Завдання та методичні поради. Тема: Родина бобові (Fabaceae)

Тема: Родина бобові (Fabaceae).

Лабораторна робота №14

Мета: Вивчити особливості будови квіток рослин родини Бобових. Навчитися визначати ці рослини.

До заняття підготувати наступні питання:

1. Географічне розповсюдження, екологія бобових.

2. Життєві форми і особливості вегетативних органів.

3. Будова суцвіття, квітки, плоди, насіння.

4. Значення в природі і господарській діяльності людини.

5. Місце теми в шкільному курсі.

1. Використовуючи гербарні зразки, таблиці, фіксований матеріал і колекції,

вивчити особливості будови вегетативних і репродуктивних органів типових

представників рослини по наступному плану:

а) корінь: коренева система, видозміни;

б) стебло: його типи, галуження, листорозміщення;

в) листок: форма листкової пластинки, типи її розчленування, складні листки, жилкування;

г) типи суцвіть, квітки, оцвітина, андроцей, гінецей;

д) типи плодів і насіння.

Порядок Бобовоцвіті (Fabales)

Монотипний порядок, що включає три підродини, 650 родів та 18000 видів.

Дерева, чагарники, напівчагарники і багаторічні або однорічні трави переважно з черговими або рідко супротивними, звичайно складними (перисто-складними або рідше пальчасто-складними або трійчасто-складними) або в результаті недорозвитку частими листочків, вториннопростими листками, в більшості випадків з прилистками. Квітки переважно в китицях, колосках або голівках, маточково-тичинкові або рідке маточко­ві і тичинкові, актиноморфні (Mimosoideae ) або часті­ше зигоморфні, в більшості випадків п ятичленні, зви­чайно з подвійною оцвітиною. Чашолистків (3) 5 (6) вільних або частіше більш або менш зрослих. Пелюст­ки звичайно ізомерні чашолисткам, вільні або два передніх зрослі біля основи, стулчасті (Mimosoideae)або частіше черепи часті,рідко пелюстки відсутні або їх кількість зведена до одної. Тичинок в більшості ви­падків десять, рідше дев'ять, іноді менше, або навпа­ки, тичинки численні; нитки вільні або більш чи менш зрослі (рис.89 ). Гінецейапокарпний, звичайно мономерний, рідко з двох або більше карпел з термінальним стилодієм з головчатою приймочкою, з двома-багатьма насінними зачатками в кожній карпелі. Плоди звичайно боби, рідше інших типів.

Мал.89.Порядок Бобоцвітні. Будова квіток, їх діаграми: 1 - мімозові (Mimosoideae); 2 - цезальпінієві (Caesalpinioideae); 3 - бобові,або метеликові (Faboideae або Papilionoideae)

Бобовоцвіті поширені майже по всій земній кулі. Господарське значення порядку досить велике: до нього входить багато цінних тропічних і позатропічних дерев і кущів, кормових трав, зернобобових, декоративних, технічних рослин тощо.

Раніше більшість систематиків вважали Бобовоцвіті настільки філогенетично близькими до розоцвітих, що їх нерідко об'єднували в один порядок. Найближче до Розоцвітих, вважалось, стоять Мімозові. Але порівняльне дослідження анатомії насіння довело відсутніть близької спорідненості між цими родинами. За новішими даними. Бобовоцвіті найближче стоять до Конарієвих і Сапіндових.

Родина Бобові (Fabaceae)

Бобові — дуже велика родина, що об'єднує 650 родів і до 18 000 видів, широко розповсюджених по всій суші земної кулі. Поділяється на три генетично близькі між собою підродини: Цезальпінієві, Мімозові і Бобові, або Метеликові. Серед квіткових рослин лише дві родини — Орхідні і Складноцвіті — переважаючі, Бобові за кількістю видів. На коренях більшості бобових (близько 70%), частини мімозових (10-15%) та деяких цезальпінієвих є бульбочки. Вони виникають як розростання паренхімної тканини кореня внаслідок проникнення в корінь і екзогенного розселення бактерій з роду різобіум (Rhisobium). Зрідка в бульбочках поселяються ціанобактерії. В результаті симбіозу з бактеріями бобові повертають в грунт не менше 100-140 кг/га азоту. Найбільш архаїчними представниками цієї родини вважають позатропічні роди підродини Цезальпінієвих. Бобові розповсюджені дуже широко — від Арктики до Антарктичних островів. За широтою розповсюдження представники підродини бобових поступаються лише злакам. Представники двох інших підродин - мімозових і цезальпінієвих — значно поступаються підродині бобових за широтою свого розповсюдження. Це переважно тропічні та, частково, субторопічні рослини.

