к какому классу принадлежит семейство бобовые
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
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.
Значение бобовых
За счет симбиоза с клубеньковыми бактериями почва обогащается азотом в виде, усваиваемом растениями.
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 2018-2021
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.
Семейство Мотыльковые (Бобовые): признаки, представители, формула
Содержание:
Семейство Бобовые (Fabaceae) представлено двудольными, покрытосеменными растениям. В состав входят 18000 видов, разбросанных по земному шару. Семейство характеризует симбиоз с азотфиксирующими бактериями и наличие белка. Эта особенность делает бобовые культуры ценными продуктами, способными заменять мясо.
Общая характеристика
В среде Бобовых встречаются почти все жизненные формы:
Среди них не найдены только паразиты и эпифиты. В основном – это однолетние, двулетние и многолетние травы, встречаются и лианы. В средней полосе Мотыльковые представлены травами, а в тропических зонах – лианами и деревьями.
Так, гигантское дерево Компассия малаккская достигает в высоту 80 м. А всем знакомый душистый горошек относится к лианам со слабым стеблем. Он цепляется за опору: изгороди, деревья, стены. Для укрепления на опоре горошек использует листовой усик, который продолжает лист.
Интересна вигна китайская – родственница спаржевой фасоли. Растение достигает 5 м, а створки бобов вырастают до 1 м. Но в пищу употребляют мелкие, не созревшие экземпляры. Это диетический продукт, содержащий легкоусвояемые белки (их сравнивают с белками рыбы).
Грибная трава или пажитник – еще одно необычное растение из копилки Бобовых. От семян исходит грибной запах, их измельчают и используют в качестве приправы для первых и вторых блюд. Это медонос и сидерат, а также кормовая культура.
Важно! Семейство Бобовые представлено простыми по строению и сложными, уникальными растениями. Их объединяет строение цветка и симбиоз с азотфиксирующими бактериями. В остальном ботаническая характеристика не всегда совпадает с общими признаками и чертами, что зависит от конкретного вида.
Признаки Бобовых
Огромное количество видов собраны в единую систематическую единицу не случайно. Несмотря на разнообразие жизненных форм и особенностей каждого вида, Бобовые объединяют общие черты:
На заметку: Плод боб и плод стручок – это не одно и то же. У стручка между створками расположена перегородка, на которой растут семена. Часто плоды бобовых называют стручками, но это неверно.
Формула цветка
Цветок у семейства красивый, но сложный по строению. У него не радиальная, а горизонтальная симметрия. Цветки обоеполые, с двойным околоцветником и сростнолистной чашечкой, которая состоит из 5 сросшихся чашелистиков и 5 сросшихся лепестков.
Мотыльковый венчик устроен так:
Некоторые виды отличает сросшие лепестки не только лодочки, но и весел, а иногда и паруса (клевер). Формула цветка гороха как классический вариант: ↑Ч(5)Л1+2+(2)Т(9)+1 П1.
Виды (классификация бобовых)
Классификация Мотыльковых основана на признаках, имеющих значение для человека.
Первая группа – это плодовые. К ним относятся:
На заметку: 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.
Значение:
На заметку: Бобовые не накапливают вредные соединения, токсические вещества, находящиеся в почве или воздухе, поэтому их относят к экологически чистым продуктам питания.
Удивительные растения, которые расселились по планете, снабжают людей сытной пищей, помогают в лечении некоторых болезней, радуют своей красотой.
Бобовые (семейство)
Некоторые растения этого семейства являются важными продуктами питания.
Содержание
Биологическое описание
Листья очередные, обычно сложные с прилистниками.
Цветки обоеполые, с пятичленными чашечкой и венчиком, как правило — двусторонне-симметричные. У типичных бобовых верхний крупный лепесток принято называть парусом (флагом), боковые лепестки — вёслами (крыльями), а два сросшихся или слипшихся нижних — лодочкой.
