CC BY
58
УДК 632.52-21 (470.621) ББК 44.158.0 (2Рос.Ады) П 16
Панеш Ольга Аскарбиевна
Доцент, кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники факультета естествознания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593941, e-mail: PaneshOlga@mail.ru Харьковская Кристина Владиславовна
Магистрант кафедры ботаники факультета естествознания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593941
Растения-паразиты города Майкопа и его окрестностей
(Рецензирована)
Аннотация. Описываются эколого-биоморфологические особенности четырех специфических видов растений-паразитов города Майкопа, указываются их растения-хозяева. Наличие растений-паразитов в агро-ценозах свидетельствует о необходимости борьбы с ними, позволяет использовать эти растения в качестве индикаторов качества чистоты фитоценоза.
Ключевые слова: растение-паразит, растение-хозяин, повилика, заразиха, омела, Петров крест, гаустория.
Panesh Olga Askarbievna
Associate Professor, Candidate of Biology, Associate Professor of Botany Department of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593941, e-mail: PaneshOlga@mail.ru Kharkovskaya Kristina Vladislavovna
Master's Degree Student of Botany Department of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593941
Parasitic plants of the city of Maikop and its vicinities
Abstract. The paper describes the ecological-biomorphological features of four specific species of parasitic plants in the city of Maikop, and specifies their plants owners. Existence ofparasitic plants in agrocenoses testifies to need to fight against them, and makes it possible to use these plants as the quality indicators ofpurity of a phytocenosis.
Keywords: parasitic plant, plant owner, dodder (Cuscutaceae), Orobanchaceae, mistletoe (Viscaceae), Pat ditch cross (Lathraea squamaria), haustoria.
Во флоре Адыгеи есть растения, вступающие в пищевые связи с обитающими рядом видами, получая от них органические вещества и воду, часто используя хозяина еще и как опору, то есть живущие за счет других видов. Их называют паразитами, а партнеров - хозяевами.
Паразитизм - специфическая связь между видами, при которой организм-потребитель использует живого хозяина для удовлетворения своих потребностей, обеспечивающих ему комфортную жизнь (пищу, защиту, микроклимат, опору и т.д.). Причем, чем лучше паразит приспособлен к особенностям организма хозяина, тем большая вероятность его успешного роста, развития, воспроизведения и размножения.
Считается, что эволюция растений-паразитов шла от случайного к облигатному паразитизму через факультативные формы. При этом у растений утрачивались или видоизменялись органы, обеспечивающие автотрофность (листья, зеленые побеги, верхушки корней) и постепенно формировались органы, благодаря которым становилось возможным гетеротрофное питание. Например, вместо корневых окончаний образовались гаустории (своеобразные «корни-присоски») (см. рис. 1 - Омела белая - Viscum libum) [1].
В ходе эволюции взаимоотношений «паразит-хозяин» совершенствуются оба партнера. Паразиты, приспособившиеся к более полному и длительному использованию хозяина, не приводя его к слишком ранней гибели, обеспечивают себе успешное существование, нормальный рост и развитие. То есть паразит использует хозяина, но не доводит его до гибели.
В то же время «совершенствуется» и хозяин. В ходе эволюции идет отбор на сопротивляемость организма хозяина, который приводит к тому, что иногда вред, приносимый хозяину от паразита, может становиться из поколения в поколение все менее чувствительным и
даже из острых отношений перейти в нейтральные. Ярко это проявляется у животных, примеров этому множества (акула и рыба-прилипала).
Рис. 1. Омела белая - Viscum libum: 1 - олиственный побег омелы;
2 - гаусториальный тяж; 3 - стела (проводящий пучок)
Порой взаимоотношения «паразит-хозяин» становятся взаимовыгодными (рак-отшельник и актиния, клубеньковые растения и бактерии, шляпочные грибы и деревья, лишайники (симбиоз гриба и водоросли)).
Однако среди многообразных форм паразитических отношений есть и такие, при которых гибель хозяина обязательна (трутовик и лиственные деревья, головня и спорынья пурпурная на злаковых, поражения яблоневых деревьев паршой, вызванное сумчатым грибом -Venturia inaequalis; печеночный сосальщик в печени коровы, свиной цепень в организме свиньи и человека).
Роль взаимоотношений типа «паразит-хозяин» состоит, во-первых, в том, что, питаясь друг другом, живые организмы создают условия для круговорота веществ, обязательного в биосфере (природе). Во-вторых, эти отношения обеспечивают регуляцию численности видов-хозяев.
Растений паразитов во флоре республики немного:
• корневые - прикрепляются и питаются через корни (заразиха Мутеля-Orobanche mutellii, Иван-да-Марья - Melampyrum nemorosum, Петров крест чешуйчатый - Lathrаеа squamaria);
• стеблевые - крепятся к стеблю, листьям, например, повилика полевая (Cuscuta campestris).
