Общая характеристика и морфология строения растений семейства Лотосовые

Общая характеристика и  морфология строения растений семейства  Лотосовые

     Семейство Лотосовые (Nelumbonaceae) – входит в состав подкласса Магнолииды (Magnoliidae). Включает всего один род Лотос (Nelumbo).

     На  земном шаре произрастает два вида лотосов: Лотос орехоносный ( Nelumbo nucifera), обитатель Старого Света — широко известное водное растение. Граница его ареала на севере проходит по бассейну реки Амур, а на юге она опускается к тропикам Северной Австралии. Второй вид — Лотос желтый, или ( Nelumbo lutea ) распространен в Новом Свете.(рис.2)

     Лотос — растение травянистое, земноводное, стебли его превратились в ползучие корневища, которые погружены в  песчаный донный субстрат водоема (рис.1). Корневище мощное, симподиально ветвящееся, с хорошо выраженными шаровидными узлами, от которых отходят многочисленные корни, на зиму в корневищах откладывается крахмал, благодаря чему они очень разрастаются в толщину, имея вид крупных огурцов. В узлах корневищ образуются почки, в которых формируются как листья, так и цветки. На поперечном срезе через корневище видно, что оно пронизано многочисленными одиночными пучками, расположенными концентрическими кругами (рис.1), разделенными крупными воздухоносными полостями схизогенного происхождения.

     Листья  у лотоса двух типов: одни подводные, сидячие, широко ланцетной формы, чешуе видные, с параллельным жилкованием, обычно плотно охватывающие молодые почки и точки роста корневища; другие надводные, или воздушные, плавающие и высоко поднимающиеся над водой. Надводные листья имеют округлощитовидную форму, длинный черешок, усаженный шиловидными выростами. У плавающих листьев листовая пластинка плоская, а у стоячего — воронковидная. Обычно экскурсоводы в ботанических садах демонстрируют интересную особенность листьев лотоса — их несмачиваемость. Вода, подобно ртути, собирается на верхней поверхности листа в крупные капли. Это объясняется наличием на верхней поверхности листа хорошо развитого воскового налета и сильно выраженных кутинизированных бугорков, образованных выростами на эпидермальных клетках. Жилкование воздушных листьев лучистое: из центра листа от места прикрепления черешка радиально расходятся 12—25 жилок, которые многократно вильчато ветвятся, за исключением одной перисторазветвленной средней жилки, выходящей к краю листа в области выемки, имеющейся на листовой пластинке. В утренние часы в центре воронковидных стоячих листьев собирается роса, которая, как и роса на листьях алхемиллы, использовалась химиками древности для опытов. В тканях листьев лотоса имеются большие воздухоносные полости, обеспечивающие растению избавление от избыточного увлажнения. Устьица на листьях лотоса располагаются только с верхней стороны, будучи глубоко погруженными в бугорчатую ткань эпидермы.

     Цветки  лотоса исключительно красивы. Они  очень крупные (диаметром до 30 см), одиночные, пазушные, обоеполые, спироциклические. У лотоса орехоиосного цветки ярко-розовые, хотя лепестки в основании обычно более бледные, чем на верхушке. У американского лотоса лепестки желтые, причем в основании с кремовым оттенком, а на верхушке более светлые. Имеется культурная форма с белыми цветками, которая разводится во многих оранжереях и ботанических садах мира. Цветки обладают слабым, но очень приятным коричным запахом. Они высоко поднятые, как и листья, над водой на прямой длинной цветоножке, которая подобно листовым черешкам покрыта шиповидными выростами. Цветки лотоса обладают положительным гелиотропизмом, т. е. всегда обращены в сторону солнца. Несколько ниже места прикрепления цветка имеется так называемая зона реагирования, в которой он меняет свое положение. Именно эта связь с солнцем послужила одной из причин для обожествления лотоса древними египтянами и индусами. Чашелистиков у лотоса только 2. Лепестки многочисленные (22—30), располагаются спирально и не вполне ясно отграничены от чашелистиков. Многочисленные тычинки также располагаются спирально; они крупные, с большим мясистым связником, продолженным выше пыльников и обычно загнутым внутрь цветка, и двумя длинными пыльниками; пыльники внешних тычинок экстрорзные, а внутренних — интрорзные и латрорзные. Пыльцевые зерна трехбороздные, с очень своеобразной поверхностью зерен. Гинецей погружен в сильно разросшееся цветоложе, которое имеет обратноконическую форму. Отдельные бочонковидные по форме плодолистики располагаются спирально или почти кольчато и имеют сидячее блюдцевидное рыльце. Созревая, плодолистики образуют односемянные орешки с темным очень прочным деревянистым околоплодником и дыхательным отверстием близ рыльца (табл. 17). Зародыш лотоса очень крупный, с массивными, мясистыми бесцветными семядолями и почечкой с двумя первыми темно-зелеными листьями. Запасные питательные вещества семени заключаются в семядолях, очень скудный эндосперм расходуется целиком на ранних стадиях развития зародыша, и все взрослое семя заполнено зародышем.