Одногнёздный плод с расположенными в ряд семенами по-научному называется бобом, но в сельскохозяйственной и популярной литературе — обычно стручком. Семена, как правило, — без эндосперма с крупными семядолями.
Систематика
Всего в семейство включают более 200 родов. Обширное семейство принято делить на три подсемейства, которые делят на трибы, выделяя в некоторых подтрибы:
Некоторые представители семейства Бобовые
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Бобовые (семейство)» в других словарях:
Бобовые (значения) — Бобовые: Бобовоцветные (лат. Fabales) порядок растений класса двудольных. Бобовые (семейство) (лат. Fabaceae) семейство растений порядка бобовых. Бобовые (зерновые бобовые или зернобобовые культуры) некоторые растения порядка бобовых,… … Википедия
Бобовые — Бобовые: горох, фасоль. БОБОВЫЕ, семейство двудольных растений, имеющих плод боб. Около 17 тыс. видов (около 700 родов), по всему земному шару. Бобовые растут в различных природных условиях: они многочисленны в африканских и австралийских… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
БОБОВЫЕ — семейство двудольных растений, имеющих плод боб. Ок. 17 тыс. видов (ок. 700 родов), по всему земному шару; составляют значительную часть флоры тропиков и умеренного пояса. На корнях бобовых живут клубеньковые бактерии. Среди бобовых есть… … Большой Энциклопедический словарь
Бобовые — семейство цветковых растений, представители которых играют особо важную роль в функционировании агроэкосистем. С Б. симбиотически связаны бактерии азотфиксаторы (см. Биологическая азотфиксация). По этой причине посевы Б. важнейшее звено в… … Экологический словарь
Семейство бобовые (Fabaceae 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, табл … Биологическая энциклопедия
Бобовые — Бобовые … Википедия
БОБОВЫЕ — порядок (Fabales) двудольных растений и его единств, семейство (Fabaceae, или Leguminosae), включающее 3 крупных подсемейства: мимозовые (Mimosoideae), цезальпиниевые (Caesalpinoideae) и собственно бобовые, или мотыльковые (Faboideae, или… … Биологический энциклопедический словарь
Семейство Зайцы (Leporidae) — Это семейство включает наиболее крупных представителей отряда, длина тела которых 30 60 см, редко более. Уши у них длинные (не менее 50% длины головы), заостренные на конце, у основания они образуют трубку. Задние ноги у болыпинства… … Биологическая энциклопедия
СЕМЕЙСТВО БОБОВЫЕ (FABACEAE,LEGUMINOSAE) — клевер горный; клевер луговой; клевер каштановый; клевер гибридный; клевер пашенный; клевер ползучий Одно из крупнейших семейств растительного царства, насчитывающее 18 тыс. видов из 650 родов. В СССР встречаются представители около 1700 видов из … Лyговые травянистые растения
СЕМЕЙСТВО БОБОВЫЕ (FABACEAE) — рис. 1 астрагал солодколистный (а плод); чина весенняя (а плод); чина черная (а плод) рис. 2 вязель изящьный; горошек кашубский (а плод); горошек лесной; горошек жилковатый (а цветок, б плод); чина гороховидная В семействе насчитывается около 700 … Лесные травянистые растения
К какому классу принадлежит семейство бобовые
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. Клубеньки — небольшие утолщения на корнях многих растений (в первую очередь бобовых), в которых находятся симбиотические азотфиксирующие бактерии. У бобовых растений это ризобии — бактерии рода Rhizobium.
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.
Рис. 3. Плоды Фасоли
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.
На уроках биологии школьники знакомятся с разновидностями семейства бобовые, но на самом деле знакомство происходит задолго до этого, когда в детстве малыши с бабушкой или мамой на даче сажают семена гороха и с радостью выращивают его, ожидая сладких и спелых стручков.
По-иному семейство бобовые называют мотыльковыми. Фото и названия представителей данного огромного растительного царства, признаки, описание и строение — все это представлено в данной статье.
