Семейство Бобовые имеет еще одно название – Мотыльковые. Это семейство относится к классу Двудольных растений. Оно включает огромное количество растений.
Среди общих признаков всех растений семейства бобовых следует отметить следующие. Цветки у представителей семейства неправильные. Они имеют пять лепестков, отличающихся по форме и размерам, и десять тычинок. Плоды бобовых имеют характерное строение. Название их соответствует названию семейства – боб. К общим признакам относится и тот факт, что завязь всегда одночленная, не разделенная на доли. Плод всегда двустворчатый, в большинстве случаев многосемянный. Односемянный встречается только у растений рода Клевер. Когда семена созревают, плод лопается вдоль шва. Семена крепятся непосредственно на створках.
Семейство бобовых очень большое. Оно включает более двухсот родов и более шести тысяч видов. Растут бобовые по всему миру, во всех широтах и климатических условиях. Они встречаются на альпийских лугах и Крайнем Севере, а также в пустынях и тропических лесах.
В семействе практически в равных количествах представлены травянистые формы и деревья с кустарниками.
Большое семейство разделяется на три подсемейства: собственно Бобовые, которые включают наибольшее количество представителей, Мимозовые и Цезальпиниевые, произрастающие исключительно в теплом климате.
Представители подсемейства бобовые имеют двусимметричный цветок. Он состоит из неопадающей чашечки, включающей пять чашелистников, венчика из пяти лепестков, десяти тычинок и пестика. Лепестки раскрывшегося цветка напоминают мотылька с распахнутыми крылышками. От этого и появилось название мотыльковые. Также нередко цветок сравнивают с лодочкой. Самый крупный лепесток называется парус, боковые небольшие симметричные лепестки – веслами, а нижние сросшиеся – лодочкой. Именно в лодочке и находятся пестик и десять тычинок, из которых девять сросшихся, а одна свободная (у большинства видов подсемейства). Сросшиеся тычинки образуют пластинку, облегающую пестик.
Листовая пластинка бобовых обычно сложные. Они могут быть перистыми, лапчатыми с большим количеством листочков. Нередки у этих растений и прилистники, которые могут достигать значительных размеров, в некоторых случаях больше самих листьев. Частыми элементами являются усики. Они развиваются на вершине сложных листьев. Усики бывают как простые, так и разветвляющиеся.
К подсемейству бобовых относится множество родов повсеместно известных растений: , Бобы, Люпин, Чечевица, Соя, Вика и многие другие.
К подсемейству Цезальпиниевые относится значительно меньше родов. Данная группа отличается меньшей неправльностью цветков. У них несросшиеся все десять тычинок и несрастающиеся нижние лепестки, которые у растений подсемейства бобовых образуют лодочку. Плоды у цезальпиниевых раскрываются по одному шву или же не раскрываются совсем. К данному подсемейству относятся роды , Цезальпиния, Тамаринд, Рожковое дерево и некоторые другие.
Еще меньше родов входит в подсемейство Мимозовых. Они произрастают только в теплом климате. Цветы мелкие, почти правильные, собраны в плотные соцветия головки, а иногда и в кисти. Число чашелистников и лепестков колеблется от четырех до шести. Число тычинок колеблется от четырех до неопределенного множества. Листья мимозовых обычно двоякоперистые и имеют мелкие доли. Плоды – стандартный боб, не имеющий особых отличий. Наиболее яркими представителями мимозовых являются мимоза стыдливая, акация настоящая и некоторые другие.
Семейство бобовые обширная группа, включающая в себя разнообразных представителей. Встречаются в ней и лекарственные растения. К таким относятся Галега лекарственная, Язвенник целебный, Клевер красный и многие другие.
Если рассматривать экономическую значимость бобовых растений, то стоит отметить, что уступают они только злаковым. Издавна плоды бобовых растений использовались в пищу и сейчас они являются важнейшим пищевым продуктом. Возделывают фасоль, горох, бобы, соя и арахис, маш. Существуют тропические бобовые рода Пахизирус, образующие клубни, которые также употребляются в пищу.
Помимо пищевых существуют кормовые виды бобовых, такие как клевер, люцерна, люпин, вика.
Бобовые дают и ценную древесину. Прежде всего, это деревья, относящиеся к родам Акация и Прозопис. Ценную древесину дают афрормозия золотистая, дальбергии, птерокарпусы и многие другие тропические деревья, относящиеся к семейству бобовых.
