Чудеса природы - семейство Тутовых

[Ky!]

Тутовые — одно из интереснейших семейств двудольных растений, поражающее разнообразием, форм и высокой, специализацией ряда органов. Эта большая группа включает более 1700 видов, среди которых немало полезных растений, с древнейших времен культивируемых человеком и широко используемых в наши дни. Семейство тутовых отличает необычайное богатство жизненных форм и их своеобразие.

Непременные компоненты дождевого тропического леса, они нередко создают его облик и тогда представлены крупными вечнозелеными деревьями, со всеми признаками, характеризующими тропические деревья первого яруса: колоннообразные стволы, мощные досковидные корни, иногда наблюдается развитие воздушных столбовидных и ходульных корней, образование соцветий непосредственно на стволах или крупных ветвях. Помимо вечнозеленых среди тутовых множество полулистопадных и листопадных деревьев, кустарников, травянистых многолетних и однолетних растений, лазящих лиан.

Фото ходульных корней Баньяна:

Форма роста Баньяна:

Фото основания ствола фикуса. Ярко выражены досковидные корни:

Основание "ствола" Фикуса-удушителя:

Цветки у тутовых простые, однополые, без венчика. Способы опыления у тутовых разнообразны: наряду с типичными ветроопыляемыми есть насекомоопыляемые цветки, иногда со строгой специализацией к определенным видам насекомых.

Для тутовых характерно наличие млечного сока и млечников.

Фото с сайтов:
http://picasaweb.google.com/peterdittrich44/KureduPlantGuide/photo#5109005134429147938
http://pics.davesgarden.com/pics/palmbob_1061877168_413.jpg
http://world.std.com/~eva/pa_ficus_and_michael.jpg
http://www.elementonatural.com/imgs/flora/flora-arbolestrangulador1.jpg

[Ky!]

Главенствующее положение в семействе тутовых занимает род Фикус (Ficus) как по числу видов и распространенности их на Земле (примерно от 35° северной до 35° южной широты), так и по разнообразию признаков. Это огромный род, включающий до 1000 видов. Род фикус - уникальное явление среди цветковых растений. Это очень древняя группа. По крайней мере две специфические особенности объединяют все фикусы и отграничивают их от других родов семейства — это крайне своеобразно устроенные соцветия и необычайно сложные симбиотические отношения с насекомыми-опылителями.

Фикусы господствуют в дождевых тропических лесах и обладают характернейшими чертами тропических деревьев. Их вечнозеленая крона с жесткими блестящими или густоопушенными листьями венчает мощные колоннообразные стволы, в основании которых досковидные корни достигают в высоту иногда 2—3 м.

В первые годы жизни многие фикусы могут развиваться как эпифиты, и тогда неизбежно образование воздушных корней. Среди фикусов есть также полулистопадные и листопадные деревья, нередки низкорослые и небольшие лазящие лианы (их особенно много на Новой Гвинее), цепляющиеся за опору воздушными корнями. Некоторые из них, например Фикус крохотный (F. pumila), часто культивируют в тропических странах для декорирования стен домов.

Многие особенности фикусов не без основания относят к разряду чудес в мире растений. Поразительны их соцветия - сиконии, имеющие вид крупной полой внутри ягоды округлой или грушевидной формы. Сиконии нередко ярко окрашены, что придаст им еще больше сходства с ягодой. Цветки фикусов расположены: внутри сикониев, и увидеть их можно, только разломав соцветие.

Соцветия фикусов возникают непосредственно на стволах и ветвях, а у некоторых видов на специальных побегах в почве. В нижней части стволов земляных фикусов развиваются тонкие безлистные побеги — столоны, растущие вниз. Достигнув земли, эти побеги проникают в поверхностные слои почвы и в ней образуют соцветия, в почве же формируются и их соплодия. Кто опыляет цветки подземных сикониев, до сих пор окончательно не выяснено.

[Ky!]

