Жгучее растение
или Жгучее растение растение с жалящими волосками — это растение с волосками ( трихомами ) на листьях или стеблях, которые способны вводить вещества, вызывающие боль или раздражение.
У других растений, таких как опунции , есть волоски или шипы, вызывающие механическое раздражение, но они не выделяют химикатов. Жгучие волосы встречаются, в частности, у семейств Urticaceae , Loasaceae , Boraginaceae (подсемейство Hydrophylloideae ) и Euphorbiaceae . [1] Было показано, что такие волосы отпугивают пасущихся млекопитающих, но не более эффективны против нападения насекомых, чем нежалящие волосы. [2] Многие растения с жгучими волосками имеют в английском названии слово «крапива», но могут не иметь отношения к «настоящей крапиве» ( род Urtica ).
Хотя несколько неродственных семейств растений имеют жалящие волоски, их структура в целом схожа. Твердое основание поддерживает одну удлиненную ячейку с хрупким кончиком. Когда кончик сломан, обнаженный острый конец проникает в кожу и под давлением впрыскивает токсины. Точные химические вещества, вызывающие боль и раздражение, еще не до конца изучены.
Строение и функции жалящих волос
[ редактировать ]
На листьях и стеблях многих растений встречаются жесткие волоски или трихомы, не способные вводить раздражающие соединения. По-видимому, они в некоторой степени отпугивают питающихся насекомых, затрудняя движение и ограничивая доступ к поверхности стебля или листа. У некоторых растений железистые волоски имеются либо наряду с нежелезистыми волосками, либо вместо них. Железистые волосы имеют участки ткани, которые производят секрецию вторичных метаболитов. Эти химические вещества могут отпугивать или отравлять питающихся насекомых. [3]
Жгучие волосы можно определить как волосы, способные вводить химическое вещество через кожу животного, вызывая раздражение или боль. Поскольку некоторые железистые волосы могут вызывать раздражение просто при контакте, разница между «жалящими волосами» и «раздражающими волосами» не всегда очевидна. Например, волосы видов Mucuna описываются обоими способами. У некоторых видов Mucuna волосы имеют острые кончики, верхняя часть которых легко обламывается, тогда как у других видов волосы более тупые. [4] У тех подвидов Urtica dioica, у которых есть жгучие волоски (крапива), у них также есть кончик, который легко отрывается, позволяя раздражителям из нижней клетки проникать через кожу. [5] Было доказано, что такое ужаление отпугивает пасущихся млекопитающих, таких как кролики, [6] и даже крупных травоядных животных, таких как коровы. [3] Многие виды растений реагируют на физическое повреждение, производя более высокую плотность трихом всех видов. [3]
Общее строение жгучих волосков очень сходно у всех семейств растений, обладающих ими (кроме Tragia и Dalechampia ). Многоклеточное основание поддерживает одну длинную тонкую клетку, обычно длиной 1–8 мм, с хрупким кончиком, который легко ломается, образуя острый кончик, который может проникнуть в кожу. [7] Жалящие волоски видов Urtica изучены достаточно подробно. Каждый волос содержит тонкую трубку, укрепленную карбонатом кальция (кальцинированным) у основания и кремнеземом (окремненным) на кончике. У Urtica thunbergiana отдельные волоски содержат около 4 нанолитров ( 4 × 10 −6 мл ) жидкости. Силикатный кончик отламывается при контакте, и образующееся тонкое острие прокалывает кожу. Давление вытесняет жидкость из волос. [8]
