Следующая, более высокая и более «населенная», ступень систематической лестницы — семейство аралиевых — объединяет около 850 видов, ареал которых включает, главным образом, влажные тропики и субтропики. В умеренной зоне представители семейства растут в прибрежных районах с влажным и теплым климатом. У многих видов стволы, ветви и черешки колючие, что защищает растения от животных. К сожалению, такой колючести явно не хватает женьшеню, так как его побеги, особенно у молодых растений, часто поедаются лесными мышами в годы их массового размножения. Сохранившиеся, возможно, с далеких времен рудиментарные колючки — редкие мягкие волоски на листьях — не останавливают многочисленных травоядных грызунов.
Другие отличительные черты семейства аралиевых — сложные листья (чаще пальчатосложные), крупные соцветия, состоящие из зонтиков, реже кистей или колосьев, мелкие и невзрачные цветки, опыление — насекомыми, распространение плодов — птицами. Многочисленные
черты сходства растений в рамках семейства, общность происхождения, биологических и экологических свойств позволяют предполагать и однотипность химического состава.
Поднимемся на следующую ступень таксономической иерархии. К порядку аралиевых наряду с одноименным семейством относится также семейство зонтичных, имеющее очень похожее строение соцветий. Это крупное и важное в хозяйственном отношении семейство включает около 3 тысяч видов травянистых растений, распространенных почти по всей суше. На уровне порядка родственниками женьшеня являются в частности, морковь, укроп, петрушка, кориандр и другие травы, произрастающие на наших огородах.
Женьшень— многолетнее травянистое растение с ежегодно отмирающим побегом и зимующими подземными органами. Его строение кратко можно охарактеризовать так. У взрослой особи отходящий от корневища тонкий вертикальный стебель высотой 10—40 см заканчивается розеткой из 2—6 листьев пальчатосложного расчленения. Каждый лист состоит из 3—5 листочков эллипсоидной формы с мелкими зубчиками по краю и редкими щетиновидными волосками вдоль жилок. В фазу цветения из центра листовой розетки как продолжение стебля выходит цветонос («стрелка») длиной 10—30 см, заканчивающийся соцветием в виде простого зонтика из 5—75 цветков. Ниже конечного соцветия на цветоносе могут располагаться боковые дополнительные зонтички или одиночные бутоны. Цветки зеленовато-белые, мелкие, обоеполые, то есть с мужскими и женскими органами — тычинками и пестиком. Число элементов цветка (чашелистиков, лепестков венчика, тычинок) —5. Столбиков у пестика два. Завязь двугнездная, редко трехгнездная. Ярко-красный в спелом состоянии фасолеобразный плод заключает белые или светло-желтые косточки с неровной морщинистой поверхностью. Корень мясистый, стержневой, желтый, на изломе белый, сочный, со специфическим запахом, имеет несколько ответвлений и много мелких отростков и придаточных корней. Корневище тонкое, у старых растений — длинное, имеет стеблевые рубцы от опавших побегов и несет в пазухах бывших стеблей спящие почки, а на вершине — чаще всего одну почку возобновления.
В естественных условиях женьшень распространен в Приморском крае, на севере КНДР и северо-востоке КНР. Произрастает на горных склонах различной ориентации относительно сторон света, на высоте 200—700 метров над уровнем моря в многоярусных, разнообразных по составу хвойно-широколиственных лесах, где находит для себя оптимальные температурно-влажностные и почвенные условия. Эти леса заселены кленами, липой, грабом, кедром корейским, пихтой цельнолистной и лианами (лимонник, актинидии, виноград). Почвы — влажные бурые горно-лесные оподзоленные с комковато-зернистой структурой и большим количеством продуктов выветривания коренных пород (мелкий щебень), благодаря чему почва влаго- и воздухопроницаема. Мощный гумусовый горизонт толщиной 15—20 см имеет слабокислую реакцию (pH = 5,4—6,5) и высокое содержание гумуса (10 — 20%).
