Расте́ния – биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения. Нередко к растениям относят также все водоросли или некоторые их группы.
Растения (в первую очередь, цветковые) представлены многочисленными жизненными формами среди них есть деревья, кустарники, травы и др.
Клетки растений имеют плотные целлюлозные оболочки. В клетках находятся зелёные пластиды – хлоропласты, в них зелёный пигмент хлорофилл, поэтому возможен фотосинтез (получение энергии из неорганических веществ на свету при участии фотосинтетических пигментов). Благодаря хлоропластам большинство растений имеет зелёный цвет.
В основном ведут прикреплённый образ жизни. Запасные вещества в клетках накапливаются в виде крахмала. Растут в течение всей жизни. Жизнедеятельность регулируется фитогормонами.
На вопрос, что называть растением, нет однозначного ответа. Первым на этот вопрос попытался ответить древнегреческий философ и учёный Аристотель, поместив растения в промежуточное состояние между неодушевлёнными предметами и животными. Он определил растения как живые организмы, которые не способны самостоятельно передвигаться (в противоположность животным).
Позднее были открыты бактерии и археи, которые никак не подпадали под общепринятое понятие растений. Уже во второй половине XX века грибы и некоторые типы водорослей были выделены в отдельные категории, поскольку не имеют сосудистой и корневой системы, которая присутствует у других растений.
Определяющие признаки:
• Наличие плотной, не пропускающей твёрдые частицы, клеточной оболочки (как правило, состоящей из целлюлозы).
• Растения – продуценты. Они производят органические вещества с помощью углекислого газа и энергии солнца в процессе фотосинтеза. Грибы и бо́льшая часть бактерий в последнее время относятся к отдельным царствам. Раньше грибы и бактерии считались растениями.
• Цианобактерии, или синезелёные водоросли, для которых, как и для большинства растений свойственен фотосинтез, согласно современным классификациям также не относятся к растениям (цианобактерии включены в домен Бактерии в ранге отдела).
• Другие признаки растений – неподвижность, постоянный рост, чередование поколений и другие – не являются уникальными, но в целом позволяют отличить растения от других групп организмов.
Некоторые растения имеют очень сложное строение, но некоторые представлены одноклеточными организмами. Например: хлорелла, хламидомонада и т.д.
Для клеток растений характерен большой относительный размер (иногда до нескольких сантиметров), наличие жёсткой клеточной оболочки из целлюлозы, присутствие хлоропластов и крупной центральной вакуоли, позволяющей регулировать тургор. Во время деления перегородка образуется за счёт слияния многочисленных пузырьков (фрагмопласт).
Сперматозоиды растений дву- (у мохообразных и плауновидных) или многожгутиковые (у остальных папоротникообразных, саговниковых и гинкговых), причём ультраструктура жгутикового аппарата очень похожа на таковую в жгутиковых клетках харовых водорослей (отдел Зелёные водоросли).
Клетки растений объединяются в ткани. Ткани растений характеризуются отсутствием межклеточного вещества, большим количеством мёртвых клеток (некоторые ткани, такие как склеренхима и пробка, состоят в основном из мёртвых клеток), а также тем, что, в отличие от животных, ткань растения может состоять из разных типов клеток (например, ксилема состоит из водопроводящих элементов, волокон древесины и древесинной паренхимы).
Большинство растений характеризуется значительным расчленением тела. Существуют несколько типов организации тела растений: талломный, при котором отдельные органы не выделяются и тело представляет собой зелёную пластину (некоторые мохообразные, заростки папоротников), листостебельный, при котором тело представляет собой побег с листьями (корни отсутствуют; большинство мохообразных), и корнепобеговый, когда тело делится на корневую и побеговую систему.
Побег большинства растений состоит из осевой части (стебля) и боковых фотосинтезирующих органов (листьев), которые могут возникать либо как выросты внешних тканей стебля (у мохообразных), либо как следствие слияния укороченных боковых ветвей (у папоротникообразных). Зачаток побега принято считать особым органом – почкой.
Клетки растений содержат механорецепторы, корневые системы высших растений обмениваются органическими и неорганическими веществами с почвенными грибами.
Для растений характерны два вида размножения: половое и бесполое. Для высших сосудистых растений единственной формой полового процесса является оогамия. Из форм бесполого размножения широко распространено вегетативное размножение.
Кроме вегетативных, растения имеют специализированные генеративные органы, строение которых связано с протеканием жизненного цикла. В жизненном цикле растений чередуется половое, гаплоидное поколение (гаметофит) и бесполое, диплоидное поколение (спорофит). На гаметофите образуются половые органы – мужские антеридии и женские архегонии (отсутствуют у некоторых гнетовых и у покрытосеменных).
Сперматозоиды (их нет у хвойных, гнетовых и покрытосеменных) оплодотворяют находящуюся в архегонии яйцеклетку, в результате образуется диплоидная зигота. Зигота формирует зародыш, который постепенно развивается в спорофит. На спорофите развиваются спорангии (часто на специализированных спороносных листьях, или спорофиллах). В спорангиях происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры.
