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.

Семейство мотыльковые (часть 1)

Мотыльковые входят в порядок бобовых (Leguminosae), насчитывающий до 12 тыс. видов растений. К этому обширному порядку, кроме мотыльковых, относятся семейства цезальпиниевые (Cesalpinaceae) и мимозовые (Mimosaceae), отличающиеся от мотыльковых строением цветка.

Растения, относящиеся к семейству мотыльковых (Papilionaceae), - широко распространены по всему земному шару и имеют исключительно важное значение в сельском хозяйстве. Мотыльковых известно около 7000 видов. Многие из них возделываются как растения пищевые, кормовые, лекарственные, технические, медоносные. Среди них встречаются крупные деревья, кустарники, многочисленные травы и лианы. Наиболее характерный для них признак - строение цветка с мотыльковым венчиком, состоящим из паруса, двух весел и двухлепестной лодочки. Преобладает перекрестное опыление пчелами и шмелями.

Некоторые из мотыльковых, возделываемые человеком (горох, вика и др.), приспособились к самоопылению. Листорасположение очередное, листья сложные - то тройчатые, то пальчатые, то перистые с прилистниками, редко листья простые, например у дрока и верблюжьей колючки. Цветки в кистях или в головках неправильные, мотылькового типа, тычинок 10, редко 5, сросшихся нитями в трубочку (однобратственные) или чаще имеющих одну тычинку свободную (двубратственные). Пестик один, с одногнездной завязью или разделенный ложными перегородками. Плод - боб односемянный или многосемянный, раскрывающийся или нераскрывающийся. Все мотыльковые растения азотособиратели, на корнях имеют клубеньки. С помощью бактерий, поселяющихся в корневых клубеньках, мотыльковые используют азот воздуха для образования белковых веществ. Корни стержневые, глубоко распространяющиеся.

Мотыльковые произрастают в диком состоянии на лугах, а многие из них возделываются.

Приводим описание некоторых мотыльковых (бобовых), имеющих значение в сельском хозяйстве.

Боб обыкновенный (Faba vulgaris) - однолетнее растение с прямостоячими стеблями, высотой 50-100 см и больше. Листья парноперистосложные, состоящие из 2-3 пар крупных эллиптических листочков, заканчивающиеся вместо усика нитевидным острием (рис.1, I). Цветки сидят по 2-6 в пазушных кистях. Цветки крупные, с белыми венчиками, имеющими на веслах черные пятна. Бобы крупные, почти цилиндрические, торчат вверх, покрыты волосками. Стенки плодов мясистые, несколько вздутые, при созревании семян кожистые. Семена овощных бобов (Faba vulgaris var. major) крупные, широкие, плоские, имеют черную, коричневую и белую окраску. Семена полевых, или кормовых, бобов (Faba vulgaris var. minor) имеют более округлую форму и чаще коричневую окраску, хотя встречаются черного и серого цвета. Семена кормовых бобов используют для сдабривания более грубых кормов. Также распространены посевы бобов на силос.

Рис.1. Мотыльковые (бобовые).
I - боб обыкновенный : 1 - цветущий побег и корень; 2 - лист и плоды - бобы; 3 - цветок;
4 - чашечка; 5 - части венчика - парус, весла, лодочка; 6 - тычинки и пестик; 7 - пестик; 8 - двубратственные тычинки (в развернутом виде). II - горох посевной : 1 - цветущий побег; 2 - цветок; 3 - цветок в разрезе; 4 - пестик; 5 - двубратственные тычинки, 6 - плод (боб раскрытый).

Горох посевной (Pisum sativum) - однолетник с тонкими цепляющимися стеблями, имеющими высоту 30-150 см. Листья сложные, парноперистые, с 2-4 парами овальных листочков, на конце с ветвистым усиком. При основании листьев сидят крупные прилистники полусердцевидно-яйцевидной формы. Все растение голое. Цветки чаще белые, крупные, сидят по одному или по два на пазушных коротких цветоносах (рис.1, II). Чашечка с пятью зубчиками. Тычинки двубратственные. Тычиночная трубка на верхнем крае ровная, отчего нити тычинок имеют одинаковую длину. Столбик изогнут, рыльце бородатое на верхней стороне. Горох - растение самоопылитель. Бобы сплюснутые, многосемянные, семена шаровидные, светло-желтые. При прорастании семян семядоли остаются в земле.

