III.1.6.5. Сімейство Мотилькові – Fabaceae, або Leguminosae. Сімейство бобові, або метеликові Формула метеликових рослин
Це найпоширеніше із сімейств (близько 17 000 видів).
Квітки нагадують метеликів, звідси друга назва сімейства — метеликові. Дерева та чагарники (у спекотних країнах), однорічні та багаторічні трави (у холодному кліматі).
Харчові бобові - горох, квасоля, соя, сочевиця, арахіс. Кормові - конюшина, люцерна, вика. Багато - лікарські рослини (солодка, термопсис). Дикорослі — верблюжа колючка, солодка, лісовий горошок та ін. Деякі бобові вирощують як декоративні рослини (акація жовта і біла).
Листя у бобових можуть бути трійчасті (конюшина, квасоля), перистоскладні (соя, горох), пальчатосложные (люпин):
Квітка бобових п'ятипелюсткова, двосторонньосиметрична. Кожен із пелюсток має свою назву: верхній — вітрило. Дві пелюстки з боків — весла. Два нижні, зрощені на кінці пелюстки — човник. Човен прикриває один маточка, оточений дев'ятьма тичинками, що зрослися, і однією вільною (або десятьма зрощеними). Формула квітки Ч(5)Л1,2(2)Т(9),1П1
Квітки у бобових поодинокі або зібрані в голівку (конюшина), або кисть (буркун, люпин). Із зав'язі розвивається плід – боб. У насінні міститься багато білка.
Більшість бобових мають на корінні бульби, в яких живуть азотфіксуючі бактерії. Азот необхідний рослинам, але самостійно отримувати його з повітря вони можуть.
При вириванні рослини із землі бульби відриваються і залишаються у землі, збагачуючи грунт азотом.
Якщо у вас не відкриваються ігри або тренажер, читайте ., зигоморфні , з подвійною оцвітиною . Чашка зростнолиста, 5-4-зубчаста, іноді 2-губа. Віночок "метеликовий", складається з прапора, або вітрила, двох крил, або веселий, і човника, утвореного двома пелюстками, що зрослися, і охоплює тичинки і маточка. Тичинок найчастіше 10, з яких 9 зростаються тичинковими нитками, іноді зростаються всі 10 тичинок, рідко всі 10 вільні. Гінецей апокарпний з 1 плодолистки. Зав'язь верхня 1-гніздна, з кількома або багатьма кампілотропними сім'язачатками з 2 інтегументами вздовж черевного шва. Плід-боб.
Насіння часто з дуже твердою насіннєвою шкіркою. Насіння короткі. Рубчик зазвичай великий.
400 пологів та близько 9000 видів по всьому світу.
Метеликові - величезне сімейство, яке стоїть за кількістю видів на 3-му, а за кількістю пологів - на 4-му місці серед сімейств квіткових рослин.
Деякі пологи метеликових містять дуже багато видів. Найбільший у сімействі рід астрагал (Astragalus) налічує 1500 видів. Це і найбільший рід квіткових у флорі колишнього СРСР (понад 800 видів). Роль метеликових дуже значна у помірних і холодних широтах, а й у тропічних країнах, особливо серед трав. Багато хто з них - характерні кучеряві рослини тропіків, але чимало серед метеликових і деревних ліан, як, наприклад, гліцинія (Wistaria sinensis), а також чагарників і дерев. Останніх більше в тропіках, але деякі добре відомі і жителям помірних країн, насамперед біла акація (Robinia pseudacacia), що походить з Північної Америки, та жовта акація (Caragana arborescens), родом з Алтаю. Ці акації не слід, звичайно, плутати зі справжніми акаціями (Acacia) із сімейства мімозових.
