La struttura delle piante di falena. Famiglia dei Legumi (Patacee). Impollinazione e formazione dei semi

Questa vasta famiglia comprende oltre 6mila specie di piante, che, insieme ai cereali, fanno parte della vegetazione di prati e campi. Le piante farfalla sono più ricche di sostanze proteiche rispetto ai cereali e quindi aumentano il valore nutritivo di erba, fieno e insilato. La presenza di piante di tarme nel popolamento erboso aumenta la resa di massa verde e fieno. Molte falene vengono coltivate per produrre alimenti nutrienti (fave, trifoglio, erba medica, lupinella, seradella).

Altri vengono coltivati ​​per produrre semi destinati all'alimentazione umana (piselli, fagioli, lenticchie, soia). Alcune piante di falena (ad esempio lupino, seradella) sono coltivate appositamente nei campi con l'obiettivo di fertilizzare il terreno con azoto atmosferico, poiché molti batteri nodulari si accumulano nei noduli delle piante di falena, assorbendo azoto dall'aria. Il lupino dolce viene utilizzato come preziosa pianta foraggera.

Le Papilaceae sono erbe, arbusti o alberi con foglie alternate pennate o trifogliate, raramente palmate con stipole. I fiori sono bisessuali, zigomorfi, con doppio perianzio. Il calice ha foglie fuse, 5-4 denti, talvolta 2 labbra. La corolla della “falena” è costituita da una bandiera, o vela, due ali, o remi, e una barca formata da due petali fusi e che racchiude gli stami e il pistillo. Molto spesso ci sono 10 stami, di cui 9 sono fusi dai filamenti dello stame, a volte tutti e 10 gli stami sono fusi, raramente tutti e 10 sono liberi. Il gineceo è apocarpo da 1 carpello. L'ovaio è superiore, 1-loculare, con numerosi o molti ovuli campilotropici con 2 tegumenti lungo la sutura ventrale. Il frutto è un fagiolo.

I semi hanno spesso un tegumento molto duro. I gambi dei semi sono corti. La cicatrice è solitamente grande. 400 generi e circa 9000 specie nel mondo.

Le falene sono una famiglia enorme, classificandosi al 3° posto per numero di specie e al 4° per numero di generi tra le famiglie di piante da fiore.

Mukuna. Famiglia di falene. Foto: Ton Rulkens

Dioclea. Foto: Alex Popovkin

Alcuni generi di falene contengono moltissime specie. Il genere più grande della famiglia, Astragalus, conta 1.500 specie. Questo è anche il genere più grande di piante da fiore nella flora della CSI (più di 800 specie). Il ruolo delle falene è molto significativo non solo alle latitudini temperate e fredde, ma anche nei paesi tropicali, soprattutto tra le erbe. Molte di loro sono piante rampicanti caratteristiche dei tropici, ma molte tra le falene sono anche piante rampicanti legnose, come il glicine (Wistaria sinensis), così come arbusti e alberi. Queste ultime sono più diffuse ai tropici, ma alcune sono ben note agli abitanti dei paesi temperati, soprattutto l'acacia bianca (Robinia pseudacacia), originaria del Nord America e l'acacia gialla (Caragana arborescens), originaria dell'Altai. Naturalmente queste acacie non devono essere confuse con le vere acacie (Acacia) della famiglia delle mimose.

Le falene sono molto facili da riconoscere per la loro particolare corolla e androceo, chiaramente adattati all'impollinazione da parte degli insetti imenotteri. Ad esempio, sotto il peso di un calabrone che atterra su un fiore, le ali insieme alla barca si abbassano, esponendo la parte inferiore del tubo stame, che contiene il pistillo. L'apertura del tubo dovuta ad uno stame libero facilita l'accesso al nettare, che viene secreto alla base del pistillo. In molte falene, tuttavia, esiste, almeno facoltativamente, l'autoimpollinazione. Puoi suggerire la seguente formula per un fiore di falena con un calice a 2 labbra, come i fagioli.

