Вербаскум тапсус | |
---|---|
Растение второго года, начинающее цвести, с отмершим стеблем предыдущего года, сзади слева | |
Научная классификация | |
Королевство: | Плантае |
Клад : | Трахеофиты |
Клад : | Покрытосеменные |
Клад : | Эвдикоты |
Клад : | Астериды |
Заказ: | Губоцветные |
Семья: | Scrophulariaceae |
Род: | Вербаскум |
Разновидность: | В. тапсус |
Биномиальное имя | |
Вербаскум тапсус |
Verbascum thapsus , коровяк большой , коровяк большой или коровяк обыкновенный — вид коровяка , произрастающий в Европе, Северной Африке и Азии, а также завезенный в Америку и Австралию. [1]
Это мохнатое двулетнее растение , которое может достигать 2 м в высоту и более. Его маленькие желтые цветы густо сгруппированы на высоком стебле, который растет из большой розетки листьев. Он растет в самых разных местах обитания, но предпочитает хорошо освещенные, нарушенные почвы, где он может появиться вскоре после того, как земля получит свет, из долгоживущих семян, которые сохраняются в почвенном семенном банке . Это распространенное сорное растение, которое распространяется путем обильного производства семян и стало инвазивным в умеренных регионах мира. [1] Это незначительная проблема для большинства сельскохозяйственных культур, поскольку это неконкурентный вид, будучи нетерпимым к тени от других растений и неспособным выживать при обработке почвы . Он также является хозяином множества насекомых, некоторые из которых могут быть вредны для других растений. Хотя отдельные особи легко удаляются вручную, популяции трудно уничтожить навсегда.
Хотя это растение широко используется в традиционной медицине , из него не производятся одобренные лекарства . [2] Его использовали для изготовления красителей и факелов . [1]
V. thapsus — двудольное растение, которое в первый год роста образует розетку листьев. [3] [4] Листья крупные, длиной до 50 см. Растения второго года обычно образуют один неразветвленный стебель, обычно высотой 1–2 м. Однако в восточной части своего ареала в Китае, как сообщается, он вырастает только до 1,5 м в высоту. [5] Высокие, похожие на столб стебли заканчиваются густым колосом цветов [3], который может занимать до половины длины стебля. Все части растений покрыты звездчатыми трихомами . [5] [6] Этот покров особенно толстый на листьях, что придает им серебристый вид. Число хромосом этого вида составляет 2n = 36. [7]
На цветковых растениях листья расположены поочередно вверх по стеблю. Они толстые и нисходящие , с большим разнообразием формы листьев между верхними и нижними листьями на стебле, от продолговатых до обратноланцетных , и достигают размеров до 50 см в длину и 14 см в поперечнике (19 дюймов в длину и 5 дюймов в ширину). [8] [9] Они становятся меньше выше по стеблю, [3] [4] и менее сильно нисходящие вниз по стеблю. [3] Цветущий стебель твердый и 2–2,5 см (почти дюйм) в поперечнике, и иногда разветвляется чуть ниже соцветия , [ 4] обычно после повреждения. [10] После цветения и высвобождения семян стебель и плоды обычно сохраняются зимой, [11] высыхая в темно-коричневые, жесткие структуры плотно упакованных, яйцевидных и сухих семенных коробочек. Высушенные стебли могут сохраняться до следующей весны или даже следующего лета. Растение дает неглубокий стержневой корень . [9]
Цветки пятичленные с (обычно) пятью тычинками , пятилопастной чашечкой и пятилепестковым венчиком , последний ярко-желтый и шириной 1,5–3 см (0,59–1,18 дюйма). Цветки почти сидячие , с очень короткими цветоножками (2 мм, 0,08 дюйма). Пять тычинок бывают двух типов: три верхние тычинки короче, их нити покрыты желтыми или беловатыми волосками и имеют меньшие пыльники , в то время как нижние две тычинки имеют голые нити и более крупные пыльники. [6] [примечание 1] Растение производит небольшие, яйцевидные (6 мм, 0,24 дюйма) капсулы , которые раскрываются с помощью двух клапанов, каждая капсула содержит большое количество мелких, коричневых семян размером менее 1 мм (0,04 дюйма) [12] , отмеченных продольными гребнями. Известно, что встречается форма с белыми цветками, V. thapsus f. candicans . [13] Цветение длится до трех месяцев с начала до конца лета (с июня по август в Северной Европе), [4] при этом цветение начинается с нижней части колоса и прогрессирует нерегулярно вверх; каждый цветок раскрывается на часть дня, и только несколько цветков раскрываются одновременно вокруг стебля. [11]
