Реферат: Орхидеи

В этих изломанных и странных цветках гений растения достигает крайних пределов и необыкновенным пламенем как бы расплавляет стену, разделяющую царства природы...

М. Метерлинк

Основным отличием орхидей от большинства хорошо известных растений является их эпифитный образ жизни. «Эпи» — по-гречески означает «на», «фитон» — «растение». В вольном переводе — «живущий на растении». Бывая в лесу, многие обращали внимание на небольшие растения, иногда обитающие на замшелых пнях и ветвях, в трещинах коры старых деревьев и в дуплах. Именно так и растут эпифиты — растения, использующие другие растения в качестве опоры. Эпифит, поселившийся на дереве, довольствуется только теми питательными веществами, которые собираются на поверхности растения-опоры. Опавшие листья и птичий помет, погибшие насекомые и отмершая кора — все это, перегнивая, создает тот субстрат, на котором развиваются эпифиты. Так же растут в природе и орхидеи. Поселяясь на ветвях деревьев и в трещинах скал, они занимают места, малопригодные для обитания большинства растений. Помимо эпифитных в природе существуют и наземные виды орхидей. Например, всем известна растущая в лесах любка двулистная, называемая ночной фиалкой, многочисленные ятрышники и ставшие редкими венерины башмачки.

Перейдя на эпифитный образ жизни, орхидеи получили определенные преимущества перед многими растениями. При эпифитном образе жизни межвидовая конкуренция, особенно борьба за свет, слабее, чем на земле. Да и самого света наверху больше — он не так перехватывается листьями более высоких растений, поэтому все растения в тропическом лесу стремятся как можно скорее вынести свои листья к солнцу. Однако, сумев занять место высоко в кроне дерева или на отвесной скале, орхидеи сделали весьма сомнительное приобретение, ведь почвы мало, воды тоже не в избытке, солнце сушит, а тут еще и ветер. Поэтому растениям пришлось приспосабливаться.

Внешний облик орхидей чрезвычайно разнообразен. Есть среди них такие великаны, как ваниль, лиановидный стебель которой достигает в длину нескольких метров, грамматофиллум, под тяжестью разросшихся кустов которого обламываются крупные ветви и стволы деревьев. Есть и карлики, например некоторые виды бульбофиллумов, софронитисов и дендробиумов, цветущие экземпляры которых свободно помещаются в спичечной коробке.

У орхидей ботаниками выявлено более 10 типов роста. Среди них есть розеточные растения со слабовыраженным стеблем и неразвитым корневищем (пафиопедилум), а также виды, длина корневища которых измеряется десятками метров. Цветоводы обычно подразделяют орхидеи всего на две большие группы, которые выделены на основании особенностей ветвления растений.

Моноподиальные орхидеи. У этих растений верхушечная почка сохраняется на протяжении всей жизни побега, который благодаря этому обладает неограниченным ростом в длину. Среди моноподиальных орхидей есть как лиановидные, быстро вытягивающиеся растения (например, ваниль), так и розеточные формы (например, фаленопсис), стебель которых так медленно растет в длину, что листья, постоянно образующиеся на его верхушке, оказываются собранными в розетку. Соцветия и боковые побеги у моноподиальных орхидей образуются из боковых почек, закладывающихся в пазухах листьев.

Симподиальные орхидеи. От представителей первой группы эти растения отличаются тем, что после достижения побегом определенной величины верхушечная почка отмирает или превращается в соцветие. В дальнейшем этот побег больше не растет в длину, а у его основания начинает развиваться новый. Помимо верхушечных у симподиальных орхидей образуются и боковые соцветия, развиваясь из почек, расположенных у основания побега.

Как у моноподиальных, так и у симподиальных орхидей стебли часто содержат зеленый пигмент — хлорофилл и принимают участие в фотосинтезе. Кроме того, у симподиальных орхидей стебли, как правило, сильно утолщены и превращены в стеблевые клубни — туберидии, которые по устоявшейся традиции называют бульбами. Бульбы орхидей имеют различную форму: от округлой, почти сферической, до сильно удлиненной. Латинское «bulbon» в переводе на русский язык означает луковица. Вне зависимости от формы, бульбы могут быть образованы как одним, так и несколькими междоузлиями стебля.