Женьшень чувствителен к весенним заморозкам. В период вегетации при температуре —2...—3°С на почве поражаются не только молодые, но и взрослые растения, особенно ранимы генеративные органы (цветочные бутоны). Корни во время зимнего покоя переносят значительное охлаждение и сохраняют жизнеспособность даже в промерзшей почве, однако нуждаются в укрытии на зиму лесной подстилкой и снегом.
Женьшень как представитель третичной флоры — теплолюбивое растение. Об этом косвенно говорит его произрастание в средних частях горных склонов, где безморозный период длиннее, чем в низинах и на вершинах сопок. Однако температура почвы выше 25°С, что характерно для оранжерей и комнатных условий, неблагоприятно сказывается на растениях: листья теряют упругость, побеги поникают. Это, по-видимому, одна из причин, служащих препятствием для выращивания драгоценного дальневосточного реликта в жарком климате среднеазиатских республик. Другая причина — требования к влажности. Являясь типичным мезофильным растением, историческое развитие которого происходило в муссонном климате, он, как и большинство аралиевых, не может существовать как вид в условиях низкой в период вегетации относительной атмосферной влажности, по-видимому, меньше 60%. Такая особенность женьшеня частично связана со слабым развитием устьиц — отверстий в покровном слое клеток на нижней поверхности листьев. Имеющихся устьиц недостаточно, чтобы обеспечить необходимое испарение воды а охлаждение листьев в сухом и жарком воздухе. Поэтому прямые солнечные лучи приводят к перегреву вегетативных органов, нарушению физиологических процессов, появлению ожогов и полной гибели побегов.
Существовавшее ранее представление о тенелюбивости женьшеня, сформировавшееся при изучении его естественных мест обитания, пересмотрено. Установлено, что это вынужденная тенелюбивость, которую правильнее называть теневыносливостью. Сильнее, чем недостатка света, женьшень «боится» конкуренции в корневой сфере со стороны других, растений, эволюционно более молодых быстрее развивающихся и заглушающих молодые побеги реликта. Он не растет па задерненных почвах, покрытых сплошным и высоким травяным покровом, и поэтому вынужден мириться с недостатком света, более или менее хорошо развиваясь в тенистых местах, свободных от других травянистых растений. В условиях культуры при увеличении освещенности до 50% от максимально возможного солнечного освещения интенсивность ростовых процессов возрастает.
Фенология женьшеня в Приморском крае такова. Побеги из зимовавших корней и всходы из семян появляются в период с 7 до 20 мая, листья разворачиваются в течение недели. Массовое цветение приходится на конец июня. Покраснение плодов, свидетельствующее об их созревании, начинается в первой декаде августа, у взрослых растений раньше, чем у молодых. Отмирание надземных побегов происходит в первой половине октября, вегетация длится около 150 дней.
В индивидуальном развитии женьшеня выделяют следующие этапы. Зарождается новая особь, как и подавляющее большинство живого на Земле, в момент оплодотворения — слияния генетического материала женской яйцеклетки и содержимого мужского пыльцевого зерна. Сразу после оплодотворения начинается разрастание завязи, происходит формирование семени внутри плода и его созревание, которое заканчивается во время приобретения плодом ярко-красной окраски, что, занижает в благоприятных условиях 35—40 дней с момента опыления. Созревшие плоды могут длительное время находиться на материнском растении, вплоть до увядания побега, однако большая часть их опадает раньше из-за ослабления связи с плодоножкой, когда «ягоды» становятся очень чувствительными к колебаниям стебля и обрываются при порывах ветра, от крупных капель дождя.
Мясистые плоды женьшеня (сочные костянки) не имеют каких-либо специальных приспособлений, для распространения (колючек, крыльев) и разносятся птицами, которых привлекает яркий цвет и, вероятно, вкус мякоти. Пребывание семян в желудочно-кишечном тракте птиц не сказывается отрицательно на жизнеспособности первых, что проверено в специальных опытах.
Семена, вынутые из спелых плодов и посаженные, не дают всходов. Это обусловлено их морфологической и физиологической незрелостью — очень малыми размерами зародыша (зачатка будущего растения) и низкой активностью ферментов, расщепляющих запасные вещества семян. Такая особенность, проявляющаяся в продуцировании семян, не способных к прорастанию и требующих длительного времени для дозревания вне материнского растения, по-видимому, значительно снижает шансы вида в борьбе за существование. Эту особенность специалисты объясняют древностью женьшеня и находят ее у всех представителей семейства аралиевых и у других реликтовых растений.