На легких песчаных почвах возделывают полевой горох, или пелюшку (Pisum arvense), цветки ее имеют фиолетовую и красную окраску. Семена угловатые и окрашены в более темные цвета, например в серый, бурый и черный. Семена пелюшки более грубые, поэтому ее относят к кормовым культурам, употребляемым для сдабривания кормов и зеленой силосной массы.

Из мотыльковых растений, возделываемых на семена, упомянем чечевицу (Lens esculenta), также богатую белковыми веществами и растворимыми углеводами.

Фасоль обыкновенная (Phaseolus vulgaris) - однолетнее растение высотой 30-60 см, возделывается как салатное растение (спаржевая фасоль) и на семена, которые богаты белковыми веществами. Стебли большей частью вьющиеся, с крупными тройчатыми листьями, складывающимися на ночь. Цветки расположены парами в пазушных кистях. Цветоносы короче листьев, немногоцветковые. Цветки типичные мотыльковые. Чашечка двугубая, причем верхняя губа с двумя, а нижняя с тремя зубчиками. Венчик чаще белый. Парус снабжен двумя придатками. Тычинки двубратственные. Пестик с бородатым столбиком, закрученным спирально вместе с тычинками и лодочкой. Боб многосемянный, длинный, с белыми (или иной окраски) семенами. Семена при прорастании выносят семядоли на поверхность.

Фасоль огненно-красная (Phaseolus coccineus) - крупное вьющееся растение, с ярко-красными цветками. Этот вид используется только как декоративное растение, семядоли при прорастании остаются в земле.

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.

Класс двудольные. Семейство бобовые (мотыльковые)

Почему семейству дали название «мотыльковые»? Почему мотыльковые - хорошие соседи для всех культур? Может ли растительная пища быть богатой белком?

Общие признаки семейства мотыльковые. Это большое семейство, в которое входят около 400 родов и более 9 тыс. видов, распространённых по всей Земле, особенно в умеренном поясе и тропиках. На лугах и полях средней полосы России можно встретить представителей разных родов: Чина, Вика, Донник, Клевер, Люцерна. На полях и садах - растения родов Люпин, Белая и Жёлтая акация; Фасоль, Соя, Чечевица, Горох.

Это и травы (однолетние, двулетние и многолетние), и кустарники, и деревья. Листья очерёдные, часто с прилистниками. Как правило, листья сложные, чаще перистые или тройчатые.

Цветки с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков. Название семейству дал венчик, похожий на сидящего мотылька: крупный верхний лепесток получил название «парус», два боковых - «вёсла», а два нижних сросшихся - «лодочка». Интересно строение тычинок: 9 тычинок срослись тычиночными нитями, а десятая - свободная. Пестик один, с крупной завязью, из которой разовьётся плод - боб.

Среди мотыльковых есть самоопыляющиеся цветки, как у гороха , но многие растения семейства - насекомоопыляемые, с довольно сильным приятным запахом. Достаточно вспомнить медовый аромат донника , свежий запах белой акации . Крупные цветки в пазухах листьев (горох ) - одиночные. Более мелкие - в соцветиях: головка (клевер ), кисть (люцерна, донник ). Все мотыльковые имеют плод боб, который обычно раскрывается двумя створками (вика, бобы, фасоль ). Форма и размер плода могут быть разными. Семя содержит большое количество белка в двух семядолях.

Другая характерная особенность - присутствие клубеньков на корнях, в которых развиваются бактерии, способные усваивать атмосферный азот. Это очень важно, так как для большинства растений азот остаётся недоступным. Поэтому бобовые - предшественники для многих растений.