Бобовые – это огромное семейство двудольных растений (деревья, лианы, кустарники, полукустарники и травы), относящиеся к порядку Бобовоцветные, класс Двудольные, отдел Цветковые, царство Растения, домен Эукариоты.
Некоторые растения из этого семейства человек использует в качестве пищи, некоторые как декоративные, а некоторые для восстановления земель.
Что такое «боб»?
В первую очередь это плод, имеющий вытянутую форму и состоящий из двух тонких створок, между которыми располагаются семена. Размер плода бобовых может вместиться в ладошке, а может достигнуть огромных размеров.
Горох
Entada из подсемейства Мимозовые
В состав семейства Бобовые входит 24505 видов растений и делится оно на три подсемейства: Цезальпиниевые, Мотыльковые и Мимозовые.
Цезальпиниевые (Caesalpinioideae)
1 Цезальпиниевые (Caesalpinioideae), представляющие собой в основном деревья, растущие в тропиках, за исключением рода Кассия, который включает кустарники и травы, очень важен для медицины. Делятся на четыре трибы: Цезальпиниевые, Кассиевые, Багряниковые, Детариевые.
a) Цезальпиниевые (Caesalpinieae)
Цезальпиния (Caesalpínia) – названа в честь итальянского врача Андреа Чезальпино в 1703 году. Растет только в теплых регионах. Это декоративное растение высотой до 6 метров.
Сaesalpinia-pulcherrima
Caesalpinia pulcherrima
Цезальпиния бондук (Caesalpinia bonducella) — чаще всего это лиана, достигающая в высоту до 15 метров. В основном растет в Азии, Африке , Южной Америке . Используется в народной медицине, так как из её семян получают противолихорадочное средство.
Кольвиллея
Parkinsonia
Peltophorum
Цезальпиния ежовая (Caesalpinia echinata) растет только на востоке Бразилии. В связи с вырубкой в дикой природе этот вид дерева можно встретить очень редко. На стволе её есть острые наросты. Поэтому ее и назвали ежовой.
В высоту растет до 30 метров. Раньше ствол этого дерева применяли для получения красителей. Относится к ценным породам деревьев.
b) Cassieae - Кассиевые
c) Багряниковые (Cercideae)
Багряник растет в Китае.
Баугиния (Bauhinia) распространена по всему свету.
d) Детариевые (Detarieae)
Brownea
Мотыльковые (Faboideae)
2 Мотыльковые (Faboideae), которые растут в основном в умеренном поясе в виде травянистых растений, многие из которых мы употребляем в пищу, такие как горох, фасоль, соя, арахис. В тропиках это деревянистые растения в виде лиан.
Глициния (Wistéria) — вьющиеся древовидные субтропические растения – листопадные лианы. Растут в Японии и Китае, а так же используются как декоративные растения по всему миру.
Robinieae робиния
Мимозовые (Mimosoideae)
3 Мимозовые (Mimosoideae), насчитывающие до 1500 тысяч видов и растущие в субтропической и тропической зонах. В основном это деревья и кустарники, имеющие лекарственное значение, древесина которых является очень ценной для человека.
a) Acacieae - Акациевые
В основном растут в Мексике, Африке, Азии, Австралии .
Acacia dealbata серебристая
Acacia pycnantha золотая акация является цветочной эмблемой Австралии
Acacia linifolia
Acacia_brachystachya
Акация серполопастная (Acacia drepanolobium) растет в Африке. Это единственный вид акаций, на котором живут муравьи. Они селятся в раздутых полостях колючек. Воздух, попадая в них, издает свист и тем самым отпугивает животных.
b) Инговые (Ingeae)
Albizia
Zygia
Archidendron
Calliandra
c) Мимозовые (Mimoseae)
Dichrostachys
Parkia
Pentaclethra
Elephantorrhiza
Mimosa pudica
Растения семейства Бобовые
Семейство Бобовые играют важную роль в жизни людей. Одни виды служат декоративным украшением и дают нам ценную породу древесины, другие незаменимы в медицине, а третьи являются очень вкусной и питательной пищей.
Если Вам понравился данный материал, поделитесь им со своими друзьями в социальных сетях. Спасибо!
Тип урока - комбинированный
Методы: частично-поисковый, про-блемного изложения, репродуктивный, объясни-тельно-иллюстративный.
Цель:
Осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;
Задачи:
Образовательные : показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.
Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.
Воспитательные:
Формирование экологической культуры на основе признания ценности жизни во всех её проявлениях и необ-ходимости ответственного, бережного отношения к окру-жающей среде.
