Растения-паразиты

Растения паразиты приспособились жить за счет других представителей зеленого мира. Они прикрепляются к стеблю или корню субстрата, вытягивают из него питательные вещества и соки. Полупаразиты забирают у хозяина воду, но сами фотосинтезируют органические компоненты. Полные паразиты лишены хлорофилла и зеленой окраски, существуют исключительно за счет субстрата.

Особенности анатомии и физиологии

Многолетняя эволюция растений паразитов привела к их значительным анатомическим и физиологическим изменениям. Вредителей можно узнать по характерным чертам:

• слабая корневая система или полная ее замена гаусториями (или ризоидами) – присосками, которые внедряются в толщу коры или корневища донора;
• утрачена способность к фотосинтезу и связанное с этим редуцирование (отмирание) листовых пластин или наличие их бесхлорофилльных аналогов;
• обычно имеется плотный, гибкий стебель, чтобы быстро взбираться на хозяина, распространяться на соседствующую растительность.

Растенитя паразиты живут на древесных субстратах, но в природе имеются приживальщики луговых трав, кустарников. Они вынуждают хозяина делиться минеральными и органическими компонентами.

Растения полупаразиты

Эти представители фауны наделены зелеными листьями и не утратили способности к фотосинтезу. Хозяина они используют в качестве источника воды и минералов. Чаще всего они неприхотливы в выборе субстрата, поселяются на любых древесных и травянистых собратьях.

Иван-да-Марья

Ботаническое его название Марьянник дубравный, принадлежащий к роду Марьянниковых, семейству Норичниковых. Это скромное растение с желто-фиолетовыми цветками не является растением-паразитом, а полупаразитом. Оно имеет хилый корешок с мощной развитой сетью сильных присосок. Цветок выживает за счет паразитирования на корнях деревьев и кустарников (ивы, ели, ольхи, орешника), луговых трав (клевера, медуницы, пастушьей сумки). Его присоски впиваются в корневую систему донора, извлекая для себя воду, химические элементы, соли.

Иван-да-Марья

Флористам известны другие полупаразиты из этого семейства – очанка, погремок, мытник. Они приживаются на луговых травах, снижая высоту и густоту травостоя, доставляют проблемы в сельскохозяйственной сфере. Луга Европы часто терроризирует тоцция, жизненный цикл которой переходит от полного паразитизма к полупаразитизму. Ее зародыши при соприкосновении с корнем автотрофного растения-хозяина впиваются в него мощными гаусториями. Когда корневище наберет достаточно питательных веществ, из него появляется побег с листьями и цветами, ведущий полупаразитарный образ жизни.

Омела

Известнейшее растение-полупаразит, обитающее на кроне различных парковых, хвойных, плодовых деревьев. Она имеет характерную сферическую форму диаметром до 1м, мелкие зеленые листочки и маленькие ягоды с клейким содержимым. Особенности паразитирования:

• декоративные вечнозеленые шары омелы наносят непоправимый вред хозяину, вызывая высыхание кроны, снижение урожайности и гибель субстрата в определенных случаях;
• живет на стволах, ветках растения-субстрата, внедряя в его древесину гибкие присоски-ризоиды;
• ее листья сохраняют способность к фотосинтезу, из хозяина она вытягивает воду и минералы.

Омела

Омела предпочитает деревья с мягкой древесиной – иву, березу, ольху, тополь, грушу, яблоню. В народной медицине ее используют для лечения гинекологических, сердечно-сосудистых, мочеполовых проблем.

Растения паразиты

Для них характерно гетеротрофное питание исключительно за счет хозяина, на котором они паразитируют. Растения паразиты питаются водой, минералами, углеводами, аминокислотами, вытягивая их из своей жертвы. Нередко вредители сильно истощают выбранную жертву, впоследствии погибая вместе с ним.

Раффлезия Арнольди

Это растение известно в мире под другими названиями – мертвого лотоса, трупной лилии или цветка-падальщика. Оно лишено стебля и листовых пластин, произрастает на корне тропических лиан из небольшого семечка.

