Кактусовые

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

? Кактусы
Ферокактус Ferocactus pilosus, растущий к югу от Сальтильо, Коауила, северо-восточнее Мехико
Научная классификация
Царство: Растения Отдел: Покрытосеменные Класс: Двудольные Порядок: Гвоздичноцветные Семейство: Кактусовые
Латинское название
Cactaceae Juss. (1789)
Роды
Более ста, в том числе: Маммиллярия (Mammillaria) Гимнокалициум (Gymnocalycium) Селеницереус (Selenicereus) Дискокактус (Disocactus) Астрофитум (Astrophytum) Лофофора (Lophophora) Опунция (Opuntia)
Систематика на Викивидах Изображения на Викискладе ITIS 19685 NCBI 3593

Ка́ктусовые — семейство многолетних суккулентных растений из порядка Гвоздичноцветные (Caryophyllales).

Разделяется на четыре подсемейства.^[1] Самый многочисленный род — Маммиллярия.^{[источник не указан 378 дней]}

Считается, что кактусы выделились эволюционно около 30—40 млн лет назад, когда Южная Америка и Африка были уже значительно разнесены друг от друга тектоническими процессами, но Северная Америка ещё не была соединена с Южной. Хотя ископаемых остатков кактусов на сегодняшний день не найдено, считается, что возникли они в Южной Америке и относительно недавно — 5—10 миллионов лет назад — распространились на северный континент.

Этимология

Слово «кактус» происходит от греч. κακτος, которое в классическом греческом языке использовалось для обозначения одного из видов чертополоха. Карл Линней ввел это слово в качестве имени рода Cactus в 1737 году в своей ранней работе Hortus Cliffirtianus, скорее всего как сокращение от слова мелокактус которое в то время широко использовалось для обозначения этих растений — выбрав чертополох в качестве подходящего названия для растений, известных своими колючками. Сегодня это слово в ботанике используется для имени семейства Cactaceae.

Ареал

Кактусы — растения Нового Света, то есть происходят из Южной и Северной Америки, а также островов Вест-Индии. Вид Rhipsalis baccifera встречается, кроме Америки, также в Африке, на Мадагаскаре и Шри Ланке, куда, как считают, он был занесён перелётными птицами. Кроме того, человек распространил некоторые виды кактусов — в основном опунциевые — на все континенты, кроме Антарктиды. Вид Opuntia humifusa распространён по всему Средиземноморью и встречается на побережье Крыма, а также на юге Поволжья.

Морфология

Многие суккулентные растения Старого и Нового света ошибочно называют кактусами. Многие суккуленты действительно внешне очень похожи на кактусы, являя собой яркие примеры параллельной эволюции среди растений, не являющихся на самом деле близкими родственниками. Черта, выделяющая кактусы — специализированный орган, называемый ареола (areole) и являющий собой модифицированную пазушную почку, с почечными чешуйками, преобразованными в волоски и/или колючки. Другой отличительной особенностью кактусов является особое строение цветка и плода, когда существенная часть цветка и плода является, по сути, тканью стебля. Кактусные цветки и плоды почти всегда несут на себе ареолы в виде колючек или волосков, то есть почки, а почки обычно принадлежат стеблю, не плоду. Существует ещё около десятка специфичных только для кактусов признаков, включая особый, не встречающийся у прочих растений пигмент цветка. Почти все кактусы обладают метаболизмом красулиевого (С4) типа.

Кактусы бывают весьма разных форм и размеров. Есть среди кактусов кусты с обычными развитыми листьями — род Pereskia — и невысокие лиственные деревья — род Pereskiopsis. Встречаются также разнообразные эпифитные растения из тропических лесов — роды Disocactus, Epiphyllum, Hatiora, Hilocereus, Selenicereus, Rhipsalis. Большинство же кактусов — ксерофитные растения, приспособленные к длительным засушливым периодам, распространённые в различных типах экосистем — в прибрежных зонах, саваннах, засушливых лесах, полупустынях и пустынях, горах и альпийских лугах, на высотах от 0 до 4000 метров и от Патагонии на юге до юга Канады на севере. Среди них встречаются многометровые колоннообразные гиганты или разветвлённые «канделябры» весом в несколько тонн, растения, образующие невысокие колючие заросли, крошечные шарообразные растения — не превышающие во взрослом состоянии 1,5—2 см в диаметре, стелющиеся по земле колючие плети, или растения, почти полностью состоящие из реповидного корня и скрытые большей своей частью под землёй.

Классификация

Подробную классификацию смотри в статье Таксономия семейства Кактусовых

Кактусы разделены на четыре группы.

Disocactus flagelliformis

Подсемейство Перескиевые (Pereskioideae) включает в себя один род кустарников с полноценными листьями и несуккулентными стеблями. Этот род считается эволюционным звеном, соединяющим кактусы с лиственными растениями.