     Семена  лотоса сохраняют всхожесть в  течение очень длительного времени. Известен случай, когда орехи лотоса, пролежавшие не менее тысячи лет  в погребенных торфяниках Северного  Китая, после соответствующей обработки  их кожуры проросли и дали цветущие растения.

     Немного из истории

     Лотос издавна привлекал к себе внимание человека. Об этом свидетельствуют  многочисленные памятники искусства  и литературы. Интерес к лотосу был связан с его использованием в качестве пищевого, лекарственного и также культового растения.

     Следует заметить, что священный лотос  древних египтян, из которого был  рожден бог Ра и который служил троном для Исиды и Осириса, - растение другое, это знаменитая нильская кувшинка ( Nymphaea lotos ).

     Лотос - священное растение Востока. Ему многие века поклонялись на Востоке, он занимал почетное место в религиозных обрядах, преданиях и легендах, об этом свидетельствуют многочисленные памятники письменности, архитектуры и искусства. Мифопоэтическая традиция Древней Индии представляла нашу землю как гигантский лотос, распустившийся на поверхности вод, а рай - как огромное озеро, поросшее прекрасными розовыми лотосами, где обитают праведные, чистые души. Белый лотос - непременный атрибут божественной власти. Поэтому многие боги Индии традиционно изображались стоящими или сидящими на лотосе или с цветком лотоса в руке. На лотосе восседает Будда и покоится Брахма. Вишну-демиург вселенной держит в одной из четырех рук лотос. “Лотосовые богини” изображаются с цветком лотоса в волосах. Обильный дождь из лотосов полил с неба в момент рождения Будды, и всюду, где только ступала нога божественного новорожденного, вырастал огромный лотос. 

     В Китае лотос почитался как  священное растение еще до распространения  буддизма. Так, одна из восьми бессмертных, добродетельная дева Хэ Синь-гу изображалась держащей в руках “цветок открытой сердечности” - лотос. В китайской живописи была широко распространена тема “западного рая” - лотосового озера. Каждый лотос, растущий на этом озере, соответствует душе умершего человека. В зависимости от добродетельности или греховности земной жизни человека цветы лотоса либо расцветают, либо вянут. 

     Почему  же и в древности и в наши дни люди поклоняются этому растению? Может быть, причина в том, что  его цветки изумительно красивы и всегда повернуты к солнцу? А может быть, в том, что оно давало людям вкусную пищу и лекарство от многих болезней. Как лекарственное растение лотос был известен в Китае за несколько тысячелетий до новой эры. В традиционной китайской, индийской, вьетнамской, арабской, тибетской медицине для приготовления лекарств использовали все части растения - семена целиком или их крупные мучнистые зародыши, цветоложе, лепестки, цветоножки, тычинки, пестики, листья, корни и корневища. 

     В наше время в растении обнаружены различные биологически активные вещества, в основном алкалоиды и флавоноиды. Препараты из лотоса употребляются в качестве тонизирующего, кардиотонического, общеукрепляющего средства. Кроме того, лотос - ценное пищевое и диетическое растение. В странах Юго-Восточной Азии его издавна используют в питании и специально выращивают как овощ. Корневища едят в сыром, вареном, жареном виде, маринуют на зиму. Из корней варят суп, получают крахмал и масло. Молодые листья употребляют в пищу наподобие спаржи. Семена едят сырыми и засахаренными как лакомство, засахаривают и кусочки корневищ -получается своеобразный “мармелад”. Из семян и корневищ приготовляют муку. Едят даже тычинки и стебли.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Распространение

     У лотоса орехоносного цветки розовые, а у желтого, о чем говорит уже его название, желтые. Первый вид известен только в Старом Свете, где он произрастает в Северо-Восточной Австралии, на островах Малайского архипелага, Филиппинских островах, в Южной Японии, на острове Шри-Ланка, на полуостровах Индостан и Индокитай, в Китае, на советском Дальнем Востоке в Хабаровском и Приморском краях, а также по берегам Каспийского моря — в устье реки Куры и дельте Волги. Имеются два противоположных взгляда на произрастание лотоса по побережью Каспийского моря.

