Семейство бобовые (Fabaceae).

Семейство зонтичные (Umbelliferae, или Apiaceae).

1.Семейсто бобовые.  2.Семейство зонтичные.

Порядок Бобовые. Семейство бобовые (12.000).

Бобовые распространены как в Северном, так и в Южном полушарии в умеренных широтах, субтропиках, тропиках и засушливых местах. На Смоленщине произрастает 44 вида, в основном это травянистые растения.

 Это высокоспециализированная и достаточно высокоорганизованная группа, что обеспечивает им биологическое процветание.

Черты специализации бобовых.

   1. листья всегда сложные: тройчатосложные (род клевер), пальчатосложные (род люпин), перистосложные (род акация). Очень часто верхняя часть листа изменена в усики – аппарат прикрепления к опоре или соседним растениям (род горошек). Листья часто имеют прилистники.

2. 70% видов бобовых вступают в симбиоз с клубеньковыми бактериями из рода ризобиум. Эти бактерии могут жить только в симбиозе. Инфицируя корни бобовых, они проникают в первичную кору. Там в клетках развиваются крупные бактероиды. Бактероиды вызывают на себя приток питательных веществ, поэтому клетки первичной коры разрастаются в виде клубеньков. Бактероиды имеют уникальный набор ферментов, который способен фиксировать азот воздуха, переводя его в аммиак:

N2 → 2NH3. Растение взамен поставляет бактериям органические вещества. Поэтому бобовые могут хорошо расти на бедных почвах.

3.  бобовые имеют ряд анатомо-физиологических и морфологических приспособлений к перенесению засух, поэтому они освоили засушливые места обитания.

4.  особый тип строения цветка (мотыльковый), цветок всех бобовых одинаков.

  ↑     Са(9) Со (2) +2 +1 А (9) +1G 1

Андроцей у всех бобовых состо­ит из 10 тычинок и может быть одно и двубратственным (девять – срос­шиеся тем или иным образом, одна – свободная). Иногда все ты­чинки свободные. У мимозовых ты­чинки нередко расщепляются, и тог­да андроцей кажется полимерным.

Зигоморфные цветки рассматривают как приспособление к специализированному опылению, также как и срастание чашелистиков или лепестков в околоцветнике. В итоге формируется трубка, на дне которой располагаются нектарники, доступные только насекомым с длинным хоботком, но недоступны мелким насекомым, которые поедают пыльцу или нектар, но не являются эффективными опылителями.

Околоцветник состоит из двух сросшихся лепестков (лодочка), из двух боковых свободных лепестков (вёсла), одного крупного верхнего лепестка (парус).

Бобовые имеют важное значение:

-   участвуют в почвообразовании

-   являются пищевыми продуктами (горох, фасоль, соя, чечевица, арахис)

-   кормовые растения (клевер, вика, люцерна, люпин)

-   медоносные растения (донник.

-   лекарственные растения: солодка голая (корни и корневища содержат сапонины и флавоноиды, кассия остролистная (классическое слабительное).

Семейство бобовые – Fabaceae, или Leguminosae. Ог­ромное семейство, объединяющее 17000-18000 видов и приблизитель­но 650 родов. В странах СНГ не ме­нее 2000 видов, относящихся к 180 родам. Семейство принято делить на основе особенностей почкосложения цветка на три подсемейства: цезальпиниевые, мимозовые, мо­тыльковые (самое крупное), которые иногда рассмат­ривают в качестве самостоятельных семейств.

Подсемейства следует назвать: Caesalpinioideae, Mimosoideae, и Papilionoideae (альтернативное на­звание Faboideae).

К бобовым принадлежит самый большой по числу видов род цветковых растений – астрагал – около 2400 видов. Широко из­вестны виды рода клевер, объединяющего примерно 320 ви­дов; акации, включающей около 1200 тропических и субтропи­ческих видов; мимозы – до 500 преимущественно американских тропических видов и многие другие.

Бобовые распространены по всему миру, но цезальпиниевые и мимозовые встречаются, главным образом, в тропиках и субтропиках, где наряду с мотыльковыми состав­ляют важный элемент флоры.

В пре­делах своего ареала бобовые зани­мают очень разнообразные место­обитания. Представители этого семейства способны подниматься в горы до 5км высоты, обитать на Крайнем Севере и в жарких безводных пусты­нях, где они образуют прижатые к земле колючие подушки.

Среди бобовых известны почти все жизненные формы, исключая па­разитов и эпифитов. Некоторые дре­весные представители достигают 60-80м высоты и в то же время су­ществуют крохотные, всего в не­сколько сантиметров, однолетние травы.

Ксерофитные виды авст­ралийских пустынных акаций иногда полностью утрачивают листо­вые пластинки, функция которых пе­реходит к уплощенным черешкам ли­стьев, так называемым филлодиям. У основания черешков и черешочков бобовых часто имеются утолщения, которые благодаря изменению тургора приводят в движение листовую пластинку или только листочки. Из-за этого парноперистые листья мно­гих бобовых на ночь складываются. А листочки мимозы стыдливой способны резко склады­ваться и поникать даже от легкого прикосновения, вследствие мгно­венной утраты тургора.