Общая характеристика семейства бобовых
Семейство бобовых – это двудольные растения, одно из крупных семейств цветковых растений. Оно насчитывает около 18 тысяч видов и 700 родов.
Распространено семейство практически во всем мире. Большинство растений служат важным продуктом для питания человека.
Жизненная форма
Представители бобовых встречаются в разнообразных жизненных формах. В основном это древесные и полудревесные растения.
Древесные биоморфы представлены в виде кустарников, деревьев, многолетних трав. Травянистые формы встречаются в странах с умеренным климатом.
Примерами этих форм служат акация, бобовник, робиния, глициния, чина и многие другие виды.
Полудревесные формы жизни бобовых – это полукустарники и полукустарнички. Примеры наиболее известных видов – софора, ракитник, метельник.
Такие биоформы в основном встречаются в странах с умеренным и тропическим климатом.
Иногда в тропиках находятся бобовые растения в форме лиан. Например, канавалия.
Корневая система
Корневая система мотыльковых – стержневая. У большей части растений на корнях имеются клубни. Они появляются вследствие функционирования клубеньковых бактерий, попавших из почвы.
Эти бактерии поглощают и усваивают азот, за счет чего образуются минеральные вещества, которыми питаются сами растения.
Так как азот входит в состав белков, большинство бобовых богаты этим питательным элементом.
После того, как корни растений отмирают, почва обогащается выработанным азотом и становится наиболее плодородной.
Листья и листорасположение
Листья семейства бобовых очередные, сложные. Обычно растут с прилистниками и рано опадают.
Типы листьев у зернобобовых культур
У различных видов разные типы листьев. Это могут быть пальчатые, перистые, тройчатые листки.
Соцветия
Соцветия бобовых бывают верхушечными и пазушными. Чаще всего представлены бокоцветными кистями или головками, реже – метелками и полузонтиками.
Численность цветков в соцветии обычно небольшая. Это может быть один цветок большого размера. Многие виды достигают в длину 20-25 см.
Цветки
Главные признаки, по которым представителей бобовых принято объединять в одно семейство, это строение цветка и тип плода.
Цветки большинства бобовых насекомоопыляемые и обоеполые. Обычно имеют пятичленную чашечку и венчик, симметричные.
Стандартное количество тычинок – 10. Располагаются в два круга. На ранних стадиях развития бывают случаи расщепления бугорков. Тогда количество тычинок значительно растет.
У семейства бобовых существуют свои принятые обозначения. Верхние крупные лепестки цветов называют парусом или флагом, боковые – веслами или крыльями, сросшиеся нижние – лодочкой.
Формулы цветков
Условное обозначение строения цветка большинства бобовых культур:
Тип плода
Тип плода семейства – боб. Это сухой, почти всегда многосемянной стручок.
Имеет две раскрывающиеся створки и иногда распадается на односемянные части.
Размеры плодов боба могут варьироваться в самых разных величинах: начиная от нескольких сантиметров, заканчивая величиной до метра.
Распространение и обитание
Бобовые обитают во всем мире. По широте распространения зернобобовые уступают только злаковым культурам.
Люпины в Новой Зеландии
Причиной этому служит исключительная способность адаптироваться в любых климатических условиях.
В странах с умеренным, бореальным, субтропическим и тропическим климатом бобы составляют существенную часть растительного мира. Лишь в холодном климате процентное соотношение бобов мало.
Особенности бобовых
За счет высокой доли содержания в бобах белка культура широко применяется как продукт питания.
Мотыльковые – одни из лучших медоносов. Поэтому растения часто используются в медицине. Например, термопсис и солодка – частый компонент в лекарствах от кашля.
Некоторые виды растений возделывают исключительно декоративными. Это люпин, душистый горошек, мимоза и др.
Представители семейства бобовых
Насчитывают около 18 тысяч различных видов.