Бобовые

Особенности строения и отличия семейства

Семейство бобовые, представители которого славятся высоким содержанием белков и витаминов, является одним из самых выращиваемых и востребованных. Включает огромное количество растений, имеющее свои особенности. Идентифицируется по определенному строению плодов, именуемых бобами.

В группу входят Цезальпиниевая, Мимозовая, и Бобовая (или Мотыльковая) подгруппы. Семейство бобовые, соцветие которого имеет различия, характеризуется схожим описанием.

Встречаются разновидности с односемянными и многосемянными плодами. После полного созревания стручок раскрывается. Это характерно для Цезальпиниевых растений.

Цветки представителей семейства ассиметричные, собраны в пазушные или верхушечные соцветия. Чем больше количество, тем меньше размер. Единичные цветочки, как правило, самые крупные.

У Мотыльковых цветки походят на мотыльков в момент полета. За это подгруппа и получила свое название. Имеют вид лодочки, внутри которой располагается пестик и 10 тычинок. Практически у всех мотыльковых 9 из них срастаются вместе.

У Цезальпиевых цветки менее неправильной формы. Нижние лепестки соединяются в виде лодочки, а тычинки не срастаются.

Цветки представителей Мимозовых обладают наиболее симметричной формой, мелкие, собраны в кисти или головки, состоят преимущественно из 5 частей. Количество тычинок различное, обычно не менее четырех.

Листья сложные, расположены на стеблях поочередно. Простые листочки можно встретить гораздо реже.

Семейство бобовые, википедия, латынь

По официальным классификационным данным, семейство разделяется на 3 подгруппы. Семейство бобовых, которое составляет одну из подгрупп, насчитывает более 24 тысяч видов. Каждая из подгрупп состоит из триб, то есть специальных уровней, которые приняты биологической систематикой. Подобное разделение учитывает многообразные детали характеристик. Обывателю больше известны представители семейства мотыльковых.

Семейство Fabaceae, или мотыльковые, включает многочисленные виды. Примеры представителей: разные сорта фасоли, соя, горох, красная и зеленая чечевица, нут, арахис, акация.

Признаки Бобовых

Бобовые распространены по всему свету. Они представлены всеми жизненными формами за исключением паразитов и эпифитов (лианы, однолетние, двулетние и многолетние травы, кустарники — акация жёлтая, акация серебристая, деревья — акация белая). Среди них есть даже гигантские деревья, достигающие более 60 или 80 м высоты (Компассия малаккская). Травянистые формы характерны в основном для стран с умеренным климатом, а в тропиках это главным образом древесные растения.

Акация, Бобовые

Цветки напоминают мотылька или лодочку, что и дало второе название семейству — Мотыльковые. Они чаще всего пятерного плана строения, обоеполые, с двойным околоцветником, сростнолистной чашечкой (5 сросшихся чашелистиков и 5 частично сросшихся лепестков), всегда зигоморфные (через них можно провести одну линию симметрии) и большей частью с мотыльковым венчиком, у которого:

• верхний лепесток — парус, или флаг — крупнее остальных;
• два боковых лепестка — вёсла, или крылья;
• два сросшихся образуют лодочку.

Для некоторых родов характерно срастание между собой не только лепестков лодочки, но и весел, а иногда и паруса (например, у клевера).  Формула цветка гороха:

Строение цветка гороха посевного

Такое строение цветка — это приспособление для определённого типа опылителей, шмелей и пчёл. У них хватает силы раздвинуть «вёсла» и добраться до нектара, при этом они собирают пыльцу на своё тельце.

Андроцей цветка Бобовых построен из десяти тычинок, причём у самых примитивных родов они ещё свободны (Цезальпиниевые) — Т₁₀, у большинства же 9 тычинок срастаются в трубку и только одна остаётся свободной (Т₍₉₎₊₁) и наконец у некоторых все 10 тычинок сращены (Т₍₁₀₎). Гинецей из одного плодолистика, дающий при созревании плод боб (когда семена расположены на створках, а не в плёнке между створками). Тычинки и пестик находятся внутри «лодочки».