У разноспоровых растений эти споры двух типов: мужские (из них развиваются гаметофиты только с антеридиями) и женские (из них развиваются гаметофиты, несущие только архегонии); у равноспоровых споры одинаковые. Из споры развивается гаметофит, и всё начинается сначала. Такой жизненный цикл имеют Мохообразные и Папоротникообразные, причём у первой группы в жизненном цикле доминирует гаметофит, а у второй – спорофит.
У семенных растений картина усложняется за счёт того, что женский (несущий архегонии) гаметофит развивается прямо на материнском спорофите, а мужской гаметофит (пыльцевое зерно) должен быть доставлен туда в процессе опыления.
Спорофиллы у семенных растений часто сложно устроены и объединяются в так называемые стробилы, а у покрытосеменных растений – в цветки, которые могут, в свою очередь, объединяться в соцветия. Кроме того, у семенных растений возникает специализированная, состоящая из нескольких генотипов структура – семя, которое можно условно отнести к генеративным органам. У покрытосеменных растений цветок после опыления созревает и формирует плод.
Существование мира животных, включая человека, было бы невозможно без растений, чем и определяется их особая роль в жизни нашей планеты. Из всех организмов только растения и фотосинтезирующие бактерии способны аккумулировать энергию Солнца, создавая при её посредстве органические вещества из веществ неорганических; при этом растения извлекают из атмосферы CO2 и выделяют O2. Именно деятельностью растений была создана атмосфера, содержащая O2, и их существованием она поддерживается в состоянии, пригодном для дыхания.
Растения – основное, определяющее звено в сложной цепи питания всех гетеротрофных организмов, включая человека. Наземные растения образуют степи, луга, леса и другие растительные группировки, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни организмов всех царств. Наконец, при непосредственном участии растений возникла и образуется почва.
Человеком одомашнено свыше 200 видов растений, относящихся к более чем 100 ботаническим родам. Их широкий таксономический спектр отражает разнообразие мест, где они были одомашнены. Основные продовольственные растения, используемые в культуре в настоящее время, были одомашнены в странах юго-западной Азии. В настоящее время это территории Ирака, Ирана, Иордании, Израиля и Палестины.
Из огромного разнообразия царства растений особое значение в повседневной жизни имеют семенные и главным образом Цветковые растения (покрытосеменные). Именно к ним относятся почти все растения, введённые человеком в культуру. Первое место в жизни человека принадлежит хлебным растениям (пшеница, рис, кукуруза, просо, сорго, ячмень, рожь, овёс) и различным крупяным культурам.
Важное место в пищевом рационе человека занимает в странах с умеренным климатом картофель, а в более южных областях – батат, ямс, ока, таро и др. Широко употребляются богатые растительными белками зернобобовые (фасоль, горох, нут, чечевица и др.), сахароносные (сахарная свёкла и сахарный тростник), многочисленные масличные (подсолнечник, арахис, маслина и др.), плодовые, ягодные, овощные и иные культурные растения.
Современное общество трудно представить без тонизирующих растений – чая, кофе, какао, равно как без винограда – основы виноделия, или без табака.
Животноводство базируется на использовании дикорастущих и культивируемых кормовых растений.
Интересные факты о растениях
К 17 июля 1955, когда официально был открыт Диснейленд, не все работы удалось завершить вовремя. Так, по обеим сторонам канала, где пролегал путь лодок одного из аттракционов, выросло много сорняков. Вместо авральной прополки Дисней приказал рабочим разместить таблички с экзотическими названиями растений на латыни, создав таким образом иллюзию ботанического сада.
Многие виды муравьёв не строят муравейников, а поселяются в особых структурах растений – домациях. Обитающий на островах Фиджи вид Philidris nagasau – единственный, кто пошёл дальше и напрямую распространяет нужные ему эпифитные растения рода Squamellaria. Муравьи собирают их семена и сажают в трещины коры деревьев, а затем удобряют саженцы своими отходами.
В азиатских странах рис преимущественно выращивают на затапливаемых полях, хотя он может произрастать и без стоячей воды. Дело в том, что такой подход даже с учётом сооружения ирригационных систем выходит дешевле, чем борьба с сорняками и вредителями, которые в воде причиняют рису меньше ущерба.
Давно известно, что подсолнухи в течение дня умеют поворачиваться вслед за Солнцем. У других растений с такими же свойствами это движение обеспечивают специальные листовые подушечки, но у подсолнухов их нет. Недавно учёные выяснили, что подсолнечник использует механизм неравномерного роста стебля: ночью сильнее удлиняется западная его часть, поэтому утром растение «смотрит» на восток, а в течение дня интенсивнее растёт восточная часть стебля, постепенно поворачивая верхушку на запад. Когда рост останавливается, цветок остаётся направленным только на восток. Это тоже имеет смысл – такая ориентация позволяет подсолнуху быстрее прогреваться утром и тем самым привлекать больше опылителей.
