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
• Л_1,2,(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₎Со_3,(2)А₅₊₅G ₁

– солодка á Са₍₅₎Со_3,(2)А_(5+4),1G ₁

– стальник á Са₍₅₎Со_3,(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