Семейство мотыльковые бобовые кратко

Обновлено: 07.07.2024

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:

Большинство растений вступает в симбиоз с азотфиксирующими, клубеньковыми бактериями Rhizobiales. Микроорганизмы попадают в корень бобовых через корневые волоски. Они усиливают процессы клеточного деления, за счет чего на корнях образуются наросты (клубеньки). Бактерии способны трансформировать атмосферный азот в доступную для растений форму. Обогащают почву и растения азотом.
Цветки разнообразны: одиночные, собранные в соцветия кисть, головка, метелка, иногда – колос или полузонтик. Чаще встречается кисть (донник, люпин) и головка (клевер). Цветок напоминает мотылек или лодочку, отсюда и второе название семейства – Мотыльковые. Цветки сходны по строению, с мотыльковым венчиком и зигоморфным расположением лепестков (симметричны).
Цветки опыляются бабочками, пчелами, птицами и даже летучими мышами. Встречаются ветроопыляемые и самоопыляемые растения.
Плод – боб, который раскрывая створки, разбрасывает семена. Но существуют и другие варианты семян у арахиса, астрагала, клевера. Семена, как правило, лишены эндосперма, содержат зародыш и разделены на 2 семядоли.
Листья сложные: тройчатые (клевер), пальчатосложные (люпин) и перистосложные (вика, белая и желтая акация).

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:

верхний крупный лепесток – парус;
два боковых – весла или крылья;
два сросшихся напоминают лодочку.

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

крупный, яркий люпин;
нежная мимоза;
акация серебристая с раскидистой кроной.

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

Значение:

Благодаря симбиозу с азотфиксирующими бактериями, бобовые накапливают азот. За счет этого свойства они используются в качестве сидератов, которые высаживают для обогащения почвы азотом в ходе севооборотов.
За счет высокого уровня белка и других полезных компонентов растения сем. Мотыльковые идут в пищу и используются на корм скоту. Это один из заменителей мяса для вегетарианцев.
Среди семейства встречаются лекарственные травы: кассию, софору японскую, солодку голую и уральскую.

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.

Семейство Мотыльковых (Бобовых) насчитывает более \(12\) тысяч видов и включает однолетние и многолетние травы, кустарники и деревья.

В этом семействе много ценных растений. Они используются как пищевые (арахис, горох, чечевица, фасоль, соя), декоративные (люпин, жёлтая и белая акации, душистый горошек), лекарственные (донник), кормовые (вика, клевер, люпин, эспарцет, люцерна).

Цветок бобовых напоминает бабочку. Он неправильный, с двойным околоцветником. Чашечка образована \(5\) сросшимися чашелистиками, а венчик — \(5\) лепестками, \(2\) из которых тоже сросшиеся.

Лепестки у бобовых отличаются размерами и формой. Верхний крупный лепесток — это парус, боковые — вёсла, а сросшиеся нижние — лодочка. В цветке один пестик и \(10\) тычинок. У некоторых растений \(9\) тычинок срастаются тычиночными нитями, у других срастаются все \(10\) тычинок. Есть и такие виды, у которых все тычинки остаются свободными.

—

Листья сложные, перистые , тройчатые , реже пальчатые . Листья с прилистниками. У некоторых мотыльковых листья могут превращаться в усы (горох).

На корнях большинства видов бобовых можно обнаружить небольшие утолщения — клубеньки . В них живут азотфиксирующие ( клубеньковые ) бактерии , которые поглощают из воздуха и усваивают азот.

Во все частях бобовых растений содержится много азотсодержащих веществ. При их отмирании вещества разлагаются в почве и обогащают её азотом.

Растения семейства мотыльковых или как их еще называют бобовые, распространены повсеместно в широтах с тропическим и умеренным климатом. Они активно используются в сельском хозяйстве, с успехом выращиваются дачниками и садоводами. Бобовые — это двудольные одно0 и двухлетние культуры, семейство которых насчитывает 900 родов и 24 тысячи видов. Зная признаки растений семейства мотыльковых, можно с легкостью подготовиться к уроку биологии.