Для целей ботанической номенклатуры Verbascum thapsus был впервые описан Карлом Линнеем в его Species Plantarum 1753 года . Видовой эпитет thapsus был впервые использован Теофрастом (как Θάψος , Thapsos ) [14] для неопределенной травы из древнегреческого поселения Тапсос , недалеко от современных Сиракуз , Сицилия , [14] [15] хотя его часто уподобляют древнему тунисскому городу Тапсус . [16]
В то время типовой образец не был указан, так как эта практика возникла только позже, в 19 веке. Когда был обозначен лектотип (тип, выбранный среди оригинального материала), он был назначен образцу 242.1 гербария Линнея, единственному образцу V. thapsus . [примечание 2] Ранее этот вид был обозначен как типовой вид для Verbascum . [18] Европейские растения демонстрируют значительную фенотипическую изменчивость, [19] что привело к тому, что растение с годами приобрело множество синонимов . [17] [20] Интродуцированные американские популяции демонстрируют гораздо меньшую изменчивость. [19]
Таксономия Verbascum не подвергалась существенному пересмотру со времени монографий Сванве Мюрбека в 1930-х годах, за исключением работы Артура Хубера-Мората, который использовал неформальную группировку при организации рода для флор Ирана и Турции, чтобы учесть множество промежуточных видов. Поскольку группы Хубера-Мората не являются таксономическими, трактовка Мюрбека является наиболее актуальной из доступных, поскольку ни одно исследование еще не пыталось широко применить генетические или молекулярные данные к роду. В классификации Мюрбека V. thapsus помещен в секцию Bothrospermae подсекцию Fasciculata вместе с такими видами, как Verbascum nigrum (черный или темный коровяк), Verbascum lychnitis (белый коровяк) и Verbascum sinuatum (волнистолистный коровяк). [21] [22] [23] [24] Поскольку Verbascum thapsus является типовым видом рода, применение статьи 22 ICNafp дает секцию Verbascum , подсекцию Verbascum в качестве правильной номенклатуры для этого размещения.
Гибридное имя | Другие родительские виды | Примечания |
---|---|---|
V. × duernsteinense Тейбер | В. специосум | |
V. × godronii Boreau | В. пылевидный | |
V. × kerneri Fritsch | В. phlomoides | |
V. × lemaitrei Боро | В. virgatum | |
В. × птерокаулон Франч. | В. blattaria | |
В. × thapsi L. | В. лихнит | син. V. × spurium WDJKoch, может быть неоднозначным именем [26] |
В. × полуальбом Чауб. | В. чёрный | |
никто | В. пирамидальный |
Обычно выделяют три подвида :
Во всех подвидах, кроме типа, нижние тычинки также волосистые. [28] У V. t. crassifolium волоски менее густые и часто отсутствуют в верхней части пыльников, в то время как нижние листья едва низбегающие и имеют более длинные черешки. [27] У V. t. giganteum волоски густо белые войлочные, а нижние листья сильно низбегающие. V. t. crassifolium также отличается от типа немного более крупными цветками, которые имеют ширину 15–30 мм, тогда как у типа они имеют диаметр 12–20 мм. [27] И V. t. giganteum , и V. t. crassifolium изначально были описаны как виды. [3] Из-за своей морфологической изменчивости у V. thapsus было описано очень много подвидов. Недавняя ревизия заставила ее автора сохранить V. giganteum , но погрузить V. crassifolium в синонимию. [24]
Растение также является родителем нескольких гибридов ( см. таблицу ). Из них наиболее распространенным является V. × semialbum Chaub. (× V. nigrum ). [7] Все они встречаются в Евразии, [7] а три из них, V. × kerneri Fritsch, V. × pterocaulon Franch. и V. × thapsi L. ( син. V. × spurium WDJKoch), также были зарегистрированы в Северной Америке. [25] [29]
V. thapsus известен под разными названиями. В европейских справочниках его называют «большим коровяком». [30] [31] [32] В Северной Америке используют «обыкновенный коровяк» [33] [34], а жители западных штатов США обычно называют коровяк «ковбойской туалетной бумагой». [35] [36]