     Одни  считают, что он сохранился с доисторических времен, другие связывают его появление  здесь с деятельностью человека. Известно, что большую роль в распространении  лотоса в Юго-Восточной и Южной  Азии, например в Индии, сыграло разведение его в культуре. В настоящее время все места произрастания лотоса в Индии связаны исключительно с поселениями или археологическими памятниками. Второй вид — лотос желтый — распространен в южных районах Северной Америки, в Центральной Америке и северной части Южной Америки, заходит также на Гавайские и Большие и Малые Антильские острова и остров Ямайка. Сегодняшнее достаточно широкое распространение лотоса как в Старом, так и Новом Свете в значительной мере создано благодаря деятельности человека в результате разведения этого растения в культуре на протяжении нескольких тысячелетий. Лотос, как растение с достаточно широким ареалом, произрастает в самых различных условиях. Так, в Австралии, Индонезии, Индии, Юго-Восточном Китае, на острове Шри-Ланка он растет в условиях жаркого тропического климата и продолжительной инсоляции. В Северном Китае, на Дальнем Востоке и в европейской части СССР лотос находится в довольно суровых условиях, переносит зимние морозы, достигающие 30°С и ниже. Как правило, он растет в проточных водоемах — в заболоченных местах, озерах и речках с медленным; течением. В дельте Волги он поселяется в ильменях и заливах на взморье, а также вдоль берегов многочисленных проток, так характерных для дельт больших рек. С каждым годом в связи с поднятием дельты и продвижением ее в глубь Каспийского моря лотос переселяется все ниже в места с более благоприятной почвой и проточной водой, покидая прежние местообитания. Например, намного выше (по течению Волги) современных мест произрастания лотоса находится село Табала. Это слово означает калмыцкое название лотоса, росшего когда-то на этом месте. Интересно, что в годы пониженного уровня воды лотос наряду с другими земноводными растениями, такими, как кувшинка, чилим, оказывается нередко на суше, продолжая нормально развиваться. В Индии в Кашмирской долине лотос произрастает на высоте до 1560 м над уровнем моря. Это наибольшая высота, на которую он поднимается. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Использование лотоса.

       Культура  лотоса была известна уже первобытным обитателям Южной и Юго-Восточной Азии, а американские индейцы, особенно жившие по берегам рек Теннесси и Камберленд, и туземцы северной оконечности Южной Америки до прихода туда европейцев очень широко использовали лотос в пищу, называя его водяным маисом. Сельское население Китая, Индии и Японии до сих пор использует семена и корневища лотоса для изготовления муки и получения крахмала, сахара и масла. Из корневищ нередко варят суп или готовят их в качестве гарнира, подобно картофелю. Среди кондитерских изделий Китая и в наше время славятся засахаренные нарезанные ломтиками корневища лотоса, напоминающие по вкусу мармелад. В Астраханской области лотос до недавнего времени использовало местное население для откорма свиней и домашней птицы. До объявления зарослей лотоса заповедными их урожай нередко уничтожали целиком, что грозило гибелью этому растению. Использование корневищ и семян лотоса в пищу объясняется высоким содержанием в них крахмала (до 50%), а также сахара, жиров и витамина С. Первое упоминание лотоса в числе других лекарственных растений находят в китайских источниках, составленных более 3000 лет до н.э. Уже в древности народная медицина применяла все части растения лотоса — корневища, листья, цветоножки, лепестки, тычинки, плодики — для лечения заболеваний нервной и сердечно-сосудистой систем. Издавна в Китае, Индии и Древнем Египте лотос считали священным растением, чему способствовало его широкое практическое значение, а также удивительная красота и положительный гелиотропизм цветков. Его применяли при погребениях, и нередко его цветки находят в древнеегипетских гробницах. Изображения лотоса встречаются довольно часто в памятниках архитектуры Египта и Ассирии, где он наряду с папирусами и кувшинками приводится как характерный элемент водного ландшафта. Нередко стилизованное изображение лотоса украшает пилястры колонн. Однако следует обратить внимание на то, что иногда лотосом ошибочно называют изображения кувшинок (род Nymphaea) из семейства кувшинковых. Лотос относится к числу тех растений, роль которых в жизни человека очень велика, начиная от применения его в народной медицине и кончая поэзией, воспевающей его красоту и загадочность.         