Могут быть задействованы различные токсины. Жгучие волоски Tragia spp., особенно Tragia volubilis , южноамериканского представителя молочайных , способны впрыскивать кристаллы оксалата кальция . [9] Ощущение жжения первоначально вызвано механическим попаданием жестких волос в кожу, но затем усиливается под действием оксалата. [10]
| Токсин | Концентрация |
|---|---|
| Гистамин | 0.53% |
| Винная кислота | 1.44% |
| Щавелевая кислота | 0.12% |
Эффекты жалящих волос видов Urtica , особенно некоторых подвидов Urtica dioica , объясняются рядом веществ, включая гистамин , ацетилхолин , серотонин , [10] и муравьиная кислота . [8] Гистамин входит в состав стрекательных волосков других видов Urtica (например, U. urens и U. parviflora ), а также видов Cnidoscolus urens и Laportea . У позвоночных гистамин является нейромедиатором . Когда он высвобождается естественным путем, возникает воспаление кожи, вызывающее боль и зуд. Считается, что инъекции гистамина через жалящие волосы имеют такой же эффект. [5]
Эта традиционная интерпретация была оспорена в 2006 году исследованием Urtica thunbergiana , основного вида Urtica, присутствующего на Тайване . В тестах на крысах длительную боль, вызванную укусами, приписывали щавелевой и винной кислоте , хотя не исключался синергетический эффект других компонентов жгучих волос. Фу и др. пришел к выводу, что «жалящие волосы, хотя и изучаются в течение длительного времени, все еще остаются загадкой, особенно в отношении механизма кожной реакции после укуса». [8]
Растения с жалящими волосками
[ редактировать ]Крапива
[ редактировать ]Многие растения с жгучими волосками относятся к роду Urtica . В эту категорию попадают от двадцати четырех до тридцати девяти видов цветковых растений рода Urtica семейства Urticaceae , имеющих космополитическое , хотя в основном умеренное распространение. В основном это травянистые многолетние растения , но есть однолетние и некоторые кустарниковые . Наиболее известным представителем рода Urtica является крапива двудомная , Urtica dioica , произрастающая в Европе , Африке , Азии и Северной Америке . [ нужна ссылка ]
Другие крапивные
[ редактировать ]Семейство Urticaceae также содержит некоторые другие растения с жгучими волосками, не принадлежащие к роду Urtica . К ним относятся:
- Дендрокниды виды.
- Dendrocnide excelsa (гигантское жалящее дерево)
- Dendrocnide moroides (gympie-gympie)
- Dendrocnide peltata (жалящее дерево, желатон )
- Girardinia diversifolia (синоним: G. leschenaultiana ) (крапива Нилгири, крапива гималайская гигантская), источник алло-волокна.
- Laportea canadensis (крапива древесная)
- виды мочевины .
- Urera baccifera (крапива)
- Тенакс для воды
Другие семьи
[ редактировать ]Есть также растения с жгучими волосками, не относящиеся к Urticaceae: [11]
- Борагиновые: Hydrophylloideae
- Фацелия мальвифолия (фацелия жгучая) [12]
- Виды Вигандия . [13]
- Молочайные
- Cnidoscolus виды.
- Cnidoscolus стимуляция (бычья крапива или молочай крапива)
- Cnidoscolus urens (жалящий молочай или мала мухер)
- Croton ciliato-glandulosus (слепое зрение)
- виды Далечампия . [13]
- Трагия виды. (носовой ожог)
- Cnidoscolus виды.
- Бобовые
- Мукуна виды.
- Mucuna pruriens (коровий корм)
- Мукуна виды.
- Лоасовые [14]
- Лоаса виды.
- Caiophora виды.
