Jump to content

Нелумбо

Нелумбо
Временной диапазон: от Альба до настоящего времени. [ 1 ]
Nelumbo nucifera (священный лотос)
Nelumbo lutea (американский лотос)
Научная классификация Изменить эту классификацию
Королевство: Растения
Клэйд : Трахеофиты
Клэйд : покрытосеменные растения
Клэйд : Эвдикоты
Заказ: Протеалес
Семья: Nelumbonaceae
Род: Нелумбо
Аданс.
Разновидность

Нелумбо / n ɪ ˈ l ʌ m b / [ 2 ] род водных растений с крупными эффектными цветками . Членов обычно называют лотосом , хотя это название также применяется к различным другим растениям и группам растений , включая несвязанный род Lotus . Члены внешне напоминают представителей семейства Nymphaeaceae («кувшинки»), но на самом деле Nelumbo очень далек от этого семейства.

Nelumbo — древний род, десятки видов которого известны по ископаемым останкам начиная с раннего мела . Однако существует только два известных живых вида лотоса. Одним из них является более известный Nelumbo nucifera , который произрастает в Восточной Азии , Южной Азии , Юго-Восточной Азии и, вероятно, в Австралии и обычно выращивается для потребления и использования в традиционной китайской медицине . Другой лотос — Nelumbo lutea , родом из Северной Америки и Карибского бассейна . были получены садовые гибриды Между этими двумя аллопатрическими видами .

Описание

[ редактировать ]

Ультрагидрофобность

[ редактировать ]
Листва N. nucifera : пример эффекта лотоса после дождя

Листья обладают Nelumbo ) высокой водоотталкивающей способностью (т.е. обладают ультрагидрофобностью и дали название так называемому эффекту лотоса . [ 3 ] Ультрагидрофобность включает в себя два критерия: очень высокий угол контакта капли воды с поверхностью листа и очень низкий угол скатывания. [ 4 ] Это означает, что вода должна контактировать с поверхностью листа ровно в одной крохотной точке, и любые манипуляции с листом путем изменения его угла приведут к тому, что капля воды скатится с листа. [ 4 ] Ультрагидрофобность обеспечивается обычно плотным слоем сосочков на поверхности листьев Nelumbo и маленькими прочными восковыми трубочками, выступающими из каждого сосочка. [ 5 ] Это помогает уменьшить площадь контакта капли воды с листом. [ 5 ]

Говорят, что ультрагидрофобность дает очень важное эволюционное преимущество. Как водное растение с листьями, покоящимися на поверхности воды, род Nelumbo характеризуется концентрацией устьиц в верхнем эпидермисе листьев, в отличие от большинства других растений, у которых устьица концентрируются в нижнем эпидермисе , под листом. [ 5 ] Скопление воды в верхнем эпидермисе, будь то дождь, туман или близлежащее возмущение воды, очень вредно для способности листа осуществлять газообмен через устьица. Таким образом, ультрагидрофобность Nelumbo позволяет каплям воды очень быстро скапливаться вместе, а затем очень легко скатываться с листа при малейшем нарушении листа - процесс, который позволяет его устьицам нормально функционировать без ограничений из-за блокировки каплями воды. [ 6 ]

Терморегуляция

[ редактировать ]

Необычным свойством рода Nelumbo является способность выделять тепло . [ 7 ] что он делает, используя альтернативный путь оксидазы (АОХ). [ 8 ] [ 9 ] Этот путь включает в себя другой, альтернативный обмен электронами по сравнению с обычным путем, по которому электроны следуют при выработке энергии в митохондриях , известный как АОХ или альтернативный оксидазный путь.

Типичный путь в митохондриях растений включает цитохромные комплексы. Путь, используемый для генерации тепла у Nelumbo, включает устойчивую к цианиду альтернативную оксидазу, которая является другим акцептором электронов, чем обычные цитохромные комплексы. [ 10 ] Растение также снижает убиквитина концентрацию во время термогенеза , что позволяет АОХ в растении функционировать без деградации. [ 11 ] Термогенез ограничен цветоложкой , тычинкой и лепестками цветка , но каждая из этих частей производит тепло независимо, не полагаясь на производство тепла в других частях цветка. [ 12 ]