       В странах Юго-Восточной Азии лотос  издавна возделывают по типу рисовой  культуры на запруженных террасированных низинах. Его обычно высаживают семенами весной, предварительно разбив оболочку и помещая в ком глины, который опускают на дно водоема. Урожай собирают осенью, оставляя часть для очередных посадок следующего года.

Представители

     Лотос орехоносный, или индийский — Nelumbo nucifera   
Область распространения лотоса орехоносного обширна. Он растет в северо-восточной части Австралии, на островах Малайского архипелага, острове Шри-Ланка, на Филиппинских островах, на юге Японии, на полуостровах Индостан и Индокитай, в Китае. На территории России лотос встречается в трех местах: по берегам Каспийского моря в дельте Волги и устье Куры, на Дальнем Востоке и в Кубанских лиманах, на восточном побережье Азовского моря. На Кубани лотос появился уже в наше время благодаря энтузиазму ученых. В 1938 году гидробиолог С. К. Троицкий впервые стал высаживать привезенные из Астрахани семена в кубанских лиманах - водоемах, расположенных по восточному побережью Азовского моря, в основном в дельте реки Кубани. Не сразу лотос прижился, первые посадки почти исчезли из-за изменения экологических условий. В 60-е годы ботаник А. Г. Шехов стал возрождать лотос в лиманах, и уже через 10 лет растения сильно разрослись и прижились. 

     Лотос каспийский — Nelumbo caspica. 

     По  поводу появления лотоса на Каспии существуют разные гипотезы. Одни исследователи полагают, что лотос сохранился здесь как реликтовое растение с третичного периода. По мнению других, лотос был завезен в эти места странствующими купцами, или монахами-буддистами - в соседней Калмыкии, как известно, исповедуется буддизм. Высказывалось даже мнение, что лотос занесли на Каспий перелетные птицы. 

     Лотос на Каспии называют каспийской розой, астраханской розой, чулпанской розой, так как впервые он был обнаружен  в Чулпанском заливе. В 1 764 году петербургский профессор ботаники И. П. Фальк послал орехи неизвестного растения с устья Волги в Швецию Карлу Линнею, который и определил это растение как лотос на основе описанного им ранее материала из Индии. Растет каспийский лотос в ильменях-дельтовых озерах, в заливах на взморье, вдоль берегов многочисленных проток на мелководьях с хорошо прогреваемой водой. В годы когда уровень воды сильно понижается, лотос нередко оказывается на суше, но продолжает нормально развиваться, и не вымерзает даже в морозные и малоснежные зимы. Цветет лотос в июле - начале августа, а в сентябре созревают плоды. Вкусные орешки лотоса всегда привлекали местных жителей, которые собирали их в неумеренных количествах и не только ели сами, но и кормили домашнюю птицу и свиней. К концу XIX века заросли лотоса в дельте Волги стали исчезать. В 1919 году был создан Астраханский государственный заповедник, и под влиянием заповедного режима площади, занятые лотосом, значительно расширились. Однако в некоторых местах в результате деятельности человека лотос исчезает.

     Лотос желтый, или американский — Nelumbo lutea  Распространен в Новом Свете. Он встречается в Северной и Южной Америке, на Антильских и Гавайских островах. В Восточном полушарии его выращивают лишь в ботанических садах. Сведений о культуре лотоса желтого очень мало. Из литературы известно, что содержать его следует в бассейне при температуре не выше 20°С, так как в более теплой воде он не зацветает. 

     Интродукция лотоса желтого успешно прошла на Кубани.  Из ботанических садов Сухуми, Душанбе, Ташкента и из Сочи были получины семена. Посеянные весной на мелководье, они хорошо проросли и в середине мая (на 10-15 дней позже л. индийского) на поверхности воды появились плавающие листья. 