Общая характеристика

Семейство мотыльковых считается одним из самых многочисленных среди цветковых растений. Список этого рода включает тысячи видов, которые характерны для различных климатических поясов. Такие культуры распространены по всему миру, встречаются как в относительно суровых северных регионах, так и с успехом произрастают в жарких тропиках. В плодах мотыльковых содержится большое количество белка, поэтому бобовые являются одним из важнейших продуктов питания человека.

Представлены растения этого семейства в древесных, полудревесных и других жизненных формах. Среди мотыльковых встречаются многолетние травы, кустарники, деревья. Лучше всего такие растения чувствуют себя в умеренном климате, отлично развиваясь и давая обильный урожай. Классическим примером травянистой формы являются бобровники, акации, чина и горох.

К полудревесным формам относятся кустарники, наибольшее распространение из которых получил метельник, ракитник и софора.

В тропическом климате распространение получили лианы, который также относятся к семейству бобовых. А вот древесные формы, например африканское розовое дерево, произрастают лишь в тёплом жарком климате тропических лесов. В умеренном поясе и в средних широтах они практически не встречаются.

Уникальные особенности

Учитывая характерные особенности мотыльковых растений, можно с легкостью определить тот или иной вид и конкретное семейство. Такими отличительными признаками является строение цветка, особенности корневой системы и размеры плода.

Корневая система

У мотыльковых корневая система стержневая, у отдельных видов имеются небольшие клубни, которые образуются вследствие патогенного воздействия бактерии, попавших в них из почвы. Многие растения входят в симбиоз с такими грибками, которые поглощают из почвы минеральные вещества, необходимые для последующего питания самих растений.

Осенью большая часть корневой системы отмирает, обогащая почву азотом, улучшая ее показатели плодородности, а весной оказавшиеся в земле семена быстро прорастают, цикл повторяется вновь, растения обновляются, увеличивая занимаемую ими площадь.

У большинства окультуренных видов корневая система расположена у самой поверхности, имеются многочисленные альвеолы, через которые происходит питание стебля с поглощением из почвы полезных микроэлементов.

Листва и её расположение

Листья у растений семейства бобовые сложные очередные, обычно они растут вместе с прилистниками, быстро высыхают и опадают. Только лишь у тропических видов имеется жесткая прочная зелень, отличающаяся максимальной долговечностью.

Принято выделять 3 группы бобовых, которые имеют листву следующего типа:

тройчатую;
перистую;
пальчатую.

Перистые листья характерны для различных видов гороха, арахиса, чины, чечевицы, нута, вика и конского боба. Тройчатая зелень встречается у фасоли, сои, голубиного гороха и маша. Пальчатые листья отмечаются у белого, жёлтого и синего люпина. Также у многих видов бобовых имеются видоизменённые отростки-усики, которые позволяют таким растениям цепляться за опоры, поднимаясь вверх, получая тем самым максимально возможное количество солнечного света.

Соцветия и цветки

Одной из отличительных особенностей растений семейства мотыльковые являются их соцветия, которые бывают пазушными и верхушечными. Чаще всего они представлены головками, а в редких случаях полузонтиками и метелками. Численность соцветий небольшая. У отдельных видов формируется лишь один цветок, достигающий в длину 25 сантиметров.

Одним из основных признаков мотыльковых считается строение цветков, которые являются обоеполыми и опыляются насекомыми. Значение формулы цветка бобовых всегда одинаково, вне зависимости от конкретного вида растения.

Цветки у бобовых состоят из следующих элементов:

тычинки;
пестика;
весла;
лодки;
цветоноса;
паруса.

У отдельных представителей этого семейства количество тычинок доходит до десяти, при этом они располагаются в 2 правильных круга. Такое строение цветков характерно для всех мотыльковых: как для однолетних травянистых видов, так и для огромных деревьев, относящихся к этому семейству. Верхние крупноразмерные лепестки получили название паруса или флага, они колышутся на ветру, что привлекает необходимых для опыления растений насекомых.