Формирование понимания ценности здорового и без-опасного образа жизни
Личностные :
воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину;
Формирование ответственного отношения к учению;
3) Формирование целостного мировоззрения, соответ-ствующего современному уровню развития науки и обще-ственной практики.
Познавательные : умение работать с различными источниками информации, пре-образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.
Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.
Коммуникативные: Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру-гих видов деятельности.
Планируемые результаты
Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.
Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации;анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос
Метапредметные :.
Умение самостоятельно планировать пути достиже-ния целей, в том числе альтернативные, осознанно выби-рать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.
Формирование навыка смыслового чтения.
Форма организации учебной деятельности - индивидуальная, групповая
Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.
Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.
Цели: продолжить формирование представления о много-образии цветковых растений; познакомить с отличительными признаками растений семейства бобовые; научить составлять морфологическое описание растения, давать его систематиче-скую характеристику; продолжить формирование навыков работы с натуральными объектами, умения распознавать растения с опре-делителем или определительными карточками.
Оборудование и материалы: таблица «Семейство бобовые», гер-барии растений семейства бобовые, модель цветка гороха, коллек-ции и муляжи плодов, бобы арахиса (целые), влажный препарат «Симбиоз на корнях бобовых».
Ключевые слова и понятия: отдел покрытосеменные, класс дву-дольные, семейство бобовые (гороховые); цветок мотылькового типа, неправильный цветок; формула цветка, диаграмма цветка, способы опыления и способы распространения семян; подсемей-ства мимозовые, цезальпиниевые, бобовые; азотфиксирующие бактерии, симбиоз.
Ход урока
Актуализация знаний
Ответьте на вопросы.
Какие растения относятся к семейству розоцветные?
Каково основное направление использования этих растений в жизни и хозяйственной деятельности человека?
Какие признаки являются ключевыми при объединении этих растений в одно семейство?
Какие плоды встречаются у растений этого семейства?
Какие соцветия встречаются у растений этого семейства?
Какова формула цветка растений семейства розоцветные?
Какие лекарственные растения этого семейства вы знаете?
При каких заболеваниях используются эти растения?
Какие жизненные формы характерны для растений этого семейства?
Изучение нового материала
Рассказ учителя с элементами беседы
Вспомните, какие семейства растений класса двудольные мы уже изучили. (Семейства крестоцветные и розоцветные.)
Сегодня мы познакомимся еще с одним семейством растений класса двудольные, с семейством бобовые , которое имеет также и второе название — мотыльковые. (Учитель демонстрирует табли-цу «Семейство бобовые», а также разборную модель цветка гороха.)
Как вы думаете, за что оно получило такое название? (От-веты учащихся.)
Это название семейства возникло благодаря сходству цветка бобовых с мотыльком. Бобовые — одно из самых многочисленных семейств цветковых растений. К нему относится около 17 000 ви-дов растений (по некоторым данным, 13 000) из почти 700 родов (по некоторым данным, из 500). На территории России произ-растает около 65 родов и более 1800 видов растений семейства бобовых. При этом 23 вида из них занесены в Красную книгу.
Вспомните, сколько видов относится к семействам розо-цветные и крестоцветные. (Число видов растений этих се-мейств — около 3000.)
Скажите, во сколько раз количество видов крестоцветных и розоцветных меньше бобовых. (Примерно в 5,5 раза.)
Растения этого семейства распространены на всех континен-тах земного шара, от тропиков с сухим климатом до территорий с умеренным и даже холодным климатом.
Среди растений этого семейства встречаются самые разнооб-разные жизненные формы, такие, как деревья, кустарники, полуку-старники, лианы, однолетние и многолетние травы. Характерно, что большинство травянистых растений этого семейства сосредо-точено в умеренном и холодном климате, а значительная часть де-ревьев и кустарников — в тропических и субтропических областях.
Вспомните, какой признак строения растений являлся важ-нейшим при объединении розоцветных и крестоцветных в одно семейство. (Строение цветка.)
При объединении растений семейства бобовые строение цвет-ка также играет наиболее важную роль. Цветок у растений данно-го семейства мотылькового типа, неправильный.
Каковы особенности неправильных цветков? (Неправильны-ми называют цветки, имеющие только одну ось симметрии.)