Существуют растения-полупаразиты. Они эпизодически способны фотосинтезировать, то есть совмещать авто- и гетеротрофный типы питания в онтогенезе (погремки, мытники), или органические вещества они синтезируют сами, а воду с растворенными в ней минеральными веществами добывают паразитическим способом (омела белая - V. libum).
В данном изложении речь идет о растениях-паразитах. Однако наибольшее развитие паразитизм получил в «царстве „Грибы"», которые активно паразитируют и на растениях, и на животных, так как по типу питания являются гетеротрофными. В связи с этим и грибы, и растения-паразиты могут быть любого цвета, кроме зеленого.
Среди растений есть семейства, в которых все виды, либо их часть - паразиты. Например, в семействе заразиховые (Orobanchaceae) все виды принадлежат к многолетним корневым паразитам и полностью лишены хлорофилла. Семейство повиликовые (Cuscutaceae) часто вьющиеся паразитные травы. Омеловые (Viscaceae) - кустарники, реже травы, ведущие полупаразитический образ жизни на ветвях деревьев.
Среда обитания растения-паразита целиком ограничивается растением-хозяином. Страдают от паразитов и дикорастущие, и культурные виды. В Адыгее произрастают: повилика полевая (C. campestris), заразиха Мутеля (O. mutellii), заразиха Бартлинга (O. bartlingii), зара-
зиха гвоздичная (O. caryophyllacea), заразиха люцерновая, ярко-желтая (O. lutea), заразиха малая (O. minor) и ветвистая (O. ramose), омела белая (V. libum), Петров крест чешуйчатый (Lathrаеа squamaria), погремок весенний (Rhinanthus vernalis) и шеловидный (R. subulatus), мытник Сибторпа (Pedicularis sibthorpii), мытник черно-пурпуровый (P. atropurpurea), мытник кавказский (P. caucasica), мытник сжатый (P. condensata), мытник Кауфмана (P. kaufmannii), мытник Нордманна (P. nordmanniana) и Вильгельмса (P. wilhelmsiana), марьянник дубравный, или Иван-да-Марья, (Melampyrum nemorósum). Некоторые из них произрастают только в городе Майкопе.
Повилика полевая (Cuscuta campestris) (рис. 2, Б). Все растения рода повилики являются карантинными объектами для Российской Федерации. Паразитирует на дикорастущих травах, а также на табаке, тыквенных, хмеле, смородине и т.д. Это высокоспециализированное растение, отлично приспособившееся к жизни на растении-хозяине. На нем повилика образует подобие сетки из тонких безлистных стеблей с едва видимыми чешуйками оранжево-розового цвета. Родина - Северная Америка. Семена созревают быстро (2-3 недели). На одном растении образуется 3-30 тыс. семян. Зародыш крупный, длинный, изначально свернутый в спираль, не имеющий зачатка корня. Однако на базальном конце его сосредоточено большое количество питательных веществ, обеспечивающих начальные этапы жизни проростка. На верхушке зародышевого стебля нет зачатков листьев. Появляясь на поверхности почвы, его апекс вращается и как бы «ищет» соседнее растение. Доказано, что столь своеобразный проросток реагирует на влажность химического вещества, выделяемого соседом, который и становится растением-хозяином. Проросток обвивает свою жертву, формирует специальные дисковидные присоски (гаустории), которые внедряются вплоть до стелы стебля. Повилика получает от него воду и питательные вещества. Корней нет. Конец стебля висит в воздухе, не касаясь почвы (рис. 2, А).
Рис. 2. Повилика: А - Cuscuta campestris, паразитирующая на луке репчатом (Allium cepa);
Б - присоски повилики на клевере: П - повилика, К - клевер, Ст - стела корня растения-хозяина (центральный цилиндр); Г - гаустория.
Повилика, замедляя рост и развитие растения-хозяина, снижает урожай и качество продукции. В повилике содержатся алкалоиды кускутин, кусталин, конвольвулин, являющиеся причиной отравления животных и людей. Повилики, повреждая покровные ткани растений, способствуют их поражению вредителями и болезнями. Кроме того, они сами являются переносчиками очень многих растительных вирусов (мозаики сахарной свеклы, томатов, зерновых, гречихи).
Заразиха Мутеля (Orobanche mutellii) (рис. 3). Образует многочисленные мелкие семена, которые с дождевой водой просачиваются в глубь почвы и здесь под воздействием особых веществ, выделяемых корнями растений-хозяина (своеобразных стимуляторов роста), прорастают. При этом верхушка зародышевого корня заразихи преобразуются в гаусто-
рию и проникает вплоть до центрального цилиндра (стелы) корня растения-хозяина, как и у повилики. В дальнейшем паразит может размножаться вегетативно, что способствует захвату территории и его расселению. Опылители заразихи - шмели, пчелы и другие перепончатокрылые. Семена мягкие, легкие, распространяются ветром и водой. Процессы цветения и образование семян у заразихи происходят на поверхности почвы. Перекрестное опыление составляет 20%, а самоопыление - 80%.