Разнообразие растений семейства мотыльковые. Среди мотыльковых есть дикорастущие и культурные растения, лекарственные и ядовитые. Например, горох посевной - овощная и кормовая культура. Используется в пищу уже более 5 тыс. лет. Самоопыляющееся растение без запаха. А душистый горошек (из рода Чина) - растение декоративное, его семена в большом количестве ядовиты. Чина посевная с белыми цветками - однолетник. А чина луговая с кистями жёлтых цветков - многолетник. Та и другая - кормовые растения.

Вика посевная - однолетник с лиловыми цветками, пищевое (семена съедобны) и кормовое растение. А также сорняк яровых посевов.

Важное кормовое растение и медонос - клевер . Опыляется только шмелями, так как у пчёл недостаточно длинный хоботок. По своим питательным качествам клеверное сено превосходит злаки (белка в 1,5 раза больше, содержит витамины А, С, Д, Е). Кроме того, значительно обогащает почву азотом и улучшает её структуру.

Трава клевера, собранная в период цветения, применяется только в народной медицине от кашля, при лихорадке, простуде; наружно - при воспалении глаз и ушей. Отвар листьев используют при малярии, для укрепления желудка, при золотухе. Припарки из листьев прикладывают к опухолям и ранам.

Фасоль уже в древности разводили в Южной Америке. В России - с XVII века. Съедобны и питательны не только семена, но и бобы.

Соя , модная нынче благодаря тому, что ею можно заменить чуть ли не всё - от мяса и молока до резины и мыла, родом с Востока. Её семя содержит до 45% белка и до 27% жирного масла.

Донник лекарственный - медонос, кормовое и лекарственное растение. Люпин даёт зелёное удобрение: запахивается в почву как азотное удобрение. Семя богато белком (до 60%) и жиром (до 20%). Разводится и как декоративное растение: у него красивое соцветие - кисть и пальчатые листья.

Важное лекарственное растение, которое идёт и на экспорт, - солодка , или лакрица . Её корень используют как отхаркивающее и слабительное средство. Древние греки называли это растение «сладкий корень». Её используют и как лакомство.

Жёлтая акация (родом с Алтая) и белая акация (из Северной Америки) - декоративные древесные растения, медоносы.

Для мотыльковых характерен плод боб. Растения этого семейства имеют цветок интересного строения, похожий на мотылька, но заметен он лишь у крупноцветных видов. Листья у мотыльковых сложные: перистые или тройчатые. На корнях образуются клубеньки, в которых поселяются бактерии, фиксирующие атмосферный азот. Поэтому мотыльковые обогащают почву азотом и являются хорошими предшественниками для большинства культур. Поэтому же все растения, особенно семена, богаты белком и используются как пища для людей и как ценный корм для животных.

Многочисленное семейство Мотыльковые распространено в широтах с умеренным или тропическим климатом. К нему относятся зелёные растения с узнаваемыми цветками.

Описание и значение

Мотыльковые или Бобовые - подсемейство и 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 лекарственных средств. Примеры растений для разных нужд:

• пищевые - использование в рационе человека - чечевица, бобы, горох, фасоль, соя, арахис;
• кормовые - прокорм 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.

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).

Такое устройство венчика защищает цветок от неэффективных опылителей - мух и бабочек. Чтобы добраться до нектара следует раздвинуть лепестки, а это под силу более сильным насекомым, например, шмелям. При сборе нектара насекомое садится на лодочку и трётся брюшком о горизонтально расположенные тычинки, собирая пыльцу.

Рис. 2. Цветок в форме мотылька.

Подробная характеристика всех частей мотылькового растения представлена в таблице.

ТОП-3 статьи которые читают вместе с этой

Органы растения	Описание
	Стержневая система
	Прямостоячий, вьющийся или стелющийся. Обычно тонкий, сочный, упругий.
	Сложные, с крупными прилистниками. Чаще всего встречаются тройчатые, пальчатосложные, перистосложные (парноперистые и непарноперистые). Характерны усики.
Соцветия	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.
	Сухой - боб

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 мы узнали?

Растения семейства Мотыльковые (Бобовые) отличаются цветками в форме мотыльков, используются в качестве пищи для человека и скота, сырья для медицинских и технических нужд. Растения насыщены азотом и являются богатым источником белка.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 238.