Для бобовых характерно разнообразие опылителей и, соответственно, множество приемов опыления. Они опыляются в основном пчелами и бабочками, реже — птицами, иногда — рукокрылыми (летучими мышами). Но встречаются ветроопыляемые или самоопыляемые растения.

Цветки мотыльковых бывают одиночными, но чаще они мелкие и собраны в соцветия: кисть, головка, реже колос, метёлка или полузонтик.

У люпина соцветие-кисть

Большинство бобов вскрываются двумя створками, разбрасывая семена, однако у ряда растений, например у клевера, число семязачатков и семян сокращено и плод перестаёт раскрываться. Есть виды со вздутыми плодами, распространяемыми ветром (астрагалы) или с крючками, чётковидные, распадающимися на членики, подземные (арахис) и др. Т. е. модификаций боба в этом семействе много.

Семена без эндосперма, содержат крупный зародыш и две семядоли.

Сложные листья акации

Почему бабочки стремятся к свету?

Очень часто летним вечером можно наблюдать картину, как вокруг зажженной лампы или горящего костра роятся тучи насекомых. Среди тех, кто летит на свет, а зачастую и гибнет в пламени или присев на раскаленное стекло, немало ночных мотыльков.

На сегодняшний день существует несколько версий того, почему мотыльки летят на свет, и ученые не могут определиться, какая из них наиболее вероятная.

Как известно, свет является ориентиром для насекомых

По нему они определяют, куда двигаться, и неважно светит луна или уличный фонарь

Другая версия состоит в том, что поскольку обычно бабочки все же ориентируются на глобальные источники, например, свет солнца или других небесных тел, то передвижение насекомого никак не влияет на расстояние до светила, а соответственно и на яркость освещения. Если же мотылек летит на свет лампы, то по мере приближения к источнику света он дезориентируется и уже не может выбраться из освещенного круга.

Про цветок и корневую систему мотыльковых

Самым характерным признаком, по которому быстро и просто можно выделить мотыльковых растений – это венчик, относящийся к мотыльковому типу. Лепестки цветка обычно частично срощенные и, как правило, образуют между собой несимметричный венчик, который по внешнему виду напоминает небольшого мотылька или лодку.

Лепестки мотыльковых принято распределять на:

Внутри этой лодочки обычно располагается пестик, который окружен 10 тычинками: 9 из них у многих видов срощенные, а одна – свободная. Подобное необычное устройство венчика призвано защищать цветок от насекомых, которые неэффективно опыляют – мух, к примеру.

Ведь чтобы добраться до пыльцы, насекомому необходимо справиться с лепестками – а с этим могут справиться только самые сильные из них – те же шмели. Насекомое, занятое сбором пыльцы, садится на лодочку и при этом трется брюшком о те тычинки, которые расположены горизонтально, собирая, таким образом, нектар.

Говоря о корневой системе мотыльковых стоит заметить, что в клетки корней, используя такой орган, как корневые волоски, из почвы поступают бактерии – азотфиксирующий или клубеньковые. Именно они заняты делом поглощения, и одновременно – усваивания свободного азота, при этом вызывая изменения размера в виду активного деления самих клеток. И в результате корневая система этого вида растений имеет своеобразное украшение – клубеньки.

За счет этого все органы растений этого вида богаты на азотистые вещества – в частности, обогащены белками. А после того, как растение отслужит свой срок – обогащается азотом и почва.

Систематика [ править | править код ]

Современное название подсемейства — Faboideae в семействе Бобовые, в равной степени используется название «подсемейство Papilionoideae» в семействе Leguminosae. Более старое название Papilionaceae сейчас не применяется.