Единственный надземный орган раффлезии Арнольди – огромный красный цветок диаметром до 3 м и весом до 10 кг.

Особенности жизненного цикла:

• при соприкосновении семени раффлезии с поверхностью корня тропической лианы из него выходят многочисленные присоски;
• они проникают внутрь корневища хозяина, пронизывают его мощной сеткой ризоидов, высасывая питательные вещества;
• через 1,5-3 года через кору лианы пробивается бутон раффлезии, который долго созревает и раскрывается в течение 9-18 мес.;
• продолжительность цветения – до 3-4 суток до опыления насекомыми, привлекаемыми сильным запахом гниющего мяса от цветка;
• созревание плода занимает до 7-9 мес. – внутри каждой ягоды имеется до 4 млн. семян, разносимых животными по всем джунглям.

Раффлезия Арнольди

Многовековой фитоценоз цветов паразита и лианы перешел в мирное сосуществование. В редких случаях паразит вызывает истощение, обезвоживание субстрата и погибает вместе с ним.

Повилика

Семейство повиликовых (Cuscuta) насчитывает до 35 разновидностей однолетних сорняков, не имеющих корней и зеленой массы. Гибкие, ветвистые стебли с чешуйчатыми бесхлорофилльными листочками плотно обвивают хозяина, присасываются к его проводящим путям гаусториями. Особенности паразитирования:

• неразборчивы при выборе хозяина – живут на плодовых, бахчевых, травянистых однолетних и многолетних растениях, кустарниках;
• размножаются семечками (которые сохраняют всхожесть во влажной теплой почве в течение 10 лет), частями стебля (завитками) с пазушной почкой;
• вьющиеся стебли быстро перекидываются с хозяина на соседние растения, создавая массовое поражение диких и культурных насаждений;
• истощают растение-субстрат, снижают вдвое урожайность картофеля, клевера, люцерны, сахарной свеклы, табака, винограда, шелковицы, томата, малины, других сельскохозяйственных и лесных культур.

Повилика

Повиликовые растения паразиты – пример типичного вредительства. Для уничтожения сорняка используют гербициды, механическое выведение (скашивание пораженной травы, боронование, обрезка побегов), карантинные мероприятия (очистка посевных семян, соблюдение севооборота).

Заразихи

Большое семейство заразиховых (Orobanche L.) насчитывает сотни видов, паразитирующих на корнях культурных и диких растений. Стебель вредителя с чешуйчатыми листьями без хлорофилла прикрепляется к корневой системе хозяина мощными присосками. Жертвами заразихи могут быть:

• бахчевые – дыни, арбузы;
• табак, подсолнечник, огурцы, помидоры;
• капуста, конопля, клевер, люцерна;
• береза, клен, сирень, хвойные.

Заразиха

Борьба с растениями паразитами включает опрыскивание гербицидами, искусственное заселение вредными для заразихи грибками и насекомыми.

Петров крест

Ранее его относили к семейству Норичниковых, сейчас причисляют к семейству Заразиховых. Его также называют царь-травой, чешуйником, семиугодником. Внешний вид травы наглядно представлен на фото растений паразитов. Издавна Петров крест используют в народной медицине:

• от бесплодия, для стимулирования овуляции;
• при опухолевых патологиях;
• для нормализации работы почек, печени, сердца.

Петров крест

Преимущественно Петров крест паразитирует на лиственных деревьях – березе, липе, ясене, орешнике, буке, ольхе. Его мощные гаустории (общий их вес доходит до 5 кг) крестообразно обвивают и проникают вглубь корневой системы хозяина. Весной на поверхность выходят короткие стебли с соцветиями цветов розово-пурпурного цвета, где созревает до 2 тыс. легких семян.

Растения хищники

Они растут в районах с дефицитом воды и питательных веществ. Эволюция растений паразитов привела к появлению у них необычного способа питания – за счет живых существ. Жертвами хищников могут быть насекомые, моллюски и даже мелкие животные. Общие черты плотоядных растений:

• яркая окраска листьев, цветов;
• резкий, сильный, иногда зловонный запах;
• выделение сахаристых, липких веществ;
• ловушки – захлопывающиеся листья, кувшинки.