Роль бульб в жизни орхидей чрезвычайно велика. Их ткани, заполненные слизью, являются резервуарами, сохраняющими для растения запас питательных веществ и воды. Благодаря наличию бульб орхидеи выдерживают продолжительные засухи, неизбежные при эпифитном образе жизни.

У некоторых видов орхидей бульбы не только являются резервуарами для воды и питательных веществ, но и выполняют другие, подчас неожиданные функции. Так, полые бульбы орхидеи шомбургкии в природе заселяются муравьями. Подобное же явление наблюдается и у некоторых видов диакриума, бульбы которого у основания имеют входное отверстие. Другие виды орхидей, не имеющие полых бульб, также часто вступают в союз с муравьями. Их корни сплетаются в плотные клубки, в которых поселяются муравьи. Такие приспособления есть и у некоторых представителей родов диакриум и кориантес.

У орхидей, не имеющих бульб, функции запасающих органов выполняют мясистые листья или сочные стебли. У эпифитных орхидей листья, как правило, грубые, покрытые плотной кожицей. У наземных орхидей, происходящих из районов с равномерным увлажнением в течение всего года, бульбы отсутствуют (пафиопедилум), а листья более нежные, чем у их эпифитных родственников. Листья орхидей отличаются изрядной долговечностью и у многих видов до 10 лет сохраняются живыми. Среди этих растений встречаются виды, сбрасывающие листья на сухое время года. Листопадные виды есть как среди эпифитных, так и среди наземных орхидей. У целого ряда представителей семейства орхидных наблюдается пестрая окраска листьев.

Рост надземной части симподиальных орхидей происходит за счет образования новых боковых побегов. У моноподиальных орхидей рост осуществляется за счет закладки листьев на верхушке и удлинения стебля. По окончании вегетационного периода, когда последний прирост достигает своего максимального размера, наступает период покоя. В это время происходит «вызревание» тканей молодых побегов и листьев: они становятся более жесткими и плотными. В период покоя орхидеи внешне не претерпевают никаких изменений (за исключением листопадных видов, которые по мере вызревания очередного побега сбрасывают листья). Несмотря на то, что потребности растения в воде и элементах питания в это время сведены до минимума, в нем происходят очень сложные физиологические процессы, связанные с перераспределением питательных веществ и подготовкой к началу нового роста. Период покоя у разных видов орхидей имеет различную продолжительность. У растений, происходящих из районов с заметными сезонными изменениями климата, период покоя бывает очень продолжительным и может длиться до полугода.

Надземная часть орхидей является лишь потребителем воды и минеральных солей, которые растению сначала нужно добыть. Эту работу выполняет корневая система. Она поглощает питательные вещества и воду из окружающей среды и обеспечивает их транспортировку к надземным органам — листьям, стеблям, цветкам; надежно закрепляет растение в почве или на опоре, что особенно важно для эпифитов, подверженных воздействию сильных ветров и тропических ливней. Корневая система орхидей состоит из множества придаточных корней, покрытых слоем опробковевшей ткани, которая называется веламеном. Именно благодаря веламену, состоящему из пустотелых клеток с тонкими, опробковевшими оболочками, орхидеям удается решить задачи водоснабжения и питания. Дождевые потоки или сконденсировавшиеся капли росы, протекая по коре деревьев или скалам, покрытым мхом и лишайниками, постепенно вымывают питательные вещества, превращаясь в сильно разведенный питательный раствор. Самые первые его порции имеют большую, чем последующие, концентрацию питательных веществ и поглощаются веламеном. В дальнейшем, особенно при продолжительных ливнях, концентрация питательных веществ в дождевой воде сильно снижается, но для растения это не имеет решающего значения, так как веламен его корней уже насыщен первыми, наиболее ценными порциями питательной влаги. Кроме того, веламен, как всякое пористое вещество, способен поглощать влагу из воздуха. Даже без дождей воздух тропиков всегда насыщен влагой. Именно она и обеспечивает орхидеи водой в периоды между дождями или в сухой сезон. Веламен молодых корней белый. По мере старения корней он темнеет, т.к. в его клетках накапливаются окрашенные вещества.

Поглощение растворов, которые содержат незначительное количество питательных веществ, а также извлечение влаги из воздуха требуют развития большой поглощающей поверхности. Иначе растению не удастся нормально расти и развиваться. Поэтому эпифитные орхидеи образуют огромные «бороды» воздушных корней свисающие с ветвей дерева.