В рамках подсемейства выделяют 28 триб :

Подсемейство насчитывает примерно 470 родов :

Растения семейства бобовых относятся к порядку бобовоцветные (который нередко называют «бобовые», из-за чего возникает путаница). Бобовоцветные — большая общность двудольных растений, имеющих плод боб. Немало видов бобовых издавна используется человеком в пищу благодаря своим вкусовым и питательным свойствам: горох, нут, фасоль, маш, арахис, чечевица и многие другие. Старая «дружба» человека с бобовыми отражена в сказках, — например, в английской сказке «Джек и бобовый стебель» о мальчике, который взобрался по стеблю волшебных бобов до самого неба. А на картине фламандского художника Якоба Йорданса изображен народный обычай выборов «бобового короля», — и запеченный в пироге боб в этот день символизировал ни много ни мало вифлеемскую звезду!

Бобовые или мотыльковые — семейство растений в порядке бобовоцветные. Свое забавное название растения эти получили благодаря тому, что венчик цветка напоминает бабочку, мотылька. Жизненные формы бобовых разнообразны. Это могут быть деревья (акация, бобовник, робиния, каштаноспермум, глициния), кустарники (софора, желтая акация, метельник, ракитник), травы (донник, козлятник, дрок, солодка, чина, лядвенец) и лианы (канавалия).

Типичными представителями бобовых в средней полосе России являются вика, чина, донник, клевер, люцерна. Растения рода астрагал (травы, небольшие кустарники) растут в горах Закавказья, в Средней Азии. Они имеют непарноперистосложные листья, кисть с фиолетовыми, красно-розовыми или желтыми цветками. Часто встречается в нашем регионе желтая акация, чья родина Алтай. Ее характерная особенность — треск во время раскрытия зрелых бобов. В южных областях растет белая акация (родина которой — Северная Америка), в дни ее цветения вокруг разливается сильный тонкий аромат. Необычным представителем бобовых является верблюжья колючка — одно из немногих растений, выносящих жизнь в пустыне. Влагу верблюжья колючка добывает из глубоких слоев почвы, благодаря своему длинному корню, проникающему на 15–20 метров.

Общие признаки и разнообразие растений семейства мотыльковые

1. Большинство растений опыляются насекомыми, но встречается и самоопыление — у гороха, астрагалов, чечевицы, некоторых видов люпина.

2. Как идет опыление? Нектар находится у основания пестика, насекомое, добираясь туда, пачкает брюшко пыльцой с пыльников. Далее всё это богатство переносится насекомым на пестики других растений.

3. Если у гороха срастаются девять тычинок из десяти, то у люпина — все десять.

4. Листья мотыльковых с прилистниками, почти всегда сложные — при этом могут быть как парноперистосложными (горох, душистый горошек), так непарноперистосложными, как у астрагала. У клевера листья тройчатосложные, а у люпина пальчатосложные.

Хорошо всем известным, характерным представителем семейства мотыльковых является горох. Давайте рассмотрим его особенности.

1. Однолетнее растение со стержневым корнем, на котором возникают бактериальные клубеньки. Именно благодаря симбиозу с бактериями горох способен насыщать почву азотом — значит, он является хорошим предшественником для посадки других растений.

2. Неприхотлив и морозоустойчив, выдерживает заморозки, до –5 градусов. При этом требователен к влаге.

3. Высокопитательный, плоды гороха содержат много белка, бета-каротина, магния, кальция, фосфора, калия.

4. Лист гороха парноперистосложный, из его вершины растет длинный усик, которым растение хватается за любые опоры, так сам по себе стебель слабый и не способен держаться вертикально. У основания листа находятся крупные, выразительные зеленые прилистники.

5. Формула цветка Ч(5) Л1.2.(2) Т(9).1 П1. Скобки используются для обозначения сросшихся частей цветка. Положение пяти лепестков таково: верхний большой лепесток, торчащий отдельно — это парус, в центре два сросшихся лепестка — лодочка, наконец два боковые, среднего размера — весла.

6. Тычинок у цветка гороха десять, причем девять из них сросшиеся тычиночными нитями, одна свободная.

7. Соцветие гороха — одноцветковая или двухцветковая кисть (как, например, у донника или люпина). Но соцветия у бобовых могут быть совершенно разные по строению, чаще всего, помимо кисти, встречаются головка и метелка.

8. Плод гороха — боб, в котором прячутся семена (горошины), не имеющие эндосперма.