Соцветия бобовых очень разно­образны, чаще ботриоидные – кис­ти или метелки, реже головчатые ки­сти (клевер), изредка ре­дуцированы до одного цветка.

Бобовые – перекрестноопыляемые растения. За редчайшим исклю­чением, обоеполые цветки бобовых опыляются насекомыми (пчелами или шмелями); реже, у тропических бобовых, птицами и летучими мыша­ми. Однако иногда отмечается и са­моопыление (например, у гороха).

Цветки чаще всего пятичленные, реже четырехчленные, обычно зиго­морфные у представителей подсе­мейств мотыльковых и цезальпиниевых и актиноморфные – у мимо­зовых.

При основании цветка у мотыль­ковых и цезальпиниевых заметен гипантий, образованный в результате срастания части тканей цветоложа, чашечки, тычинок и лепестков. Фор­ма гипантия чаще кубковидная. По его краям как бы прикрепляются ча­шелистики, тычинки и лепестки.

Чашечка из 5, реже 4 срастаю­щихся чашелистиков, правильная или неправильная. Лепестков 5 (все подсемейство мотыльковые, часть цезальпиниевых и мимозовых) или 4 (остальные цезальпиниевые и мимо­зовые. Венчик цезальпиниевых также более или менее неправильный, но верхний лепесток, гомологичный флагу, занимает в почке внутреннее положение. У мимозовых все лепест­ки одинаковые – свободные или сросшиеся и в почке сложены створчато.

Примеры формул цветков:

   ↑       Са(5) Со 3 + (2) +2 А (10) G 1  Бобы конские (подсемейство мотыльковые)

 ↑          Са(5) Со5 А∞ G 1       Акация вооружённая (подсемейство мимозовые)

 ↑         Са(5) Со5 А10 G 1     Церцис рожковый (подсемейство цезальпиниевые)

Плод – монокарпий: одно-, дву - или многосемянный боб, вскрываю­щийся по брюшному и спинному швам, невскрывающийся или члени­стый. Семена относительно крупные, с эндоспермом или без него, зародыш с хорошо развитыми семядолями, прямой (у цельзапиниевых и мимо­зовых) или согнутый (у мотыльковых).

Внешне плоды бобовых исключи­тельно разнообразны, а по величине они могут достигать 1,5м в длину (виды тропического рода Entada). Часто при раскрывании боба его створки скручиваются, разбрасывая семена. Нередко сам боб или его отдельные чётковидные членики несут цепляю­щиеся выросты или пленчатые кры­ловидные придатки, способствую­щие распространению семян. Ярко окрашенные семена ряда тропиче­ских видов бобовых разносятся пти­цами и другими животными эндозоохорно. А у земляного ореха, или арахиса, форми­рующаяся завязь за счет отрица­тельного геотропизма вытягивающе­гося гинофора (ножки завязи) и цве­тоножки погружается в почву на 8-10см, где и развивается плод.

В семенах бобовых содержатся в качестве запасных веществ белок, а также крахмал и жирное масло, что определяет их большую пищевую и кормовую ценность. У значительного числа видов найдены алкалоиды, тритерпеновые гликозиды, антраценпроизводные и т. д.

Среди бобовых много пищевых культур мирового значения. К их чис­лу относятся соя, фасоль, маш, арахис, горох, нут, чечевица, конские бобы и многие другие. Все эти полез­ные растения человек выращивает уже многие тысячелетия, и в диком виде они часто неизвестны. Пищевая ценность бобовых определяется очень высоким содержанием в их се­менах белка, крахмала и жиров. Мя­систые бобы отдельных видов, со­держащие большое количество кис­лот и сахаров, употребляют в каче­стве фруктов, например плоды сре­диземноморского рожкового дерева или широко выра­щиваемого в тропиках тамаринда ин­дийского.

Исклю­чительно велико кормовое значение бобовых. Как кормовые травы у нас выращивают несколько видов клеве­ра, люцерны, эспарцета, люпина и мно­гие другие.

Тропические деревья из семейства бобовых, например, кам­пешевое дерево, виды родов перикопсис, дальбергия и некоторые другие дают ценнейшую плотную и исключительно красивую, а нередко душистую (виды настояще­го сандала) дре­весину, окрашенную в розовые, крас­ные, темно-коричневые или почти черные тона.

Некоторые бобовые со­держат камедь, из натеков на стволах ряда африканских акаций получают гуммиарабик, употребляемый в каче­стве натурального клея. Ряд красивоцветущих деревьев из этого семей­ства, например, делоникс королевс­кий или сарака индий­ская, служат украше­нием городов в тропиках.

Удивитель­но красивы поникающие соцветия глицинии, древес­ной лианы, происходящей из Китая и культивируемой у нас на Черноморс­ком побережье. Другой широко куль­тивируемый на Черноморском побе­режье Кавказа представитель бобо­вых, относящийся к подсемейству мимозовых – акация подбеленная, неточно называе­мая мимозой.

