Порядок бобовые — Leguminosae, или Fabales

Порядок содержит одно семейство — бобовые (мотыльковые).

Семейство бобовые, или мотыльковые, — Fabaceae, или Leguminosae

Очень многочисленное семейство, насчитывающее около 650 родов и 17 000 видов по всему миру.

Семейство подразделяют на три подсемейства — мотыльковые, мимозовые, цезальпиниевые. Некоторые систематики рассматривают эти подсемейства как самостоятельные семейства.

Паспорт семейства

Количество родов — 650, видов — 17000

Цветок — ↑G(5)Co1,2,(2)A(9),1 или (10), или 10 G1

Распространение — повсеместно

Жизненная форма — деревья, кустарники, травы

Листья — сложные: непарноперистые, тройчатые, пальчатые с прилистниками, очередные

Соцветия — ботрические: кисти, метелки, головки или одиночные

Опыление — насекомоопыляемые, самоопыление

Плоды — боб, бобик

Важнейшие роды — астрагал (Astragalus), фасоль (Phaseolus), горох (Pisum), соя (Glucine)

Жизненная форма — травы, кустарники или деревья. Листорасположение очередное; листья сложные: непарноперистые, тройчатые, иногда пальчатые с прилистниками. У многих растений (вика, чина, горох) на месте последнего листочка развивается в усик, так как это лазающие или цепляющиеся растения. Цветки обоеполые, зигоморфные, с двойным околоцветником. Чашечка сростнолистная, пяти-, четырехзубчатая, иногда двугубая. Венчик «мотыльковый», состоит из флага (или паруса), двух крыльев (или весел) и лодочки, образованной двумя сросшимися лепестками и охватывающей тычинки и пестик. Тычинок чаще всего 10, из которых 9 срастаются тычиночными нитями, а одна свободная — двубрадственный андроцей; иногда срастаются все 10 тычинок — однобрадственный, редко все 10 тычинок свободные. Такое своеобразное строение венчика и андроцея является приспособлением к опылению перепончатокрылыми насекомыми. Парус является посадочной площадкой, например для шмеля. Под его тяжестью весла вместе с лодочкой опускаются, обнажая нижнюю часть тычиночной трубки, заключающей в себе пестик, тем самым облегчая доступ к нектару, который выделяется у основания пестика. У многих мотыльковых существует и самоопыление. Гинецей монокарпный, из одного плодолистика. Завязь верхняя одногнездная, с несколькими или многими семязачатками вдоль брюшного шва. Плод — боб. Семена часто с очень твердой семенной кожурой.

У многих мотыльковых корневая система представлена мощно развитым стержневым корнем, иногда достигающим колоссальной глубины (до 20 м), например у пустынной верблюжьей колючки (Alhagi), что позволяет ей добывать воду с таких глубин. На корнях поселяются бактерии из рода ризобиум (Rhizobium sp.), обладающие способностью использовать азот атмосферы для синтеза белков. В результате внедрения бактерий первичная кора корня разрастается, образуя клубеньки, поэтому эти бактерии называются клубеньковыми. Благодаря клубеньковым бактериям многие мотыльковые хорошо развиваются на почвах, бедных азотом, а при отмирании мотыльковых растений почва обогащается азотсодержащими соединениями, которые используются в дальнейшем другими зелеными растениями.

Подсемейство бобовые — Faboideae

Бобовые встречаются как в умеренных и холодных широтах, так и в тропических странах, особенно травы. Они могут быть вьющимися растениями тропиков, древесными лианами, а также кустарниками и деревьями: белая акация (Robinia pseudacacia) и желтая акация (Caragana arborescens). Самый крупный род цветковых во флоре бывшего СССР — род астрагал (Astragalus) — насчитывает около 2 400 видов. Формулы цветков указаны в паспорте семейства (рис. 8.30).

Многие мотыльковые имеют большую питательную ценность, так как их семена богаты белками. Такие растения возделываются как ценное сырье для пищевой промышленности. Род горох (Pisum) известен как древнейшая земледельческая культура. Некоторые сорта гороха культивируются ради незрелых плодов (лопаток), богатых сахаром. Род соя (Glucine) отличается высоким содержанием белков (до 40%), близких к животным белкам, и жиров (20%). Соевые бобы — разносторонне употребляемый продукт питания. Близкородственная сое фасоль (Phaseolus) наряду с кукурузой и рисом составляет основной продукт питания населения в некоторых странах, например на Кубе. Фасоль, как и горох, культивировалась еще в глубокой древности. Семена арахиса (земляного ореха) содержат до 60% масла. Арахисовое масло занимает второе место по ценности после оливкового, поэтому семена арахиса широко используются в пищевой промышленности.

Другие мотыльковые разводятся как кормовые растения: это различные виды родов клевер (Trifolium), люцерна (Medicago). В то же время клевер, донник (Melilotus) и др. — прекрасные медоносы.

