Семейство Бобовые — Fabaceae, или Мотыльковые — Papilionaceae
Число видов около 12 тыс. (490 родов). Основные жизненные формы: деревья, кустарники, лианы, многолетние и однолетние травы. Большинство травянистых видов сосредоточено в странах с умеренным и даже холодным климатом, деревья и кустарники — в основном в тропических и субтропических странах. Эволюция цветка связана с приспособлением к перекрестному опылению насекомыми. Особенно заметен прогресс в структуре вегетативных органов, связанный с убыстрением темпов жизненного цикла. Характерная особенность строения бобовых — мотыльковый тип цветка (см. рис. 242). Чашечка сростнолистная, 5-зубчатая, правильная или зигоморфная (двугубая). Венчик зигоморфный, представлен пятью лепестками: тремя вполне свободными (флагом, или парусом, и двумя веслами, или крыльями) и двумя лепестками, отчасти сросшимися верхушкой (так называемая лодочка). Но для некоторых родов характерно срастание лепестков между собой — весел и лодочки, а подчас и флага(род клевер). Андроцей состоит из 10 тычинок. У одних родов все 10 тычинок свободные — многобратственныи андроцей (роды софора, термопсис). У других родов все 10 тычинок срастаются между собой тычиночными нитями, образуя трубку, внутри которой располагается пестик однобратственный андроцей (роды люпин, дрок и др.). Наконец, у большинства родов семейства 9 тычинок срастаются тычиночными нитями трубку, а одна тычинка остается свободной — двубратственный андроцей (роды горох, люцерна, вика, чина и т. д.). Только цветки с двубратственным андроцеем нектароносны. Трубка, образованная тычинками, в одних случаях срезана прямо, тогда свободные концы тычиночных нитей по длине равны, в других случаях она срезана косо (рис. 240). Соцветия: кисть, колос, головка.
Бобы бывают либо многосемянные, раскрывающиеся двумя створками (роды горох, фасоль, вика), либо многосемянные, но распадающиеся на односемянные членики (род вязель), либо односемянные нераскрывающиеся (род эспарцет). Семена не имеют эндосперма. Процент белка на единицу сухого вещества семени рекордно высокий: у
гороха –
до 34%, у нута — 31 %, у люпина — до 61%. По качеству пищевого белка на первом месте стоит фасоль и чечевица. Белки содержат важнейшие для человека и животных аминокислоты: лизин, триптофан, цитозин, валин.
Для систематики бобовых большое значение имеет также морфология вегетативных органов: строение листа, наличие или отсутствие усика на конце листа, строение и форма прилистников и т. д.
Многие виды имеют большое народнохозяйственное значение:
Рис. 240. Андроцеи. А — чины (прямо срезная трубка, Б- вики (косо срезанная трубка |
это
пищевые, кормовые и медоносные,
декоративные, сидерационные растения. Пищевые и
кормовые качества бобовых иногда снижаются из-за значительного содержания гликозидов (глициризин, кумарин, ононин и др.) или алкалоидов (цитизин, физостигмин, спартеин).
Многие роды полиморфны. Бобовые имеют первостепенное значение в формировании растительного покрова в субтропических районах с сухим климатом, а также в более северных районах с умеренным и холодным климатом.
Род горох— Pisum. Число видов точно не установлено. Для флоры России приводят 6 видов. Однолетние или многолетние травы с мягкими стеблями, цепляющимися с помощью усиков. Горох посевной — P. sativum (рис. 242) — однолетнее растение. Широко распространен в полевой и отчасти в огородной культуре. Очень близок к гороху полевому — P. arvense, который, возможно, служит исходной формой для культивируемых сортов. Горох высокий — P. elatius — однолетник. Крупное растение до 80 см высотой. Наиболее широко распространен на Кавказе. Иногда засоряет хлеба.
Род фасоль — Phaseolus. Общее число видов около 200. Природное распространение — преимущественно тропическая Азия и Америка. Однолетние растения с прямостоячими простертыми, но еще чаще с вьющимися стеблями. Листья тройчатые. Лепестки околоцветника белые, желтые, оранжевые, пурпурные, фиолетовые. В России известна лишь в сельскохозяйственной культуре и в декоративном садоводстве. Всего в культуре около 20 видов.
Фасоль обыкновенная — Ph. vulgaris. Известно много сортов, лучшие из них белосеменные, содержащие от 22 до 28% белков. Культивируют в качестве овощной культуры, причем последняя продвинута далеко на север и достигает широты ленинградской области. Фасоль огненно-красная — Ph. coccineus. Вьющееся однолетнее растение с ярко-красными цветками, широко культивируют как декоративное, но иногда идет в пищу (белосеменные сорта).
Род соя— Glycine. В роде насчитывают 15 видов (по другим данным— до 80). Природный ареал рода весьма обширен, но преимущественно охватывает тропики Африки, Азии и Австралию. На территории России только один дикорастущий вид — соя уссурийская — G. ussuriensis. Важный в хозяйственном отношении вид — соя щетинистая — G. hispida. Это однолетнее растение 30—50 (до 80) см высоты с тройчатыми листьями (рис. 243). Цветки в пазушных кистях. Бобы одно- или малосеменные. Широко культивируют. Только в Азии посевы сои занимают свыше 10 млн. га. Одна тонна семян («бобов») дает 113 кг масла и 725 кг обезжиренной муки. Содержание белка до 36%. Ботву сои используют в сыром, сушеном и силосованном виде как корм для сельскохозяйственных животных. Из сои вырабатывают пищевые продукты (свыше 100 названий): молоко, масло, кефир, сливки, творог, хлеб для диабетиков, печенье, кофе, шоколад и др. Из нее получают также сырье для изготовления пластмасс, фанерного клея и др.
Рис. 243. Соя щетинистая — Glycine hispida. A — общий вид; Б — цветок; В — венчик; Г — андроцей; Д — гинецей; Е — диаграмма цветка; Ж — плод; 3 — семя
Род арахис (земляной орех) — Arachis. В составе рода 7 видов, распространенных в Северной и Южной Америке. Важнейший для хозяйства вид — арахис подземный — A. hypogaea. Родина — Бразилия. Невысокое травянистое однолетнее растение. Цветки одиночные. После оплодотворения гинофор внедряет развивающийся плод в почву. Широко культивируют во всех тропических и субтропических странах мира, отчасти и в странах с умеренным климатом, на юге Украины, на Кавказе и в Средней Азии.
Род люпин — Lupinus. Около 400 видов (по другим данным — 200— 250). Подавляющее большинство сосредоточено в Северной Америке (Анды). Это преимущественно мелкосеменные многолетние травянистые растения, полукустарники и даже кустарники. В западных районах Северной Америки преобладают однолетние виды. Второй природный центр разнообразия — Средиземноморье. Средиземноморские виды в большинстве своем однолетние растения, крупносеменные. Крупные растения с характерными тройчатыми и пальчатосложными листьями. Цветки белые, желтые, синие, собраны в крупные кистевидные соцветия. Люпин способен давать рекордно большой урожай зеленой массы, однако, все части растения содержат много ядовитых веществ (алкалоиды лю-пинин и люпинидин). Культивируют как сидерационные или декоративные растения. С выведением безалкалоидных сортов люпин приобретает первейшее кормовое значение.