Найбільший серед бобових плід, як і взагалі найбільший плід у світі належить ентаді лазячій (Entada scandens) з мімозових, біб якої досягає у довжину 1,5 м. Найбільші в світі розміри насіння має деревна рослина море олійна (Mora olifera), яка також належить до підродини мімозових.

Поряд із злаками насіння багатьох бобових — це найдревніша складова частина раціону людства усіх часів і майже всіх народів світу. Насіння бобових виключно багате протеїном і при цьому містить достатню кількість крохмалу. Деякі культивовані види накопичують в насінні багато жирних олій (соя, арахіс).

В Україні росте 59 родів і 259 видів бобових, що становить лише 1,44% від усіх бобових світу. Розглянемо усі три підродини цієї родини.

Підродина Цезальпінієві (Caesаlpinioidecte)

Дерева, кущі або ліани. Листки звичайно перисті або двічі перисті, з прилистками. Квітки зигоморфні або майже актиноморфні, п'ятичленні. Тичинок звичайно десять, вони вільні. Маточка утворена одним плодолистком, зав'язь верхня, часом на ніжці: плід — біб, розкривний або нерозкривний.

Цезальпінієві — в основному рослини тропіків і субтропіків; підродина налічує близько 150 родів і до 2800 видів дерев­них рослин. В Україні природно зростає лише чотири роди і п'ять видів. Серед цезальпінієвих світу є багато цінних великих дерев, що дають коштовну деревину. Наприклад, кампешевеабо фіалкове дерево (Hаemаtoxylon cаmpeschiаnum) (мал.90) родом з Центральної і Південної Америки; його деревина має приємний запах фіалки і фіолетово-пурпуровий колір з прожилками; з неї виготовляють коштовні меблі, паркет тощо.

Ще цінніше бразільське червоне, або фернамбукове, дерево (Caesalpinia echinata), червона деревина якого найкоштовніша.

Мал.90.Кампешове або фіалкове дерево (Hematoxylon campeschianum): 1 - квітуюча гілка; 2 - квітка; 3 - розріз квітки; 4 – біб

Важливе світове народногосподарське значення як лікарські рослини мають представники роду Кассія (Cassia), зокрема к. вузьколиста (С. angustifolia) (мал.91). У Південній Європі і на Близькому Сході росте дико і часто культивується там і в Криму та на Кавказі так зване ріжкове дерево

Мал.91. Кассія вузьколиста (Cassia fistula): 1 - репродуктивний пагін; 2 - квітка; 3 -маточка; 4 - зав'язь (поперечний розріз); 5 - плід (зовнішній вигляд і поздовжній розріз); 6 - насінина; 7 - діаграма квітки

(Сeratoпіа siliqua) - м'ясисті, солодкі і смачні стулки його плодів (бобів) надходять у продаж під назвою «цареградськнх ріжків». У країнах Середземномор'я дико поширений церцис європейський,або ц. стручковий (Certis siliquаstrum) з яскраво червоними квітками. Це дерево часто розводять в Криму і на Кавказі як декоративне.

У містах і селах України, а часом і в лісосмугах, особливо на півдні часто культивують гледичію колючу (Gleditschia triacanthos), що походить з Північної Америки; добре витримує посуху в умовах степу (мал.92 ). В аналогічних умовах развивається в нас і бундук дводомний (Gynmodadus dioica) - красиве дерево з могутньою розлогою кроною і великими (до 1 м) двічіперистими листками. Бундук цінний для залісення балок і крутосхилів, оскільки щороку дає рясну кореневу порость.

Мал.92. Гледичія триколючкова (Gleditschia triacanthos): 1 - квітуюча гілка; 2 - бутони; 3 - тичинкова квітка; 4 – маточкова квітка; 5 - плід – біб

Підродина Мімозові (Mimosoideae)

Дерева, кущі, рідше ліани або трави,з перистими або двічі перисто-зложени­милистками з прилистками, часом перетвореними на колючки: характерним є та­кож утворення філодіїв. Квітки правильні (актиноморфні), дрібні, зібрані в кулясті або видовжені суцвіття; оцвітина подвійна, рідше проста, три-, п'яти-, шестичлен­на: тичинок багато або чотири-п'ять (десять), нитки їх довгі, найчастіше вільні, яскраво забарвлені, біля основи мають нектарники: зав'язь звичайно верхня, одногнізда: плід—біб, розкривний або такий,що розпадається на окремі членики.