Основанный Николаем Вавиловым Всесоюзный институт растениеводства к началу Второй Мировой войны обладал самой обширной в мире коллекцией семян из более чем ста тысяч образцов растений. Во время блокады Ленинграда сотрудники института героическими усилиями сохранили коллекцию при отсутствии электричества и перебоях с отоплением. Только зимой 1941-1942 годов от голода умерло пятеро вировцев, отказавшихся рассматривать запасы злаков и картофеля в качестве еды. А летом сотрудники умудрялись высеивать необходимые образцы под артиллерийскими обстрелами. В некоторые ящики проникали крысы, случались и хищения через выбитые окна, но в целом для коллекции эти потери оказались незначительными.
Растения из-за генетических мутаций тоже могут быть альбиносами. Правда, если животные-альбиносы могут существовать более или менее успешно, растения без зелёного пигмента хлорофилла неспособны к фотосинтезу и, как правило, нежизнеспособны. Исключением являются те из них, что могут паразитировать на других растениях. К примеру, секвойя-альбинос с белой хвоей может присоединить свои корни к корневой системе здоровых деревьев.
Один из синтезируемых растениями фитогормонов, газ этилен, способствует созреванию плодов, причём он образуется, даже если плод уже сорван с ветки. Поэтому фрукты перед длительной транспортировкой собирают недозрелыми, и в дороге они поспевают сами. А для контролируемого процесса фрукты помещают в камеры, куда принудительно подаётся этилен. Уже спелые плоды выделяют ещё больше газа, что можно использовать для ускорения созревания неспелых в домашних условиях, просто положив их в один пакет.
Плоды южноафриканских растений рода Ceratocaryum – орехи, обычно гладкие и чёрные. Но у вида Ceratocaryum argenteum оболочка орехов коричневая и морщинистая, к тому же они дурно пахнут. Такой мимикрией растение привлекает жуков-навозников, которые, считая упавшие орехи фекалиями антилопы, укатывают их в свои гнёзда. Личинки жуков съесть их не могут, и орехи дают начало новым побегам.
Двулистник Грея – это растение семейства Барбарисовые, распространённое на Дальнем Востоке, в том числе на Сахалине и Курильских островах. Его уникальной особенностью является прозрачность цветков после дождя. Под воздействием воды белые цветки постепенно теряют пигментацию и начинают просвечивать, а, высыхая, возвращаются к нормальному состоянию.
Наземные деревья и растения производят только половину кислорода в атмосфере нашей планеты. Другую половину, по грубым оценкам учёных, вырабатывают способные к фотосинтезу водоросли – фитопланктон, распределённые по мировому океану.
Российские учёные сумели получить растение вида смолёвки узколистной из найденных в вечной мерзлоте семян, чей возраст оценивается в 30000 лет. Прорастить непосредственно семена не получилось, зато биологам удалась культивация побегов из клеток зародышевой ткани в пробирке, и затем побеги стали полноценными растениями, которые уже дали потомство. На момент проведения эксперимента эту смолёвку можно считать древнейшим живым организмом на планете.
Издавна Иудея славилась особым сортом финиковых пальм, которые давали пищу, древесину, лекарственные средства и возможность отдохнуть в тени. Но примерно с 14 века из-за экономического упадка в регионе и изменения климата культивация иудейских финиковых пальм была сведена на нет. В 1960-е годы археологи при раскопках дворца царя Ирода нашли горшок с семенами этой пальмы возрастом свыше двух тысяч лет, а уже в 21 веке группа израильских учёных взялась вырастить из них деревья. Три семечка были выдержаны в специальных растворах и удобрениях и высажены в почву, где одно из них сумело прорасти. Сейчас пальма, которую окрестили Мафусаилом, выше двух метров и чувствует себя превосходно.
Широко известно, что возраст дерева можно определить по годичным кольцам на спиле, появление которых обусловлено сменой времён года и сопутствующим ускорением или замедлением роста тканей дерева. Но этот феномен справедлив только для растений умеренного пояса. В тропических регионах, где климат примерно одинаков в течение всего года и отсутствуют чётко выраженные периоды похолодания или засухи, на большинстве деревьев видимые годовые кольца не образуются. Чтобы узнать их возраст, нужно делать анализ концентрации в древесине тех или иных химических элементов.
В итальянской области Пьемонт есть уникальное двойное дерево, которое называют Bialbero di Casorzo. Когда-то вишнёвая косточка сумела прорасти на вершине тутового дерева, а затем вишня достала корнями до земли через полый ствол своего нижнего соседа.
Большинство растений добывают энергию путём фотосинтеза. Но существуют и растения-микогетеротрофы, которые не осуществляют фотосинтез из-за отсутствия хлорофилла, а вместо этого паразитируют на грибах. Примером микогетеротрофов является подъельник одноцветковый, совершенно белое растение без листьев. Так как ему совершенно не нужен солнечный свет, он может беспрепятственно произрастать на почвах очень густых лесов и в ещё более тёмных местах.