Метеликові дуже легко впізнати за їх своєрідним віночком і андроцеєм, явно пристосованим до запилення перетинчастокрилими комахами. Наприклад, під вагою джмеля, що сідає на квітку, крила разом з човником опускаються, оголюючи нижню частину тичинкової трубки, що містить у собі пестик. Незамкнутість трубки завдяки одній вільній тичинці полегшує доступ до нектару, що виділяється біля основи маточка. У багатьох метеликових, втім, існує самозапилення, хоча б факультативне. Можна запропонувати наступну формулу квітки метеликових з 2-губою філіжанкою, наприклад боби (Vicia faba): K3,2C1,2(2)A(5+4)1G1_
Більшість метеликових має складне, непарноперисте листя, але, наприклад, у гороху (Pisum), роду віка (Vicia) і роду чину (Lathyrus) на місці кінцевого листочка розвивається вусик. Це лазаючі або чіпляються рослини. Дуже звичайні серед метеликового і трійчастого листя, особливо в тропіках, але і в наших широтах вони не рідкість. Досить згадати різні конюшини (Trifolium), люцерни (Medicago) або квасоля (Phaseolus).
Кореневі системи метеликових характеризуються потужно розвиненим стрижневим коренем, що іноді досягає колосальної глибини; наприклад, у пустельного верблюжого колючки (Alhagi), за деякими даними, до 20 м, що дозволяє видобувати воду з дуже глибоких горизонтів. Коріння зазвичай містить багато склеренхімних елементів. Чудовою особливістю їх є також поселення бактерій, що мають здатність використовувати азот атмосфери для синтезу білків. Вони називаються бульбочковими бактеріями, тому що в результаті їх впровадження в первинну кору кореня остання розростається, утворюючи бульбочки. Завдяки подібним симбіотичним відносинам багато метеликових добре розвиваються на бідних азотом ґрунтах. При відмиранні органів метеликових рослин грунт збагачується азотовмісними сполуками, які за допомогою інших бактерій використовуються надалі різними зеленими рослинами. На цьому заснована господарська роль багатьох метеликових.
Хоча у всіх метеликових єдиний у принципі тип плода - боб, форма і розміри останнього дуже різноманітні (рис. 135). Не завжди боби багатонасінні і розкриваються двома стулками, як у гороху. Часто зустрічаються чіткоподібні і 1-насінні боби (порівняйте зі стручками). У деяких видів поширеного в тропіках ліанового роду мукуна (Mucuna) вони покриті так званими "сверблячими волосками" (як гусениці похідного шовкопряда), що викликають нестерпний свербіж у всьому тілі, навіть при закладанні рослини для гербарію.
Насіння деяких тропічних видів яскраво пофарбоване в червоний та чорний кольори. Найбільш відомий у цьому відношенні абрус (Abrus precatorius), кучерявий рослина, злегка нагадує віку. Цікаво, що у цих рослин при розтину боба насіння не висипається, залишаючись добре помітним на тлі зелені. Тут має місце один із варіантів
Клас дводольні. Сімейство бобові (метеликові)
Чому сімейству дали назву «метеликові»? Чому метеликові – добрі сусіди для всіх культур? Чи може рослинна їжа бути багатою на білок?
Загальні ознаки сімейства метеликові.Це велике сімейство, до якого входять близько 400 пологів і понад 9 тис. видів, поширених по всій Землі, особливо у помірному поясі та тропіках. На луках і полях середньої смуги Росії можна зустріти представників різних пологів: Чина, Віка, Буркун, Конюшина, Люцерна. На полях та садах – рослини пологів Люпин, Біла та жовта акація; Квасоля, Соя, Сочевиця, Горох.
Це і трави (однолітні, дворічні та багаторічні), і чагарники, і дерева. Листя чергове, часто з прилистками. Як правило, листя складне, частіше перисте або трійчасте.
Квітки з подвійною оцвітиною, чашка складається з 5 зрощених чашолистків. Назву сімейству дав віночок, схожий на метелика, що сидить: великий верхній пелюсток отримав назву «вітрило», два бічних – «весла», а два нижні зрощені – «човник». Цікава будова тичинок: 9 тичинок зрослися тичинковими нитками, а десята – вільна. Товкач один, з великою зав'яззю, з якої розвинеться плід - боб.
Серед метеликових є самозапильні квітки, як у гороху, Але багато рослин сімейства - комахи, з досить сильним приємним запахом. Досить згадати медовий аромат буркуну, свіжий запах білої акації. Великі квіти в пазухах листя ( горох) - Поодинокі. Дрібніші - у суцвіттях: головка ( конюшина), пензлик ( люцерна, буркун). Всі метеликові мають плід боб, який зазвичай розкривається двома стулками ( віка, боби, квасоля ). Форма та розмір плоду можуть бути різними. Насіння містить велику кількість білка у двох сім'ядолях.
