Gnetopsida - Гнетовые

Класс гнетовые удивителен, в первую очередь, тем что в него входят три совершенно разные во всех отношениях рода – Welwitschia, Gnetum и Ephedra. Геологическая история гнетовых изучена очень слабо, видимо, потому, что в отличие, например, от саговниковых и гинкговых, они никогда не были широко распространенной группой, доминирующей в растительном покрове планеты.

Материалы
Перейти в базу данных

Однако огромные различия между тремя родами, бесспорно, свидетельствуют о том, что филогения гнетовых – это древнее и сложное, но почти сухое дерево, у которого сохранилось лишь три маленьких живых веточки в разных частях некогда богатой кроны.

Три рода гнетовых и распространены в совершенно разных районах планеты. Поэтому естественные ареалы всех трех родов можно показать на одной карте (ссылка на источник рисунка)

Каждый из родов гнетовых образует вполне самостоятельное семейство: эфедровые (Ephedraceae), вельвичиевые (Welwitschiaceae) и гнетовые (Gnetaceae). Более того, каждое семейство образует отдельный порядок (Ephedrales, Welwitschiales и Gnetales) и даже отдельный подкласс (Ephedridae, Welwitschiidae и Gnetidae).

Род Гнетум (Gnetum), который дал название всему классу, распространен во всех трех регионах дождевых тропических лесов, т.е. в Юго-Восточной Азии, Экваториальной Африке и Амазонии. Это лианы, реже кустарники и деревья с довольно крупными кожистыми (примерно как у лимона) листьями. По структуре вегетативных органов гнетумы очень похожи на покрытосеменные растения. Род – не маленький: до 40 видов.

Веточка Gnetum gnemon из Юго-Восточной Азии. По ней трудно предположить, что это не цветковое, а голосеменное растение (ссылка на источник фотографии)

 

Род Эфедра (Ephedra). Распространен в аридных биомах умеренного и субтропического поясов северного полушария (субтропических ксерофитных лесах, степях, полупустынях и пустынях), а также в Андах (Южная Америка). Несколько видов есть в степной части Европейской России. Поэтому род издавна имеет русское оригинальное название – хвойник.  Слово «хвойники», которое наш народ любит употреблять для обозначения хвойных вообще, для этой цели не годится. На самом деле, хвойники – это представители рода Эфедра. Людям показалось, что своими мелкими чешуевидными листьями эфедра напоминает хвойные. Что-то общее с некоторыми кипарисовыми, действительно, есть. Но еще больше эфедра похожа на хвощ, так как имеет членистые продолговато-бороздчатые стебли, сросшиеся в нижней части чешуевидные супротивные или мутовчатые (по 3) листья. Фотосинтез происходит, главным образом, в тканях стебля.

Ephedra alata - невзрачное пустынное растение из Северной Африки (ссылка на источник фотографии)

В отличие от хвощей – влаголюбивых растений, виды эфедры живут, главным образом, в бедных водой биомах – степях, полупустынях и пустынях, а также в горах на каменистых и известковых почвах. Все они адаптированы к жесточайшей экономии воды. В тропических и субтропических регионах земного шара (Анды, Тибет) они встречаются до высоты 4500–5300 м над ур. м. Севернее, в горах Памира, верхний предел их распространения находится на высоте около 4400 м. В бореальной зоне высотный предел их распространения понижается  еще  значительней:  в  горах Алтая  и Западного Саяна они не поднимаются выше 2500 м. Еще севернее, на гольцах Станового нагорья, верхний предел их распространения ниже 1700 м. Наконец, я Якутии, где на прибрежных галечниках и карбонатных остепненных склонах есть только один вид эфедры, он встречается до высоты 400 м над ур. м. Эфедры – исключительно светолюбивые растения, готовые ради высокой освещенности переносить и холод, и острый дефицит воды. В большинстве своем это низкорослые кустовидные растения; деревца высотой до 3-4 м есть только среди южноамериканских видов.

Эфедра односемянная (Ephedra monosperma) – самый морозоустойчивый из видов эфедры (встречается даже в Якутии). Имеет огромный ареал, на юге до Пакистана включительно  (ссылка на источник фотографии)

Растения почти всегда двудомные. Микростробилы у эфедры мелкие, округлые, сидят в пазухах листьев. Женские имеют 4 кроющих чешуевидных листа, которые при созревании семян становятся сочными (шишкоягоды) и приобретают яркую красную, оранжевую или желтую окраску. Это не лишено декоративности. Мясистый съедобный «околоплодник» предназначен для привлечения птиц, распространяющих семена эфедры.

 

 

 

 

Три стадии развития мегастробилов эфедры (справа налево): цветение, незрелые стробилы, зрелые стробилы (ссылка на источник фотографии)

Во многих видах эфедры, в том числе, российских, содержится псхотропный алкалоид эфедрин. По составу и свойствам он близок к адреналину. Его концентрация больше всего в молодых веточках. Применяется в народной медицине. Ранее эфедрин использовался также и как официальное лекарственное средство, однако в настоящее время его значение снижается. Тем не менее, он до сих пор используется, например, в бодибилдинге для подавления аппетита и сжигания жира. В России эфедрин относится к веществам, используемым для изготовления наркотиков. Уголовно наказуемы приобретение, хранение, сбыт, пересылка более чем 25 грамм эфедрина.

Род эфедра довольно большой, можно сказать, процветающий: до 70 видов. Мы не будем описывать здесь его происхождение, историю и систематику, а читателя, заинтересованного в знакомстве с этими вопросами, отошлем к замечательной статье Г.А.Пешковой.   