Описание и значение

Мотыльковые или Бобовые –семейство покрытосеменных или цветковых растений. Относятся к классу Двудольные. Насчитывает около 18 тысяч видов. Распространены однолетние (фасоль) и многолетние (клевер) травянистые представители семейства. Реже встречаются кустарники (жёлтая акация) и деревья (африканское розовое дерево).

Рис. 1. Жёлтая акация.

Некоторые виды бобовых растений культивируются в качестве пищи или сырья для изготовления лекарственных средств. Примеры растений для разных нужд:

• пищевые– использование в рационе человека – чечевица, бобы, горох, фасоль, соя, арахис;
• кормовые– корм для скота – клевер, люпин, люцерна, вики, верблюжья колючка;
• лекарственные– производство микстур и таблеток от кашля, гипертонии, запора, глистной инвазии – солодка, донник жёлтый, сферофиза, термопсис;
• технические– производство лаков, масла, клея (дрок красильный), а также инсектицидов (деррис, софора, лонхокарпус);
• декоративные– облагораживание жилых мест – акация, глициния, душистый горошек.

Многие представители семейства являются отличными медоносами, из нектара получается ароматный мёд.

Литература

• Бобовые // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Миркин Б. М., Наумова Л. Г., Мулдашев А. А. Высшие растения: краткий курс систематики с основами науки о растительности: Учебник. — 2-е, перабот. — М.: Логос, 2002. — 256 с. — 3000 экз. — ISBN 5-94010-041-4.
• Барабанов Е. И. Ботаника: учебник для студ. высш. учеб. заведений. — М.: Издат. центр «Академия», 2006. — 448 с. — ISBN 5-7695-2656-4.
• Андреева И. И., Родман Л. С. Ботаника. — 3-е, перераб. и доп. — М.: Колос, 2005. — 528 с. — ISBN 5-9532-0114-1.
• Яковлев Г. П. Бобовые земного шара. — Наука, 1991. — 144 с.

Строение семейства бобовых

Основная черта всех бобовых заключается в уникальном строении плода. Он имеет вид одногнездного плода с двумя створками. Внутри боба семена крепятся к стенкам в количестве четные через нечетные. У многих видов плод многосемянной, однако встречаются растения и односемянным плодом. При полноценном созревании, плод открывается по швам. Бобы могут быть абсолютно разных форм и размеров. Самый большой плод у энтады лазащей. Она способна достигать высота в полутора метров. Он также является самым крупным плодом из всех имеющихся растений мира.

Цветки бобовых отличаются неправильной и двусимметричной формой. Они собираются в верхушечные и пазушные соцветия, а также в кисти или головки. Количество цветков в соцветии может быть разным. Встречаются даже растения с одним цветком. У мотыльковых имеется самый характерный цветок, напоминающий мотылька. Цветки бобовых чаще всего обоеполые, но у некоторые растения наделены и однополыми цветками. Внутри них располагается порядка 10 тычинок, которые образуют 2 круга. Многие тычинки бобовых срастаются, образуя незамкнутую сверху трубку, благодаря которой насекомые легко добывают нектар. Гинецей бобовых растений состоит в большинстве случаев из одного плодолистика. В завязи образуется от 2 до 20 семязачатков, однако есть растения, у которых есть всего один семязачаток. Форма и размеры чашечки растений семейства также сильно варьируется. Как правило, растения насчитывают 5 лепестков.

Корни бобовых растений могут иметь клубеньки. Они отличаются по форме, а возникают как разрастание паренхимной ткани коря.

Листья бобовых растений представлены сложной структурой с прилистниками, которые довольно рано опадают. Встречаются бобовые с очень большими листьями. Иногда они могут быть вторично упрощенными, у которых единственная пластинка имеет вид нередуцированного листочка. Эти листья складываются пополам в ночное время суток. При основании черешка располагаются небольшие утолщения в виде подушечек, которые позволяют приводить листья в движения.