Вьющееся растение бокила, которое можно встретить в тропических лесах Чили, тянется вверх по стеблям других кустов и деревьев и обладает уникальной способностью к имитации чужих листьев. На одном и том же побеге бокилы могут вырасти листья разного цвета и размера, которые зависят от вида ближайших листьев других растений. Бокиле удаётся почти точно скопировать их в трёх случаях из четырёх. Пока неизвестно, для чего бокиле нужна такая способность, а также как именно реализуется механизм множественной мимикрии. Возможно, этому способствуют испускаемые каждым растением химические сигналы, либо же здесь замешан горизонтальный перенос генов.
Соцветия капусты сорта романеско представляют собой фракталы. Бутоны растения описываются логарифмической спиралью и состоят из более мелких бутонов, тоже закрученных подобным образом. Эта самоподобная структура повторяется несколько раз.
Растение мимоза стыдливая известно тем, что реагирует на прикосновения быстрым складыванием листочков, а через некоторое время снова раскрывает их. Эксперименты показали, что мимоза стыдливая может адаптироваться к воздействиям, каким-то образом запоминая различные типы раздражителей. Если на растение капать водой с одинаковым интервалом, спустя несколько повторений оно перестаёт сворачиваться. Причём мимоза демонстрирует спокойствие при таком же воздействии воды даже спустя месяц и будучи пересаженной в другую почву.
Ризантелла Гарднера, эндемичное для Австралии растение семейства орхидных, цветёт небольшими тёмно-бордовыми цветками. Его уникальность в том, что все жизненные стадии растение проводит под землёй. Опыляют его тоже подземные насекомые – такие, как термиты.
Растения могут «общаться» друг с другом с помощью химических сигналов, однако воздушным путём их возможности коммуникации не ограничиваются. Предупреждения от одного растения к другому, например, о заражении вредителями, могут передаваться через микоризу – симбиотические грибы, структуры которых оплетают корни растений и позволяют им получать гораздо больше питательных веществ и воды из почвы. Когда ещё незаражённое растение принимает сигнал тревоги, оно заранее начинает выделять репелленты против конкретных вредителей или другие вещества, привлекающие врагов этих вредителей.
Обитая на растении, тли способствуют формированию на листьях или других органах патологических наростов под названием галлы, которые служат насекомым укрытием. Если по какой-то причине галл повреждается, тли вида Nipponaphis monzeni ремонтируют его буквально своими телами. Насекомые продуцируют особую клейкую жидкость и теряют до двух третей своего веса, вследствие чего многие умирают от истощения. Другие погибают, увязнув в этой жидкости и став частью «заплаты». Таким образом колония галла выживает в целом, жертвуя частью своих членов.
Зелёные и чёрные оливки, которые также называют маслинами, – это плоды одного дерева. Просто зелёные собираются на начальной стадии зрелости, как правило в октябре, а чёрные – в декабре. Причём по мере созревания оливки, в зависимости от сорта, могут окрашиваться в желтоватый, розовый, пурпурный, коричневый и фиолетовый цвета. Однако большое количество маслин в продаже на самом деле собраны зелёными и затем меняют цвет во время вымачивания в гидроксиде натрия, обогащённом кислородом.
Ошибочно полагать, что бананы растут на пальмах, то есть на деревьях. С точки зрения ботаники банан – это трава, которая, однако, может достигать 10 метров в высоту. Листья этой травы в основании туго переплетены, поэтому данное образование можно принять за ствол дерева.
Многие растения в ходе эволюции научились вырабатывать химические вещества, которые вредны или смертельно опасны для травоядных. Однако у некоторых растений химическая защита имеет не прямое, а косвенное воздействие по принципу «враг моего врага – мой друг». В этом случае выделяемые летучие вещества привлекают хищников, которые регулируют численность травоядных и тем самым способствуют выживанию растения.
Пчёлы во время полёта из-за трения воздуха о волоски на теле накапливают на себе положительный заряд, а цветы обычно имеют отрицательный заряд. Уже давно известно, что благодаря такой разнице пыльца с цветка буквально перелетает на тело пчелы. Но недавние эксперименты помогли обнаружить, что пчёлы и шмели могут извлекать из характеристик электрических полей полезную для себя информацию. Например, изменённое поле растения после визита одной пчелы может сообщить другой, что новой порции нектара в цветке ещё нет.
В составе Кока-Колы присутствует экстракт листьев коки, хотя и в гораздо меньших количествах, чем это было в первые годы её продаж. Данный экстракт The Coca Cola Company покупает только у одного поставщика – Stepan Company, единственной компании на территории США, которой разрешён импорт коки. Причём для Кока-Колы поставляются листья уже после того, как из них был получен весь кокаин, который, в свою очередь, поставляется фармацевтическому заводу Mallinckrodt. Это единственный в США завод, имеющий разрешение правительства на производство кокаиносодержащих медицинских препаратов.
