: слабо зигоморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик из 5 свободных лепестков, андроцей многобратственный из 10 тычинок по 5 в два круга, гинецей монокарный. Завязь верхняя.
Формула цветка: ↑ Са(5)Со5А5+5G1
Плод: монокарпный боб.
БАВ: антраценопроизводные, флавоноиды.
Распространение и местообитание: в странах СНГ, кассия культивируется в Центральной Азии как однолетняя культура.
Подсемейство: Faboideae – бобовые
Виды:
– Sophora japonica – софора японская;
– Sophora pachycarpa – софора толстоплодная;
– Thermopsis lanceolata – термопсис ланцетный;
– Thermopsis altherniflorа – термопсис очередноцветковый;
– Melilotus officinalis – донник лекарственный;
– Glycyrrhiza glabra – солодка голая;
– Glycyrrhiza uralensis – солодка уральская;
– Astragalus dasyanthus – астрагал шерстистоцветковый;
– Pisum sativum – горох посевной;
– Trifolium pratense – клевер луговой;
– Trifolium arvensе – клевер полевой;
– Caragana arborescens – карагана древовидная;
– Ononis arvensis – стальник пашенный.
Жизненная форма: травянистые растения, кустарники.
Корневая система: стержневая, корни образуют клубеньки, где накапливаются азотфиксирующие бактерии, обогащающие почву азотом.
Листья: сложные, с прилистниками, листочки сложного листа могут видоизменяться в усики, прилистники при этом увеличиваются и выполняют функцию фотосинтеза.
Листорасположение: очередное.
Соцветия: ботриоидные: кисть, метелка, головчатая кисть.
Цветки: зигоморфные, обоеполые, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик имеет особое строение, 3 лепестка свободные, образуют парус и весла, а 2 сросшиеся – лодочку, андроцей состоит из 10 тычинок, может быть многобратственным, двубратственным и однобратственным. Гинецей монокарпный. Завязь верхняя.
Формулы цветков:
– термопсис á Са(5)Со3,(2)А5+5G 1
– солодка á Са(5)Со3,(2)А(5+4),1G 1
– стальник á Са(5)Со3,(2)А(5+5)G 1
Многобратственный андроцей кроме термопсиса имеют софора японская и толстоплодная, двубратственный андроцей характерен для донника лекарственного, астрагала шерстистоцветкового, гороха посевного, видов клевера, караганы древовидной, солодки голой и уральской, а однобратственный – только для стальника пашенного.
Плод: монокарпный боб.
Распространение и местообитание: во всех климатических зонах, в различных местообитаниях: сорные места, суходольные и влажные луга, мелколиственные, смешанные и хвойные леса, опушки лесов, поймы рек, культивируются.
Особенности: в семенах накапливаются белки, жиры, что имеет пищевое и кормовое значение.
Источники:
http://wikiwhat.ru/%D0%91%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5
http://studarium.ru/article/29
http://studopedia.ru/10_146631_harakteristika-semeystva-bobovie.html