Эти свойства необходимы паразитам для привлечения жертвы. Внутри ловушки выделяется специальная жидкость с ферментами, которые растворяют добычу до элементарных питательных веществ.

Росянка

Насекомоядное болотное растение хищник. Его листовые пластины покрыты волосками ярко-красного или оранжевого цвета. Конец каждого шипа увенчан прозрачной каплей жидкости, похожей на утреннюю росу. В действительности, она является клейким веществом с пищеварительными ферментами.

Насекомое, прикоснувшись к капле росянки, уже не сможет улететь. Лист растения постепенно сворачивается, окружая жертву все большим количеством волосков. Процесс переваривания добычи может продолжаться несколько дней. Затем листок разворачивается, твердые нерастворенные части насекомого выпадают наружу. Крупные росянки способны поймать в свои ловушки мелких лягушек, мальков.

Пузырьчатка

Это представитель водного паразита в растительном мире, питающийся простейшими, мелкими ракообразными, насекомыми. Среда обитания пузырьчатки – водоемы с пресной, стоячей водой или влажная земля. Ловушки скрыты в воде и представляют собой мешковидные полые пузырьки в пазухах листьев.

Воздушная камера оснащена сенсорными волосками и одним отверстием, через которое внутрь засасывается вода с живой жертвой. Размеры ловушки в среднем от 2 мм до 12 мм. Затем вода постепенно выдавливается из камеры, а оставшаяся внутри добыча переваривается ферментами.

Непентесы

Это растение хищник из рода кувшинковых. Его пестрые листья ярко-красного, малинового, пурпурного цвета свернуты в форме полой трубочки с загнутыми наружу краями. В них накапливается дождевая вода, за которой прилетают насекомые. Дополнительно для их привлечения внутри кувшинки имеются жесткие волоски, покрытые нектаром. Попадая внутрь трубочки, добыча не может выбраться из волосяного частокола, проваливается в воду и постепенно переваривается.

Венерина мухоловка

Ее красочные ярко-зеленые или малиновые листья имеют способность смыкаться в считанные секунды. Это природная ловушка размером до 4 см и более. Длинные толстые колючки вдоль края листа при захлопывании образуют прочную решетку. Если ловушка пустая, то лист развернется в течение часа. При наличии внутри жертвы (насекомое, мышь) начинается процесс переваривания. Его продолжительность – до 1-2 недель. Каждый лист растения хищника усваивает до трех жертв, затем отмирает и заменяется новым.

Не только в животном мире, но и в растительном существуют паразиты. Они не образуют, как обычные растения, органические вещества из воздуха, воды и почвы. Поселяясь на стеблях или корнях растения — «хозяина» паразиты питаются их соками. Этих лодырей почти всегда легко отличить: их побеги не содержат хлорофилла, а потому не зелёные. Фотосинтез, для которого нужен хлорофилл, паразитам для жизненного процесса не нужен. Нет у них и своих корней, поскольку сами они «ленятся» качать воду из почвы, предпочитая брать её из тканей «хозяина». Так что же это такое — растения-паразиты?

Растения-паразиты — это растения, полностью или частично живущие за счёт питательных веществ живых организмов. Растения-паразиты есть как среди низших, так и среди высших растений, в том числе цветковых. Грибы, водоросли и бактерии паразитируют на растениях, животных, человеке, часто являясь возбудителями инфекционных болезней. Цветковые растения-паразиты паразитируют главным образом на высших растениях, в том числе на культурных (подсолнечнике, томатах, табаке и др.), снижая их урожай. Факультативные растения-паразиты могут существовать как за счёт чужеядности (паразитизма), так и используя другие способы питания (например, фотоавтотрофный).