Если провести ось симметрии и вращать цветок вокруг своей оси, его контуры совпадут с первоначальными только при про-хождении полного круга (360°). Околоцветник двойной. Чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков. Венчик состоит из 5 неод-нородных лепестков. Цветок бобовых часто сравнивают с корабли-ком. Верхний лепесток обычно самый большой. Его называют па-русом, или флагом. По бокам от него расположены два свободных лепестка поменьше. Их называют веслами (иногда — крыльями). Два нижних лепестка срослись верхушками и имеют вид лодочки.
Для некоторых родов характерно срастание между собой не только лепестков лодочки, но и весел, а иногда и паруса (на-пример, клевер). Тычинок обычно 10, 9 из которых срастаются ты-чиночными нитями, образуя тычиночную трубку, а одна остается свободной. У некоторых видов растений семейства происходит срастание всех тычинок (например, люпин) или же тычинки могут оставаться свободными. Пестик у растений семейства бобовые всегда один.
Рассмотрите изображение цветка бобовых на таблицах, а также в учебнике и попробуйте написать формулу этого цветка. (Один из учеников пишет формулу цветка бобовых на доске, класс проверяет и исправляет ошибки. Учитель помогает и дополняет.)
Формула цветка большинства видов растений семейства бобо-вые (цветка мотылькового типа) выглядит так: ЛЧ(5)Л1+2+(2)Т(9)+1П1.
Цветки могут быть как одиночными , так и собранными в соцве-тия . Среди соцветий наиболее часто встречаются кисть (донник, люпин), головка (клевер), простой колос.
Как вы думаете, каковы причины такого непростого уст-ройства цветка? (Ответы учащихся.)
Назначение такого сложноустроенного цветка состоит в том, чтобы принудить насекомое по пути к нектару испачкаться в пыльце и, соответственно, перенести ее на пестик. Поскольку цветки собраны в соцветия или расположены недалеко друг от друга, вероятность перекрестного опыления резко возрастает.
Для бобовых характерно разнообразие опылителей и, соответ-ственно, множество приемов опыления. Они опыляются в ос-новном пчелами и бабочками, реже — птицами, иногда — руко-крылыми (летучими мышами). Но встречаются ветроопыляемые растения или самоопыляемые. В общем, опыление достигается всеми возможными способами.
Для многих растений семейства характерно появление особых приспособлений цветков для опыления конкретным способом или определенными видами опылителей. Например, цветки клевера имеют такое строение, что достать нектар могут насекомые только с длинным хоботком, например шмели.
Как вы считаете, каким должен быть плод растений семей-ства бобовые? (Ответы учащихся.)
Плод растений этого семейства называется бобом. Он чаще всего бывает одногнездный, многосеменной, раскрывающийся двумя створками или распадающийся на отдельные членики. Но у не-которых растений образуется нераскрывающийся односеменной плод (клевер).
Вспомните, каково строение плода боб.
Нарисуйте строение плода боб. (Один из учеников рисует на доске, другие при необходимости исправляют ошибки и неточности.)
Нарисуйте строение плода стручок. (Один из учеников ри-сует на доске, другие при необходимости исправляют ошиб-ки и неточности.)
В чем состоит отличие в строении плода боб от плода стру-чок? (Ответы учащихся.)
Плод боб одногнездный, семена у него прикрепляются к стен-кам плода. А плод стручок двугнездный, семена у него прикреп-лены к перегородке посередине плода.
Для растений какого семейства характерен плод стручок? (Для растений семейства крестоцветные .)
Семена бобовых растений почти всегда без эндосперма , с мяси-стыми семядолями. Зародыш в семенах очень крупный.
Какое количество семядолей у этих семян? (У семян бобо-вых две семядоли, так как эти растения относятся к классу двудольных.)
Какова функция мясистых семядолей? (В них запасаются питательные вещества, необходимые зародышу в первое время после его прорастания, пока у него не сформируется собствен-ная корневая система.)
Способы распространения семян у бобовых разнообразны. Некоторые виды не нуждаются в дополнительных посредниках, и семена разбрасываются или просто опадают сами. У других ви-дов бобовых семена разносятся птицами, грызунами, муравьями или ветром. Листья у подавляющего большинства видов сложные с крупными прилистниками. Чаще всего встречаются тройчатые листья (клевер), перистые (горох, акация, вика), пальчатые (лю-пин). У многих видов листья видоизменены в усики.
У каких видов растений семейства бобовые листья превра-тились в усики? (Например, у гороха.)