Существует несколько теорий о функции термогенеза, особенно у такого водного рода, как Nelumbo . Наиболее распространенная теория утверждает, что термогенез в цветах привлекает опылителей по разным причинам. Нагретые цветы могут привлечь насекомых-опылителей. Когда опылители согреваются, отдыхая внутри цветка, они откладывают пыльцу на цветок и собирают его с него. [ 7 ] Термогенная среда также может способствовать спариванию опылителей ; опылителям для размножения может потребоваться определенная температура. Обеспечивая идеальную термогенную среду, цветок опыляется спаривающимися опылителями. [ 13 ] Другие предполагают, что выделение тепла способствует выделению летучих соединений в воздух для привлечения опылителей, летающих над водой, или что тепло распознается в темноте термочувствительными опылителями. Ни одна из них не оказалась более правдоподобной, чем остальные. [ 14 ]

После цветения цветоложе лотоса переходит от преимущественно термогенной к фотосинтетической структуре, о чем свидетельствует быстрое и резкое увеличение количества фотосистем , фотосинтетически участвующих пигментов, скорости транспорта электронов и присутствие 13 С в цветоложе и лепестках, которые способствуют увеличению скорости фотосинтеза. [ 15 ] После этого перехода весь термогенез в цветке теряется. Опылителей не нужно привлекать после оплодотворения завязи , и, таким образом, ресурсы цветоложа лучше использовать, когда он фотосинтезирует для производства углеводов , которые могут увеличить биомассу растения или массу плодов. [ 13 ]

Другие растения используют терморегуляцию в своем жизненном цикле. Среди них — восточная скунсовая капуста , которая нагревается, чтобы растопить лед над ней, и ранней весной пробивается сквозь землю. [ 16 ] А еще слоновий ямс , который нагревает свои цветы, чтобы привлечь опылителей. Кроме того, цветок-падальщик , который нагревается, рассеивая водяной пар по воздуху, распространяя свой аромат дальше, привлекая тем самым больше опылителей.

Nelumbo nucifera Бутон

Похожие виды

[ редактировать ]

Листья Nelumbo можно отличить от листьев родов семейства Nymphaeaceae , поскольку они имеют пельтатную форму , то есть имеют полностью круглые листья. У нимфеи , с другой стороны, есть единственная характерная выемка от края к центру кувшинки. Семенной стручок Nelumbo . очень своеобразен

Таксономия

[ редактировать ]

Таксономическая история

[ редактировать ]

Система Кронквиста 1981 года признает семейство Nelumbonaceae , но помещает его в отряд кувшинок Nymphaeales . Система Дальгрена 1985 года и система Торна 1992 года признают это семейство и помещают его в отдельный отряд Nelumbonales. Министерство сельского хозяйства США до сих пор относит семейство лотосовых к отряду кувшинок. [ 17 ]

Существуют остаточные разногласия по поводу того, к какому семейству следует отнести этот род. Традиционные системы классификации признавали Nelumbo частью Nymphaeaceae, но традиционные систематики, вероятно, были введены в заблуждение конвергентной эволюцией, связанной с эволюционным переходом от наземного к водному образу жизни. В старых классификационных системах его относили к отряду Nymphaeales или Nelumbonales.

Современная классификация

[ редактировать ]

Nelumbo в настоящее время признан единственным живым родом Nelumbonaceae, одного из нескольких самобытных семейств эвдикотового отряда Proteales . Его ближайшие родственники ( Proteaceae и Platanaceae ) — кустарники или деревья.

Система APG IV 2016 года признает Nelumbonaceae как отдельное семейство и помещает его в порядок Proteales в кладе эвдикотов , как и более ранние APG III и системы APG II . [ 18 ]

Филогения

[ редактировать ]

Есть несколько ископаемых видов, известных из меловых , палеогеновых и неогеновых слоев по всей Евразии и Северной Америке . Несмотря на древнее происхождение этого рода и широкое географическое разделение двух современных видов ( N. nucifera и N. lutea ), филогенетические данные указывают на то, что они разошлись довольно недавно, в раннем плейстоцене (около 2 миллионов лет назад). [ 19 ]

Разновидность

[ редактировать ]
Сушеный семенной стручок Nelumbo 'Mrs. Перри Д. Слокам, помесь двух существующих видов.

Существующие виды

[ редактировать ]

Ископаемые виды

[ редактировать ]

С середины мела до настоящего времени известно около 30 ископаемых видов. [ 1 ]

Этимология

[ редактировать ]

Название рода происходит от сингальского языка : Nelumbo neḷum , название Nelumbo nucifera . [ 25 ]

Использование

[ редактировать ]
Ломтики корня лотоса с уксусом, имбирем и цитроном, которые едят в Японии.

Все растение можно есть как сырым, так и приготовленным. Подводная часть богата крахмалом . Мясистые части можно выкопать из грязи и запечь или отварить. Молодые листья можно варить. Семена приятны на вкус, их можно есть сырыми или сушить и измельчать в муку. [ 26 ] Волокна стебля также используются для изготовления шелка лотоса . [ 27 ]

Культура

[ редактировать ]

Священный лотос, N. nucifera , священн как в индуизме , так и в буддизме . [ 20 ] Это эмблема Индии Вьетнама и цветочная .