Рис. 3. Заразиха Мутеля (Orobanche mutellii), паразитирующая на корнях сирени обыкновенной (Syringa vulgaris): появление (А) и отмирание (Б) надземной части
Омела белая (Viscum libum). Омела паразитирует на плодовых деревьях (груше, яблоне, сливе), тополе пирамидальном (Рори1ш nigra var. каНса), ольхе серой (А1пш тсапа), липе кавказской (Tilia caucasica) и др., образуя на ветвях крон шаровидной формы кустики: зимой - зеленые, летом - желтые, лимонного цвета, свидетельствующие о том, что зимой омела фотосинтезирует, а летом питается за счет растения-хозяина. Очевидно, она потому и называется полупаразитом. «Шары» омелы зимой на безлиственных ветвях выглядят тяжелыми, так как их листья сочные и мясистые. Среди них поблескивают жемчугом довольно крупные (размером со смородину) ягоды [2]. Зимой их едят птицы. Они же способствуют распространению семян (эпизоохория), например, различные виды дроздов - деряба (Turdus viscivorus) и рябинник (T. pilaris), свиристель (Bombycilla garrulus), черноголовая славка (Sylvia atricapilla). Очищая клюв, сидя на ветвях деревьев, оставляют там клейкие семена, последние прорастают здесь же, на ветвях растений-хозяев. При этом конец зародыша корня изгибается к поверхности ветви и быстро образует своеобразную присоску - она вначале представлена первичными тканями, зеленоватая («коровый корень») и растет вдоль питающей его ветви сразу же под корой (рис. 1). Позже из него формируется вторичная более совершенная гаустория, на которой и появляются побеги, переплетающиеся в «шары».
У омелы белой различают 3 подвида. Один - паразитирует на лиственных деревьях; два других - на хвойных.
Молодые листья омелы нашли применение в народной медицине, экстракт из них используют для лечения начальных стадий гипертонии. Также листья и молодые побеги имеют кормовое значение, так как в них много протеина и жира. На Кавказе ими откармливают овец, в Западной Европе - крупный рогатый скот. Из ягод добывают клей, применяющийся для борьбы с вредителями плодовых пород и против мух.
В Адыгее омела белая произрастает во всех районах, вызывает уменьшение прироста пораженных деревьев, их деформацию, а нередко и гибель, особенно в культурных насаждениях, садах. Срезание кустов омелы не уничтожает полупаразита, так как значительная часть его тела находится под корой.
В Майкопе, у основания деревьев, можно встретить еще одно растение-паразит -Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria) из семейства заразиховые (ранее включался в норичниковые) (рис. 4). Редко встречается в природе, так как почти всю свою
жизнь проводит под землей. Корневища достигают веса 4-5 кг и пересекаются именно крестом, отсюда и название.
Рис. 4. Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria)
Растение привлекает внимание внешними признаками, не свойственными зеленым растениям - тем, что оно (как и все паразиты) - не зеленое. Однако соцветия, состоящие из достаточно крупных мясистых желто-фиолетовых цветков, можно отнести к декоративным. Петров крест исключительно весеннее растение. Зацветает на 10-15 год после того, как семя находит свое растение-хозяина и прикрепляется к его корням присосками (их не видно); на стеблях у него небольшие чешуи. Паразитирует на лещине древовидной (Согу1ш со1ггпа), ольхе серой (Älnus тсапа), буке восточном (Fagus orientalis), черемухе обыкновенной (Prunus padus). Содержит ядовитые эфирные масла, которые могут вызвать отравление у животных. Опыляется пчелами и шмелями. Применяется в народной медицине для лечения заболеваний печени, почек, женского бесплодия и др.
Описывая растения-паразиты, не хочется называть, по существу очередное чудо природы, этим некрасивым словом, так как поразительна их высочайшая приспособленность к жизни, выживанию, выполнению жизненно важных функций. Поражает их наивысшая степень специализации! Ä они всего лишь - растения!
Примечания:
1. Жизнь растений: в 6 т. Т. 5: Цветковые растения / А. Л. Тахтаджян [и др.]; под ред. А. Л. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1981. Ч. 2. С. 389-390, 423, 435.
2. Зернов А.С. Флора Северо-Западного Кавказа. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2006. 664 с.
References:
1. Plant life: in 6 vol. Vol. 5: Flowering plants / A.L. Takhtadzhyan [et al.]; ed. by A.L. Tak-htadhyan. M.: Prosveshchenie, 1981. Part 2. P. 389390, 423, 435.
2. Zernov A.S. Flora of the North-Western Caucasus. M.: Partnership of KMK Scient. Publishing House, 2006. 664 pp.