Інша характерна риса - присутність бульб на коренях, у яких розвиваються бактерії, здатні засвоювати атмосферний азот. Це дуже важливо, оскільки більшість рослин азот залишається недоступним. Тому бобові – попередники для багатьох рослин.
Різноманітність рослин сімейства метеликові.Серед метеликових є дикорослі та культурні рослини, лікарські та отруйні. Наприклад, горох посівний - овочева та кормова культура. Використовується для харчування вже понад 5 тис. років. Самозапильна рослина без запаху. А духмяний горошок (З роду Чину) - рослина декоративна, його насіння у великій кількості отруйні. Чина посівназ білими квітками – однорічник. А чин луговийз кистями жовтих квіток – багаторічник. Та й інша – кормові рослини.
Віка посівна - однорічник з ліловими квітками, харчова (насіння їстівні) та кормова рослина. А також бур'ян ярих посівів.
Важлива кормова рослина та медонос - конюшина . Запилюється тільки джмелями, так як у бджіл недостатньо довгий хоботок. За своїми поживними якостями конюшинне сіно перевершує злаки (білка в 1,5 рази більше, містить вітаміни А, С, Д, Е). Крім того, значно збагачує грунт азотом та покращує його структуру.
Трава конюшини, зібрана в період цвітіння, застосовується тільки в народній медицині від кашлю, при лихоманці, застуді; зовнішньо - при запаленні очей та вух. Відвар листя використовують при малярії, для зміцнення шлунка, при золотусі. Припарки з листя прикладають до пухлин та ран.
Квасоля вже у давнину розводили у Південній Америці. У Росії – з XVII століття. Їстівне та поживне не тільки насіння, а й боби.
Соя , модна нині завдяки тому, що нею можна замінити мало не все – від м'яса та молока до гуми та мила, родом зі Сходу. Її насіння містить до 45% білка та до 27% жирної олії.
Буркун лікарський - медонос, кормова та лікарська рослина. Люпин дає зелене добриво: заорюється у ґрунт як азотне добриво. Насіння багате білком (до 60%) та жиром (до 20%). Розводиться і як декоративна рослина: у нього гарне суцвіття - кисть та пальчасте листя.
Важлива лікарська рослина, яка йде і на експорт, - солодка , або лакриця. Її корінь використовують як відхаркувальний та проносний засіб. Стародавні греки називали цю рослину «солодкий корінь». Її використовують і як ласощі.
Жовта акація (родом з Алтаю) та біла акація (з Північної Америки) – декоративні деревні рослини, медоноси.
Для метеликових характерний плід бобів. Рослини цього сімейства мають квітку цікавої будови, схожу на метелика, але помітна вона лише у великоколірних видів. Листя у метеликових складні: перисті або трійчасті. На коренях утворюються бульби, у яких поселяються бактерії, що фіксують атмосферний азот. Тому метеликові збагачують ґрунт азотом і є добрими попередниками для більшості культур. Тому ж усі рослини, особливо насіння, багаті на білок і використовуються як їжа для людей і як цінний корм для тварин.
Сімейство Лілійні
Сімейство містить близько 4 тис. видів. Більшість - багаторічні трав'янисті рослини з підземними пагонами у вигляді цибулин чи кореневищ. Листя велике, цілісні, за формою ланцетні або лінійні з паралельним жилкуванням. Рослини комахозапильні або вітрозапильні.
Квітки зібрані в суцвіття: парасолька (цибуля, часник), кисть (лілія, конвалія, пролісок) або одиночні (тюльпан), зазвичай великі та яскраво забарвлені. Квітка має 6 вільних або зрощених пелюсток (3 зовнішніх і 3 внутрішніх), 6 тичинок, розташованих по 3 в два кола, і один маточка. Формула квітки: Л 3+3 Т 3 П 1 (Л - пелюстки, Т - тичинки, П - маточка). Плід - ягода (конвалія) або коробочка (тюльпан).