  1. ^ Jump up to: а б с д и Ли, Я; Светлана, Попова; Яо, Цзяньсинь; Ли, Ченгсен (2014). «Обзор таксономических, эволюционных и фитогеографических исследований растения лотоса (Nelumbonaceae: Nelumbo)» . Acta Geologica Sinica — английское издание . 88 (4): 1252–1261. Бибкод : 2014AcGlS..88.1252L . дои : 10.1111/1755-6724.12287 . ISSN   1000-9515 .
  2. ^ «нелюмбо» . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . (Требуется подписка или членство участвующей организации .)
  3. ^ Дарманин Т., Гиттард Ф. (1 июня 2015 г.). «Супергидрофобные и суперолеофобные свойства в природе» . Материалы сегодня . 18 (5): 273–285. дои : 10.1016/j.mattod.2015.01.001 .
  4. ^ Jump up to: а б Мармур А (1 апреля 2004 г.). «Эффект лотоса: супергидрофобность и метастабильность». Ленгмюр . 20 (9): 3517–3519. дои : 10.1021/la036369u . ПМИД   15875376 .
  5. ^ Jump up to: а б с Чжан Ю, Ву Х, Юй Икс, Чен Ф, Ву Дж (март 2012 г.). «Микроскопические наблюдения листа лотоса для объяснения выдающихся механических свойств». Журнал бионической инженерии . 9 (1): 84–90. дои : 10.1016/S1672-6529(11)60100-5 . S2CID   137076244 .
  6. ^ Энсикат Х.Дж., Дитше-Куру П., Найнхейс К., Бартлотт В. (10 марта 2011 г.). «Супергидрофобность в совершенстве: выдающиеся свойства листа лотоса» . Журнал нанотехнологий Бейльштейна . 2 : 152–61. дои : 10.3762/bjnano.2.19 . ПМК   3148040 . ПМИД   21977427 .
  7. ^ Jump up to: а б Уотлинг-младший, Робинсон С.А., Сеймур Р.С. (апрель 2006 г.). «Вклад альтернативного пути дыхания во время термогенеза в цветах священного лотоса» . Физиология растений . 140 (4): 1367–73. дои : 10.1104/стр.105.075523 . ПМЦ   1435819 . ПМИД   16461386 .
  8. ^ Сеймур Р.С., Schultze-Motel P, Лампрехт I (1 июля 1998 г.). «Выработка тепла священными цветами лотоса зависит от температуры окружающей среды, а не от светового цикла» . Журнал экспериментальной ботаники . 49 (324): 1213–1217. дои : 10.1093/jxb/49.324.1213 .
  9. ^ Грант Н.М., Миллер Р.А., Уотлинг-младший, Робинсон С.А. (12 ноября 2010 г.). «Распределение термогенной активности в тканях цветков Nelumbo nucifera» . Функциональная биология растений . 37 (11): 1085–1095. дои : 10.1071/FP10024 . ISSN   1445-4416 .
  10. ^ Хирома Т., Ито К., Хара М., Торису Р. (01.06.2011). «Анализ системы терморегуляции Lotus с точки зрения техники управления» . Сёкубуцу Канкё Когаку (на японском языке). 23 (2): 52–58. дои : 10.2525/шита.23.52 . ISSN   1880-2028 .
  11. ^ Ван Р., Чжан Цзы (март 2015 г.). «Цветочный термогенез: адаптивная стратегия биологии опыления магнолиевых» . Коммуникативная и интегративная биология . 8 (1): e992746. дои : 10.4161/19420889.2014.992746 . ПМЦ   4594551 . ПМИД   26844867 .
  12. ^ Ли Дж. К., Хуан С. К. (май 2009 г.). «Терморегуляция цветка облегчает оплодотворение священного лотоса Азии» . Анналы ботаники . 103 (7): 1159–63. дои : 10.1093/aob/mcp051 . ПМК   2707905 . ПМИД   19282320 .
  13. ^ Jump up to: а б Миллер Р.Э., Уотлинг-младший, Робинсон С.А. (2009). «Функциональный переход в цветоложе лотоса священного (Nelumbo nucifera): от термогенеза к фотосинтезу» . Функциональная биология растений . 36 (5): 471–480. дои : 10.1071/FP08326 . ПМИД   32688661 . S2CID   54588650 .
  14. ^ Вагнер А.М., Краб К., Вагнер М.Дж., Мур А.Л. (01 июля 2008 г.). «Регуляция термогенеза у цветущих Araceae: роль альтернативной оксидазы». Биохимия и биофизика Acta (BBA) - Биоэнергетика 1777 (7–8): 993–1000. дои : 10.1016/j.bbabio.2008.04.001 . ПМИД   18440298 .