В 1837 году немецкий педагог Фридрих Фрёбель открыл образовательно-воспитательное учреждение для маленьких детей, где они могли играть, петь, танцевать и получать важные для жизни навыки, назвав его Kindergarten, что означает «детский сад». Через это понятие Фрёбель хотел провести аналогию между такими учреждениями и привычным садами: о детях должны заботиться и ухаживать за ними так же, как ухаживают за растениями. Сегодня дошкольные учреждения называются детскими садами во многих языках мира.
Повилика – это растение-паразит, не имеющее корней и листьев и питающееся только соками хозяина, стебель которого оно обвивает. Когда отросток повилики появляется из земли, он ищет стебель жертвы по запаху и целенаправленно растёт в его направлении. Летучие органические вещества от одних растений повилике нравятся больше, чем от других, а самым любимым хозяином для неё является томат. То, что именно запах является для паразита главным химическим раздражителем, доказывает тот факт, что росток тянется и к искусственному источнику привлекательных для него летучих веществ.
Муравьи вида Pseudomyrmex ferruginea образуют мутуалистические отношения с акациями Acacia cornigera. Они начинаются, когда растение запахом привлекает матку, которая откладывает яйца в одно из вздутий у оснований массивных шипов. По мере разрастания колонии муравьи заселяют другие шипы, получая от растения ещё и пищу: у оснований листьев выделяется богатый сахарами и аминокислотами нектар, а на самих листьях – содержащие масла и протеины белтовы тельца. Взамен муравьи отгоняют от акации других насекомых, жалят пытающихся есть её листья животных и уничтожают ростки растений-конкурентов вокруг.
Растение мимоза стыдливая известно тем, что его листья складываются после чьего-нибудь прикосновения, а через некоторое время опять распрямляются. Этот механизм обусловлен тем, что специфические области на стебле растения при внешнем раздражении выделяют химические вещества, в том числе ионы калия. Они воздействуют на клетки листьев, из которых начинается отток воды. Из-за этого падает внутреннее давление в клетках, и, как следствие, черешок и лепестки на листьях сворачиваются, причём данное воздействие может передаваться по цепочке и другим листьям.
Нуйтсия обильноцветущая – это дерево из Западной Австралии, также известное как рождественское дерево благодаря своему цветению в рождественский сезон. Нуйтсия почти не имеет своей корневой системы, а ведёт паразитический образ жизни, прикрепляясь своими отростками гаусториями к корням других растений и получая таким образом воду и минералы. Цепкость отростков этого дерева настолько развита, что не раз были зафиксированы случаи перерезания ими подземных телефонных кабелей. Это вынудило австралийские телефонные компании прокладывать в местах произрастания нуйтсий более дорогие и защищённые провода.
Исследования, проведённые на резуховидке Таля, показали, что внутри растений существует механизм передачи информации о количестве и составе падающего света, чем-то похожий на нервную систему животных. Когда учёные облучали светом только один лист, во всех листьях растения начинались определённые химические реакции. Что более удивительно, растения проявляли разное химическое реагирование на различный свет (красный, синий или белый), как будто у них есть механизм извлечения информации о свойствах света. Например, определённое облучение, а затем заражение растения патогенными бактериями резко повышало сопротивляемость этим бактериям по сравнению с другим, необлучённым растением. Это свидетельствует о том, что растения обладают специфической памятью и могут исходя из свойств света определять наиболее опасные инфекции для текущего времени года, подстраивая под них свой иммунитет.
Хлопковое дерево, или сейба, растёт в тропических районах Южной Америки и западной части Африки. Оно может достигать в высоту 60-70 метров, однако на первом этапе своей жизни, как правило, не может этого делать из-за недостатка света ввиду высокой плотности деревьев в джунглях. Достигая высоты человеческого роста, сейба сбрасывает листья и останавливается в росте до тех пор, пока не рухнет какое-нибудь старое соседнее дерево, при этом период ожидания может растянуться на срок до двадцати и более лет. Но как только появляется возможность, сейба снова начинает тянуться вверх, в большинстве случаев обгоняя другие деревья, потому что обладает изначальным преимуществом.
Активным компонентом красного перца, который отвечает за его жгучий вкус, является алкалоид капсаицин. Биологи полагают, что высокое содержание этого вещества является результатом естественного отбора с целью поощрения поедания этого растения птицами, а не млекопитающими. Дело в том, что птицы совершенно не реагируют на жгучесть капсаицина, а зёрна красного перца проходят через их пищеварительный тракт непережёванными и могут прорастать на новом месте.
Для разминирования территорий без участия человека уже давно привлекаются специально обученные животные – пчёлы, крысы, мангусты, а также морские львы и дельфины, если речь идёт об обезвреживании морских мин. Однако помощь в разминировании могут оказывать и растения, например, цветок под названием резуховидка Таля. Это растение известно тем, что краснеет в суровых условиях, а его генетически модифицированная версия краснеет от присутствия оксида азота, который испаряется из взрывчатых веществ. Таким образом, после распыления семян над минными полями и ожидания всхода этого растения, можно чётко определить, в каких местах находятся мины.