В качестве азотонакопителя разводятся люпины, семена которых содержат алкалоиды. Ими богаты также виды рода термопсис (Thermopsis) — высокие травы с тройчатосложными листьями и кистями крупных желтых цветов. Из термопсиса ланцетного (Th. lanceolata) (рис. 36 цв. вкл.) и корней солодки (Glycyrrhiza glabra), содержащей тритерпеновые сапонины и флавоноиды, изготавливают лекарство против кашля. Софора японская (Styphnolobium japonicum) используется для промышленного получения флаво-ноида рутина, обладающего Р-витаминной активностью. Ценными красильными растениями являются индигофера красильная (Indigofera tinctoria), из которой получают индиго — нестойкий природный краситель синего цвета, и степной кустарник дрок красильный (Genistra tinctoria) дающий ярко-желтую краску.

 

Рис. 8.30. Мотыльковые:

1 — общий вид клевера лугового (Trifolium pratense); 2 — общий вид астрагала (Astragalus macrourus); 3 — цветущий побег эспарцета (Onobrychis sativa); 4 — плод эспарцета горошколистного (О. viciifolia); 5,6 — целый плод белой акации (Robinia pceudacacia) и в продольном разрезе; 7 — цветок (а — флаг, б — крылья, в — лодочка) гороха (Pisum sativum); 8 — членистый нераскрывающийся боб софоры (Sophfora a/finis); 9 — плод люцерны (Medicago orbicularis); 10 — диаграмма цветка боба посевного (Vicia faba); 11 — диаграмма цветка золотого дождя (Laburnum anagyroides)

Подсемейство мимозовые — Mimosoideae

Представители этого подсемейства распространены в тропиках и субтропиках, саваннах и саванновых лесах, т.е. в сравнительно сухих районах. Один из многочисленных родов — акация (Acacia) насчитывает 700 — 800 видов, причем половина из них произрастает в Австралии, где они используются в виде национальной эмблемы страны (рис. 8.31). У австралийских акаций листья обычно редуцированы до филлодий. Африканские и американские акации, в отличие от австралийских, имеют колючки, образовавшиеся из прилистников. В полостях колючек часто поселяются муравьи (мир-мекофилия). В России акации в диком виде не встречаются.

Формула цветков: *Ca₍₄₎Co₄A_∞G₁.

Достаточно крупный род мимоза (Mimosa), среди которого особенно известна мимоза стыдливая (М. pudica) — *Ca₍₄₎Co₄A₄G₁. Ее листья обладают способностью реагировать на прикосновение, после которого черешки вместе со сложенными листочками опускаются вдоль стебля. Через 15 — 20 мин возбуждение проходит, и листья занимают прежнее положение. В основе этих сейсмонастических движений лежит мгновенное изменение тургора (0,08 с) в клетках оснований черешков листьев. В более слабой степени сейсмонастии наблюдаются и у других мимозовых и родственных им мотыльковых. С настоящей мимозой часто путают акацию беловатую (A. dealbata), которая разводится на Кавказе и поступает ранней весной в продажу под неправильным названием «мимоза».

 

 

Рис. 8.31. Мимозовые:

1,2 — питецеллобиум (Pithecellobium polycephalum), цветущий побег и диаграмма цветка; 3 — мимоза колючестебельная (Mimosa echinocaula), цветок; 4 — акация Мильдбрейда (Acacia mildbraedii), цветок; 5— акация широколистная (A. latifolia), диаграмма цветка

Подсемейство цезальпиниевые — Caesalpinioideae

Тропические представители этого подсемейства характерны для саванны и сухих саванновых лесов, немало видов обитают также во влажных тропических лесах. Крупнейший в семействе род кассия (Cassia) (около 500 видов) широко распространен по всем тропикам и субтропикам.

Жизненные формы этого рода очень разнообразны: от высоких деревьев, кустарников и полукустарников до трав (вплоть до однолетников) (рис. 8.32). Цветки в основном актиноморфные, тычинок у разных видов от 10 до 4. Так, формула цветка церцис кавказский (Cercis caucasica) — ↑Ca₍₅₎Co₅A₁₀G₁. Бобы иногда бывают очень длинные. У всех видов листья перистые, а цветы желтые; у кассии фистулы (С. fistula) они цилиндрической формы и достигают в длину 60 см. Поперечные перегородки между семенами приобретают кисло-сладкий вкус и употребляются в пищу местным населением. Съедобные бобы имеют и тамариндовые деревья (Tamarindus indica), которые разводят в тропиках; в пищу употребляют стенки зрелых бобов. Кассия остролистная (С. acutifolia (рис. 37 цв. вкл.) — ↑Са₍₅₎Со₅А_{7,3 – зачаточные} G₁) и к. узколистная (С. angustifolia) являются классическим слабительным средством — так называемый «александрийский лист».