Монитипный род Вельвичия (Welwitschia), состоящий из единственного вида вельвичии удивительной (W. mirabilis). Она встречается в безводных тропических пустынях Юго-Западной Африки, как правило, песчаных. Вельвичия ни на что не похожа. Она является как бы «взрослым проростком». Ее одревесневший полый ствол похож на перевернутый усеченный конус, верхний диаметр которого может достигать 1 метра. Он почти полностью погружён в песок. От верхней части ствола отходят два супротивно расположенных кожистых листа, которые своим основанием растут со скоростью 10-15 см в год на протяжении всей жизни растения (лист может достигать 4-5 м в длину и почти 2 м в ширину). У взрослого растения листья разрываются на длинные ленты, постепенно отмирающие на своих концах. Живет вельвичия до 2 000 лет.

Род назван в честь Фридрих Вельвича – австрийского исследователя словенского происхождения. В течение некоторого времени он работал профессором ботаники в Лиссабоне, по поручению португальского правительства посетил Анголу, где в 1860 г. и открыл уникальное реликтовое растение. Собранный материал Вельвич отправил в Англию, знаменитому ботанику Джозефу Гукеру. Последний сделал точное описание образца, дал ему родовое название и видовой эпитет mirabilis, т.к. считал вельвичию «самым удивительным» из всех известных ему растений.

Представьте себя Ф. Вельвичем, впервые увидевшим это растение на юге Анголы. В своих мемуарах он написал, что просто не поверил своим глазам (ссылка на источник фотографии)

В классической работе, опубликованной в 1863 г., Дж. Гукер попытался установить родственные связи вельвичии. Он пришел к выводу, что вельвичия стоит ближе всего к двум другим, также очень своеобразным голосеменным - гнетуму и эфедре. Что же общего между этими тремя «отщепенцами» растительного мира? Оказывается, не так уж мало:

 

 

 

 

Во-первых, это совершенно необычное для современных голосеменных дихазиальное ветвление собраний стробилов; Дихазий - это тройчатое соцветие из одного верхушечного и двух супротивных боковых элементов.

Дихазиальное собрание мегастробилов вельвичии (ссылка на источник фотографии)

 

 

 

 

Второй объединяющий признак - наличие похожего на околоцветник и околоплодник покрова вокруг стробилов, что также совершенно необычно для современных голосеменных.

Созревшие "ягоды" центральноазиатского вида Ephedra sinica (ссылка на источник фотографии)

Есть и другие важные для таксономии признаки, которые сближают три рода гнетовых:

- признаки прошлой обоеполости стробилов, особенно хорошо выраженные у вельвичии;

- наличие сосудов (как у цветковых) в древесине, резко отличающее их от всех остальных голосеменных, как современных, так и вымерших;

- общие черты в строении оболочки пыльцевых зерен, двусемядольные зародыши, супротивные листья, отсутствие смоляных ходов и кое-что еще.

Гнетум и вельвичия не переносят ни зимних морозов, ни осенне-весенних заморозков. Поэтому для России не годятся категорически. Ефедра же, наоборот, вполне годится, ибо является не просто российским, но даже и сибирским родом. Еще не так давно в Сибири числилось всего три вида (Ханминчун В.М. Сем. Ephedraceae – Эфедровые, Хвойниковые // Флора Сибири: Lycopodiaceae – Hydrocharitaceae. Новосибирск, 1988. Т. 1. С. 85–86). Однако специальные исследования Г.А.Пешковой в сибирских гербариях показали, что их не менее 12 (Пешкова Г.А. Семейство Хвойниковые, или Эфедровые – Ephedraceae во флоре Сибири // Turczaninowia. 2004. Т. 7, Вып. 2. С. 58–68). Эфедра распространена в самых сухих районах Сибири. Это степной юг Западной Сибири, Центральный Алтай, межгорные котловины в Саянах, Забайкалье. Впрочем, не будем пересказывать статью. Лучше прикрепим ее целиком для любознательного читателя.

Актуальна ли эфедра как садовое декоративное растение? Вполне. У некоторых видов налицо своеобразный облик и выраженная декоративность. Почти все виды засухоустойчивы, а многие еще и морозоустойчивы, неприхотливы в отношении почвы. Многие ценители каменно-альпийской флоры считают их достойными и интересными растениями для альпинария. Однако постановлением Правительства Российской Федерации от 3 сентября 2004 года представители рода Ephedra включены в список растений, содержащих наркотические вещества, которые запрещены для культивирования на территории Российской Федерации. На тот случай, если его отменят, сообщим, что выращивание хвойников не представляет особого труда. Солнечное место и не слишком питательная легкая по механическому составу, хорошо дренированная почва со щелочной реакцией обеспечат нормальное развитие растений. Единственным капризом будет только требование защитить их от переувлажнения, особенно в зимний период. Необходим качественный, полноценный дренаж. Размножить эфедру проще всего укоренением полуодревесневших (летних) черенков в парнике с умеренной температурой воздуха.

Автор  С.Н.Горошкевич

Комментарии

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ
НОВОСТИ
Мужской апомиксис и суррогатное материнство у Cupressus dupreziana
Новая большая статья про дендроарт: история, терминология
Адаптивная эпигенетическая память открывает новые возможности в интродукции хвойных
Новый рекорд продолжительности жизни у хвойных
ООО "САДиК" - генеральный спонсор Российского общества селекции и интродукции хвойных
БОЛЬШЕ НОВОСТЕЙ
Главная      ::      Тематические рубрики      ::      Таксономические рубрики      ::      База данных      ::      Вопросы      ::      Форум      ::      Регистрация
Российское общество селекции и интродукции хвойных © 2015г
Разработка сайта: Almeria