Леонардо да Винчи вывел правило, согласно которому квадрат диаметра ствола дерева равен сумме квадратов диаметров ветвей, взятых на общей фиксированной высоте. Более поздние исследования подтвердили его с одним лишь отличием – степень в формуле необязательно равняется 2, а лежит в пределах от 1,8 до 2,3. Традиционно считалось, что эта закономерность объясняется тем, что у дерева с такой структурой оптимальный механизм снабжения веток питательными веществами. Однако в 2010 году американский физик Кристоф Эллой нашёл более простое механическое объяснение феномену: если рассматривать дерево как фрактал, то закон Леонардо минимизирует вероятность слома веток под воздействием ветра.
Канадские учёные из университета Макмастера на примере цветка Cakile edentula из семейства крестоцветных показали, что растения могут менять ход своего развития в зависимости от окружения. Когда цветок высаживали в горшок с растениями других видов, он очень активно развивал корневую систему, стремясь захватить больше питательных веществ из почвы. Если же Cakile edentula рос вместе с себе подобными, их корни развивались спокойно и не конкурировали между собой.
Белая, зелёная и лиловая спаржа – это одно и то же растение, только выращенное разными способами. Дело в том, что ростки спаржи сажают относительно глубоко, и если их успеть срезать до момента прорастания наружу, они будут белыми. Зелёная спаржа – это та, которая выходит из-под земли и окрашивается в процессе фотосинтеза. Но если не дать ей находиться на солнце слишком много, она успеет стать только сиреневато-фиолетовой.
В бассейне Амазонки можно встретить растение семейства кувшинковых под названием виктория. Его листья на поверхности воды достигают трёх метров в диаметре и могут выдержать вес до 30 кг.
Листья на ветке растения всегда располагаются в строгом порядке, отстоя друг от друга на определённый угол по или против часовой стрелки. Величина угла разная у различных растений, но её всегда можно описать дробью, в числителе и знаменателе которой – числа из ряда Фибоначчи. Например, у бука этот угол равен 1/3, или 120°, у дуба и абрикоса – 2/5, у груши и тополя – 3/8, у ивы и миндаля – 5/13 и т.д. Такое расположение позволяет листьям наиболее эффективно получать влагу и солнечный свет.
Общее количество биологических видов, обитающих на нашей планете, оценивается учёными в 8,7 млн., а открыто и классифицировано из них на данный момент не более 20% от этого числа. Причём если число описанных наземных растений составляет 72% от максимума, то у наземных животных этот показатель равен 12%, а у грибов – 7%.
Некоторые летучие мыши питаются нектаром растений, которые используют это для своего опыления. Однако в густом лесу найти нужные цветки для летучих мышей непросто, так как они имеют плохое зрение и больше полагаются на эхолокацию. Растение Marcgravia evenia из семейства маркгравиевых имеет листья особой формы, похожие на спутниковую тарелку, что помогает летучим мышам найти их, ведь такая форма эффективнее отражает эхо.
Борщ получил название от растения, которое сейчас известно как борщевик сибирский (не следует путать с ядовитым борщевиком Сосновского). Раньше это растение называлось просто «борщ» и было основным ингредиентом супа, а затем постепенно вышло из употребления. Сегодня борщ – это не конкретный суп, а название целого класса первых блюд, потому что в разных областях и странах можно встретить самые разные его рецепты. Есть только одна общая черта, позволяющая назвать суп борщом – это наличие в нём свеклы.
Некоторые растения способны к терморегуляции. Процесс похож на поддержание температуры у птиц и млекопитающих, правда у растений тепло вырабатывается в митохондриях. Например, температура цветка лотоса сохраняется на уровне 30 °C даже при падении температуры окружающего воздуха до 10 °C. Как предполагают учёные, такая способность может быть полезна для шмелей-опылителей, которые ночуют в закрывшемся цветке, а утром могут сразу лететь к другому растению, не дожидаясь появления солнца. Среди других терморегулирующих растений – скунсовая капуста, аморфофаллус коньяк, филодендрон двоякоперистый и некоторые виды кувшинковых.
Хищные растения рода непентес живут не только за счёт ловли насекомых. Некоторые виды непентесов приспособились к тому, чтобы питаться фекалиями млекопитающих. Например, летучие мыши во время своих перелётов садятся отдохнуть на кувшинчики Nepenthes rafflesiana elongata и используют их как туалет. А Nepenthes rajah производит специальный сладкий нектар, который очень любят тупайи – но чтобы достичь его, зверьки должны взобраться на растение и устроиться словно на унитазе. Из фекалий тупайи растение получает вещества, необходимые для производства новой партии нектара.
Плоды магического фрукта (Synsepalum dulcificum), дерева семейства сапотовых, воздействуют на вкусовые рецепторы, из-за чего на один-два часа отключается восприятие кислого вкуса. Если после употребления магического фрукта съесть лимон, он сохранит свой аромат, но покажется сладким.