Чрезвычайно сложными, поражающими целесообразностью приспособлений, являются взаимоотношения фикусов с насекомыми-опылителями. У фикусов развиваются специальные цветки, а иногда и полностью соцветия, функционирующие как инкубаторы для личинок насекомого-опылителя. В свою очередь, целое семейство насекомых Агаонид (Agaonidao) специализировалось на опылении только видов фикусов, и процесс, связанный с их опылением, вероятно, одна из самых интересных форм взаимосвязи, известных в настоящее время в системе растение — насекомое. Большая часть жизненного цикла ос агаонид  проходит только в соцветиях фикусов, и, следовательно, они не могут развиваться без этих растений. В свою очередь, виды фикусов опыляются только агаонидами, и, таким образом, образование семян у них непосредственно зависит от жизнедеятельности этих насекомых.

Взаимоотношения между Смоковницей (F. саrica) и ее опылителем, небольшой (длиной 1—2 мм) осой бластофагой (Blastophaga), являются наиболее ярким примером взаимной приспособленности растения и насекомого. Невзрачные крохотные цветки смоковницы окаймляют внутреннюю полость грушевидного соцветия, имеющего наверху небольшое отверстие, прикрытое чешуйками. У смоковницы, как и у других фикусов, развиваются 3 типа цветков : мужские (тычиночные), женские короткостолбиковые, или галловые, и женские длинностолбиковые, дающие плоды. Длинностолбиковые цветки формируются в специальных соцветиях, в процессе развития превращающихся в крупные сочные соплодия, называемые инжиром, винной ягодой или фигой. Внутри этих соплодий находится огромное количество мелких (длиной несколько миллиметров) плодиков смоковницы. Мужские и галловые цветки формируются в других соцветиях. Эти сиконии меньше размером и всегда остаются твердыми, в них развивается пыльца и проходит личиночная стадия осы бластофаги.

У диких растений смоковницы оба типа соцветий находятся на одном и том же дереве, у большинства же культурных смоковниц женские плодущие соцветия с длинностолбиковыми цветками формируются на деревьях, называемых фигами, а соцветия с мужскими и галловыми цветками на других деревьях — каприфигах. Соответственно, их соцветия и соплодия тоже называют фигами и каприфигами.

В течение вегетационного периода смоковницы цветут неоднократно, каприфиги обычно имеют 3 генерации соцветий: ранневесеннюю, летнюю и осеннюю. При этом осенние каприфиги, как правило, не содержат мужских цветков, и следовательно, функционируют только как инкубаторы для развития осы бластофаги. У фиг чаще появляется лишь 1—2 генерации соцветий (летняя и осенняя).

Плоды Смоковницы:

Разновременность появления соцветий и разнообразие цветков у смоковницы непосредственно связаны с развитием: бластофаги, опыляющей цветки в процессе следующего жизненного цикла. Ранней весной самка бластофаги проникает через верхнее отверстие в молодой сиконий-каприфигу и откладывает яйца в семязачатки галловых цветков. В начале лета в этом сиконии из отложенных яиц развиваются взрослые бластофаги. Их мужские особи бескрылы и недолговечны, во взрослом состояния они живут лишь несколько часов и, оплодотворив самку из этой же кладки, погибают. Следовательно, весь их жизненный цикл проходит внутри одного сикония. Оплодотворенные самки выползают из сикония. На этом пути близ отверстия сикония они проползают «через строй» многочисленных пылящих тычинок и, осыпанные пыльцой, покидают сиконий. В поисках галловых цветков, в семязачатке которых они откладывают яйца, бластофаги проникают в сиконии-фиги и опыляют длинностолбиковые цветки. Они пытаются при этом отложить яйца и семязачатки цветков, но безуспешно, поскольку длина яйцеклада насекомого значительно короче столбиков этих цветков. В конце концов самка либо погибает, либо находит летние или осенние каприфиги и в их галловых цветках откладывает яйца. Осенние каприфиги зимуют вместе с развивающимися в них бластофагами и лишь весной следующего года из перезимовавших каприфиг выходит новая генерация бластофаг и цикл развития повторяется.

Смоковница — одно из древнейших культурных растений. По данным археологов, она культивируется, в Азии с палеолита, т. е. примерно 5000 лет. В Европе, судя по находкам из гробниц, ее культура не менее 2000-летней давности. Еще в Древней Греции были известны различные сорта смоковницы. Древние греки знали, что многие культурные сорта смоковниц сами по себе не дают плодов. Это объяснялось тем, что культивировали лишь женские экземпляры — фиги и поблизости не было каприфиг. В результате цветки оставались неопыленными и плоды не развивались. Если к культурным деревьям — фигам — подвешивали ветви диких смоковниц с развивающимися каприфигами, то бластофаги, пройдя в этих каприфигах личиночную стадию, успешно опыляли цветки, и деревья плодоносили.