Как декоративные вью­щиеся однолетники очень часто вы­ращиваются некоторые формы фасо­ли и душистого горошка, родина которого Среди­земноморье.

Среди бобовых есть и ценные красильные растения. Одно из них – индигофера красильная – дает индиго, являющийся лучшим природным красителем синего цвета.

Некоторые виды донников с высоким содержанием кумаринов ис­пользуются для ароматизации пище­вых продуктов и табака.

Бобовые заметно улучшают пло­дородие почвы. Ежегодно предста­вители бобовых, живущих в симбио­зе с бактериями, возвращают в по­чву не менее 100-140 кг/га азота.

Многие бобовые – ценные ле­карственные растения, например, солодки голая и уральская, корни и кор­невища которых содержат тритерпеновые сапонины и флавоноиды. Кассии остролистная и узколистная дают так называемый «александрий­ский лист» – классическое слаби­тельное средство. Софора японская – про­мышленный источник получения флавоноида рутина, обладающего Р-витаминной активностью.

Семейство Зонтичные (3.000)

 Зонтичные распространены преимущественно в умеренных теплых и субтропических областях (на Смоленщине 36 видов). Большинство зонтичных – это многолетние корневищные травы. Листья зонтичных имеют особое строение: основание листа часто образует незамкнутое влагалище. Листья многократно глубоко разделены. Стебли в междоузлиях часто полые, а узлы выполнены.

Для всех видов характерно одно соцветие – сложный зонтик. Цветки мелкие пятичленные, неярко окрашенные. Формула цветка однотипна:

*      Са 5 Со 5 А¥ G (2)  Гинецей ценокарпный, завязь двугнёздая нижняя.

Купырь лесной:  *      Са5 Со5 А5 G (2)

Плод – особого строения ценокарпий, называемый вислоплодни­ком: две семянки, соединенные между собой карпофором (перемычка). У зонтичных наблюдается широкий ассортимент продуктов вторичного метаболизма: эфирные масла, смолы, кумарины, триперновые сапонины. Благодаря им большинство зонтичных ядовито в той или иной степени.

Среди ядовитых растений особенно выделяется вех ядовитый, это самое ядовитое растение Смоленщины и всего черноземья. Достаточно ядовит болиголов крапчатый.

В семействе присутствуют корнеплодные растения (морковь) и пряные растения (петрушка, укроп, кинза, тмин, анис, пастернак).

 Ряд растений используется как лекарственное сырьё: анис, фенхель.

Семейство зонтичные – Umbelliferae, или Apiaceae.

Большое семейство, насчитывающее около 300 родов и примерно 3000 видов. В странах СНГ произрастает примерно 700 видов, относящихся к 135 родам.

Среди зонтичных преобладают многолетние травы, иногда достигающие 3м высоты (не­которые виды дудника и борщевика). Изредка встречаются однолетники, кустарни­ки и виды, образующие плотные подушкообразные дерновины.

Для степей и низкогорий юга Си­бири характерны виды родов ферула, прангос и др. Высокотравье гор Сибири и Кавказа, а также лугов Сахалина и Камчатки слагается видами дудника и борщевика, а в лесах средней полосы обычны виды сныти и купыря. На болотах, сплавинах, по ручьям и берегам водоемов часто встречаются виды из родов поручейник, омежник, вех, или цикута и горичник.

Строению пло­да в систематике зонтичных придают большое значение, в связи с чем для описания строения их плодов разра­ботана специальная терминология. Брюшную сторону мерикарпиев на­зывают спайкой или комиссурой. На наружной (спинной) их стороне нахо­дится 5 главных, или первичных, ре­бер, образованных проводящими пучками и окружающей их тканью. В промежутках между первичными ребрами, называемых ложбинками, иногда находятся вторичные ребра. В мезокарпии, т. е. среднем слое околоплодника, имеются продоль­ные эфирно-масляные секреторные каналы, располагающиеся обычно под ложбинками и со стороны комиссуры. Семя одно, сросшееся с околоплодником, имеет маслянис­тый эндосперм и относительно не­большой зародыш.

Зонтичные – энтомофильные растения. Большинство цветков зон­тичных протандрично.

В разных частях растений семей­ства зонтичных часто содержатся эфирные масла, смолы, кумарины, фурокумарины, хромонокумарины, тритерпеноидные сапонины и ацети­леновые производные. Алкалоиды встречаются редко, например кониин в ядовитом зонтичном – болиго­лове пятнистом.

Важной пряностью и средством на­родной медицины Востока является камедесмола ферулы вонючей, произрастающей в странах Центральной Азии.

Плоды ряда зонтичных (анис, фенхель, тмин, кориандр) входят в состав сборов, используемых в ме­дицине в качестве отхаркивающих, противовоспалительных, желчегон­ных средств. Эти и некоторые другие зонтичные широко культивируются.

Токсико­логическое значение имеют болиго­лов пятнистый и вех ядовитый, или цикута, иногда вызы­вающие смертельные отравления. Для болиголова характерны красно­ватые пятна на стебле, а особен­ность веха ядовитого – корневище, разделенное на полые камеры попе­речными перегородками.