Бобовые

Определения и обозначения

Бобовые — семейство растений, многие представители которого имеют сложный лист, цветок особого строения и плод-боб. Проще говоря, это группа разных растений с общими признаками, например горох и клевер. Знание этих признаков помогает определить семейство, даже если растения не похожи друг на друга внешне.

Мотыльковый цветок — цветок бобовых с крупным верхним лепестком, двумя боковыми и двумя нижними лепестками. Верхний лепесток называют парусом, а нижние часто соединены и образуют лодочку. Такое название помогает запомнить характерную форму цветка и распознавать её у разных представителей семейства.

Плод-боб — сухой плод, который обычно раскрывается двумя створками; семена расположены внутри. К этому типу плодов относятся плоды гороха и фасоли. Если узнать боб по строению, можно отличить его от похожих плодов других растений.

Клубеньковые бактерии — бактерии, живущие на корнях бобовых и участвующие в обеспечении растения соединениями азота. Они находятся в небольших образованиях — клубеньках. Это понятие объясняет, почему корни некоторых бобовых помогают растению получать азотные вещества и влияют на состояние почвы.

Как это устроено

У многих бобовых лист сложный: на общем черешке расположены отдельные листочки. Это удобно отличать от простого листа, у которого одна цельная листовая пластинка. Кроме листьев, при определении растения рассматривают его цветок и плод: набор признаков надёжнее, чем один признак. На корнях некоторых видов можно заметить небольшие округлые клубеньки, но их отсутствие само по себе не означает, что растение не бобовое.

Цветок гороха и многих других бобовых устроен не так, как простой цветок с одинаковыми лепестками. Крупный верхний лепесток называют парусом, два боковых — крыльями, а два нижних образуют лодочку. Парус заметнее остальных лепестков, а боковые и нижние части вместе создают узнаваемый силуэт. Поэтому такой цветок называют мотыльковым: его форма напоминает мотылька с крыльями.

После цветения на месте цветка начинает развиваться плод. У бобовых он называется бобом: внутри находятся семена, а при созревании плод обычно раскрывается двумя створками. Горох и фасоль — знакомые примеры семян, которые находятся в бобах. Боб формируется из одного пестика, поэтому семена прикреплены внутри к створке; у стручка они лежат на перегородке между створками.

На корнях некоторых бобовых образуются клубеньки, в которых живут бактерии. Бактерии связаны с корнем и помогают растению получать соединения азота, нужные для его роста. Это полезно самому растению, а после разложения его частей часть азотных веществ может остаться в почве. Однако бактерии не заменяют воду, свет и другие минеральные вещества, которые растению тоже необходимы.

Представители семейства различаются внешним видом и условиями выращивания. Горох и фасоль обычно разводят на огородах ради съедобных семян, клевер растёт на лугах и часто служит кормом, а люпин встречается как культурное и дикорастущее растение. У клевера характерны листья из трёх листочков и собранные в головку цветки, тогда как у гороха листья имеют усики, а цветки заметнее по отдельности. Объединяют их принадлежность к бобовым и развитие плода-боба.

Признаки и значение некоторых бобовых растений

Сравнивайте растения по всем столбцам, а не только по тому, где они растут или как используются. Общие признаки помогают увидеть, почему растения относятся к одному семейству, а различия — не перепутать их друг с другом. Значение для человека зависит от вида: одни бобовые дают пищу, другие используют как корм или для улучшения почвы.

Разбор задач

Задача 1. Рассмотри изображение гороха и назови два признака, по которым его можно отнести к бобовым. Нужно выбрать признаки, заметные на растении или на изображении его частей. Достаточно назвать два подходящих признака и связать каждый с принадлежностью к семейству.

1. Сначала рассмотри листья: у гороха лист сложный, состоит из нескольких листочков.
2. Затем проверь цветок или плод, если они показаны: цветок имеет мотыльковое строение, а плод представляет собой боб.
3. Выбери любые два признака, которые можно уверенно увидеть на изображении, и назови их.

Ответ: горох можно узнать по сложным листьям и плоду-бобу. Если плод на изображении не показан, вместо него можно назвать мотыльковый цветок.