Метод использования каприфиг для опыления культурных сортов смоковницы называют капрификацией. Его издавна применяли при разведении смоковниц; в настоящее же время культивируют в основном растения, дающие партенокарпические плоды,— для таких сортов метод капрификации излишен.

Фото с сайтов:
http://online-media.uni-marburg.de/biologie/botex/mallorca05/bildgross/ficus_carica_frucht_offen.jpg
http://www.botanik.uni-karlsruhe.de/garten/fotos-knoch/Ficus%20carica%20Echte%20Feige%201.jpg

[Ky!]

Опыление смоковниц лишь один из примеров сложных отношений в системе фикус — насекомое-опылитель. Другим не менее интересным примером является опыление африканского Сикомора (F. sycomora), у которого в каждом сиконии находятся все 3 типа цветков (мужские, галловые и плодущие), но мужских цветков и пыльцы немного. В соответствии с этим генерация насекомых-опылителей, развивающихся внутри сикония, активно заготавливает пыльцу: самцы срезают пыльники, а самки при помощи специальных щеточек на ножках счищают пыльцу в специальный кармашек, расположенный на теле. Только после этого насекомые выходят наружу, прогрызая туннель в стенке сикония, так как его входное отверстие к этому времени полностью зарастает. Выйдя из сикония, самка проникает в молодые соцветия, в которых откладывает яйца и опыляет цветки. Пыльца из ее кармашка высыпается в тот момент, когда самка, отложив очередное яйцо, вытягивает яйцеклад. Отделение пыльцы небольшими порциями обеспечивает опыление множества цветков. Кармашки для пыльцы и щеточки для ее сбора имеют и другие опылители фикусов.

Удивительные взаимные приспособления ос агаонид и видов фикусов — результат длительной сопряженной эволюции, и, поскольку большая часть жизненного цикла ос-опылителей проходит внутри сикониев, область приспособительных изменений у видов фикусов охватывает в основном строение и биологию развития сикониев и их цветков, именно с ними сопряжены многие видовые особенности строения и жизненных циклов ос-опылителей.

[Ky!]

К разряду чудес природы относят и образование у фикусов крайне специализированных жизненных форм. Наиболее экзотичная из них известна под образным названием «фикус-удушитель». Фикусы-удушители развиваются вначале как эпифиты на стволе или ветви другого дерева (дерева-хозяина), куда их семена заносят обычно птицы или другие животные. Воздушные корни эпифита по стволу дерева-хозяина дорастают до земли и укореняются в почве, после чего начинают интенсивно разрастаться в толщину. При этом многие из них соприкасаются и срастаются, охватывая и сдавливая ствол дерева-хозяина со всех сторон. Дерево постепенно отмирает, а на его месте остается прочный каркас — «ствол» — из переплетения сросшихся корней фикуса-удушителя. Таким образом в сравнительно короткий срок фикус ценой жизни дерева-хозяина выносит свою крону в первый ярус древостоя, ближе к свету. Вследствие этой особенности фикус в странах Карибского моря считают символом неблагодарности и предательства.

Сетчатая конструкция фикуса-удушителя чрезвычайно устойчива и прочна.

Фото с сайтов:
http://wallpapergallery.art4heart.info/data/media/2/1_70-ficus-trees-600.jpg
http://www.mongabay.com/images/peru/manu/Manu_1022_1794.JPG
http://ian.umces.edu/imagelibrary/albums/userpics/10001/normal_iil-ian-aj-0151.jpg

[Ky!]

Другая не менее экзотичная жизненная форма фикусов — баньян — обязана своим названием священному фикусу Индии - Фикусу бенгалъскому (F. benghalensis), хотя она свойственна и многим другим его видам (в том числе и нашему обычному комнатному растению - Фикусу эластичному - F. elastica). В баньян очень часто превращаются также фикусы-удушители на более поздних стадиях развития.

Развитие Баньяна вширь идет весьма интенсивно:

Образование баньяна - это своеобразная форма вегетативного размножения - расселения растения, при которой связь между материнским деревом и дочерними довольно долго сохраняется, и отмирание материнского ствола, как правило, не нарушает нормальной жизнедеятельности его потомков.

Формирование баньяна начинается с образования на крупных горизонтальных ветвях взрослого дерева воздушных корней, обычно не несущих корневых волосков. В определенные моменты их появляется очень много, и они гирляндами свисают с горизонтальных ветвей. Воздушные корни растут очень медленно и через некоторое время большая часть их засыхает, так и но достигнув почвы. Массовое образование воздушных корней имеет определенный физиологический смысл, поскольку в них осуществляется дополнительный синтез аминокислот, необходимых дереву в период усиленного роста.

Фото воздушных корней Баньяна:

Единичные воздушные корни дорастают до земли и укореняются, после чего надземная их часть интенсивно утолщается, приобретая облик и проводящую функцию стволов. Анатомическое строение такого корневого ствола (столбовидного корня) становится близким к строению стебля. Материнская ветвь, от которой отошли эти воздушные корни, также разрастается в толщину. Однако она утолщается в основном лишь в направлении от корня-подпорки к периферии растения. В результате ветвь в месте ее отхождения от материнского ствола оказывается более толстой, чем на участке после корня-подпорки. Это необычное утолщение периферийной части ветви, по-видимому, связано с тем, что с определенного момента она получает основное корневое питание через корень-подпорку, а не через материнский ствол; зависимость же периферийной части ветви от материнского ствола ослабевает.

В Калькуттском ботаническом саду «Великий баньян» имеет до 1000 корневых стволов, наиболее же крупные описанные баньяны занимают площадь до 2 га. Также обширны и корнеотпрысковые берестовые заросли, изолированность деревьев в которых лишь кажущаяся, так как в почве их стволы связаны общей  корневой  системой.

Образование баньяна — это не только экономичный способ расселения растения, но и создание живой устойчивой системы, в которой развитие воздушных корней находится в соответствии с возникновением и ростом предстоящих им нагрузок. Инженеры назвали баньян пространственной шарнирной конструкцией, способной противостоять большому ветровому напору.

У многих фикусов тропических дождевых лесов в процессе их развития происходит неоднократная смена жизненных форм: начиная жизнь эпифитами, они превращаются в фикусы-удушители, затем в баньяны или же, минуя все эти стадии, развиваются с начала и до конца жизни по типу обычных вечнозеленых деревьев.

Фото с сайтов:
http://blogs.bootsnall.com/garyyetter/wp-content/uploads/2006/09/ficus.JPG
http://www.kokomo1.com/2005/kokomo05/sights/another%20banyan.jpg
http://psych.fullerton.edu/navarick/Banyan.jpg
http://www.andyradin.com/1%20-%20Portfolio/slides/vientiane%20monk%20with%20banyan%20tree.jpg

[Ky!]

Большинство фикусов - полезные растения. Издавна ценится и широко используется их древесина. В Древнем Египте из стойкой и крепкой древесины сикомора изготавливали гробы для мумий, и эта древесина успешно выдержала испытания тысячелетиями. Съедобные соплодия смоковницы, сикомора и ряда других фикусов имеют большое значение в питании человека. Фикусы тропических дождевых лесов, как правило, обильно плодоносят, и их соплодиями кормится множество животных, включая птиц и летучих мышей. Латекс фикусов, содержащийся почти во всех частях растения, может быть использован для получения каучука.

[Ky!]

Род Шелковица (Morus) представлен листопадными деревьями с простыми, сильно варьирующими по форме листьями и однополыми сережке видны ми соцветиями. Соплодия шелковицы вкусны, богаты сахарами (более10%) и витаминами; шелковица ежегодно и обильно плодоносит, поэтому и считается очень выгодной пищевой культурой. Определенное значение имеет шелковица и в пчеловодстве; пчелы высасывают сладкий сок плодов и собирают пыльцу в ее цветках. Однако основная ценность этого растения отражена в его названии - шелковица - и связана с использованием ее листьев для выкармливания гусениц тутового шелкопряда (Bombyx mori), из коконов которого получают натуральную шелковую пряжу. В этих целях растение издавна культивируется: в Азии (Китае) более 2500 лет, в Европе свыше 1000 лет.

Плоды шелковицы:

Тутовый шелкопряд:

Полезные свойства шелковицы разнообразны: ее твердая светлая древесина идет на всевозможные хозяйственные и декоративные изделия, луб используют как текстильное сырье для изготовления канатов, веревок, а также картона и бумаги. Из листьев и древесины получают желтый краситель; кору корней, листья применяют как лекарственное средство. Благодаря декоративности деревьев и густоте крон шелковица - желательный компонент в озеленении населенных пунктов, а неприхотливость и способность быстро развиваться даже в крайне засушливых условиях позволяет использовать ее в защитном лесоразведении в пустынных районах.

Фото с сайтов:
http://www.cbif.gc.ca/spp_pages/misc_moths/jpgs/107668.jpg
http://www.tuttocina.it/Cina-tour/VdS/pic/Bombyx.jpg
http://oncampus.richmond.edu/academics/biology/trees/images/Morus_rubra_fruits.jpg

[Ky!]

К знаменитым растениям, около 2000 лет используемым человеком, относится Бумажная шелковица, или Бруссонетия бумажная (Broussonetia papyrifera), - небольшое листопадное дерево, естественно произрастающее в Восточной и Юго-Восточной Азии. Из коры этого дерева в Китае, по крайней мере с начала эры, выделывают бумагу; бруссонетия и до сих пор служит сырьем для получения лучших сортов японской бумаги.

Фото с сайта:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/boga/html/Broussonetia.papyrifera.ho4.JPG

[Ky!]

Род Артокарпус (Artocarpus) включает знаменитое Хлебное дерево (A. altilis) и Джекфрут (A. heterophyllus). Соплодия этих растений - важнейшие источники питания населения тропических стран, и ради плодов эти представители широко культивируются по всей тропической зоне земного шара. Как пищевые растения артокарпусы известны давно, о них еще до нашей эры упоминал Теофраст и в начале эры писал Плиний. Родиной хлебного дерева предположительно считают Новую Гвинею, где и сейчас это растение широко распространено в диком состоянии в дождевых тропических лесах и является доминирующей древесной породой в лесах на заболоченных участках. Родину джекфрута связывают с Индией.

Артокарпусы - вечнозеленые или листопадные крупнолистные деревья. Цветки артокарпусов невзрачные, мелкие, собранные в соцветия,  мужские имеют всего по одной тычинке. У джекфрута и некоторых других видов цветки опыляются насекомыми. От мужских цветков этих растений исходит сладкий запах меда и жженого сахара, привлекающий опылителей — мух и пчел. К опылителям артокарпусов относят также ящериц, регулярно посещающих их цветки в поисках пищи.

Соплодия артокарпусов очень крупные, зеленовато-желтые или коричневые, по поверхности мелкобугорчатые. У хлебного дерева они шаровидные, диаметром до 30 см, у джекфрута продолговатые, длиной до 1 метра. Масса таких соплодий иногда доходит до 16-20 кг. В пищу используют мякоть соплодий, развившуюся из разросшихся частей цветка, его придатков и оси цветоложа, а также семена, но наиболее ценятся бессемянные соплодия.

Плоды Хлебного дерева:

Плоды Джекфрута:

Фото с сайтов:
http://www.montosogardens.com/artocarpus_altilis_1_small.jpg
http://www.tropicaldesigns.com/oct2006/Artocarpus.jpg
http://www.odla.nu/artiklar/images/bilder/artocarpus-heterophyllus.jpg
http://www.css.cornell.edu/ecf3/Web/new/AF/pics/Jackfruit1a.JPG

[Ky!]

Род Дорстения (Dorstenia), по многим признакам близок к роду Фикус. Очень своеобразно устроены зеленоватые плоские соцветия дорстений, на верхней стороне которых вперемешку размещены женские и мужские цветки, погруженные в ткань цветоложа. Не менее своеобразен у дорстений и способ распространения плодов. К моменту спелости они с силой выбрасываются (катапультируются) в окружающее пространство под воздействием разбухающей ткани, находящейся под плодом.

Фото разных видов Дорстении:

Благодаря декоративному облику дорстении часто культивируют в ботанических садах, оранжереях и как комнатные растения. Разводят их и в лекарственных целях, Корни центральноамериканской Дорстений противоядной (D. contrajerva) используют как жаропонижающее, потогонное и мочегонное средства, а Дорстению бразильскую (D. brasilicnsis) применяют как средство от змеиных укусов.

Фото с сайтов:
http://www.botanik.uni-karlsruhe.de/garten/fotos-knoch/Dorstenia%20foetida%20Stinkende%20Dorstenie%201.jpg
http://www.botanica.uk.net/images/Succulents/Dorstenia%20foetida.jpg
http://fleurs.cirad.fr/var/fleurs/storage/images/d/dorstenia_cuspidata/7376-1-fre-FR/dorstenia_cuspidata_reference.jpg
http://yann.cochard.free.fr/images/16/1627.jpg

[Ky!]

Знаменит в тропических странах род Бросимум (Вrosimum). Многие виды рода - полезные растения и широко используются местным населением.

Семена Бросимума напиткового (B. alicastrum) называют хлебными орехами, из них приготавливают хлеб или едят их отваренными; листья, молодые побеги и плоды этого декоративного растения считаются хорошим кормом для скота. Его латекс пьют вместо молока, так же как и латекс Бросимума полезного (В. utile) и Бросимума питьевого (В. potabile).

Александр Гумбольдт, путешествовавший в 19 веке по Америке, подробно описал Бросимум полезный и познакомил нас с местным названием этого растения - «дерево-корова» или «молочное дерево». Стоит сделать надрез на его ветви или стволе, как обильно потечет белый, похожий на молоко густой вязкий латекс. Он приятен на вкус и имеет бальзамический запах. Сведения о необычайной питательности латекса, вероятно, несколько преувеличены.

Съедобный латекс - приятное исключение в мире растений, так как у большинства видов млечный сок горький и нередко ядовит. Латекс Бросимума заостреннолистного (В. аcutifolium), например, действует как наркотик, вызывая затемнение сознания и галлюцинации.

[Ky!]

Кастилья эластичная (Castilla elastica) и Кастилья резиновая (С. ulei) - крупные (высотой до 40 м) вечнозеленые деревья с хорошо развитыми досковидными корнями, цветущие круглый год. Ареал их охватывает Центральную Америку, прибрежные районы северо-запада Южной Америки и бассейн Амазонки. Видам кастильи мы обязаны словом «каучук» - так у аборигенов называлось эластичное вещество, добываемое из коры этих растений. Каучук — сложное органическое соединение - эластомер. Коммерческое значение видов кастильи как каучуконосов в настоящее время невелико, их заменил синтетический каучук, естественный же каучук более высокого качества дает бразильская гевея из семейства молочайных. Однако в прошлом кастилья имела некоторое промышленное значение и тогда же была введена в культуру далеко за пределами естественного ареала, в том числе и в ботанических садах Европы.

Фото плода Кастильи эластичной:

Фото с сайта:
http://www.herbier-tahiti.pf/img/Castilla%20elastica1.JPG

[Ky!]

Среди растений южноамериканской Макиры кожистой (Maquira coriacea) есть экземпляры со смертельно ядовитым млечным соком.

Недоброй славой пользуется и латекс Анчара (Antiaris toxicaria). Ареал этого вида огромен и простирается от Западной Африки до Южного Китая и островов Фиджи. Латекс анчара, содержащий сильно действующий на сердце алкалоид, аборигены Западной и Центральной Малайи используют для смазывания наконечников стрел.

Статья подготовлена по материалам шеститомника "Жизнь растений" том 5.1 "Цветковые растения"

[Asio Otus]

Ky!, грандиозная статья!!!!!! 
Спасибо огромное за такую интересную статью, узнала много нового 

Очень впечатлил Баньян, про "фикус-удушитель" узнала еще из фильма Дэвида Аттенборо, потрясающее растение. Своими корнями он напоминает конструкции теле-башен.

Плоды хлебного дерева потрясающие и большие... вот бы попробовать.

Дорстения забавное растение, я бы такую завела бы