     На  другой год плавающие листья у сеянцев появились уже в начале мая. В июне развились надводные листья, в июле — бутоны, а цветки диаметром около 20 см начали распускаться в сентябре. К концу октября было собрано более 60 зрелых семян-орешков. Температура воды в водоеме в течение лета неоднократно повышалась до 25-35°, и тем не менее, растения дружно цвели и обильно плодоносили. В дальнейшем развитие листьев, бутонов, цветение и созревание плодов у л. желтого также происходило позже, чем у л. индийского. Лишь воздушные листья у него оказались более долговечными по сравнению со вторым видом. 

     В массе л. желтый представляет красочную  картину. Поверхность воды устилают плавающие листья, а над ними возвышаются  на стройных, высоких (до 1 м) черешках круглые, около 70 см в диаметре, воздушные надводные листья. Многочисленные желтые или кремовые цветки раскрываются на восходе солнца. Они более ароматны нежели у л. индийского. К полудню лепестки смыкаются в плотный бутон. Так повторяется 4-5 дней, а затем лепестки опадают. Поверхность листьев и цветки покрыты тончайшим восковым налетом. Плоды л. желтого напоминают раструб садовой лейки. На его поверхности в ячейках созревает до 25 круглых орешков диаметром около 1 см с твердой оболочкой. Всхожесть сохраняется чрезвычайно долго. 

     Корневище залегает на глубине 60 см. Из каждого узла отрастают многочисленные корни, два листа и цветонос. Благодаря постоянному росту корневищ цветение л. желтого продолжается до октября-ноября. В настоящее время этот вид обитает на Кубани в двух водоемах: в ботаническом саду КГУ и в станице Марьянской. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Размножение

     В естественных условиях лотос размножается преимущественно вегетативно с  помощью корневищ, которые в весенне-летнее время активно растут и ветвятся, давая тонкие шнуровидные молодые  корневища, называемые столонами. Они обеспечивают размножение растений и быстрое завоевание ими большого пространства. Нередко растения одной заросли оказываются связанными общей системой корневищ, достигающих огромной длины:. Например, американскими учеными было подсчитано, что длина сети корневищ лотоса желтого на площади около 4000 м2 составляла свыше 340 км.

     В Европе лотос начали выращивать как  декоративное растение с конца XVIII века. Его сажали в оранжереях, а там, где позволял климат, - в открытых водоемах садов и парков. Профессионалам и умелым садоводам выращивание лотоса вполне удается. Лотос хорошо растет при температуре воды 25-30 С, для него необходимы длительный вегетационный период и постоянное солнечное освещение. В искусственных открытых водоемах для лотоса готовят специальный грунт, состоящий из ила, песка и небольшого количества глины и гравия. Вода должна быть чистой, мягкой, слабопроточной. В небольших водоемах периодически добавляют свежую воду, а иногда воду полностью заменяют. 

     Размножают  лотос семенами и делением корневища в марте-апреле. Твердую оболочку семян надпиливают напильником, затем семена кладут в банку с теплой водой и ставят в солнечное место. Через несколько дней оболочка семян лопается, один за другим показываются маленькие листочки, а дней через 20 и тоненькие корешки. Молодые растения высаживают или сразу в водоем, если вода уже достаточно прогрета, или в горшки, которые ставят в емкость с водой. Первоначальный уровень воды поддерживают в пределах 6 см, затем по мере роста растений их пересаживают в емкости большего объема, а уровень воды повышают до 20-40 см. Листья лотоса должны плавать на поверхности. При соблюдении всех этих условий с мая по июль на растении образуется много листьев, а в конце июля - начале августа появляются цветки. В некоторых странах-в Корее, на севере Китая, в Германии воду из водоемов, где выращивается лотос, зимой спускают, а дно водоема укрывают толстым слоем листьев или каким-либо утеплителем - чтобы предохранить растения от вымерзания. Можно выращивать лотос в помещении в больших аквариумах. В средней полосе России зимой предпочтительно хранить в погребе в ящике с сырым песком при температуре около 10 °С.

     Приложение 

     Рис.1 

     Рис.2 
 
 
 
 

     Список  литературы

     Барабанов Е.И., Зайчикова С.Г.. Ботаника. М.: Академия. 2006. 448с.:ил.

     Сергиевская Е. В. Систематика высших растений. Практический курс. СПб.: Лань. 1998. 448с.:ил.

     Миркин  Б.М., Наумова Л.Г., Мулдашев А.А. Высшие растения. М.: Логос. 2001. 264с.:ил.

     http://flower.onego.ru/voda/nelumbo.html