Основен наука

Поръчка на растенията Solanales

Съдържание:

Поръчка на растенията Solanales
Поръчка на растенията Solanales
Anonim

Solanales, ред картофи на цъфтящи растения, включително пет семейства с 165 рода и повече от 4,080 вида. Две от семействата са големи и съдържат едни от най-високо култивираните растения: Solanaceae (нощници) и Convolvulaceae (сутрешни слави).

Solanales принадлежи към основния астериден клад (организми с един общ предшественик), или симпетална линия на цъфтящи растения, в групата на ботаническата класификация на Angiosperm Phylogeny III (APG III) на евстерида I (виж покритосеменна гледна точка). Редът е най-тясно свързан с Ламиалес и Гентианалес.

Solanaceae

Най-голямото семейство в Solanales е Solanaceae, семейството на картофи или пасища, което включва около 100 рода и близо 2500 вида. По-голямата част от тях са тропически, но семейството е добре представено и в умерени региони. Най-голямото му разнообразие е съсредоточено в Западна Южна Америка, простирайки се до Централна Америка и Мексико. Семейството включва големи културни растения като картофи, домати, чушки, патладжани, тютюн и градинската петуния. По-малко известни членове на семейството включват Physalis ixocarpa (tomatillo) и Solanum betaceum (тамарило или дървен домат), които са широко използвани в Мексико, Централна Америка и Андите.

Сред важните декоративни родове в Solanaceae са Brugmansia, Cestrum, Nicandra, Nicotiana, Nierembergia, Petunia, Salpiglossis, Schizanthus, Solandra и Solanum. Видовете Никотиана, отглеждани като декоративни, са различни от тези, които произвеждат тютюн.

Solanaceae съдържа изключително богат набор от лечебни растения. Важните алкалоиди, получени от Solanaceae, включват атропин, който се използва като мускулен релаксант и като антидот за няколко вида отрови (напр. Отравяне с нервни газове). Много видове са токсични; смъртни случаи са били приписани на картофи със зелена плът, смъртоносна нощница (беладона; Atropa belladonna), прашници на дълги тръбни датури (Brugmansia) и други видове. Освен това тютюнът е свързан с рак и други заболявания.

Различни членове на Solanaceae са замесени в магьосническите практики в средновековна Европа, Южна Америка и на други места. Терминът jimsonweed (Datura stramonium) е от 1676 г., когато британските войски халюцинират в продължение на няколко дни, след като ядат растението в салати, които приготвят след краха на бунта на Натаниел Бейкън в Джеймстаун, Вирджиния. Mandragora officinarum (мандрагора) има дебели грудкови корени, наподобяващи човешката форма, и съдържа мощния алкалоид хиосциамин. През вековете се използва както лекарствено (като анестетик), така и като халюциноген.

Естественото разпространение на семейството е замаскирано от множеството видове, случайно и умишлено пренесени от родните им местообитания от хората през последните няколкостотин години, създавайки фалшивото впечатление за добре разпределено космополитично семейство растения. Пример е открит в Datura, където два известни вида за първи път са описани отдавна от Индия, въпреки че родът е изцяло с произход от Новия свят. Тези два вида и други бяха транспортирани от европейските плаватели скоро след откриването на Америка. По подобен начин такива важни култури като картофи, домати, чушки и тютюн са били непознати извън Южна Америка до 1500-те години, когато са били отнесени обратно в Европа от ранни изследователи.

Семейни характеристики

Solanaceae са предимно билки, храсти или дървесни епифити, въпреки че в семейството има някои дървета. Няколко вида са лози или хемиефити, но те рядко са туининг. Латексът отсъства от семейството. Листата са редувани, но често в неравностойни двойки, по-малките листа понякога приличат на прилистници. Листата могат да бъдат цели или различни. Понякога има прицветници, но рядко се срещат братеоли. Цветята са предимно перфектни (т.е. и двата пола присъстват в едно и също цвете), а флоралните части се срещат в кратни по четири или пет. Каликсните лобове са обединени в различна степен. Прашниците често се отварят от крайните пори, а нектарен диск присъства, когато прашниците се отварят надлъжно. Яйчникът обикновено се състои от два слети карпела с няколко до много овули във всяко локуло. Плодът е зрънце или капсула и обикновено съдържа много семена.