Листорасположение чаще всего очередное. Корневая система у большинства видов стержневая. Для всех представителей бо-бовых характерно наличие на корнях особых клубеньков, в кото-рых селятся азотфиксирующие бактерии. Эти бактерии способ-ны усваивать газообразный азот из атмосферы и превращать его в соединения, доступные для растений.
Как образуются клубеньки на корнях бобовых? (Бакте-рии из почвы проникают в клетки корней бобовых растений через корневые волоски. Они вызывают деление и увеличение размеров клеток, в результате чего и образуются подобные видоизменения корней в виде клубеньков.)
Правильно. Бактерии получают постоянное место жительства, защиту и дополнительное питание в виде углеводов и других про-дуктов метаболизма, а растение обеспечивается минеральными веществами.
Вспомните, как называется такое взаимовыгодное сущест-вование. (Симбиоз, от греч. «сим» — совместный и «биос» — жизнь.)
Все органы бобовых богаты веществами, содержащими азот. В частности, в семенах содержится большое количество белка. По количеству этого вещества бобовые превосходят зерновые культуры более чем вдвое. В зернах пшеницы содержится до 12%, а в фасоли — до 25% легкоусвояемого, как в говядине, белка, а в семенах сои — до 45%. Именно поэтому растения этого се-мейства так ценны для людей, придерживающихся диетического питания.
После уборки урожая бобовых в земле остаются корни этих растений, благодаря чему почвы обогащаются азотом. Семейство бобовых принято подразделять на три подсемейства: мимозовые, цезальпиниевые и собственно бобовые, или мотыльковые. Самым многочисленным является подсемейство бобовых. Из 700 родов семейства бобовых к нему относится около 500, а из 17 000 ви-дов - 12 000.
Семейство Бобовые
Биология 6 .Семейство Мотыльковые Бобовые
Семейство Мотыльковые Бобовые
Ресурсы :
И.Н. Пономарёва, О.А. Корнило-ва, В.С. Кучменко Биология: 6 класс: учебник для учащихся общеобразо-вательных учреждений
Серебрякова Т.И ., Еленевский А. Г., Гуленкова М. А. и др. Биология. Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники. Пробный учебник 6—7 классов средней школы
Н.В. Преображенская Рабочая тетрадь по биологии к учебнику В В. Пасечника «Биология 6 класс. Бактерии, грибы, растения»
В.В. Пасечника . Пособие для учителей общеобразовательных учреждений Уроки биологии. 5—6 классы
Калинина А.А. Поурочные разработки по биологии 6класс
Вахрушев А.А., Родыгина О.А., Ловягин С.Н. Проверочные и контрольные работы к
учебник «Биология», 6-й класс
Хостинг презентаций
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.
Все взрослые и даже дети знают фасоль и горох, бобы и чечевицу, ароматные акации и клевер, арахис и мимозу, а между тем, все это - растения семейства бобовых (или мотыльковых). Обширная группа, переоценить пользу которой для человека сложно. Мы едим эти растения, сажаем для красоты, улучшаем почву с их помощью, используем древесину, красим одежду и даже лечимся.
Семейство Бобовые: общая характеристика
Знакомое всем еще со школы семейство объединяет огромное количество видов, по приблизительным подсчетам около 17-18 тысяч. Ботаники делят его на три подсемейства (на основе строения цветка): цезальпиниевые, мимозовые, мотыльковые. Интересно отметить, что бобовые растения включают род Астрагал, самый большой по количеству видов среди представителей цветковых (около 2400). Растения данного семейства имеют достаточно большой ареал произрастания как в жарких тропиках (в основном цезальпиневые и мимозовые), так и в районах Крайнего Севера, в пустынях и саваннах.
Фиксация азота - это отличительная черта всего семейства. Корни бобовых растений имеют клубеньки, которые образуются в результате разрастания паренхимной ткани. А это, в свою очередь, объясняется внедрением и расселением внутри растения азотфиксирующих бактерий, принадлежащих роду Ризобиум. Они обладают удивительной способностью поглощать и накапливать атмосферный азот, который в дальнейшем использует само растение для своего роста. Такие большие запасы жизненно важного элемента хорошо влияют и на окружающую обстановку. Бобовые растения отлично улучшают плодородие почвы. Это широко используется как в промышленных масштабах, так и грамотными и осведомленными огородниками, не забывающими чередовать посадку различных культур у себя на участке. Ежегодно они возвращают обратно в почву примерно 100-140 килограммов азота в расчете на территорию в один гектар.