Морфология

Характерный отличительный признак мотыльковых растений – венчик мотылькового типа. Лепестки частично срощенные, образуют несимметричный венчик и напоминают мотылька или лодочку. Выделяют парус или флаг (крупный лепесток), вёсла или крылья (боковые) и лодочку или киль (сросшиеся).

Рис. 2. Цветок в форме мотылька.

Подробная характеристика всех частей мотылькового растения представлена в таблице.

Органы растения

Описание

Прямостоячий, вьющийся или стелющийся. Обычно тонкий, сочный, упругий.

Сложные, с крупными прилистниками. Чаще всего встречаются тройчатые, пальчатосложные, перистосложные (парноперистые и непарноперистые). Характерны усики-видоизменения листьев.

Простые – кисть или головка

Обоеполые, неправильные, имеют двойной околоцветник. Чашечка образована пятью сросшимися чашелистиками. Венчик состоит из пяти свободных или частично сросшихся лепестков. Цвет лепестков яркий и варьирует от белого до пурпурного. Девять тычинок сросшиеся, одна свободная. Могут срастаться все десять тычинок. Формула цветка – Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+П(1), где Ч – чашечка, Л – лепестки, Т – тычинки, П – пестик, а в скобках записано их количество.

Рис. 3. Листья с усиками.

На корнях азотофиксирующие бактерии, проникающие из почвы, образуют клубеньки. Бактерии получают из корней органические вещества и воду и снабжают растение азотом. Именно благодаря бактериям Мотыльковые насыщены растительным белком и после отмирания являются отличным азотистым удобрением.

Что это такое: описание и строение плода

По ботаническому описанию фасоль обыкновенная – это вьющееся растение высотой от 30 до 60 см (карликовые сорта), и от 50 см до 3 м (в норме). Состоит из нескольких частей. Корневая система – стержневая, корень ветвящийся. Стебли фасоли ветвистые, с короткими редкими волосками. У некоторых сортов стебель прямой. Листья тройчатые с большими белыми, фиолетовыми или розовыми цветками. Цветы, собранные по 2-6 в пазушных кистях, в длину достигают до 1,5 см.

Плод у фасоли – это длинный сплющенный боб с клювиком на конце. В длину он может достигать до 20 см, а в ширину – 2 см. Плод содержит в себе от 3 до 8 бобов разных цветов и размеров. Бобовые семена разделяются между собой небольшими перегородками. Плоды внешне часто напоминаю лодочку, реже бывают прямыми.

Семена фасоли в длину достигают 15 мм. Они имеют овальную форму и могут быть разного цвета: от белого до бордового, от чёрного до пятнистого. Под семенной кожурой находится зародыш семени.

Значение бобовых в народном хозяйстве

С увеличением численности население возрастает нагрузка на сельское хозяйство. Для полноценного питания необходимо достаточное количество белка. Удовлетворить потребность помогают бобовые культуры.

Нехватка в рационе белковой пищи негативно сказывается на физической форме и функционировании организма. Согласно исследованиям, современным жителям не достает около 30% пищевых белков. Особенно это чувствуется в регионах с небольшой долей животной пищи.

Значение бобовых в сельском хозяйстве и рационе необычайно важно. Человеку для питания и нормальной жизнедеятельности необходим правильный белок со сбалансированным составом

Оказывается, содержание важных аминокислот в бобовых плодах в несколько раз выше, чем в злаках.

Выделяют следующие важные функции бобовых культур:

• обеспечение белком и аминокислотами
• высокая энергетическая ценность, большая концентрация витаминов и минералов
• способность заменять мясо без утраты питательности и «полезности»
• возможность обеспечить питанием домашний скот

Бобовые культуры благотворно влияют на почву. В отличие от многих растений, не истощают запасы азота. Поля, выращенные на месте представителей семейства Мотыльковых, приносят большой урожай.

Виды (классификация бобовых)

Классификация Мотыльковых основана на признаках, имеющих значение для человека.

Первая группа – это плодовые. К ним относятся:

Пищевые бобовые выращиваются в промышленных масштабах. Поскольку потребности в белке велики, создано множество сортов, в том числе и генномодифицированных, которые приносят высокие урожаи. Такой подход необходим, чтобы прокормить растущее человечество.