Растение белый ясенец, которое можно встретить в Южной Европе, Северной Африке и Центральной Азии, может самовозгораться в жаркую погоду. Воспламеняются выделяемые растением эфирные масла, сам же ясенец в процессе горения не страдает. Возможно, именно белый ясенец упомянут в Библии под именем неопалимой купины.
Ещё в 1959 году в американском научном журнале была высказана гипотеза, что возможно получение растения типа помидора с содержанием никотина. Его вырастил в мультсериале «Симпсоны» Гомер, назвав «томак». А в 2003 году фанат сериала фермер Роб Баур вырастил реальный томак, и пробы действительно показали наличие никотина в листьях.
То, что мы называем ягодой садовой земляники, – вовсе не ягода. Это разросшееся цветоложе, на поверхности которого находятся настоящие плоды – мелкие коричневые орешки.
У мексиканских кустарников рода Sebastiania вырастают семена – прыгающие бобы. Внутрь этих бобов откладывает личинки моль вида Cydia deshaisiana. После вылупления из яйца личинка поедает внутренность боба и создаёт внутри него для себя пустое пространство, прикрепляя затем себя к бобу множеством шёлковых нитей. Если боб подвергается воздействию тепла – например, на него светит солнечный луч или кто-то взял его в руку – то он начинает «прыгать». Это вызвано тем, что личинки начинают дёргать за нити – двигая боб, они стараются уйти от источника тепла, который может привести их к обезвоживанию и убить.
Южноамериканские индейцы для получения резиновой обуви просто обмакивали ноги в свежий сок гевеи – растения, из которого получают каучук. Застывая, сок превращался в непромокаемые «галоши».
У репы очень мелкие семена: в одном килограмме их больше миллиона. Поэтому в древности при посеве репы семена не разбрасывали руками, а выплёвывали. Хорошие плевальщики очень ценились, так как эта работа была не из простых.
Хвощ зимующий, растущий в средней полосе России, обладает чрезвычайной жёсткостью. В стенках его наружных клеток накапливается кремнезём, и его зелёным стеблем можно поцарапать стальную поверхность.
Незабудка в большинстве европейских и многих неевропейских языках носит одинаковое по смыслу название. Например, forget-me-not в английском, Vergissmeinnicht в немецком. А вот легенд о происхождении такого названия очень много, почти в каждой стране своя. Одна из легенд рассказывает о том, что Бог дал имена всем растениям кроме маленького цветка, и тот сказал: «Не забудь меня!». «Это и будет твоим именем», – ответил Бог.
Шведский учёный Карл Линней назвал одно из растений «клитория» – он нашёл лодочку в венчике этого растения похожей на соответствующий интимный женский орган.
Учёные долго гадали, каково происхождение странного участка травы в виде двухметровой буквы М на одном из островов Антарктиды. По сообщению чилийского исследователя, эту «букву» несколько лет назад выложил польский учёный из экскрементов пингвинов в честь своей возлюбленной Магды.
В 1820 году в Бразилии спонтанная мутация на одном из кустов апельсинового дерева привела к появлению апельсинов без косточек, известных как Navel orange. Размножаться этот сорт мог только путём прививания, поэтому все существующие сегодня в мире деревья навеля являются клоном того самого бразильского дерева.
Родиной банана является не Южная или Центральная Америка, где существует множество банановых республик, а острова Малайского архипелага в Юго-Восточной Азии. В Америку бананы были завезены только в начале 16 века.
Грецкий орех мы называем так, потому что он попал к нам через Византию. Однако родиной ореха является Азия – ещё древнегреческий учёный Теофраст называл его персидским орехом.
Растение очный цвет полевой может предсказывать погоду: когда становится пасмурно и приближаются осадки, его цветок закрывается, а при улучшении погоды вновь раскрывается. За это он получил название «барометр для бедных».
Семена рожкового дерева (цератонии стручковой) весом около 0,2 г считались в античном мире идентичными друг другу, поэтому использовались как мера веса – карат. Впоследствии карат стал традиционной мерой веса драгоценных камней.
Космонавты Ляхов и Рюмин тайно пронесли в карманах скафандров на орбиту огурец и апельсин. И в первом репортаже показали этот огурец, якобы выросший в станционной оранжерее, хотя до этого растение даже завязи не давало. Потом космонавты признались в шутке, показав и апельсин.
В Австралии возведён памятник моли. В 1920-х годах здесь катастрофически распространился южноамериканский кактус, и единственной, кто смогла справиться с ним, стала завезённая аргентинская кактусовая моль – естественный враг растения.