Tra le falene si trovano anche grandi alberi. Nella zona temperata - robinia - acacia bianca, nei tropici - erythrina. Se immagini un albero alto come un pioppo, con foglie trifogliate come un trifoglio, spinoso come una rosa canina, questa sarà erythrina. "Eritrina" in russo significa rosso. Tutto in lei è rosso: sia i semi dei fagioli che i fiori, dieci volte più grandi di quelli dei piselli. I fiori non possono essere piccoli. Non vengono impollinati da piccoli esseri come le api o i colibrì, ma dai corvi.

Per rendere conveniente per un corvo sedersi su un fiore e impollinarlo, i fiori vengono capovolti. Un'enorme vela, il petalo principale, come una piattaforma di atterraggio, viene spinta in avanti. L'intera infiorescenza è forte ed elastica. I fiori inferiori sbocciano più tardi di quelli superiori. Quando sono ancora in boccio, si siedono strettamente e questo rafforza ulteriormente l'infiorescenza.

Il corvo si siede e, attratto dal nettare, inizia la colazione. Il nettare non è molto dolce, anche un po' acquoso, ma ci sono dei motivi. In quei luoghi dove soffia il monsone e dove è richiesta una stagione secca, l'eritrina fornisce la bevanda non solo ai corvi, ma anche ad altri animali. Anche le proteine. Soffrendo la sete, si accumulano tutti alla fonte dell'umidità, perché l'eritrina fiorisce proprio durante la stagione secca. Se il nettare fosse dolce come il miele, non potrebbero berlo. C'è così tanto nettare che gocciola costantemente dalle infiorescenze. Per questo motivo l’eritrina venne soprannominata “il fiore del bambino che piange”.

Ogni fiore vive per tre giorni. Ma il nettare viene servito solo la mattina del primo giorno. Invano gli uccelli frugano con il becco tra gli stami. Ma il polline si riversa sulle loro teste. È meraviglioso che i fiori non abbiano odore e che i visitatori non abbiano fine.
Alcuni semi di eritrina sono metà rossi e metà neri. E. Korner pensa che tali semi fossero neri con un seme rosso - arillo. Poi l'arillo scomparve, ma il suo colore rosso fu trasferito al seme stesso come mezzo senza il quale è difficile attirare i dispersori di semi.

Non meno attraente per i suoi fiori è il sottorecinto Gliricidia. Li ha rosa e pendono per molto tempo, quasi sei mesi, da dicembre a maggio. Gli Aztechi se ne accorsero molto prima dell'arrivo degli spagnoli. È cresciuta nelle foreste dal Messico alla stessa Colombia. Il cacao selvatico della foresta cresceva molto meglio sotto i gliricidi che nei giardini degli Aztechi. Quindi gli Aztechi iniziarono a piantare gliricidia insieme al cacao. La sua corona è allentata e trasparente. Blocca la luce quanto basta perché il sole non bruci il cacao, e ne lascia entrare abbastanza perché l'imputato non appassisca. Inoltre, come ogni leguminosa, fertilizza il terreno. Gli Aztechi chiamavano Gliricidia “madre del cacao”. Gliricidia ha ricevuto il suo secondo nome: "morte a topi e ratti" perché utilizzava il succo di semi, foglie e radici per avvelenare fastidiosi roditori.
Terzo, nome scientifico- sotto il recinto - dato dai botanici. Perché l'albero costituiva un eccellente recinto vivente. L'hanno piantato anche lungo le strade. Quando i fiori sfiorivano, gli alberi venivano decorati con fagiolini, che gradualmente diventavano neri. Succede che gli afidi siano caduti sugli alberi. Questi piccoli insetti succhiano il succo delle foglie e secernono essi stessi uno sciroppo dolce. Le formiche affollano lo sciroppo e riportano spore di funghi neri. Ai funghi compaiono macchie nere sulle foglie e le foglie cadono.