Вторая группа – кормовые травы. К ним относятся клевер, вика, люцерна. Они вырастают самостоятельно, но чаще ими засевают пастбища, чтобы обогатить рацион животных питательными составляющими.

Третья группа – дикорастущие травы, которые растут на полях и лугах без участия человека. Это чина, лядвинец, донник, кустарник карагана (желтая акация), дерево робиния обыкновенная (белая акация). Пустынное растение верблюжья колючка также принадлежит семейству Бобовых.

Четвертая группа – декоративные бобовые растения. За счет необычно устроенного цветка их декоративность на высоком уровне. А учитывая неприхотливость, они желанные гости на садовом участке. Красоту саду придают

Даже душистый горошек, который оплетает изгородь или перголу, добавляет ярких красок в садовое многоцветие.

Культурные растения бобовых

Семейство бобовых включает очень большое число ценных культур. Самыми распространенными из них является соя, чечевица, арахис, фасоль и горох. Они отличаются большим содержанием растительного белка. Например, семена посевного гороха имеют очень близкое содержание белка к мясу. В семенах фасоли образуется около 30 процентов белка, а в арахисе и сои — более 40 процентов. Рассмотрим каждую культуру подробнее:

Посевной горох. Эта культура считается одной из самых древних. Горох является однолетним травянистым растением. Он представлен сложными листьями, которые оканчиваются ветвистыми усиками. Эти усики крепятся за опору, поддерживая слабый стебелек. Цветок и плод отличается характерным для мотыльковых строением. Родиной гороха принято считаться Афганистан и Северо-Западную Индию. На территории России горох растет в промышленных масштабах на больших площадях.

Используют горох для приготовления различных супов и каш. Мозговой сорт этого растения принято замораживать и консервировать. Сахарный горох едят в сыром виде.

Обыкновенная фасоль. Этот представитель бобовых возделывался на территории Южной Америки на протяжении многих лет. Фасоль является однолетним травянистым растением, которое способно достигать высоты в 3 метра. Стебель чаще всего вьющийся или прямой. Цветки фасоли имеют неправильную форму. Плоды могут быть как изогнутыми, так и прямыми. Содержат внутри от 3 до 8 семян.

В составе фасоли имеется большое число ценных органических кислот, витаминов, микроэлементов, белков и каротина. Такое многообразие полезных веществ обусловило его широкое применение в кулинарии. Этот продукт сушат и консервируют. Фасоль готовят и едят вместе со стручком. Различаются также сахарные, полусахарные и лущильные сорта.

Соя. Является однолетним травянистым растения. Она возделывается в порядке 60 странах мира. Семена сои называют «соевыми бобами». Стебли могут достигать высоты до 2 метров. Однако встречаются и разновидности с высотой не более 15 сантиметров. Практически все виды сои отличаются тройчатосложными листьями с опущенными листочками. Основная форма семян овальная с очень разнообразными размерами: от 60 граммов до 310 граммов.

Соя выращивается в огромных масштабах, а количество её посевов занимает первое место по площади в мире. На территории России соевые бобы возделывают в Краснодарском крае и Дальнем Востоке. Высокая ценность этой культуры заключается в том, что из неё готовят продукты, схожие с молочными. Также сою используют в качестве сырья для приготовления муки, которая подходит для людей с болезнью сахарного диабета. Из этого продукта изготавливают самостоятельные блюда во многих странах мира.

Арахис. Является также однолетним растением, которое может достигать высоты в 40 сантиметров. Побеги и корень арахиса ветвистый. Листья растения очередные и опушенные. Цветки отличаются желто-красным или белым окрасом. В них располагается порядка 10 тычинок. Плоды отличаются овальной и вздутой формой с паутинистым узором. Внутри располагается от 2 до 4 семенных бобов.

Это растение отличается теплолюбивостью, а впервые появилось в Южной Америке. Семенные выжимки арахиса дают крахмальную муку, которая имеет сходство с пшеничной. В Америке молотый арахис смешивают с маслом и получают арахисовую пасту.