На заре становления женьшеня как биологического вида и в эпоху его расцвета семена, находили благоприятные, условия для дозревания во влажной атмосфере третичных лесов под мощной подстилкой при длительном теплом периоде. Исследования показали, что для достижения зародышем нормальных размеров он должен увеличиться в длину в 9 раз, при этом семена должны не менее четырех месяцев находиться при температуре 18—20°С, высокой влажности и доступности кислорода. В этих условиях преодолевается морфологический покой, когда зародыш из недифференцированного зачатка превращается в миниатюрный прототип будущего растеньица с расчлененным листочком и корешком.
В нынешних месторождениях дикорастущего женьшеня семена редко находят такие условия в течение первой осени после опадения с материнского растения. Процесс структурного доразвития зародыша продолжается следующим летом. По окончании этого процесса семена еще не способны давать всходы, пребывая в состоянии физиологического покоя, который преодолевается в течение зимнего периода при температуре, близкой к нулевой. В это время происходят скрытые от глаз биохимические изменения, заключающиеся в синтезе, постепенном накоплении и активации ферментов, требующихся для прорастания зародыша. Только после этого при весеннем повышении температуры из семечка появляется корешок, затем листок, к свету устремляется дуговидно изогнутый «стебелек», несущий миниатюрный листочек. Некоторые побеги не могут пробиться через листву и опавшие ветки, накопившиеся за 21 месяц, после попадания семени в почву. Нa этом заканчивается у них неудавшаяся жизнь. Более удачливые собратья, не съеденные грызунами, не придавленные сухой веткой или кедровой шишкой, у которых хватило энергии вынести лист над поверхностью почвы, превращаются в проросток или всход. Эта стадия длится две-три недели, пока молодое растеньице развивается за счет запасных веществ семени.
Из сказанного ясно, сколько препятствий встречает зародившееся семя, пока станет проростком. В связи с этим неудивительна очень низкая эффективность естественного семенного размножения женьшеня в лесу. По тому, сколько плодов созревает на взрослом растении и сколько растет вокруг него «деток», можно заключить, что примерно одно из 200—300 семян дает побег, способный дожить до конца своего первого вегетационного периода, когда вероятность дальнейшего благополучного существования уже возрастает.
После стадии проростка наступает ювенильный (юношеский) период, в котором растение пребывает несколько лет, пока остается однолистным. В следующую — виргинильную (девственную) — фазу оно вступает с появлением двухлистного побега.
К этой стадии относятся все вегетативно развитые особи с габитусом взрослого растения, но не достигшие половозрелого состояния и не имеющие генеративных органов. Самый длительный период— зрелое состояние — начинается в год первого цветения. С наступлением старческого этапа стебель укорачивается и утолщается, листья огрубляются, количество плодов снижается, цветение полностью прекращается.
Продолжительность указанных этапов значительно зависит от условий обитания растения. Максимальная длительность жизни в дикой природе, подсчитываемая по количеству рубцов на корневище от опавших стеблей, составляет 150 лет. При другом способе расчета, основанном на ежегодном среднем приросте массы корня в 1 грамм и на максимальном, известном весе корней 300—400 грамм, продолжительность жизни увеличивается до 400 лет. Как «дряхлеющий» женьшень оканчивает свою жизнь — неизвестно. Наверное, он, окруженный немногочисленными членами своей «семьи», впадает в длительный «сон», от которого уже не пробуждается никогда и который бесчисленные живые обитатели почвы заканчивают, вовлекая вещества, накопленные за десятилетия, в бесконечный природный кругооборот. Возможно, кому-нибудь из старых корневщиков и удалось наблюдать эту фазу увядания растения, но науке об этом ничего не известно. И не случайно. Маловероятно, что при нынешнем спросе на женьшень и интенсивной эксплуатации его лесных запасов имеется хоть одно растение, погибающее в возрасте 150—400 лет от старости.
Комментариев нет:
Отправить комментарий