- виды Cevallia . [13]
- пасленовые
- Solanum carolinense (крапива каролинская) [ нужна ссылка ]
Токсичность
[ редактировать ]
Хотя растения с жгучими волосками могут вызывать боль и острую крапивницу , лишь некоторые из них серьезно вредны. представители рода Dendrocnide Говорят, что (жалящие деревья) вызывают наибольшую боль, особенно австралийский Dendrocnide moroides (gympie-gympie), хотя другие источники [15] описывают боль от ужаления деревьев как отличающуюся от боли от крапивы только продолжительностью, а не интенсивностью. Есть сообщения об убийствах собак и лошадей, а также однажды о смерти человека. [ нужна ссылка ] Исследователь Марина Херли сообщает, что ее госпитализировали после укуса сухого листа. Смертельные случаи, вероятно, происходят из-за сердечной недостаточности, вызванной болью и шоком. [16] Urticaferox (крапива древовидная или онгаонга) является эндемиком Новой Зеландии . Известен один зафиксированный случай смерти человека: легко одетый молодой человек умер через пять часов после прохождения через плотный участок. [17]
После приготовления некоторые растения с жгучими волосками, например Urtica dioica (крапива двудомная), едят как овощи. [18]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Lookadoo, SE & Pollard, AJ Pollard (1991), "Chemical contents of stinging trichomes of Cnidoscolus texanus ", Journal of Chemical Ecology , 17 (9): 1909–1916, doi : 10.1007/bf00993737 , PMID 24257929 , S2CID 20594828
- ^ «Устойчивость растений к травоядным | Изучите науку в Scitable» . www.nature.com . Проверено 10 марта 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с Далин, Питер; Агрен, Джон; Бьоркман, Кристер; Хуттунен, Пиритта и Кярккяйнен, Катри (2008), «Формирование трихом листьев и устойчивость растений к травоядным», в Шаллер, Андреас (ред.), Индуцированная устойчивость растений к травоядным , Springer, стр. 89–105, номер домена : 10.1007/978-1-4020-8182-8_4 , ISBN. 978-1-4020-8181-1
- ^ Амина, Ш.; Састрапраджа, С.; Любис, И.; Састрапраджа, Д. и Идрис, С. Идрис (1974), «Раздражающие волосы видов Mucuna » (PDF) , Bogorian Annals , 179 : 186 , получено 17 августа 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Уинк, Майкл (1997), «Особый метаболизм азота», в Дей, П.М. и Харборн, Дж.Б. (ред.), Биохимия растений (PDF) , Academic Press, стр. 439–485, ISBN 978-0-12-214674-9 , получено 17 августа 2013 г.
- ^ Поллард, А. Джозеф (1992), «Важность сдерживания: реакция пасущихся животных на изменчивость растений», Фриц, Роберт С. и Симмс, Эллен Л. (ред.), Устойчивость растений к травоядным и патогенам: экология, Эволюция и генетика , стр. 216–239, ISBN. 978-0-226-26553-7 , получено 16 августа 2013 г.
- ^ Поллард 1992 , стр. 227–228.
- ^ Jump up to: а б с д Фу, HY; Чен, С.Дж.; Чен, РФ; Дин, Вашингтон; Куо-Хуанг, Л.Л. и Хуанг, Р.Н. (2006), «Идентификация щавелевой кислоты и винной кислоты как основных стойких токсинов, вызывающих боль, в жгучих волосках крапивы Urtica thunbergiana », Annals of Botany , 98 (1): 57 –65, doi : 10.1093/aob/mcl089 , PMC 2803540 , PMID 16675601
- ^ Дуарте-Касар, Родриго; Ромеро-Бенавидес, Хуан Карлос (декабрь 2021 г.). «Род Tragia L.: этнофармакологическое использование, фитохимический состав и биологическая активность» . Растения . 10 (12): 2717. doi : 10.3390/plants10122717 . ISSN 2223-7747 . ПМЦ 8705345 . ПМИД 34961188 .
- ^ Jump up to: а б Армстронг, В. П., «Растения с жалящими трихомами» , Wayne's Word , Palomar College , получено 16 августа 2013 г.
- ^ Роде, М. (1988–2006), Руководство по контактно-ядовитым растениям , mic-ro.com , получено 12 февраля 2010 г.
- ^ «Hydrophyllaceae (семейство Waterleaf)» , «Аборигенные растения горы Монтара» , получено 17 августа 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с Поллард 1992 , с. 227.
- ^ «Loasaceae» , Британская онлайн-энциклопедия , получено 17 августа 2013 г.
- ^ Т. Кроули, Новый словарь Бисламы, с. 335
- ^ Херли, Марина (2000), «Выборочные жала» , журнал ECOS Magazine (105): 18–23 , получено 17 августа 2013 г.
- ^ «Ядовитые местные растения» , Энциклопедия Те Ара Новой Зеландии , получено 17 августа 2013 г.
- ^ «Рецепты крапивы Ферма Марикита» .