В 19 веке у него было более 40 различных распространенных названий только на английском языке. Некоторые из наиболее причудливых из них включали «hig candlewick», «Indian rag weed», «bullicks lungwort», «Adams-rod», «hare's-beard» и «ice-leaf». [37] Народные названия включают бесчисленные ссылки на волосатость растения: «woolly mullein», «velvet mullein» или «blanket mullein», [32] [38] «beggar's blanket», «Moses' blanket», «poor man's blanket», «Our Lady's blanket» или «old man's blanket», [31] [34] [39] и «feltwort» и так далее («flannel» — еще одно распространенное родовое название). Само «Mullein» происходит от французского слова, означающего «мягкий». [40]
Некоторые названия относятся к размеру и форме растения: «пастушья дубинка» или «посох», « жезл Аарона » [41] (это название он разделяет с рядом других растений с высокими желтыми соцветиями) и множество других «посохов Икс» и «жезлов Икс». [31] [34] [42] Также зафиксировано название «бархатный док» или «док коровяка», где «док» — британское название, применяемое к любому широколистному растению. [43]
V. thapsus имеет широкий ареал обитания, включающий Европу, Северную Африку и Азию, от Азорских и Канарских островов на восток до Западного Китая , на север до Британских островов , Скандинавии и Сибири и на юг до Гималаев . [5] [44] [45] В Северной Европе он произрастает от уровня моря до высоты 1850 м над уровнем моря, [4] тогда как в Китае он произрастает на высоте 1400–3200 м над уровнем моря. [5]
Он был завезен по всему умеренному миру и признан сорняком в Австралии , Новой Зеландии , тропической Азии, Реюньоне , Северной Америке, на Гавайях , в Чили , на Эспаньоле и в Аргентине . [45] [46] [47] [48] Он также был зарегистрирован в Японии . [49]
В США он был импортирован в самом начале 18-го [примечание 3] века и выращивался из-за его лечебных и рыбоцидных свойств. К 1818 году он начал распространяться так сильно, что Амос Итон считал его местным растением. [примечание 4] [9] [50] В 1839 году он уже был зарегистрирован в Мичигане , а в 1876 году — в Калифорнии . [9] Сейчас он широко распространен во всех штатах. [51] В Канаде он наиболее распространен в Приморских провинциях и на юге Квебека , Онтарио и Британской Колумбии , с разбросанными популяциями между ними. [19] [52]
Коровяк чаще всего растет как колонист голой и нарушенной почвы, обычно на песчаных или меловых почвах. [7] Лучше всего он растет на сухих, песчаных или гравийных почвах, хотя может расти в различных местообитаниях, включая берега рек, луга, обочины дорог, лесные поляны и пастбища. Эта способность расти в широком диапазоне местообитаний была связана с сильной вариацией фенотипа , а не с адаптационными способностями. [53]
Коровяк большой — двулетнее растение, которому обычно требуется зимний покой, прежде чем он сможет зацвести. [10] Этот покой связан с деградацией крахмала , активируемой низкими температурами в корне, а применение гиббереллина обходит это требование. [54] Семена прорастают почти исключительно в голой почве при температуре от 10 до 40 °C. [10] Хотя они могут прорастать в полной темноте, если имеются надлежащие условия (тесты показывают 35%-ную всхожесть при идеальных условиях), в дикой природе они на практике делают это только при воздействии света или очень близко к поверхности почвы, что объясняет предпочтения растения в среде обитания. Хотя оно также может расти в областях, где уже есть некоторая растительность, рост розеток на голой почве происходит в четыре-семь раз быстрее. [10]
Семена прорастают весной и летом. Те, что прорастают осенью, дают растения, которые перезимовывают, если они достаточно большие, в то время как розетки менее 15 см (6 дюймов) в поперечнике умирают зимой. После цветения все растение обычно умирает в конце второго года, [10] но некоторые особи, особенно в северных частях ареала, требуют более длительного периода роста и цветут на третий год. При лучших условиях выращивания некоторые особи цветут в первый год. [55] Было обнаружено, что трехлетние особи производят меньше семян, чем двухлетние и однолетние. Хотя год цветения и размер связаны с окружающей средой, большинство других характеристик, по-видимому, являются генетическими. [56]