Строение листьев бобовых растений
Бобовые растения могут иметь различную форму листьев. Их условно можно разделить на несколько групп:
- парные перистосложные и дважды перистосложные (горох, желтая акация) листья, они располагаются по обе стороны стебля;
- упрощенные (редуцированы до одного верхушечного листа);
- ложно простые, образованы в результате срастания двух верхушечных листьев;
- филлодии (у африканских видов акаций) - уплощенные черешки листьев.
Для бобовых растений характерно удивительное свойство - парноперистые листья могут складываться на ночь. Это обусловлено тем, что у основания черешков есть утолщения, которые из-за изменения тургора приводят листовую пластинку или только листочки в движение. Например, мимоза стыдливая способна это делать мгновенно, так как даже легкое касание ее листьев вызывает моментальную потерю осмотического давления в них. Это свойство было замечено очень давно и послужило поводом для того, чтобы так назвать растение.
Цветок и соцветие
Бобовые растения могут иметь различные соцветия, но чаще всего это метелка или кисть, иногда головчатые кисти (клевер), гораздо реже они редуцированы до одного цветка. Для представителей семейства свойственно перекрестное опыление, при котором пыльца от одного цветка переносится на другой гораздо реже насекомыми (пчелами, шмелями) или летучими мышами и птицами у тропических видов.
Цветки бобовых растений могут быть зигоморфными или актиноморфными (например, у мимозовых). Чашечка состоит обычно из четырех, реже из пяти чашелистиков, которые срастаются между собой. Лепестков бывает 5 (у всех мотыльковых и некоторых представителей двух других подсемейств) или 4. Очень интересны их название и разделение, в зависимости от выполняемой функции. Так, самый верхний и крупный получил название "флаг", он привлекает насекомых, опыляющих растение. Лепестки, расположенные с боков, принято называть крыльями, и это своеобразная "посадочная площадка". Самые внутренние, как правило, срастаются между собой вдоль нижнего края и образуют лодочку, которая защищает тычинки и пестик от насекомых, не являющихся опылителями. А вот, к примеру, у мимозовых все лепестки одинаковой формы - свободные или сросшиеся.
Плоды бобовых растений
В данном случае наблюдается абсолютное единство всех видов семейства. Плод называется боб (одно- или многосемянной), вскрывающийся по спинному или брюшному шву. Семена внутри плода достаточно крупные, с эндоспермом или без него, хорошо развиты семядоли. Внешний вид боба может быть абсолютно любой, так же как и размер. У некоторых видов его длина достигает полутора метров. Распространение семян иногда происходит самостоятельно, когда створки плода при раскрытии скручиваются по спирали, и они разлетаются в разные стороны, например, у акации. У некоторых тропических видов разносятся животными или птицами. Завязь всем знакомого земляного ореха (арахиса) из-за отрицательного геотропизма, то есть способности расти и развиваться в определенном направлении, когда формируется, уходит в почву на 8-10 см, где затем развивается плод.
Значение бобовых в хозяйстве
Растения семейства бобовых занимают по практической значимости для человека второе место после злаковых. Среди них огромное количество пищевых культур, имеющих мировое значение: соя, горох, фасоль, арахис, нут, чечевица и многие другие. Некоторые из них люди культивируют уже не первое тысячелетие.
Большое значение бобовые растения имеют как кормовые травы, к этой категории относятся: клевер, люцерна, люпина, эспарцета и др. Некоторые тропические представители семейства (например, кампешевое дерево, перикопсис, дальбергия) являются источником ценной и высоко декоративной древесины, окрашенной в розовые, почти красные, темно-коричневые или практически черные цвета.
Декоративное и лекарственное значение
Есть и декоративные виды среди бобовых, например глициния. Это древесный вид родом из Китая с крупными кистевыми ароматными соцветиями. Очень популярное садовое и парковое растение. Еще один представитель - это акация подбеленная, широко распространена на побережье Черного моря. Из травянистых в садах выращивают, например, душистый горошек, люпины. Всем знаком цвет индиго, но мало кто знает, что аналогичного названия краситель получают из растения индигоферы красильной, небольшого кустарника из семейства бобовых.
Некоторые виды издавна используются в медицине: пажитник, астрагал, донник и т. д. Всем знакома лакрица, или солодка голая. Это травянистое бобовое растение, которое широко применяется по всему миру как лекарственное средство от кашля (целительные свойства известны еще со времен Древнего Египта). Используются для этого ее корни и корневища. В некоторых европейских странах очень популярны конфеты из лакрицы, которые любят даже дети. Они имеют характерный черный глянцевый цвет.