Gli apparati radicali delle falene sono caratterizzati da un fittone fortemente sviluppato, che talvolta raggiunge profondità colossali; ad esempio, la spina del cammello del deserto (Alhagi) è, secondo alcune fonti, fino a 20 m, il che rende possibile estrarre acqua da orizzonti molto profondi. Le radici solitamente contengono molti elementi di sclerenchima. Una loro caratteristica notevole è anche l'insediamento di batteri che hanno la capacità di utilizzare l'azoto atmosferico per la sintesi delle proteine. Sono chiamati batteri noduli, poiché a seguito della loro penetrazione nella corteccia della radice primaria, quest'ultima cresce formando noduli. Grazie a tali relazioni simbiotiche, molte falene prosperano in terreni poveri di azoto. Quando gli organi delle piante falene muoiono, il terreno si arricchisce di composti contenenti azoto che, attraverso altri batteri, vengono successivamente utilizzati da varie piante verdi. Su questo si basa il ruolo economico di molte falene.

Le falene sono vicine alle Mimosa e alle Caesalpiniaceae (soprattutto alle Caesalpiniaceae. In realtà, si distinguono da queste ultime solo per la fusione dei petali inferiori in una barca e la formazione di un tubo stame. Tuttavia, non tutti i rappresentanti hanno quest'ultimo, e anche il grado di fusione dei petali è molto diverso.Vi sono generi che occupano una posizione intermedia tra le caesalpiniaceae e le mothaceae.

Piante della famiglia legumi appartengono all'ordine legumi(che spesso vengono chiamati “legumi”, il che crea confusione). I legumi sono una grande comunità di piante dicotiledoni che hanno un frutto leguminoso. Molti tipi di legumi sono da tempo utilizzati dall'uomo come alimento per il loro gusto e le loro proprietà nutritive: piselli, ceci, fagioli, fagioli mung, arachidi, lenticchie e molti altri. L'antica "amicizia" dell'uomo con i fagioli si riflette nelle fiabe, ad esempio nella fiaba inglese "Jack e il fagiolo magico" su un ragazzo che si arrampicò verso il cielo su uno stelo di fagioli magici. E il dipinto dell'artista fiammingo Jacob Jordaens raffigura l'usanza popolare di eleggere il "re dei fagioli" - e il fagiolo cotto nella torta in questo giorno simboleggiava niente meno che la Stella di Betlemme!

Legumi o falene - famiglia di piante dell'ordine Leguminosae. Queste piante hanno preso il loro nome divertente perché la corolla del fiore ricorda una farfalla o una falena. Forme di vita legumi vario. Possono essere alberi (acacia, erba di fagioli, robinia, castagno, glicine), arbusti (sophora, acacia gialla, pannocchia, ginestra), erbe aromatiche (trifoglio, ruta di capra, ginestra, liquirizia, china, erba comune) e viti (canavalia) .

Rappresentanti tipici dei legumi in corsia centrale In Russia si trovano la veccia, la china, il meliloto, il trifoglio e l'erba medica. Le piante del genere Astragalus (erbe, piccoli arbusti) crescono nelle montagne della Transcaucasia e dell'Asia centrale. Hanno strane foglie composte pennate e un racemo con fiori viola, rosso-rosa o gialli. L'acacia gialla, la cui patria è Altai, si trova spesso nella nostra regione. La sua caratteristica è un suono scoppiettante durante l'apertura dei chicchi maturi. L'acacia bianca (la cui patria è il Nord America) cresce nelle regioni meridionali, nei giorni della sua fioritura si diffonde un aroma forte e sottile. Un legume insolito è la spina del cammello, una delle poche piante che sopravvive alla vita nel deserto. La spina del cammello estrae l'umidità dagli strati profondi del terreno, grazie alla sua lunga radice, che penetra per 15-20 metri.

Caratteristiche generali e diversità delle piante della famiglia delle falene

1. La maggior parte delle piante sono impollinate dagli insetti, ma si verifica anche l'autoimpollinazione: nei piselli, nell'astragalo, nelle lenticchie e in alcuni tipi di lupino.