Лілейні використовуються як овочеві культури (цибуля, часник, спаржа), сировина для отримання ліків (часник, конвалія, купена, алое, вороне око), декоративні рослини (тюльпан, конвалія, лілія, гіацинт).
Сімейство Злакові
Сімейство містить близько 10 тис. видів. Більшість – трави, рідше деревоподібні форми (бамбук). Стебло – соломина. Листя лінійне, з довгим піхвою (широка основа листа у вигляді трубки) і плівчастим виростом - язичком - на межі листа та піхви. Сильно розвинене підземне розгалуження. Тип суцвіття - складний колос (пшениця), волоть (просо) або качан (кукурудза). Квітка має 2 колоскові і квіткові (плівкові) луски, від 2 до 6 (іноді до 40) тичинок і один маточка з 2 перистими рильцями. Вітрозапильні рослини. Плід – зернівка.
Хлібні (пшениця, жито, ячмінь, овес) та кормові (пирій, тимофіївка, тонконіг, кукурудза) злаки - основа харчування людини та травоїдних тварин; сировину для харчової та хімічної промисловості (одержання спирту, целюлози, синтетичного каучуку). Кукурудзяні рильця та кореневища пирію повзучого використовуються як ліки. У декоративних цілях застосовують суміші багаторічних злаків (овсяниця, мітлиця, тонконіг).
КЛАС ДВУДОЛЬНІ
Сімейство Хрестоцвіті
Сімейство містить близько 3 тис. видів. Це трави, рідше чагарники; однорічні та багаторічні комахозапильні рослини. Листя розташовується по черзі або утворює прикореневу розетку. Тип суцвіття – кисть або щиток. Квітка має 4 чашолистки і 4 пелюстки, розташовані хрест-навхрест, 2 короткі і 4 довгі тичинки, 1 маточка. Формула квітки: Ч 4 Л 4 Т 2+4 П 1 (Ч - чашолистки). Плід – стручок (редька, капуста) або однонасінний горішок.
Практичне значення мають харчові (різні сорти капусти, редька, редис), кормові (редька дика, бруква, турнепс), олійні (ріпак, гірчиця) та декоративні (лівкою, матіолу) рослини; багато хрестоцвітих - хороші медоноси. Серед хрестоцвітих є і лікарські рослини (пастуша сумка, жовтушник, сердечник лучний).
Сімейство Розоцвіті
Сімейство містить близько 3 тис. видів. Це багаторічні дерева, чагарники та трави. Листя просте і складне, розташовується по черзі і має прилистки. Тип суцвіття - кисть (черемха), щиток (горобина, груша) або простий зонтик (яблуня, вишня). Квітки найчастіше поодинокі, правильної форми. Квітка має 5 чашолистків, 5 пелюсток, багато тичинок, 1 (слива, вишня) або багато (шипшина, малина) маточок. Формула квітки: Ч 5 Л 5 Т ∞ П 1 або ∞ (∞-багато). Плід - яблуко (яблуня, груша, глід), кістянка (вишня) або збірна кістянка (малина), горішок (перстач). У багатьох розоцвітих при дозріванні плодів сильно розростається квітлоложа. Яскраве та соковите, воно відіграє велику роль у поширенні плодів та насіння.
Практичне значення мають плоди розоцвітих, багаті на цукри, вітаміни, органічні кислоти (найважливіші плодові та ягідні культури); лікарські (шипшина, глоду, горобина, черемха, лавровишня, перстач) та декоративні (троянда, гравілат) рослини. Ефірні олії троянд використовуються у парфумерній промисловості.
Сімейство Бобові, або Мотилькові
Сімейство містить близько 17 тис. видів. Це однорічні та багаторічні трави, чагарники та дерева. Листя чергове з прилистками, перисто-або пальчасто-складне, рідше просте. Тип суцвіття: головка (конюшина) або кисть (люпин). Квітки можуть бути одиночними. Квітка має 4 зрощені чашолистки. Віночок складається з 5 пелюсток: верхній (вітрило), два бічні (весла), два зрощені нижні (човники). Усередині човника знаходиться 1 маточка, оточена 10 тичинками (9 зрощених, 1 вільна). Формула квітки: Ч 5 Л 1 + 2 + (2) Т (9) +1 П1. Плід – боб.