Цветята на Solanaceae се опрашват главно от насекоми, но птиците и прилепите опрашват някои тропически видове. Семейството съдържа както широко отворени цветя, които привличат генералистични опрашители, така и неправилни венчета с тесни отвори, които привличат специализирани пчели. Няколко групи имат тръбни или нощни аромати, които привличат молци. Нектарът обикновено се произвежда от диска, който подлага яйчника. Голям брой видове имат прашници с крайни пори, които са "опрашвани с бръмчене" от много несвързани групи пчели (а не медоносни пчели). При това действие пчелата хваща прашниците и чрез разклащане на косвените му полетни мускули предизвиква резонанс на облак от цветен прашец. Видовете с крайни отвори за прашници, като Solanum, обикновено не произвеждат нектар.

Lycianthe има около 200 вида, главно в неотропичните гори, но с някои видове в тропическа Азия. Друг голям, но слабо познат род от неотропичните гори е Cestrum, с около 175 вида. По-известна, поради своите декоративни и лекарствени растения, е Никотиана (тютюн), която има 95 вида, главно в западна Южна Америка, но с отдалечени групи в Мексико и Австралия и изолирани видове на океанските острови и в югозападна Африка. Физалис (Мексико) и Лиций (умерени региони) имат по 50 или повече вида всеки, а има около осем други рода с 20 или повече вида.

картоф

Един от най-големите и най-известни родове на цъфтящи растения е Solanum (картофен род), който има около 1,250 до 1700 вида. В рамките на Solanum има около 450 вида в звездоносните бодливи групи, които, макар и най-добре развити в Южна Америка, имат богато разпространение на други места като Африка и Австралия. Други 175 до 200 вида са в групата на картофите, предимно в планинските райони на Западна Южна Америка, но с отличителни видове в Мексико и югозападната част на САЩ. Родът включва около 30 вида в групата на черните пасища, най-добре представени в югоизточна Южна Америка, но с видове на всеки континент.

S. tuberosum (картоф) за първи път е опитомен в Западна Южна Америка и е въведен в Европа през 16 век, но там той не е важен за повече от век. Повечето картофи, отглеждани днес, са единичен вид, но няколко други видове, отглеждащи клубени, все още се отглеждат от коренните хора в планинските райони на Перу. Картофите са четвъртата най-важна хранителна култура в света след царевица, пшеница и ориз. (Икономическото му значение е признато от Организацията на обединените нации, която нарече 2008 г. Международната година на картофите.) Ядливите грудки са подземното стъбло на разпръсната, силно ухаеща билка. Растенията се отглеждат от „очите“, които всъщност са пъпки. Картофените растения понякога са податливи на ухапване - гниеща болест, причинена от гъбата Phytophthora infestans. Тази болест доведе до ирландския картофен глад и съсипа европейските картофени култури между 1845 и 1860 г. Повече от милион животи бяха изгубени от глад или болести, свързани с глад. Освен използването на картофи като храна, нишестето, смляно от тях, се използва при производството на хартия, текстил, сладкарски изделия и лепила.

домат

Solanum lycopersicum (домат) принадлежи към група родом от Западна Южна Америка. Одомашняването е станало в Мексико, обаче, от S. lycopersicum cerasiforme (чери домат), единственият елемент от рода, срещащ се естествено на север от Южна Америка. Тъй като някога се е смятало, че са отровни, доматите не се превръщат в популярен хранителен продукт в Европа и Северна Америка до 19 век. Ботанически доматът е плод, въпреки че се приема като зеленчук за диетични цели. Дървесният домат (Solanum betaceum), известен още като тамарило, е тясно свързан с S. lycopersicum и носи ядливи плодове с форма на яйце.

Пипер

Чушките принадлежат към южноамериканския род Capsicum. Както при домата, градинският пипер е бил опитомен в Мексико, а не в Южна Америка, където се среща основният диапазон от рода. Има пет вида домашни чушки - C. ануум (сладки чушки), C. baccatum (перуански чушки), C. chinense (хабанеро чушки), C. frutescens (люти чушки) и C. pubescens (дървени чушки). Птичият пипер (C. annuum aviculare), родителският запас на градинския пипер, се среща от Флорида и Тексас до юг от Аржентина. Гнойното вещество в лютите чушки, капсаицин, може да бъде корозивно за кожата и да се намира в тъканта под семената (плацентата). Понякога се използва в медицината като стимулант и е активното средство в кайенския пипер. (Черният пипер е от лозата Piper nigrum, растение, несвързано със Solanaceae.) C. annuum дава подправката червен пипер. Думата чили е от родната дума на мексикански език за растението Capsicum.