Задача 2. На рисунке цветка подпиши парус, боковые лепестки и лодочку. Объясни, почему цветок называют мотыльковым. Здесь важно не перепутать крупный верхний лепесток с нижними частями цветка. Сначала найди расположение частей, затем объясни общее название по их форме.

1. Найди самый крупный верхний лепесток и подпиши его «парус».
2. По бокам от него обозначь два боковых лепестка; их также называют крыльями.
3. Найди два нижних лепестка, которые вместе образуют лодочку, и подпиши эту часть.
4. Сопоставь парус, боковые лепестки и лодочку: их сочетание напоминает мотылька с крыльями.

Ответ: крупный верхний лепесток — парус, два боковых — крылья, два нижних образуют лодочку. Цветок называют мотыльковым из-за характерного расположения и формы его лепестков.

Задача 3. Сравни горох и клевер по листьям, цветкам и плодам. Назови общий признак, подтверждающий, что оба растения относятся к бобовым. Не нужно искать одинаковый внешний вид: у растений одного семейства могут быть заметные различия. Сравнение по трём признакам помогает увидеть и различия, и общее.

1. У гороха листья сложные, с усиками; у клевера лист обычно состоит из трёх листочков.
2. У гороха заметны отдельные мотыльковые цветки, а у клевера мелкие цветки собраны в головку.
3. Проверь плоды обоих растений: у гороха и клевера образуются бобы, хотя они отличаются размером и внешним видом.
4. Назови общий признак, который подходит обоим растениям и указывает на семейство.

Ответ: горох и клевер различаются листьями и тем, как расположены цветки, но у обоих плод — боб. Это общий признак, подтверждающий их принадлежность к бобовым.

Типичные ошибки

Плод-боб иногда называют стручком, потому что оба плода могут раскрываться и содержат семена. Однако эти названия обозначают разные типы плодов: у боба семена прикреплены внутри к створке, а у стручка находятся на перегородке между створками. Ошибка возникает, если судить только по способности плода раскрываться. Проверьте себя: посмотрите, где именно расположены семена.

Неверно считать, что у всех бобовых листья и цветки совершенно одинаковые. Горох, клевер и люпин отличаются формой листьев, расположением цветков и местами произрастания. Общие признаки не отменяют разнообразия внутри семейства. Чтобы проверить себя, сравните несколько растений и найдите не только различия, но и плод-боб либо другие признаки бобовых.

Клубеньки на корнях можно ошибочно принять за части самого растения. Они связаны с корнями, но внутри живут бактерии, участвующие в обмене веществ с растением. Путаница возникает из-за того, что клубеньки выглядят как небольшие наросты на корне. Проверьте себя: вспомните, что это место обитания бактерий, а не отдельный орган вроде листа или корня.

Клубеньковым бактериям иногда приписывают способность полностью заменять растению питание из почвы. На самом деле они помогают бобовым получать соединения азота, но растению нужны также вода и другие минеральные вещества. Ошибка появляется, если слово «помогают» понимать как «обеспечивают всем необходимым». Проверяя ответ, уточните, какое именно вещество связано с работой бактерий, и не забывайте об остальных условиях роста.

Связь с другими темами

Для изучения бобовых нужно знать основные части цветкового растения: корень, стебель, лист, цветок, плод и семя. Эти знания помогают понять, откуда развивается плод и где искать особенности строения растения. Сравнение мотылькового цветка и боба пригодится при изучении других семейств цветковых. Например, по строению плодов можно различать группы растений, даже если их листья похожи.

Связь бактерий с корнями объясняет, почему бобовые важны не только как пищевые и кормовые растения. Их выращивают в севообороте — чередовании разных культур на одном участке. После бобовых почва может стать богаче азотными соединениями, поэтому смена культур помогает использовать участок разумнее. При этом бобовые не заменяют удобрения и все остальные условия, необходимые растениям.

Что запомнить

• Горох, фасоль, клевер и люпин относятся к бобовым.
• У многих бобовых листья сложные.
• Цветок многих бобовых называют мотыльковым.
• Плод бобовых — боб с семенами внутри.
• На корнях некоторых бобовых образуются клубеньки с бактериями.
• Бобовые используют в пищу, на корм животным и для улучшения почвы.