Тип плода

Тип плода у мотыльковых растений — боб, представленный в виде сухого многосемянного стручка.

Он отличается раскрывающимися створками, а у отдельных видов плод после высыхания распадается на мелкие односемянные части. Размер такого боба может существенно различаться: от нескольких сантиметров у фасоли и гороха, заканчивая плодами диаметром до 1 метра, что характерно для Энтады лазящей, произрастающей в тропических широтах.

В бобах содержится большое количество легкоусваиваемого белка и других полезных микроэлементов. Именно поэтому это семейство растений столь широко используется в сельском хозяйстве и садоводстве. Сегодня практически не встретить такой приусадебный участок и дачу, где бы не выращивали фасоль, горох, нут и другие окультуренные виды. Они отличаются нетребовательностью в уходе, что позволяет получать отличный урожай.

Обитание и распространение

Бобовые распространены в различных широтах, встречаясь на всех обитаемых континентах. Эти растения обладают уникальной способностью адаптироваться к различным климатическим условиям. Они с успехом произрастают в регионах с умеренным, тропическим и субтропическим климатом. Лишь на Крайнем Севере такие растения практически не встречаются.

Сегодня бобовые активно выращиваются искусственно, отдельные виды этих растений применяются в качестве сидератов, они высаживаются на полях и огородах, а после появления всходов зелёная масса скашивается и заделывается в почву. Это позволяет обогатить землю азотом и другими питательными элементами, что существенно улучшает последующее плодоношение выращиваемых культур.

Семейство Бобовые (Мотыльковые) объединяет около 12 тыс. видов растений.

Жизненные формы: деревья, кустарники, полукустарники и травянистые растения.

Листья: перистосложные, пальчатосложные, тройчатые (трилистники клевера) и простые листья.

Цветки: среднего размера или мелкие. Мелкие цветки собираются в соцветия в виде кисти, головки. Цветки у бобовых неправильные, имеют одну ось симметрии. Околоцветник двойной: чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик — из 5 лепестков. Два из них — сросшиеся, три — расположены свободно. Части венчика имеют специальные названия (рис. 1). Верхний крупный лепесток называется пару сом, два боковых — весла, а два нижних (сросшихся) — лодочка. В лодочке расположен пестик, окруженный 10 тычинками. У многих бобовых растений 9 тычинок из 10 срослись тычиночными нитями, а одна тычинка свободная. У некоторых бобовых все тычинки срослись тычиночными нитями или все 10 — свободные. Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи, как у большинства цветковых растений. Формула цветка: Ч₍₅₎Л₃+₍₂₎Т₍₉₊₁₎ П1.

Рис.1 Строение и диаграмма цветка семейства бобовые.

Многие растения семейства бобовых опыляются насекомыми, но есть и самоопыляющиеся виды (горох посевной).

Плод сухой — боб (рис.2). При созревании плод раскрывается и рассыпает семена.

Благодаря высокому содержанию белков бобовые используются как овощные (бобы обыкновенные, фасоль, соя, горох и др.), а также кормовые растения (клевер, люцерна, эспарцет, донник) (рис.3). Очень питательны земляной орех (арахис) и нут. В медицине широко используется корень солодки голой (лакричный корень). Среди бобовых встречаются декоративные виды (акация, душистый горошек) и ядовитые (брунец).

Рис.3 Представители семейства бобовые.

Клевер — ценное кормовое растение (рис.4). Его можно встретить на всех лугах. Встречаются и прямостоячие, и вьющиеся виды стеблей. Листья тройчатые. Соцветие — головка.

Замечательная особенность растений семейства бобовых — на их корнях имеются клубеньки с клубеньковыми бактериями, которые поглощают свободный азот из воздуха и усваивают его. После отмирания растений почва обогащается азотсодержащими веществами, т. е. повышается ее плодородие. Растение получает от бактерий растворимые соединения азота, а бактерии — готовые органические вещества, синтезируемые растением. Такую форму совместного существования называют симбиозом (рис.5).

Читайте также: