Біоморфологічна характеристика родини Menyanthaceae dumort. колекції ботанічного саду ім. акад. О.В. Фоміна та їх практичне використання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Біоморфологічна характеристика родини Menyanthaceae dumort. колекції ботанічного саду ім. акад. О.В. Фоміна та їх практичне використання

Водні, прибережно-водні рослини та їх угруповання зараз зазнають найбільшого антропогенного навантаження, бо є достатньо чутливими індикаторами стану водного та перезволоженого середовища. Саме тому більшість з них внесені до «Червоних списків» або «Червоних книг» різних країн світу [3]. У процесі еволюції у рослин з'явились такі морфологічні ознаки, які чітко відображають хімічний склад, рівень води у водоймах та болотах, де їх роль у біогеохімічному кругообігу речовин, енергії, у процесах самоочищення водойм велика і її важко переоцінити. Умови водного середовища надзвичайно складні та сильно варіюють, тому, для ретельного вивчення рослин цієї групи найбільш об'єктивним є методологія моделювання контрольованих умов існування в штучних басейнах відкритого та захищеного ґрунту Ботанічних установ та дендропарків. На відміну від наземних, ці рослини менше залежні від кліматичних умов, а тому серед них донині збереглись реліктові, рідкісні та зникаючі роди та види. До таких відносяться представники невеликої родини Menyanthaceae (Dumort.) Dumort. Вони зростають у чисельних болотах та заплавах світу. Наші предки використовували їх, як лікарські рослини, обереги річок і боліт. Зараз, дизайнери при облаштуванні водойм висаджують їх, як декоративні та гарноквітучі рослини.

Об'єктом дослідження була інтродукована у захищений та відкритий ґрунт родина Menyanthaceae (бобівникові). Проведено вивчення біоморфологічних особливостей інтродукованих представників трьох родів: Menyanthes L., Nymphoides Sйguier і Villarsia Vent., що нараховує в колекції 4 види, а також інтродукційне прогнозування, фенологічні спостереження та лабораторні дослідження. Систематичний аналіз наведено за системами R.K. Brummitt [6]. Види і різновиди колекції визначались за В.В. Письяуковою [3], К. Кассельман [1], N.P. Tippery, D.H. Les, D.J. Padgett [7; 8] та електронним ресурсом [9; 10; 11; 12]. Характеристику кліматичних умов місць природного поширення складено на основі літературних першоджерел: А.Л. Тахтаджяна [5], Д.Х. Кємпбела [2].

Menyanthes L. (бобівник - 1 вид), Fauria Franch. = Nephrophyllidium Gilg (форія - 1 вид) та Liparophyllum Hook. f. (ліпарофіллум - 1 вид) та 5065 видів, за різними аворами [7; 6]. Родина Menyanthaceae входить до порядку Gentianales. Сучасне систематичне положення родини представлено на основі аналізу та порівняння 8 систем різних авторів, що належить R.K. Brummitt. За наведеними системами родина відноситься до класу Dicotyledones та має різну кількість родів і видів. Нижче приводимо 8 систем та положення в них родини [6].

Досліджуючи особливості родини Menyanthaceae було встановлено, що вона має багато характерних морфологічних відмінностей від Gentianaсеае. Це дозволило вивести 5 родів в окрему родину. Представники цієї родини багаторічні, водні та прибережно-водні трав'янисті рослини з простими стеблами, що несуть почергові листки, які залишають на стеблі кільчасті рубці. У контрольованих умовах це дозволяє підрахувати вік рослини. У представників роду Nympoides (плавун) листки та квітоніжки взагалі розвиваються не на головному стеблі, що відрізняє цей рід від інших представників родини. У плавунів на довгих шнуроподібних бокових стеблах, які починають галузитись лише біля самої поверхні води, з'являються листки (залежно від виду - ниркоподібні, яйцеподібні, продовгуваті, трійчасті, цілокраї та городчасто-зубчасті). Квітки - 5 - тичленні, у бруньці ніколи не скручені, розкриті впродовж 3-4 днів та реагують на стан погоди та час доби. За забарвленням - білі, рожеві або жовті. Краї пелюсток завернуті всередину. Нектарники - у вигляді 5-ти залозок, розміщенні почергово з пиляками біля зав'язі (верхньої або напівнижньої). Основа геніцею знаходиться нижче квітколожа, а члени квітки - вище (епігінія). Стовпчик - добре розвинений з подвійною, дволопатевою приймочкою. Насіння - розповсюджується, як водою, так і водоплавними тваринами та птахами, бо їх тверда поверхня вкрита крючкоподібними волосинками, ворсинками або щетинками. Рослини родини МепуапШасеае віддають перевагу піщаним, мулистим, глинисто - піщаним ґрунтам, з незначною кількістю торфових відкладень але завжди з постійно вологим ґрунтом.

Рис. 1. Світовий ареал виду МвпуапіквБ ігі/оііаіа Ь.

Географічне поширення родини МепуалШасеае можливо описати в такому порядку. Рід Menyanthes мешканець Голартики, який поширений у поза тропічних та помірних областях північної півкулі: Азії, Європі, Китаї та Японії (рис. 1.). Види роду зростають на мілководді у річках, водних системах, болотах, гирлах річок тропічних і помірних зон. Мєпуапікє8 М/оіШа (бобівник трилистий) - багаторічна, прибережно-водна рослина, висотою 15-30 см. Кореневище - повзуче, плагіотропне. Листки почергові, прикореневі, довгочерешкові, трійчасті. Квітує з травня до червня. Квітки - зібрані в китиці. Чашечка та віночок 5-роздільні. Віночок - лійкоподібний, зовні білий, з середини рожевий, бахромчастий.

Стовпчик - ниткоподібний з дволопатевою приймочкою Плоди - куляста коробочка. (рис. 2; А, Б, В, Г). Для кращого утримання рослин в умовах відкритого ґрунту Мєпуапікє8 М/оііаїа вимагає пологих берегових смуг. Добре зростає у водоймі на глибині 10-15 см. Розмножується - поділом кореневищ навесні або в кінці літа.

Рис. 2. В зоні води квітує МвпуапіквБ М/вІшіа.

А - загальний вигляд рослини; Б - загальний вигляд квітки;

В-поперечний розріз черешка рослини; Г - мікрофотографії насіння

Рід Раигіа - мешкає у водоймах о-ва Ітуруп та Японії, а також поширена на протилежній стороні Тихого океану у водних системах Північної Америки. Так Макіпо (форія гребнева) - зростає в заболочених частинах берегової смуги.

Рис. 3. В зоні берегової смуги зростає Liparophyllum gunnii Hook. f.

Рід Liparophyllum - поширений у водоймах Нової Зеландії та Тасманії (рис. 3). Liparophyllum gunnii Hook. f. зростає в зоні берегової смуги. Підчас повені його популяції частково затоплюються водою. Представники роду Liparophyllum прибережно-водні багаторічні рослини, висотою 10-15 см з потовщеним, повзучим кореневищем, чисельними прикореневими потовщеними. Квітки - білі, поодинокі з невеличким гребінцем по центру пелюстки. Листки - продовгуваті, цілокраї. Квітує з червня до серпня.

Рід Fauna - багаторічні прибережно-водні рослини висотою 20-25 см з потовщеним, повзучим кореневищем, чисельними прикореневими, городчастими по краю листками та диктіодромним жилкуванням, де жилки чіткі та виступаючі. Квітки - білі, городчасті до середини віночка з виступаючою над ним жовтою приймочкою, зібрані на верхівці квітконосу у цемозне, щитоподібне суцвіття (рис. 4; А, Б). Квітує з липня по серпень.

Рис. 4. В зоні берегової смуги зростає Гангіа егШа^аШ (Мепг.) Макіпо А - загальний вигляд рослин; Б - загальний вигляд суцвіття

Рис. 5. Світовий ареал виду Nymphoides рвііаіа G. Gmel.) О. Кипіге

водний рослина водойма болото

Рис. 6. Світовий ареал виду Nymphoides coreana (Levl.) Hara

Рід Nymphoides нараховує 50-52 види [7]. Географічно види можна передставити: Індія - N. indica (L.) Kuntze.

Африка - N. bosseri A. Raynal, N. brevipedicellata (Vatke) A. Raynal, N. elegans A. Raynal, N. ezannoiBerhaut (Griseb.) Kuntze, N. guineensis A. Raynal, N. humilis A. Raynal, N. milnei A. Raynal, N. moratiana A. Raynal, N. rautaneni (N.E. Br.) A. Raynal, N. tenuissima A. Raynal, N. thunbergiana (Griseb.) Kuntze.

Північна Америка - N. aquatica (J.F. Gmel.) Kuntze, N. cordata (Elliott) Fernald.

Центральна та Південна Америка - N. _ fallax Ornduff, N. flaccida L. Sm., N. grayana (Griseb.) Kuntze, N. herzogii A. Galan-Mera & G. Navarro, N. humboldtiana (Kunth) Kuntze, N. microphylla (A. St. - Hil.) Kuntze, N. verrucosa (R.E. Fries) A. Galan-Mera & G. Navarro.

Євразія - N.peltata (S.G. Gmel.) Kuntze (рис. 5).

Азія - N. coreana (Leveille) Hara (рис. 6), N. hastata (Dop) Kerr, N. hydrophylla (Lour.) Kuntze, N. krishnakesara K.T. Joseph & Sivar., N. lungtanensis S.P. Li, T.H. Hsieh & C.C. Lin, N. macrosperma Vasudevan, N. siamensis (Ostenf.) Kerr, N. sivarajanii K.T. Joseph, N. tonkinensis (Dop) P.H. Ho.

Азія та Австралія - N. aurantiaca (Dalzell) Kuntze, N. parvifolia (Wall.) Kuntze.

Австралія - N. beaglensis Aston, N. crenata (F. Muell.) Kuntze, N. disperma Aston, N. elliptica Aston, N. exigua (F. Muell.) Kuntze, N. exiliflora (F. Muell.) Kuntze, N..furculifolia Specht, N. geminata (R. Br.) Kuntze, N. hydrocharioides (F. Muell.) Kuntze, N. montana Aston, N.planosperma Aston, N. quadriloba Aston, N. simulans Aston, N. spinulosperma Aston, N. spongiosa Aston, N. stygia (J.M. Black) H. Eichler, N. subacuta Aston, N. triangularis Aston.

А Б

Рис. 7. На поверхні води квітує NymphoidesрвЫМа G. Gmel.) О. Кипіге.

А - загальний вигляд квітки; Б - вигляд квіток збоку

Nymphoides peltata (плавун щитолистий) - багаторічна водна рослина з довгими стеблами 50-150 см. Кореневище - плагіотропне, симподіально розгалужене. Прикріплена, до ґрунту водойми, рослина з плаваючими листками в мініатюрі нагадує представників родини лататтєвих (Nuphar та Nymphaea). Листки - довго черешкові з плаваючими на поверхні води пластинками округлої чи округло-елептичної форми, з лопатями, 4-5 см діаметром. Суцвіття - зонтикоподібне, пазушне, що складається з 5-6 квіток, 3-4 см діаметром. Квітки - розкриваються неодночасно, піднімаються над поверхньою води на 6-10 см (рис. 7; А, Б). Оцвітина - подвійна, чашечка глибоко 5-роздільна, віночок з 5-ти жовтих, війчастих по краю, пелюсток. Плід - яйцевидна коробочка, з носиком, близько 2 см завдовжки (рис. 8). Квітує з червня по серпень. Для вирощування у водоймах різних типів виглядає ефектно та декоративно, але вимагає глибина водного шару 30-60 см. Розмножується - поділом кореневищ навесні або влітку.

Рис. 8. Плід Nymphoides рвііаіа G. Gmel.) O. Kuntze

Рис. 9. Листок Nymphoides віаппві Berhaut, вигляд знизу

При вирощуванні у водоймах помірної зони представників родини МепуапШасеае перевагу віддають представнику вітчизняної флори МепуапїИе8 М/оііаїа. Зону води доповнюють Nymphoid.es реіїаїа. У водоймах відкритого ґрунту, влітку, вирощують і інші види Nymphoides. Такі як: N. согеапа (Levl.) Нага (плавун корейський) - відрізняється від попереднього виду білими війчастими по краю квіткам, які діаметром близько 1 см. Листки - 9 см діаметром, з лопатями. Поширений цей вид на Далекому Сході, у Китаї, п-ві Корея, Японії та Південній Америці (рис. 10; Б). N. humboldtiana О. КиП^е (плавун Гумбольдта) - з білими, бахромчастими з середини, квітками. Листки 15 см діаметром, з лопатями. Вид поширений у водоймах Південної Америки О. Кииіге (плавун індійський) - з білими, бахромчастими, з середини, квітками. Листки - 20 см діаметром, з лопатями. Поширений - водойми Австралії, Індії, Китаю та Японії.

Долі віночка, всередині, з пурпуровими цятками. Квітки - зібранні у багатоквіткове (20-25 шт., інколи більше) суцвіття. Листки - 5-12 см діаметром, з лопатями. Кореневище - коротке, з бананоподібними виростами в яких запасаються поживні речовини (рис. 11). Розповсюджений вид у водоймах субтропіків США. N. ezannoi ВеАаи (плавун Ецано) - з білими квітками, крилоподібними пелюстками, зібраними в багатоквіткове (10-15 шт.) суцвіття, що виходить начебто із-під черешка плаваючого листка (рис. 9). Листки - 8-14 см діаметром, з лопатями. Розповсюджений - у водоймах Малі, Нігеру, Сенегалу, Чад (рис. 10; Г).

F. Миеіі. (вілларсія висока) - мешканка заболочених частинах берегової смуги водойм. Вивчаючи це вид в умовах захищеного грунту встановлено, що це прибережно-водна, багаторічна рослина, висотою 20-30 см, вимагає постійного та вологого місця висадки. Кореневище повзуче, плагіотропне. Квітки - зібрані в щитоподібні суцвіття, золотисто-жовті, бахромчасті в середній частині віночка (рис. 12; А, Б). Листки - почергові, прикореневі, довго черешкові, ниркоподібні. Черешок - бородавчастий. Квітує з червня по серпень. Розмножується поділом кореневища восени.

Представників родини Мепуапїйасеае здавна використовували у традиційній та не традиційній медицині. Це медоносні рослини заплавних луків та водойм. Майже всі рослини, що мають будь-яке практичне застосування, в окремих регіонах України та місцевостях держави мають різні народні назви, які одразу характеризують їх: «бабенник, бабівник, бабок, бібівник, бібник, бібівник трилистий, бобичник, бобівник, бобівник водяний, бобічник, бобко, бобовник, бобовник товарачий, бобрик, бобрівник, бобровник, бобувник, бобух, боб'янка, вахта трилиста, жаб'ячі вогірочки, зубовник, капуста заяча, лихорадочник, плавун, тавун, трилисник, трифолія, трой-зілля, тройлистник, ятловин» [4]. Присутність, так званої, гіркоти, в хімічному складі рослин родини Menyanthaceae відрізняє їх від родини Gentianaceae, у яких було виявлено глюкозид генціопікрин та алкалоїд генціанин, які відсутні у Menyanthaceae. У складі останніх виявлено інше, глюкозиди меніантин та мелиатин, гіркі глікозиди, трифолін, смоли, йод, жирні масла, мінеральні солі, холін, дубильні речовини (до 3%), каротин, аскорбінову кислоту (до 112 мг%), фітостерин, інулін, флаваноїди (рутин), гіперозид та алкалоїд генціанин. Наявність встановлених хімічних речовин пояснює давню традицію використовувати ці рослини при лікуванні багатьох хвороб. Їх внутрішньо приймали при лікуванні захворювання шлунку (особливо для збудження апетиту, поліпшення діяльності органів травлення, сприянню секреторній діяльності шлунка, як глистогінний засіб), проти: туберкульозу легень, анемії (як загально тонізуючий та протиценговий засіб), від геморою, захворювань печінки та жовчних шляхів (як жовчогінний засіб), метиоризму, малярії, ревматизму, подагрі, мігрені (як нервовозаспокійливий засіб). Використовують також при лікуванні лихоманки (пропасниці або горячки). Для цього брали 3 ст. ложки подрібненого листя Menyanthes trifoliata, заливали 300 мл води (кип'ятка), настоюють 1 годину, проціджують та приймають по% стакани теплого настою 3-4 рази на день. Зовнішньо застосовують - при лікування алергії, лишаїв (як антисептичний засіб при промиванні гнійних виразок та ран), це підтверджує значення брунатних «купелів» або «болотистих ванн», в яких лікувалась середньовічна Європа, для хворих людей та тварин, де однією із складових були рештки Menyanthes trifoliata.

Література

1. Кассельман К. Атлас аквариумных растений / К. Кассельман. - М.: Аквариум, 2001. - 371 с.

2. Кємпбел Д.Х. Ботанические ландшафты земного шара / Д.Х. Кємпбел. - М.: Иностр. литература, 1948. - 439 с.

3. Письяукова В.В. Семейство Вахтовые (Menyanthaceae) / В.В. Письяукова // Жизнь растений. - Т. 5, ч. 2. - М.: Просвещение, 1981. - С. 370-371.

4. Смик Г.К. Корисні та рідкісні рослини України: словник-довідник народних назв / Г.К. Смик. - К.: «Укр. рад. енцикл.» ім. М.П. Бажана, 1991. - 416 с.

5. Тахтаджян А.Л. Флористические области Земли / А.Л. Тахтаджян. - Л., 1978. - 247 с.

6. Brummitt R.K. Vascular plant families and genera / R.K. Brummitt. - London: R.B.G. Kew, 1992. - 732 p.

7. Tippery N.P., D.H. Les, D.J. Padgett, and S.W.L. Jacobs. Generic circumscription in Menyanthaceae: A phylogenetic evaluation. N.P. Tippery, D.H. Les, D.J. Padgett, S.W.L. Jacobs. / - Systematic Botany. - 33, 2008. - Р. 598-612.

8. Tippery N.P. and D.H. Les. A new genus and new combinations inAustralian

9. Villarsia (Menyanthaceae). / N.P. Tippery, D.H. Les. - Novon. - 19, 2009. - Р. 404411.

Размещено на Allbest.ru