2. Come procede l'impollinazione? Il nettare si trova alla base del pistillo; l'insetto, arrivandovi, si colora l'addome con il polline delle antere. Quindi tutta questa ricchezza viene trasferita dagli insetti ai pistilli di altre piante.

3. Se nei piselli nove stami su dieci crescono insieme, nei lupini crescono tutti e dieci insieme.

4. Le foglie delle tarme con stipole sono quasi sempre composte: possono essere composte paripirnatamente (piselli, piselli dolci) o composte imparipennate, come quelle dell'astragalo. Il trifoglio ha foglie trifogliate, mentre il lupino ha foglie palmate.

Un rappresentante ben noto e caratteristico della famiglia delle falene è piselli. Diamo un'occhiata alle sue caratteristiche.

1. Pianta annuale con radice a fittone su cui si sviluppano noduli batterici. È grazie alla simbiosi con i batteri che i piselli sono in grado di saturare il terreno con azoto, il che significa che sono un buon precursore per piantare altre piante.

2. È senza pretese e resistente al gelo, resiste al gelo fino a –5 gradi. Allo stesso tempo, richiede umidità.

3. Altamente nutrienti, i frutti di pisello contengono molte proteine, beta-carotene, magnesio, calcio, fosforo e potassio.

4. La foglia del pisello è paripirnata, dalla sua sommità cresce un lungo viticcio, con il quale la pianta si aggrappa a qualsiasi sostegno; il fusto stesso è debole e non riesce a restare eretto. Alla base della foglia ci sono stipole verdi grandi ed espressive.

5. Formula del fiore P(5) L1.2.(2) T(9).1 P1. Le parentesi vengono utilizzate per indicare le parti fuse di un fiore. La posizione dei cinque petali è la seguente: il petalo grande superiore, che sporge separatamente, è la vela, al centro ci sono due petali fusi - la barca, e infine due petali laterali, di media grandezza - i remi.

6. Un fiore di pisello ha dieci stami, nove dei quali sono fusi con filamenti di stame, uno è libero.

7. L'infiorescenza del pisello è un racemo con un fiore o due fiori (come ad esempio il meliloto o il lupino). Ma le infiorescenze dei legumi possono avere una struttura completamente diversa, molto spesso, oltre al racemo, c'è una testa e una pannocchia.

8. Il frutto del pisello è un fagiolo contenente semi (piselli) che non hanno endosperma.

, zigomorfo, con doppio perianzio. Il calice ha foglie fuse, 5-4 denti, talvolta 2 labbra. La corolla della "falena" è costituita da una bandiera, o vela, due ali, o remi, e una barca formata da due petali fusi e che racchiude gli stami e il pistillo. Molto spesso ci sono 10 stami, di cui 9 sono fusi da filamenti, a volte tutti e 10 gli stami sono fusi, raramente tutti e 10 sono liberi. Il gineceo è apocarpo da 1 carpello. L'ovaio è superiore, 1-loculare, con numerosi o molti ovuli campilotropici con 2 tegumenti lungo la sutura ventrale. Il frutto è un fagiolo.

I semi hanno spesso un tegumento molto duro. I gambi dei semi sono corti. La cicatrice è solitamente grande.

400 generi e circa 9000 specie in tutto il mondo.

Le falene sono una famiglia enorme, classificandosi al 3° posto per numero di specie e al 4° per numero di generi tra le famiglie di piante da fiore.

Alcuni generi di falene contengono moltissime specie. Il genere più grande della famiglia, Astragalus, conta 1.500 specie. Questo è anche il genere più grande di piante da fiore nella flora dell'ex Unione Sovietica (più di 800 specie). Il ruolo delle falene è molto significativo non solo alle latitudini temperate e fredde, ma anche nei paesi tropicali, soprattutto tra le erbe. Molte di loro sono piante rampicanti caratteristiche dei tropici, ma molte tra le falene sono anche piante rampicanti legnose, come il glicine (Wistaria sinensis), così come arbusti e alberi. Queste ultime sono più diffuse ai tropici, ma alcune sono ben note anche agli abitanti dei paesi temperati, in primis l'acacia bianca (Robinia pseudacacia), originaria del Nord America, e l'acacia gialla (Caragana arborescens), originaria dell'Altai. Naturalmente queste acacie non devono essere confuse con le vere acacie (Acacia) della famiglia delle mimose.