  15. ^ Грант Н.М., Миллер Р.Э., Уотлинг-младший, Робинсон С.А. (1 февраля 2008 г.). «Синхронность термогенной активности, альтернативный путь дыхательного потока, содержание белка АОХ и углеводов в тканях сосуда священного лотоса во время цветочного развития» . Журнал экспериментальной ботаники . 59 (3): 705–14. дои : 10.1093/jxb/erm333 . HDL : 2440/52460 . ПМИД   18252702 .
  16. ^ Ито К., Ито Т., Онда Ю., Уэмура М. (15 марта 2004 г.). «Вызываемые температурой периодические термогенные колебания в капусте скунса (Symplocarpus foetidus)» . Физиология растений и клеток . 45 (3): 257–264. дои : 10.1093/pcp/pch038 . ISSN   0032-0781 . ПМИД   15047873 .
  17. ^ http://plants.sc.egov.usda.gov/core/profile?symbol=NENU2 . Нажмите вкладку «Классификация», расположенную три справа от вкладки «Общие», под которой открывается веб-страница. (Это все тот же веб-адрес.)
  18. ^ Группа филогенеза покрытосеменных (2016). «Обновление классификации филогенетических групп покрытосеменных для порядков и семейств цветковых растений: APG IV» . Ботанический журнал Линнеевского общества . 181 (1): 1–20. дои : 10.1111/boj.12385 . ISSN   0024-4074 .
  19. ^ Ву, Чжихуа; Гуй, Сонгтао; Цюань, Живу; Пан, Лей; Ван, Шужен; Кэ, Вэйдун; Лян, Децюань; Дин, И (19 ноября 2014 г.). «Точный геном хлоропластов Nelumbo nucifera (Nelumbonaceae), оцененный с помощью платформ секвенирования Sanger, Illumina MiSeq и PacBio RS II: понимание пластидной эволюции базальных эвдикотов» . Биология растений BMC . 14 (1): 289. дои : 10.1186/s12870-014-0289-0 . ISSN   1471-2229 . ПМЦ   4245832 . ПМИД   25407166 .
  20. ^ Jump up to: а б «Nelumbo nucifera (священный лотос)» . Королевский ботанический сад Кью. Архивировано из оригинала 30 мая 2014 года . Проверено 26 июля 2015 г.
  21. ^ Хики Л. (1977). Стратиграфия и палеоботаника формации Золотой долины (ранний третичный период) западной части Северной Дакоты . Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 110 и табл. 5 . ISBN  978-0-8137-1150-8 .
  22. ^ Лян, Фэй; Солнце, Ге; Ян, Тао; Бай, Шучонг (апрель 2018 г.). «Nelumbo jiayinensis sp. nov. из верхнемеловой формации Юнъаньцунь в Цзяинь, Хэйлунцзян, Северо-Восточный Китай» . Меловые исследования . 84 : 134–140. Бибкод : 2018CrRes..84..134L . дои : 10.1016/j.cretres.2017.11.007 . ISSN   0195-6671 .
  23. ^ «Открытие Нелумбо из флоры Асува (верхний мел) в префектуре Фукуи во внутренней части Центральной Японии» . gbank.gsj.jp . Проверено 19 июля 2024 г.
  24. ^ Агематсу, Сашида, Кацуо (2020). «Возрастно-пыльцевой стратиграфический подход верхнемеловой формации Асува, распространенной в городе Икеда, восточная часть префектуры Фукуи . » ; Сазава, Го; Легран, Ябе, Дзюн (4): 215–221 дои : 10.5575/geosoc.2020.0004 .
  25. ^ Хайам Р., Панкхерст Р.Дж. (1995). Растения и их названия: краткий словарь . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-866189-4 .
  26. ^ Полное руководство по съедобным дикорастущим растениям . Министерство армии США . Нью-Йорк: Издательство Skyhorse . 2009. с. 64. ИСБН  978-1-60239-692-0 . ОСЛК   277203364 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  27. ^ «Успех в ткачестве: женщина из Манипура стремится трудоустроить больше местных жителей на своем предприятии по производству шелка из лотоса» . Печать . ПТИ . 11 сентября 2022 г.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: acbcaa793502cca97a9e48eff052427e__1722083280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ac/7e/acbcaa793502cca97a9e48eff052427e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Nelumbo - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)