Корневая система наземных видов орхидеи, как правило, не столь развита, как у эпифитных видов, так как условия их обитания характеризуются более равномерным режимом увлажнения. Веламен у них менее развит или его нет совсем. Более того, у некоторых наземных видов, происходящих из районов с продолжительным сухим сезоном, корневая система после вызревания побега полностью отмирает, и на протяжении всего периода покоя растение практически не имеет корней (этот момент очень важен для агротехники ряда орхидей). Корни орхидей очень хрупки.

Цветы орхидей имеют изысканно неожиданные расцветки, прихотливые контуры лепестков, экзотические ароматы. Но с точки зрения природы цветы орхидей — не более чем предельно специализированные и доведенные до полного совершенства устройства, которые обеспечивают опыление и продолжение рода. Размеры цветков орхидей варьируют в поперечнике от 0, 5 мм до 25...30 см. Они могут быть одиночными или собранными в колосовидные и кистевидные соцветия, которые в длину достигают иногда нескольких метров и несут более сотни цветков. Цветки у орхидей обычно обоеполые, но есть два рода орхидей — катазетум и цикнохес, отдельные представители которых наряду с обоеполыми развивают и однополые цветки (мужские и женские).

Околоцветник у орхидей двойной, трехчленный. Он состоит из наружного и внутреннего кругов. Три листочка наружного круга, или чашелистики — сепалии, у большинства орхидей одинаковы по размеру и форме. Иногда они срастаются, образуя так называемый «шлем». Из трех листочков внутреннего круга два более или менее похожи на листочки наружного круга и являются лепестками — петалиями. Третий же листочек — губа — сильно отличается от остальных формой и окраской. Она бывает трубчатой, чашевидной, шлемо- видной, мешковидной и т. д.; может быть подвижной, свободно качающейся вверх и вниз. У многих орхидей при основании губы расположен шпорец, содержащий нектар. Рекордная длина шпорца (35 см) — отмечена у ангрекума полуторафутового. По разнообразию окраски и рисунка на лепестках орхидеи не имеют себе равных среди растений. Любые оттенки белого, желтого, фиолетового и красного — вот палитра, которой пользовалась природа, расписывая цветки орхидей. Есть среди них нефритово-зеленые и нежно-голубые.

Ароматы орхидей столь же разнообразны и неожиданны. От нежнейших, напоминающих запах фиалки, гвоздики, ванили и меда, до запахов разлагающегося мяса. Все зависит от того, какой вид насекомых опыляет цветки. Природа «продумала» до мелочей приспособления орхидей к опылению. Так, пчела, подлетая к цветку обычного для наших лесов ятрышника, усаживается на губу цветка и всовывает свой хоботок в отверстие шпорца, чтобы добраться до нектара. Пока насекомое старается просунуть свой хоботок поглубже внутрь шпорца, липкое прилипальце прочно приклеивается к ее голове и, улетая, пчела захватывает поллинии с собой. Во время полета каудикула слегка подсыхает и поллинии занимают горизонтальное положение, благодаря чему на следующем цветке они окажутся точно против рыльца. Часть пыльцы прилипнет к покрытому клейкими выделениями рыльцу, и произойдет опыление (самоопыление практически исключено).

Многие орхидеи имеют совершенно неожиданные приспособления, надежно обеспечивающие перенос пыльцы с цветка на цветок. Так, катазетумы выстреливают поллинии в голову прилетевшего на цветок насекомого из специальной «катапульты». Некоторые кориантесы опьяняют насекомых особой жидкостью, скапливающейся в шлемовидной части губы. Единственный выход из этой ловушки лежит мимо колонки. Задевая ее, насекомое высвобождает из нее поллинии и переносит их на другой цветок. У других орхидей на лепестках находятся особые выросты, привлекающие насекомых, которые и производят опыление, объедая мясистые части околоцветника.

Некоторые орхидеи имеют подвижные части цветка. Так, цветки многих дендро-биумов, лелий, каттлей и некоторых других видов орхидей в первые несколько дней после распускания открываются утром, а во второй половине дня почти полностью закрываются. В дальнейшем, по мере старения цветка, эти движения прекращаются и цветок остается постоянно открытым. Сразу после опыления цветок орхидеи завядает и полностью теряет свою декоративность. До опыления цветки сохраняются очень долго.