Рис. 8.32. Цезальпиниевые:

1— баутиния (Bauginia polyphylla), цветущая ветвь; 2— кассия (Cassiafistulosa), плод (а — сочные перегородки между семенами); 3 — иудино дерево (Cercis siliquastrum), диаграмма цветка

 

В тропических лесах широко представлены древесные виды, включая ценные породы с прочной и красивой ядровой древесиной: ароматный синий сандал или кемпешевое дерево (Haematoxylon campechianum), американское черное дерево (Caesalpinia melanocarpa), рожковое дерево (Ceratonia siligna) и др. Рожковое дерево дает сладкие плоды (рожки). Его семя имеет постоянный вес 0,2 г, который у ювелиров принят за один карат.

Порядок миртоцветные — Myrtales

К порядку относятся 16 семейств, наиболее известные из них — миртовые, дербенниковые, гранатовые, кипрейные. Для большинства представителей порядка очень характерно супротивное листорасположение.

Семейство миртовые — Myrtaceae

Семейство включает более 145 родов и не менее 3 600 видов.

Паспорт семейства

Количество родов — 145, видов — 3600

Цветок — *Ca(5)Cо(5)A∞G(3) — эвкалипт крупноплодный (Eucalyptus macrocarpa)

Распространение — тропики, субтропики

Жизненная форма — вечнозеленые деревья и кустарники

Листья — супротивные, реже очередные, простые цельные, без прилистников

Соцветия — ботрические или цимозные

Плоды — ягода, костянка, орех, коробочка

Важнейшие роды — эвкалипт (Eucalyptus)

 

Представители семейства миртовые произрастают главным образом в тропиках и субтропиках. Наибольшее видовое разнообразие отмечено для Южной Америки и Австралии. На Кавказе и отчасти в Крыму культивируют несколько видов эвкалиптов (Eucalyptus) (рис. 8.33), мирт обыкновенный (Myrtus communis) и фейхоа Селлова (Feijoa sellowiana). Жизненная форма у всех миртовых — вечнозеленые деревья или кустарники. Листья простые цельные, в основном без прилистников. Листорасположение супротивное, реже очередное. Листья часто имеют вместилища эфирного масла, заметные в виде темных точек. Цветки правильные, обоеполые в цимозных или ботрических соцветиях, иногда цветки одиночные (например, у мирта обыкновенного). Околоцветник двойной, четырех- или пятичленный. Только чашечка или только венчик в околоцветнике могут срастаться, образуя своеобразный колпачок, называемый калиптрой, опадающий при распускании бутона. Тычинки свободные, чаще всего многочисленные. Гинецей ценокарпный, сросшийся из 2— 3 плодолистиков. Завязь нижняя или полунижняя, одно- или трехгнездная. Столбик один, длинный, с головчатым рыльцем. Плод ценокарпный: ягода, орех, костянка или коробочка. Семена с эндоспермом или без него.

 

Рис. 8.33. Миртовые. Эвкалипт

крупноплодный {Eucalyptus

macrocarpa):

1 — часть побега с бутоном и раскрывающимся бутоном при опадении ка-липтры; 2 — цветок; 3 — цветок в разрезе; 4 — плод

 

Семейство кипрейные — Onagraceae

Семейство включает около 17 родов и 680 видов, широко распространенных по всему миру, в России встречаются повсеместно.

Паспорт семейства

Количество родов — 17, видов — 680

Цветок — ↑Са(4)Со4A8G(4) — иван-чай (Chamaenerion angustifolium)

Распространение — везде

Жизненная форма — травы

Листья — супротивные или очередные, простые цельные, без прилистников

Соцветия — кисть или одиночные цветки

Опыление — ветроопыляемые

Плод — коробочки

Важнейший род — иван-чай (Chamaenerion)

 

 

 Рис. 8.34. Кипрейные. Иван-чай

узколистный (Chamaenerion angustifolium):

1 — верхняя часть побега с соцветием; 2 — цветок; 3 — плод-коробочка; 4 -— семя с хохолком

 

Жизненная форма — многолетние травы. Листорасположение супротивное или очередное. Листья простые цельные, без прилистников. Цветки обоеполые, актиноморфные или слегка зигоморфные. Околоцветник двойной. Чашелистиков 4, реже 2, свободных или частично сросшихся. Количество лепестков соответствует чашелистикам — 4 или 2. Тычинок 8 в одном или двух кругах. Гинецей ценокарпный, из 4 сросшихся плодолистиков. Завязь нижняя, 4-, 2-гнездная, со множеством семязачатков. Столбик цельный или на верхушке четы-рехлопастный. Плод — коробочка, семена с хохолками — приспособления для ветроопыления.

Выделены физиологически активные вещества — танниды, флавоноиды, реже цианогенные гликозиды и эфирные масла.

Растение иван-чай (рис. 8.34) — хороший медонос, может использоваться как заменитель чая. Из иван-чая выделен препарат, обладающий противоопухолевым действием.