Другие источники питания используют иногда и облигатные растения-паразиты (растения-полупаразиты являются одновременно и чужеядными и фототрофными организмами; петров крест — одновременно и растение-паразит и растение-хищник). Растения-паразиты или внедряют в ткани организма-хозяина только гаустории, служащие для извлечения пищи (эктопаразиты, например мучнисторосяные грибы, из цветковых паразитов — заразиха) повилика), либо полностью или главным образом развиваются в тканях растения-хозяина и выходят на поверхность его тела только для размножения (эндопаразиты — раффлезиевые).

Повилика — дала название семейству повиликовых. Лишена корней, а имеет только длинный стебель и листья-чешуйки. Уже само ее название говорит, что она обвивает растение-хозяина. Повилик много видов, и паразитируют они на различных растениях, преимущественно травянистых: как дикорастущих, так и культурных.

Широко известно другое растение-паразит — заразиха. Заразиху можно увидеть в посевах подсолнечника, конопли, табака, клевера и огородных культур. Ее легко отличить по бледно-бурой окраске стебля и чешуйчатых листьев. Эти листья никогда не бывают зелеными: в них нет хлорофилла. На верхней части стебля сидят многочисленные довольно крупные цветки, чаще всего голубовато-лиловые. Значительная часть тела растения-паразита находится в почве. Своим расширенным основанием стебель заразихи прирастает к корням растения-хозяина. Заразиха больше похожа на гриб, чем на цветковое растение.

В лесах наших широт нередко встречается растение-паразит петров крест. Оно развивается так же, как заразиха, и паразитирует на корнях широколиственных деревьев — липы, ясеня, орешника. Но увидеть его можно только ранней весной, когда оно на короткий срок показывается из-под земли. На поверхность земли выходит невысокий розово-белый стебель с односторонней кистью малиново-красных цветков. Стебель вскоре отмирает, но растение-паразит продолжает жить под землей в виде многолетнего мясистого чешуйчатого корневища, вес которого достигает 5 кг.

В Индонезии, в дремучих джунглях острова Суматра, можно встретить растения с гигантскими цветками, достигающими почти метра в поперечнике. Вес одного цветка около б кг. Он похож окраской на сырое мясо и распространяет запах гнили. Над цветком вьются мухи, привлеченные его «ароматом». Они помогают растению в перекрестном опылении. Называется необычное растение раффлезией Арнольди. Его цветки — самые крупные из всех известных в мире. Короткая толстая цветоножка раффлезии сидит непосредственно на корнях лианы циссуса (близкого родича виноградной лозы). Толстые корни лианы тянутся по поверхности почвы. На них кроме распустившихся цветков видны и многочисленные бутоны.

Растения-паразиты в мире очень многочисленны и весьма разнообразны. Так, в Индонезии, в дремучих джунглях острова Суматра, можно встретить растение, состоящее практически из одного гигантского цветка, которые достигают почти метра в поперечнике и весят около б кг. Такой цветок своей окраской похож на сырое мясо и вокруг распространяет запах гнили. Над этим цветком во множестве вьются мухи, привлеченные его необычным «ароматом». Именно они помогают растению осуществлять опыление цветов. А называется это необычное растение раффлезией Арнольди, а его цветки — самые крупные из всех известных в мире.

У цветка раффлезии короткая толстая цветоножка, которая сидит непосредственно на корнях лианы циссуса. Толстые корни этой лианы тянутся по поверхности почвы. На них легко можно различить кроме распустившихся цветков и многочисленные бутоны, поэтому их легко принять эти цветки за цветки самой лианы. И тут возникаети сомнение, ведь цветки никогда не возникают на корнях. Где же тогда тело растения, его побеги и листья, и где корни? Оказывается — их нет. При внимательном изучении корней циссуса оказывается, что в его древесине и между корой и древесиной залегают тяжи чужих лиане клеток, которые на поверку принадлежат раффлезии. Именно ими она и высасывает из этой лианы питательные вещества необходимые раффлезии. А на верхних концах таких тяжей развивается цветок раффлезии — растения-паразита, которое кормится за счет хозяина — лианы циссуса.