Самые необычные растения в мире
Самый большой цветок
Среди цветов есть рекордсмены по росту. Самым большим среди одиночных цветов является Раффлезия Арнольди. Он способен вырасти более чем на девяносто сантиметров. Его вес при этом составляет около одиннадцати килограмм. Раффлезия произрастает в тропических лесах Суматры, Индонезии, Борнео, Филиппин и Малайзии. Этот красивый кроваво-красный цветок – растение-паразит. К растению-хозяину он присоединяется посредством нитевидных тканей. Нецветущая стадия проходит незаметно, в этот период Раффлезия состоит из растущих в лиане микроскопических нитей. Чтобы цветок расцвел, может потребоваться не один год.
Самые большие растения
Не так давно океанологами испанского университета было обнаружено самое огромное растение на планете. Им оказалась «Посидония океаническая», растение обнаружили на дне Средиземного моря. Его длина превысила восемь километров. Посидония растет большими колониями, образуя морские луга, которые могут тянуться на семьсот километров. Растения является одним из древнейших на планете, важной частью экосистемы. Его возраст – порядка ста тысяч лет.
Наидлиннейшее растение суши – лиановидная пальма ротанг. Ее длина варьирует от трехсот до трехсот пятидесяти метров.
В Америке в парке «Секвойя» растет огромных размеров секвойя, носящая имя «Генерал Шерман». Высота дерева – более восьмидесяти трех метров при диаметре ствола тридцать один метр.
Виктория амазонская – еще одно огромное тропическое травянистое растение отряда Кувшинковые. Листья этой гигантской кувшинки достигают двух метров в диаметре.
Самые ядовитые растения
Далеко не все растения безобидны. Есть среди них ядовитые, которые могут нанести вред здоровью человека. Например, ядовитый плющ, ядовитый дуб и лаковое дерево выделяют летучий токсин, способный вызвать сильнейшую аллергию.
Диктамнус или Ясенец – опасные для человека растения. Содержащиеся в них эфирные масла могут стать причиной долго заживающего химического ожога. Фотохимические ожоги может вызвать такое растение, как борщевик. При попадании его сока на кожу человека, ничего не произойдет, но стоит на это место попасть солнечному свету, как кожа будет поражена химическим ожогом.
Ягоды и корневища Вороньего глаза являются очень ядовитыми. В растении содержится вещество, вызывающее судороги, рвоту, порой приводящее к параличу дыхательных систем. Судорогами, коматозным состоянием и параличом дыхательных путей может закончиться отравление такими растениями, как дурман и белена.
К самым ядовитым в мире относится растение Цикута. Его аромат похож на морковный, а вкус напоминает редьку. Сто грамм его корневища способно убить корову. В нем содержится цикутоксин, приводящий к остановке дыхания и к судорогам. Это далеко не весь список ядовитейших растений планеты.
Необычная трава
Необычными называют лекарственные травы. Одной из таких трав является эстрагон. Его второе название – «королева трав». Это очень полезная культура, используемая как лекарство, как пряность и как декоративное растение. Еще одна необычная трава – полынь, которая тоже широко применяется в медицине. Нельзя не назвать зверобой, элеутерококк колючий, мелису, душицу, шалфей и др.
Необычными травами по виду являются высокогорные виды пестрых живых ковров. Они растут, образуя дернину. Самое популярное ковровое растение – гусимец альпийский. Еще одна весьма необычная трава, растущая ковром, была обнаружена на побережье озера Чаны. Она необычна не только красным цветом, а еще и тем, что внешне чем-то напоминает червяков.
Удивительные домашние растения
Особенно экстремально среди домашних растений выглядит Псевдолитос. Своим видом оно удивит любого. Его родина – Африка и Аравийский полуостров. Перевод названия – «ложный камень». Растение выглядит как толстый яйцеобразный бугристый ствол без листьев. Цвет и форма напоминают камень. Цветет Псевдолитос расположенными группами яркими цветами.
Удивительно комнатное растение, растущее без грунта – это Тилландсия. Чтобы вырастить его в комнатных условиях, нужно обзавестись спилом или корой хвойного дерева, на котором будут фиксироваться вспомогательные корни.
Одно из интереснейших комнатных растений – Литопс. Своей формой растение напоминает копытце высотой не более семи сантиметров. Интересно, что большая часть этого растения находится под землей. Каждую весну оно цветут большими яркими цветами.
Оригинально выглядит Бонсай. Его второе название – «Дерево в горшке». По сути Бонсай – карликовое дерево, выращенное в домашних условиях. Это лишь небольшой перечень удивительных домашних растений.
Самое необычное растение в мире
Какое растение является самым необычным решить трудно, так как на планете слишком много удивительных представителей растительности. Вполне возможно, что самое необычное растение – Вельвичия удивительная. Оно способно обходиться без воды около пяти лет, довольствуясь влагой из атмосферы. Вельвичия живет от четырехсот до двух тысяч лет. Внешне растение выглядит как два огромных листа, длиной от двух до восьми метров. Эти листья продолжают расти на протяжении всей жизни, постепенно продольно разрываясь на ленты, при этом кончики отсыхают. Растение произрастает в тех районах Намибии, где повышена влажность воздуха из-за частых туманов.
| 