Подсемейство Опунциевые (Opuntioideae) объединяет растения, отличающиеся явно заметными редуцированными листьями, всегда присутствующими у молодых побегов, суккулентными стеблями и особым типом шипов — «глохидиями». Глохидии — это мелкие, хрупкие колючки, очень острые и жёсткие, снабжены пильчатыми зазубринами по всей длине и растут в больших количествах пучками вокруг ареол. Попадая в пищеварительный тракт животных, глохидии вызывают сильное раздражение, тем самым защищая растения от поедания. Несмотря на значительное разнообразие форм и размеров, все растения этого подсемейства имеют весьма похожие узнаваемые по форме цветки и схожее строение относительно крупных семян. Всходы имеют явно выраженные семядоли. Стебли обычно имеют явно выраженное сегментное строение.

Подсемейство Маухиенивые (Maihuenioideae) состоит из одного рода, распространённого почти исключительно в Патагонии. Растения похожи внешне на опунциевые, но глохидии отсутствуют. Как и опунциевые, растения имеют крошечные — до 10 мм — долговечные сочные листья конической формы, всходы очень напоминают ростки лиственных растений. Несмотря на явно выраженную суккулентность, растения этого подсемейства не обладают красулиевым (С4) метаболизмом.

Подсемейство Кактусовые (Cactoideae) — объединяет в себя все оставшиеся многочисленные рода кактусов. У растений отсутствуют листья в каком-либо виде — за возможным исключением рудиментарных листьев на цветочной трубке. Также отсутствуют и глохидии. Всходы имеют форму шарообразную или цилиндрическую, с рудиментарными, часто с трудом угадываемыми семядолями. В подсемейство включены как эпифитные растения со стеблями, имеющими форму плоских листьев или плетей, так и многочисленные ксерофиты со всем их разнообразием форм — шарообразные, колоннообразные, стелющиеся, образующие дернины.

Использование

Традиционное использование

Торговец опунцией (нопалем) на рынке в мексиканской столице

Населявшие до прихода европейцев Американский континент люди широко использовали кактусы в своей жизни. Кактусы использовались в пищу, для религиозных церемоний, в качестве медицинских препаратов, как источник красящих веществ, строительный материал, материал живых изгородей. Известно по крайней мере два вида, которые вместе с кукурузой, табаком, картофелем культивировались до прихода Колумба — это Opuntia ficus-indica и Peniocereus serpentinus, причем первая использовалась в пищу в виде плодов и молодых стеблей, а второй выращивался в чисто декоративных целях.

Современное пищевое использование

Opuntia ficus-indica и сейчас остается одним из любимых пищевых растений мексиканцев. Его плоды известны как туна (исп. tuna), а стебли как нопаль (исп. nopal).

Также используют в пищу плоды нескольких видов рода Hylocereus. Как и плоды некоторых других родов, эти плоды известны под общим названием питахайя, или драконовы фрукты.

Кактусы как декоративные растения

Rebutia muscula

Кактусы, в силу необычности внешнего вида для европейцев, привлекли внимание ещё первых колонизаторов Америки и были завезены в Европу в качестве декоративных растений уже в XVI веке.

Первая известная коллекция кактусов была собрана во второй половине XVI в. аптекарем Морганом в Лондоне. В дальнейшем популярность этих растений постоянно росла, чему способствовали и биологические особенности многих кактусов — неприхотливость к поливу и сухости воздуха (последнее существенно при комнатной культуре), лёгкое вегетативное размножение. В ботанических садах разных стран, в том числе и России, а также в оранжереях частных лиц, были собраны значительные коллекции.

Известна история открытого исследователем В. Ф. Карвинским кактуса Ariocarpus kotschoubeyanus (Ариокарпус Кочубея), названного так в честь министра внутренних дел России графа В. П. Кочубея, при непосредственном содействии которого были организованы путешествия В. Ф. Карвинского: один из экземпляров кактуса был продан в 1843 году за 200 долларов — при тогдашнем курсе валюты это означало, что золото за него весило в два раза больше самого растения.

Видными популяризаторами и исследователями кактусов является уже несколько поколений семейства Хаге.

Частные коллекции в России были утрачены в результате Октябрьской революции 1917 года. Однако сохранились крупные коллекции в ботанических садах Ленинграда (ныне Санкт-Петербург) и Москвы. Они и на сегодняшний день являются самыми большими научными коллекциями кактусов в Российской Федерации. В СССР массовое распространение кактусов как популярных комнатных растений началось в конце 1950-х годов. Возникли клубы любителей кактусов, некоторые из них существуют по сей день. Ныне несколько десятков самых неприхотливых видов кактусов являются одними из наиболее распространённых растений, используемых в озеленении помещений; с другой стороны, энтузиасты собирают коллекции, состоящие из сотен и даже тысяч видов.