А корни растения-хозяина не переносят такого сожительства с паразитом и в конце концов отмирают. А в мясистых плодах раффлезии созревает огромное количество семян, которые после разрушения целостности плода прилипают к ногам слона или другого крупного животного, который проходя по джунглям, непроизвольно переносит их на другой корень циссуса. Здесь семена растения-паразита прорастают, а проросток из семени проделает отверстие в коре циссуса и даст начало новым клеточным тяжам, которые будут развиваться между живыми клетками растения-хозяина, высасывая из них питательные вещества.

Раффлезия Арнольди — эндемик острова Суматра, а другие близкие виды растений этого рода, но с цветками меньшего размера, встречаются на Яве и на других островах Малайского архипелага. Цветок раффлезии настолько удивителен и необычен, что порождает суеверия среди местного населения. На острове Ява его считали до сравнительно недавнего времени священным и поэтому поклонялись ему. На паразитический образ жизни ведет не только раффлезия Арнольди, но и другие растения-паразиты, встречающиеся и у нас и приносящие большой вред сельскому хозяйству. Особенно вредны и наиболее известны среди них различные виды заразихи и повилики.

Увидеть заразиху можно в посевах огородных культур, а также подсолнечника, конопли, табака, клевера и других растений. Побеги заразихи легко отличить от хозяев по бледно-бурой окраске стебля и чешуйчатым листьям. При этом листья заразихи никогда не бывают зелеными, так как в них нет хлорофилла. А на верхней части стебля сидят многочисленные довольно крупные цветки голубовато-лилового цвета. Значительная часть тела этого растения-паразита располагается в почве, где стебель заразихи своим расширенным основанием прирастает к корням растения-хозяина.

Размножается заразиха семенами, которые прорастают непосредственно на поверхности почвы. При этом у нитевидного проростка заразихи нет обычных семядолей и на нем нельзя различить ни стебля, ни корня, так как весь он состоит из одинаковых нежных клеточек. На одном конце ниточки проростка сохраняется семенная кожура в виде шапочки которая и является верхушкой стебля. А противоположный конец проростка заразихи врастает в почву описывая винтовую линию. И как только ему встретится корень растения-хозяина, проросток заразихи плотно пристает к нему и начинает утолщаться. На поверхности утолщения появляются выросты, которые врастают в ткани корня растения-хозяина, и начинают высасывать из него питательные вещества. Вскоре здесь же образуется почка, из которой вырастает стебель и впоследствии распускаются цветки. Заразиха в конечном счете губит растение-хозяина, а бороться с ней очень трудно.

Из заразих особенно интересна гигантская пустынная заразиха, которая паразитирует на кустарниках песчаной пустыни Каракумы. Мясистый и толстый ствол пустынной заразихи за лето вырастает на метр, а иногда и больше. На корне хозяина заразиха образует гнездо почек и в первый же год из одной-двух наиболее крупных из них вырастают стебли, на верхней части которых развиваются многочисленные крупные цветки. После их опыления в сформировавшихся плодах-коробочках образуется огромное количество мелких семян. Пройдет год, и новые стебли паразита вырастают уже и из других почек.

Повилика — другое хорошо известное и широко распространенное растение-паразит, у которого нет ни корней, ни зеленых листьев. Само название этого паразита говорит о том, что он обвивает растение-хозяина. Повилик известно много видов, и паразитируют они на различных травянистых, дикорастущих и культурных растениях. Но особенно страдают от повилики такие растения как клевер, люцерна, лен, хмель и некоторые другие. Присоски на концах побегов паразита врастают в ткани растения-хозяина и высасывают из него воду и питательные соки. На побегах повилики развиваются собранные в клубочки многочисленные бледно-розовые цветки.

Все представители рода повилики, которые встречаются в наших широтах, однолетние растения. К осени все их побеги отмирают, а новые растения Образуются на следующий год из семян, которые упав на землю и пролежав зиму, в конце весны прорастают, когда другие растения уже более или менее развились. В противном случае для молодого растения паразита не оказалось бы подходящей пищи.