Le falene si riconoscono molto facilmente per la corolla e l'androceo caratteristici, chiaramente adattati all'impollinazione da parte degli insetti imenotteri. Ad esempio, sotto il peso di un calabrone che atterra su un fiore, le ali insieme alla barca cadono, esponendo la parte inferiore del tubo stame, che racchiude il pistillo. L'apertura del tubo dovuta ad uno stame libero facilita l'accesso al nettare, che viene secreto alla base del pistillo. In molte falene, tuttavia, esiste, almeno facoltativamente, l'autoimpollinazione. Puoi suggerire la seguente formula per un fiore di falena con un calice a 2 labbra, ad esempio i fagioli (Vicia faba): K3,2C1,2(2)A(5+4)1G1_

La maggior parte delle falene hanno foglie composte, pennate dispari, ma, ad esempio, nei piselli (Pisum), nel genere Vicia e nel genere Lathyrus, si sviluppa un viticcio al posto della foglia terminale. Queste sono piante rampicanti o aggrappate. Anche le foglie trifogliate sono molto comuni tra le falene, soprattutto ai tropici, ma non sono rare alle nostre latitudini. Basti ricordare vari trifogli (Trifolium), erba medica (Medicago) o fagioli (Phaseolus).

Gli apparati radicali delle falene sono caratterizzati da un fittone fortemente sviluppato, che talvolta raggiunge profondità colossali; ad esempio, la spina del cammello del deserto (Alhagi) è, secondo alcune fonti, fino a 20 m, il che rende possibile estrarre acqua da orizzonti molto profondi. Le radici solitamente contengono molti elementi di sclerenchima. Una loro caratteristica notevole è anche l'insediamento di batteri che hanno la capacità di utilizzare l'azoto atmosferico per la sintesi delle proteine. Sono chiamati batteri noduli, poiché a seguito della loro penetrazione nella corteccia della radice primaria, quest'ultima cresce formando noduli. Grazie a tali relazioni simbiotiche, molte falene prosperano in terreni poveri di azoto. Quando gli organi delle piante falene muoiono, il terreno si arricchisce di composti contenenti azoto che, attraverso altri batteri, vengono successivamente utilizzati da varie piante verdi. Su questo si basa il ruolo economico di molte falene.

Sebbene tutte le falene abbiano in linea di principio lo stesso tipo di frutto: il fagiolo, la forma e le dimensioni di quest'ultimo sono molto diverse (Fig. 135). I fagioli non sono sempre con più semi e aperti con due foglie, come i piselli. Si trovano spesso fagioli indeiscenti e fagioli con seme singolo (confrontare con i baccelli). In alcune specie di vite del genere Mucuna, diffuse ai tropici, sono ricoperte dai cosiddetti “peli pruriginosi” (come i bruchi del baco da seta), che provocano un prurito insopportabile in tutto il corpo, anche quando si pianta una pianta per un erbario.

Alcuni semi specie tropicali rosso e nero dai colori vivaci. La più famosa a questo proposito è l'abrus (Abrus precatorius), una pianta rampicante che ricorda leggermente la veccia. È curioso che in queste piante, quando si apre il fagiolo, i semi non fuoriescano, rimanendo ben visibili sullo sfondo del verde. Una delle opzioni qui è

Classe Dicotiledoni, famiglia Falene (Legumi) - sono i rappresentanti di questo gruppo sistematico di piante che saranno discussi nel nostro articolo. Loro hanno caratteristiche, grazie al quale possono essere facilmente distinti dagli altri. E la loro ampia area di distribuzione e l'uso diffuso nella vita umana li rendono un importante oggetto di studio.