Каждый цветок открыт только один день, раскрываясь перед рассветом и закрываясь после полудня. [19] Цветы самооплодотворяющиеся и протогиничные (женские части созревают первыми), [19] и будут самоопыляться, если они не были опылены насекомыми в течение дня. Хотя многие насекомые посещают цветы, только некоторые пчелы фактически осуществляют опыление. Период цветения V. thapsus длится с июня по август в большинстве мест его обитания, продолжаясь до сентября или октября в более теплом климате. [9] [10] [12] Посетители включают галиктидных пчел и журчалок . [11] Волоски на нижних тычинках могут служить опорой для посетителей. [19]
Семена сохраняют свою всхожесть в течение десятилетий, до 100 лет, согласно некоторым исследованиям. [57] Из-за этого, а также из-за того, что растение является чрезвычайно плодовитым семенным носителем (каждое растение производит сотни коробочек, каждая из которых содержит до 700 семян, [19] с общим количеством до 180 000 [9] [10] или 240 000 [12] семян), оно остается в почвенном семенном банке в течение длительных периодов времени и может прорастать из явно голой земли, [10] или вскоре после лесных пожаров , долгое время после того, как предыдущие растения погибли. [12] Его популяционная структура обычно состоит из эфемерной взрослой популяции, за которой следует длительный период покоя в виде семян. [19] Большой коровяк редко приживается на новых землях без вмешательства человека, потому что его семена не распространяются очень далеко. Для распространения семян требуется, чтобы стебель был перемещен ветром или движением животных; 75% семян попадают в радиусе 1 м от материнского растения, а 93% — в радиусе 5 м. [10]
Пчелы -мегахилиды рода Anthidium используют волосы (среди различных шерстистых растений) для строительства своих гнезд . [58] Семена, как правило, слишком малы для того, чтобы птицы могли ими питаться, [11] хотя сообщалось, что американский щегол потребляет их. [59] Сообщалось, что другие виды птиц потребляют листья ( гавайский гусь ) [60] или цветы ( палила ) [61] или используют растение в качестве источника при поиске насекомых ( белоголовый дятел ). [62] Кроме того, олени и лоси едят листья. [63]
Семена V. thapsus были обнаружены в части серии Кромерского лесного ложа и в Уэст-Виттеринге в Сассексе в некоторых частях ипсвичских межледниковых слоев. [64]
Поскольку он не может конкурировать с устоявшимися растениями, коровяк больше не считается серьезным сельскохозяйственным сорняком и легко вытесняется при выращивании, [19] за исключением районов, где растительность изначально скудна, таких как калифорнийские полупустынные районы восточной части Сьерра-Невады в США. В таких экологических условиях он вытесняет местные травы и злаки; его тенденция появляться после лесных пожаров также нарушает нормальную экологическую сукцессию . [10] [12] Хотя он не представляет сельскохозяйственной угрозы, его присутствие может быть очень трудно искоренить, и оно особенно проблематично на выпасаемых пастбищах. [9] [10] [12] Вид официально внесен в список вредных сорняков в американском штате Колорадо (класс C) [65] и на Гавайях [66] и в австралийском штате Виктория (регионально запрещен в регионе Западный Гиппсленд и регионально контролируется в нескольких других регионах). [67]
Несмотря на то, что он сам по себе не является сельскохозяйственным сорняком, он является хозяином ряда насекомых и болезней , включая как вредителей , так и полезных насекомых . [68] Он также является потенциальным резервуаром вируса мозаики огурцов , Erysiphum cichoraceum (мучнистая роса тыквенных ) и техасской корневой гнили . [19] [69] Исследование показало, что V. thapsus является хозяином насекомых из 29 различных семейств . Большинство обнаруженных вредителей были западными цветочными трипсами ( Frankliniella occidentalis ), видами Lygus, такими как клоп-вредитель ( L. lineolaris ), и различными паутинными клещами из семейства Tetranychidae . Они делают растение потенциальным резервуаром для зимующих вредителей. [68]
Другие насекомые, обычно встречающиеся на большом коровяке, питаются исключительно видами Verbascum в целом или V. thapsus в частности. К ним относятся трипсы коровяка ( Haplothrips verbasci ), [68] Gymnaetron tetrum (личинки которых поедают семена) и моль коровяка ( Cucullia verbasci ). [9] Полезные насекомые также являются хозяевами большого коровяка, включая хищных клещей родов Galendromus , Typhlodromus и Amblyseius , крошечного пиратского жука Orius tristicolor , [68] и клопа коровяка ( Campylomma verbasci ). [70] Способность растения принимать как вредителей, так и полезных насекомых делает его потенциально полезным для поддержания стабильных популяций насекомых, используемых для биологического контроля в других культурах, таких как Campylomma verbasci и Dicyphus hesperus ( Miridae ), хищника белокрылок . [71] [72] Ряд видов вредителей Lepidoptera , включая стеблевого сверлильщика ( Papaipema nebris ) и седого волосатика ( Strymon melinus ), также используют V. thapsus в качестве растения-хозяина. [73]