Мімозові об'єднують 56 родів і близько 2800 видів у тропіках і субтропіках обох півкуль. Найважливіші роди: мімоза (Mimosa) — близько 500 видів, переважно в тропічній Америці: акація (Acacia) — близько 800 видів, з них понад 300 в Австралії, решта — в Африці, де вони є характерними елементами паркового ландшафту саван: інга (Inga) - до 250 видів у Південній Америці: ентада (Entada) — ліани тропіків тощо.

З роду мімоза найбільше у нас відома так звана м. соромлива (М. pudica) (рис. 93) — трав'яниста рослина, родом з Бразилії, яку часто вирощують в оранжереях. Її перисті листочки дуже чутливі до різних подразнень: наприклад, під час дотику вони негайно складаються і опускаються.

Мал.93. Мімоза соромлива (Mimosa pudіca): 1 - квітуючий пагін; 2 - він же з опущеними листками; 3 - частина складного листка; 4 - основа черешка з прилистками; 5 - діаграма

Справжні акації (Acacia) на батьківщині — важливі рос­лини, що дають цінну деревину, дубильні речовини, папір, нату­ральний клей гуміарабік тощо. Майже всі акації також краси­ві, швидкорослі декоративні рослини (мал.94 ). На Чор­номорському узбережжі Кав­казу (від Сочі до Батумі) досить поширена в культурі в парках а. срібляста (A. dealbata), яка цвіте тут рясно в кінці січня — на початку лютого. Її гілочки з головками жовтих квіток доставляють до Москви, Санкт-Петербурга, Києва в квіткові магазини під неправильною назвою — "мімоза".

В Україні на півдні культивується лише єдиний представник цієї підродини — альбіція ленкоранська (Albicia julibrissin).

Мал.94Підродина Мімозові (Mimosoideae): 1 -квітуючий пагін акації (Acacia senegal) 2 - діаграма квітки Acacia lophantha; 3 - пагін Acacia melanoxylon з філодіями; 4 - квітка акації

Підродина Бобові (Faboideae)

Трави, кущі, рідше дерева, з перистими, трійчастими,паль­частими, рідше простими листками. Квітки зигоморфні, п'ятичленні;чашолистки зрослі, неоднакові; віночок метеликоподіб-ний, в якого верхня (найбільша) пелюстка називається парусом, або вітрилом,дві бічні — весла, або крила, дві нижні, що зро­слися, — човник; тичинок десять, які частіше зрослися нитками в трубочку (однобратні), або дев'ять зрослися, а одна вільна (двобратні); біля основи їх є нектарники. Маточка одна, з одного плодолистка, з верхньою зав'яззю; плід — біб, що розкривається звичайно двома стулками,рідше розпадається на окремі одно­насінні членики (мал.95).

Мал.95. Плоди видів підродини Бобових (Faboideae): 1 - типовий біб вики (Vicia sativa); 2 - біб, що розламується у солодушки (Hedysarum obscurum); З - спірально закручений біб люцерни (Medicago sativa); 4 - однонасінний біб еспарцету (Onobrychis sativa); 5 - крилатий одно-, двонасінний біб червоного сандалового дерева (Pleurocarpus indica)

Бобові — велика, в основному позатропічна підродина, що охоплює близько 450 родів та понад 12 000 видів. Серед них є багато цінних зернобобових (горох, квасоля, сочевиця, нут, соя, арахіс та ін.), кормових (конюшина, кормові боби, люцерна, вика, еспарцет, серадела, безалкалоїдні люпини, чина тощо), лікарських, технічних, пряних (солодка, термопсис, трагакантові астрагали, індиго, триго­нела, венесуельське дерево та ін.); є також отруйні рослини (зіновать), багато декоративних (робінія, або "білаакація'', карагана, або "жовта акація", гліцинія, аморфа, золотий дощ, пухирник тощо). Характерною особливістю Бобових є утворенняна їх коренях бульбочковихбактерій, які здатні засвоюватиатмосферний азот і збагачують грунт азотними сполуками, що помітно збільшує вміст білка в їх насінні і зеленій масі.

Підродину іноді поділяють на тридцять триб залежно від типу будови маточки, характеру андроцей, форми і будовибобів, листків тощо. 'Гриби з вільнимитичинками морфологічно і географічно наближаються до Це­зальпінієвих.

За типом листків підродину Бобові для зручності можна умовно поділити на чотири групи: з пальчас­то-складними,трійчастими, перисто-складними та простими листками.

Дата добавления: 2014-11-25