На корінні бобових поселяються бульбочкові бактерії, які пов'язують вільний азот повітря. Симбіоз коренів з бактеріями збагачує рослину білками, а ґрунт після його відмирання – азотними солями. Бобові – важливе джерело рослинних білків для людини та тварин. Як харчові культури людина використовує горох, квасолю, боби, сою, сочевицю, земляний горіх (арахіс). Насіння сої та арахісу містить крім білків значний відсоток жиру. Кормові культури - люцерна, чину, вика, конюшина та ін. Як декоративні рослини використовують білу і жовту акації, запашний горошок, кольорову квасолю, різні люпини. Серед бобових зустрічаються медоноси (буркун) та лікарські рослини (термопсис, бій, солодка).
Сімейство Пасльонові
Сімейство містить близько 2 тис. видів. Це переважно дикорослі рослини. Листя просте, з цільною або порізаною листовою пластинкою, не має прилистків. Часто всі частини рослини мають специфічний запах. Квітки правильної форми, мають 5 зрощених чашолистків, 4 зрощених пелюсток, 5 тичинок, що приросли до пелюсток, і 1 маточка. Формула квітки: Ч 5 Л (5) Т 5 П 1 . Плід – ягода (томат, картопля, пасль) або коробочка (тютюн, петунія, белена).
З культурних рослин найбільше значення мають картопля (близько 2 тис. різних сортів), томат, баклажан, червоний (струковий) перець, тютюн. Картопля використовується як харчовий продукт, є сировиною для отримання крохмалю, патоки, спирту. З нікотину тютюну одержують нікотинову кислоту, яка є вітаміном та лікарським засобом. Цінною лікарською сировиною служать дикорослі пасльонові - белена, дурман, беладонна. Усі вони є отруйними рослинами. Деякі пасльонові обробляють як декоративні рослини (петунія, запашний тютюн).
Клас Дводольні, сімейство Мотилькові (Бобові) – саме про представників цієї систематичної групи рослин йтиметься у нашій статті. Вони мають характерні особливості, якими їх легко відрізнити від інших. А широкий ареал поширення та широке використання у житті людини робить їх важливим об'єктом для вивчення.
Життєві форми
Лікарські рослини широко використовують у фармацевтичній промисловості. Настої солодки застосовують при лікуванні захворювань органів дихання, харчових отруєннях. Багато метеликових - цінні медоноси. Люцерна є цінним джерелом нектару - улюблених ласощів бджіл.
Метеликові - сімейство, яке може по праву носити звання одного з найдавніших. Палеонтологи припускають, що горох почали вирощувати ще третьому тисячолітті до нашої ери. А зараз на планеті території його посівів сягають 10 млн гектарів.
Білок сої офіційно має стандарт якості рослинного білка, наданий їй Міжнародною комісією з продовольчих ресурсів при ООН. За даними статистики, кожен третій літр рослинної олії, що виробляється у світі, припадає саме на цю рослину. А з одержують "молоко", яке за смаковими якостями не відрізняється від коров'ячого.
Квасоля є рослиною-рекордсменом за вмістом сполук калію. Саме тому вона рекомендована людям із порушенням функцій нирок, серцево-судинної системи, при підвищеному тиску, захворюваннях суглобів.
Речовина, що містить бобову рослину буркун, здатна запобігати згортанню крові і тому використовується при тромбофлебіті – хворобі, при якій у судинах утворюються згустки.
Ще одна цінна рослина сімейства Мотилькові, яка дає багато зеленої маси, є одночасно отруйною. Це люпин, який містить алкалоїди. Раніше його використовували лише як зелене добриво, а нині виведені й неотруйні сорти.
Серед представників сімейства Мотилькові є й рослини-велетні. Деякі тропічні дерева досягають у висоту понад 80 м. Утримати таких гігантів допомагають могутні опорні корені, що розташовуються на поверхні ґрунту.
Таким чином, основними характерними рисами представників сімейства Мотилькові (Бобові) є будова квітки, яка на вигляд нагадує метелика, і наявність бульбочкових бактерій, що мешкають у тканинах коріння цих рослин. Багато хто з них є цінними кормовими, масляними та зернобобовими культурами, які активно культивує людина.