Forme di vita

Le piante medicinali sono ampiamente utilizzate nell'industria farmaceutica. Gli infusi di liquirizia vengono utilizzati nel trattamento delle malattie respiratorie e delle intossicazioni alimentari. Molte falene sono preziose piante di miele. L'erba medica è una preziosa fonte di nettare, una prelibatezza preferita delle api.

Le falene sono una famiglia che può giustamente portare il titolo di una delle più antiche. I paleontologi suggeriscono che i piselli iniziarono a essere coltivati ​​nel terzo millennio aC. E ora sul pianeta il territorio delle sue colture raggiunge i 10 milioni di ettari.

Le proteine ​​della soia hanno uno standard ufficiale di qualità delle proteine ​​vegetali assegnato dalla International Food Commission delle Nazioni Unite. Secondo le statistiche, ogni terzo litro olio vegetale prodotto nel mondo proviene da questa pianta. E da esso ottengono il "latte", che qualità del gusto non diverso da quello della mucca.

I fagioli sono la pianta detentrice del record per il contenuto di composti di potassio. Ecco perché è consigliato alle persone con funzionalità renale compromessa, del sistema cardiovascolare, A ipertensione, malattie articolari.

Sostanza che contiene legume il trifoglio dolce può prevenire la coagulazione del sangue e viene quindi utilizzato per la tromboflebite, una malattia in cui si formano coaguli nei vasi sanguigni.

Anche un'altra pianta preziosa della famiglia delle falene, che produce molta massa verde, è velenosa. Questo è il lupino, che contiene alcaloidi. In precedenza veniva utilizzato solo come fertilizzante verde, ma ora sono state sviluppate varietà non velenose.

Tra i rappresentanti della famiglia delle falene ci sono anche piante giganti. Alcuni alberi tropicali raggiungono un'altezza di oltre 80 metri e potenti radici di sostegno situate sulla superficie del suolo aiutano a trattenere tali giganti.

Quindi, il principale caratteristiche peculiari rappresentanti della famiglia delle falene (leguminacee) è la struttura del fiore, che aspetto ricorda una farfalla, e la presenza di noduli batterici che vivono nei tessuti delle radici di queste piante. Molti di loro sono preziosi foraggi, semi oleosi e colture leguminose, che vengono attivamente coltivati ​​dall'uomo.

Questa è la più comune delle famiglie (circa 17.000 specie).

I fiori assomigliano alle falene, da qui il secondo nome della famiglia: falene. Alberi e arbusti (nei paesi caldi), erbe annuali e perenni (nei climi freddi).

Legumi alimentari: piselli, fagioli, soia, lenticchie, arachidi. Foraggio: trifoglio, erba medica, veccia. Molti - piante medicinali(liquirizia, termopsi). Le piante selvatiche includono la spina di cammello, la liquirizia, i piselli selvatici, ecc. Alcuni legumi vengono coltivati ​​come piante ornamentali (acacia gialla e bianca).

Le foglie dei legumi possono essere trifogliate (trifoglio, fagioli)), pennate (soia, piselli), palmate (lupino):

Il fiore delle leguminose è a cinque petali, a simmetria bilaterale. Ciascuno dei petali ha il proprio nome: quello superiore è la vela. Due petali ai lati sono remi. I due petali inferiori, fusi all'estremità, sono una barca. La barchetta ricopre un pistillo, circondato da nove stami fusi e uno libero (o dieci stami fusi). Formula del fiore Ch(5)L1,2(2)T(9),1P1

I fiori delle leguminose sono singoli o raccolti in un cespo (trifoglio) o in un racemo (trifoglio, lupino). Dall'ovaio si sviluppa un frutto: un fagiolo. I semi contengono molte proteine.

La maggior parte dei legumi presenta noduli sulle radici in cui vivono batteri che fissano l'azoto. Le piante hanno bisogno di azoto, ma non possono ottenerlo da sole dall'aria.

Quando una pianta viene estirpata dal terreno, i noduli si staccano e rimangono nel terreno arricchendo il terreno di azoto.