Контроль над растением, когда это желательно, лучше всего осуществлять механическими средствами, такими как ручное выдергивание и мотыжение, желательно с последующим посевом местных растений. Животные редко поедают его из-за его раздражающих волосков, а жидкие гербициды требуют, чтобы поверхностно-активные вещества были эффективными, так как волосы заставляют воду скатываться с растения, что очень похоже на эффект лотоса . Сжигание в конечном итоге неэффективно, так как оно только создает новые голые участки для заполнения саженцами . [9] [10] [12] G. tetrum и Cucullia verbasci обычно мало влияют на популяции V. thapsus в целом. [12] Козы и куры также были предложены для контроля коровяка. [10] Эффективные (при использовании с поверхностно-активным веществом) контактные гербициды включают глифосат , [9] [12] триклопир [9] и сульфометурон-метил. [12] Почвенные гербициды, такие как тебутиурон , также эффективны, но они оставляют голую землю — идеальные условия для выращивания большего количества коровяка — и поэтому требуют многократного применения для предотвращения повторного роста. [10]
Фитохимические вещества в цветах и листьях V. thapsus включают сапонины , полисахариды , слизь , флавоноиды , танины , иридоидные и лигниновые гликозиды и эфирные масла . [2] Сообщалось, что листья растения, в дополнение к семенам, содержат ротенон , хотя его количество неизвестно. [74]
Хотя растение долгое время использовалось в фитотерапии , из его компонентов не производятся лекарства . [2] Диоскорид впервые рекомендовал это растение 2000 лет назад, считая его полезным в качестве народного лекарства от легочных заболеваний. [75] Листья курили, чтобы попытаться вылечить болезни легких, традиция, которая в Америке быстро передалась коренным народам Америки . [31] [76] Однако народ зуни использует растение в припарках из измельченного корня, которые прикладывают к язвам , сыпи и кожным инфекциям. Настой корня также используют для лечения грибка стопы . [77] Все препараты, предназначенные для питья, должны быть тщательно профильтрованы, чтобы устранить раздражающие волоски. [54]
Масло из цветов использовалось против катаров , колик , болей в ушах , обморожений , экзем и других внешних состояний. [31] Местное применение различных препаратов на основе V. thapsus рекомендовалось для лечения бородавок , [78] фурункулов , карбункулов , геморроя и обморожений , среди прочего. [31] [76] Соединения глицирризина с бактерицидным действием in vitro были выделены из цветов. [79] Немецкая комиссия E описывает использование растения при респираторных инфекциях. [80] Оно также было частью Национального формуляра в Соединенных Штатах [76] и Соединенном Королевстве. [31]
Растение использовалось при лечении простуды, крупа , солнечных ожогов и других раздражений кожи. [81]
Говорят, что римские солдаты окунали стебли растения в жир, чтобы использовать их в качестве факелов. Другие культуры используют листья в качестве фитилей. [81] Коренные американцы и американские колонисты подкладывали листья растения в обувь, чтобы не замерзнуть. [81] [31] [76]
Коровяк можно выращивать как декоративное растение . [1] Как и многие растения ( Плиний Старший описал его в своей «Естественной истории» ), [примечание 5] коровяк был связан с ведьмами , [31] хотя связь оставалась в целом неоднозначной, и растение также широко использовалось для защиты от проклятий и злых духов . [31] [54] [75] [76] Семена содержат несколько соединений ( сапонины , гликозиды , кумарин , ротенон ), которые токсичны для рыб, и широко использовались в качестве рыбоцида при ловле рыбы . [9] [83]
Из-за своей сорной активности растение, в отличие от других видов рода (например, V. phoeniceum ), нечасто культивируется. [1]