Проросток повилики, как и заразихи, имеет нитевидное тельце, при этом растет лишь верхний его конец а нижний нет. Когда растущий проросток повилики встречается с подходящим для него растением-хозяином, он быстро обвивает его, после чего образует присоски и продолжает расти. Если проросток повилики не встретит растения-хозяина, он погибает, так как самостоятельно питаться не может. И хотя с повиликой ведут упорную борьбу, но она наносят большой вред сельскому хозяйству.

В наших лесах широт нередко можно встретить и такое растение-паразит как петров крест. Оно развивается так же, как заразиха, и паразитирует на корнях широколиственных деревьев — липы, ясеня, орешника. Но увидеть его можно только ранней весной, когда оно на короткий срок показывается из-под земли. На поверхность земли выходит невысокий розово-белый стебель с односторонней кистью малиново-красных цветков. Стебель вскоре отмирает, но растение-паразит продолжает жить под землей в виде многолетнего мясистого чешуйчатого корневища, вес которого достигает 5 кг.

Среди цветковых существует большая группа полупаразитических растений, имеющих собственные зеленые листья. Хлорофилл в листьях и стеблях этих растений делает их способными к фотосинтезу. Однако воду и минеральные вещества они добывают паразитически, т. е. отнимая у других растений. Среди таких паразитов особенно интересна омела, которая встречается у нас в южных районах (в Крыму, на Кавказе). Особенно часто она поселяется на плодовых деревьях (груше, яблоне) и на тополе.

Омела — сильно ветвящийся многолетний кустарник с кожистыми темно-зелеными листьями. Она достигает иногда сорокалетнего возраста. Куст омелы, поселившейся на ветвях дерева, напоминает гнездо крупной птицы. Вместо корней в основании куста развивается система присосков, проникающих в древесину растения-хозяина. Ягоды омелы похожи на ягоды белой смородины. Их охотно поедают птицы, особенно дрозды. Мякоть ягоды слизистая и клейкая. Поэтому птице после еды приходится очищать клюв, обтирая его о ветки деревьев. Так остатки ягод прилипают к веткам, и там их семена начитают прорастать. Корешок зародыша пробивает кору ветки и дорастает до древесины. После этого вырастает стебелек с семядолями. Корешок же при дальнейшем развитии видоизменяется в присоски, напоминающие грабли. Хотя омела полупаразит, но и она может нанести растению-хозяину значительный ущерб.

Некоторые полупаразиты существуют самостоятельно: у них есть и листья и корни, однако при благоприятных условиях и они добывают себе дополнительное питание, отнимая его у соседей, т. е. паразитируя. Это всем известные полевые цветы: иван-да-марья, погремок, мытники и др.

Если корни такого полупаразита придут в соприкосновение с корнями другого растения, подходящего для того, чтобы стать растением-хозяином, то полупаразит никогда не пропустит такой случай. На его корнях образуются присоски, которыми он присоединяется к растению-хозяину. Это можно обнаружить, осторожно выкопав корневые системы полупаразита и соседних с ним растений. Вред, приносимый такими паразитами, не очень-то большой. Во всяком случае по внешнему виду растений-хозяев незаметно каких-либо признаков их угнетения.

Понятно, что паразиты могли появиться, лишь когда на Земле были уже другие живые существа. Приспособление к паразитическому образу жизни среди зеленых цветковых растений шло, по-видимому, определенными ступенями. На первой ступени стоят такие полупаразиты, как иван-да-марья и погремок, еще мало чем отличающиеся от обычных зеленых растений. Значительно усилился паразитизм у растений, подобных омеле: у них еще есть зеленые листья и стебли, но вместо корней образовались присоски. Еще дальше ушли от самостоятельно питающихся растений паразиты типа заразихи и петрова креста: у них хотя и остался стебель с листьями, но уже нет хлорофилла и пищу они получают полностью от растения-хозяина. Крайний тип паразитизма среди цветковых растений — раффлезия. Из прежних органов у нее остался лишь цветок, все остальное тело превратилось в клеточные нити, внедрившиеся между клетками растения-хозяина и похожие на мицелий гриба.