тютюн

Тютюнът е може би най-важният в света икономически завод за наркотици, който генерира огромни доходи в селскостопанския, производствения и мерчандайзинг сектор в повечето световни икономики, а също и огромни разходи в здравните сектори, които лекуват ефектите, които употребата му оказва върху човешкото население. Тютюневите изделия се произвеждат от Nicotiana tabacum, вид тютюн, който не е известен в дивата природа. Най-близките му роднини са открити в Западна Южна Америка. Друг вид, N. rustica, е тютюнът за първи път отнесен в Европа от испанците през 1558 г.; този тютюн продължи да се използва дълго след като по-мекият тютюн от Вирджиния (N. tabacum) беше общоприет. Тютюнът е здрава, изправена годишна билка. Листата му се подготвят за използване чрез един от няколкото процеси на ферментация, които могат да отнемат цели четири години. Алкалоидът с най-известните ефекти е никотин, но тютюнът съдържа много други алкалоиди, някои от тях дори по-токсични. В някои области, например, прахообразни тютюневи листа се използват като инсектицид. Името тютюн е от западноиндийско наименование за устройство за задушаване на изсушени листа.

Патладжан

Solanum melongena (патладжан или патладжан) е опитомена от група бодливи видове соланум от тропическа Азия, където плодовете се срещат в много форми, цветове и текстури (гладки или космат). Всички плодове са жълти, когато са напълно узрели (този етап настъпва след нормалните етапи на хранене). Някои плодове, особено от растения, подложени на суша, могат да имат високи нива на алкалоиди, които причиняват кошмари. Името патладжан е дадено на форми с бели плодове, наподобяващи кокоше яйце, които все още се отглеждат в Тайланд и други части на Азия.

Convolvulaceae

Другото голямо семейство в Solanales е Convolvulaceae, семейството на сутрешната слава, с повече от 1600 вида в 57 рода. Това са лозя, лозя, билки или малки дървета, няколко бодливи и няколко водни. Някои имат корени или коренища на туберкулоза, а много имат латекс. Листата са редувани, предимно без прилистници и често с екстрафлорални нектари. Цветните гроздове обикновено имат прицветници и братеоли. Цветята обикновено съдържат и двата пола, с цветни части в кратни по пет. Каликсните лобове са свободни и се влагат, а королата обикновено е почти цяла, често индуцираща-клапан в пъпката, като обикновено присъства нектариферен диск. Яйчникът се състои най-вече от два до пет слети килими, с по един или два овула във всяка локула, а плодът е ягода, ядка или капсула. Видовете се срещат в тропически или топло умерени региони, с най-голямо родово богатство в тропиците. Видовете, които са най-познати в Северна Америка и Европа, са близначни растения, но в други части на света има многобройни билки, храсти и малки дървета, много с такива приспособявания към сухи, пустинни райони като плътни растителни повърхности и тръни. Най-големите родове - ипомея (сутрешна слава с около 500 вида), конволвулус (двуленка, със 100 вида) и еволвулус (100 вида) - включват туинг лози, билки, дървета и няколко водни води. Големият паразитен род Cuscuta (dodder, 145 вида), по-рано поставен в собственото си семейство Cuscutaceae, сега е почти космополитен, след като обхватът му е разширен чрез въвеждане със семена на други растения.

Ipomoea batatas (сладък картоф) е от южноамерикански произход и се появи в Стария свят скоро след европейския контакт. Сладкият картоф е подутият корен на лоза, който върви по земята. Популярен зеленчук, особено в южните части на Съединените щати, той е основен продукт в Япония, Китай и островите в Южния Тихи океан. На много места тя съперничи или надвишава ориза като основен хранителен продукт. В Съединените щати расите с оранжева до червена влажна и сладка плът са погрешно известни като ямс, термин, който правилно се отнася до грудките или коренищата на едносемеделен род Dioscorea. Други раси имат брашнеста жълта плът, а други са важни за фуража, като всички части на растението се използват. Американската индийска дума за сладкия картоф беше батата.

Convolvulaceae включва много декоративни лози от Ipomoea (сутрешна слава), Convolvulus и Merremia (дървесна роза). Някои видове мексикански видове Ipomoea добиват смоли, а някои видове Convolvulus дават масло от палисандър. Няколко члена на Convolvulaceae, по-специално Rivea corymbosa и I. violacea, са били използвани в Мексико като халюциногени; те произвеждат ерголинови алкалоиди, много подобни по структура на LSD. Изсушените клубени на мексиканската I. purga снабдяват джалап, силно протичащо (лечебно) лекарство.

Convolvulus (bindweed) и I. pandurata (сладка картофена лоза) са известни за обвързването на други растения в неуправляеми маси. Видовете кускута (додър) са безлистни паразити, които изпращат жълти или оранжеви стъбла, усукващи се около други растения и черпят от тях подхранване чрез специализирани кореноподобни структури, наречени хаустория; те са широко разпространени паразити, които причиняват икономически загуби в културите и овощните градини.