НОПАЛ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, РОЗМНОЖЕННЯ, ЖИВЛЕННЯ, ВЛАСТИВОСТІ - БІОЛОГІЯ - 2025

Нопаль (Opuntia) є рід кактусів , чиї види були використані в протягом більш ніж 100 років жителі Мексики, межі Сполучених Штатів Мексики та Сполучених Штатів Америки. Ці кактуси також відомі як тунця, і вони є рослинами для декоративного використання.

Опунція - найрізноманітніший і широко поширений рід в Америці. У світі відомо близько 1600 видів. Цей рід сильно пов’язаний із запиленням бджіл і співрозділений щонайменше з двома родами цих комах.

Нопал з фруктами. XHUANX

Видовищні приклади асоціацій, утворених цими кактусами, відомими як нопалери, можна побачити в природі. Нопалера складається з угруповання в природі кактусів різних родів. У межах цих угруповань може бути близько 144 варіантів роду Opuntia.

Квіти та плоди Нопала тісно пов’язані із запиленням та розпорошенням насіння тваринами. Статеве розмноження та вегетативне розмноження фрагментацією є загальним явищем і пояснює репродуктивний успіх роду Opuntia.

Цей кактус вивчав його гіпоглікемічні властивості та його потенційне використання для лікування діабету 2 типу.

Походження нопалу

Мексика є найважливішим центром різноманіття з 669 видами та 244 підвидми опунцій. Насправді Нопал - це частина фігур, які фігурують на його прапорі.

Джерело: pixabay.com

Зокрема, рід Opuntia є вихідцем з центральної Мексики, а звідти був розповсюджений у Північну Америку, Центральну Америку та Кариби, а можливо, і в Південну Америку в доколумбові часи. Звідти туристи перевезли Нопал з Мексики або сусідніх країн до Європи та решти світу.

характеристики

Маєток

Коріння кактусів взагалі приділяють мало уваги. Вони розвиваються, коли ареоли контактують із землею. Ці типи коріння відрізняються від інших рослин тим, що вони розвивають ксероморфні характеристики, що дозволяють рослині виживати в умовах посухи. Ці корені можуть сприяти посухостійкості різними способами:

1. Обмеження кореневої поверхні та зниження її проникності для води, тоді як дрібні корінці покриті шаром, більш-менш непроникним для води, або також мають шар загоєння, щоб уникнути втрати води у сухому ґрунті.
2. Швидке поглинання невеликої кількості води, що подається легкими дощами, через утворення "дощових коренів", які розвиваються через кілька годин після отримання крапель води, і які зникають, коли ґрунт висохне.
3. Знижена транспірація в стеблах за рахунок високого водного потенціалу коренів.

Кладодіо (стебло)

Кладоди - це видозмінені стебла з функцією листя. Ці стебла мають невеликі пагони, відомі як ареоли, які мають волоски і шипи. Кладоди - соковиті стебла із зеленою корою та фотосинтетичною функцією. Вони довгасті, шпательно-довгасті за формою, довжиною близько 30 - 40 см, іноді до 80 см, шириною 18-25 см.

Ареоли, наявні в кладодах, створюють, крім шипів, невеликі короткі колючки, як волоски, звані глохідами. Продихи рясні і присутні на всій поверхні стебел і рівномірно розподілені.

Джерело: pixabay.com

Епідерміс кладодів виконує кілька функцій, таких як регулювання руху вуглекислого газу в рослину як кисень із рослини, утримування води всередині рослини і захист рослини від грибків, комах та світла. інтенсивна сонячна.

Кактуси мають метаболізм САМ (метаболізм crassulaceae кислоти), і, як правило, вважаються посухостійкими, оскільки вони зберігають велику кількість води в своїх стеблах.

Шипи

Отже, наявність колючок - особлива характеристика кактусів. Корені виростають з ареол і можна виділити два типи колючок (колючки і волоски, останні більш відомі як глохіди).

Колючки листя видозмінені, щоб уникнути втрати води і служать захистом від хижаків. Вони мають велике значення як морфологічний характер з таксономічним потенціалом.

Квіти і квіткові бутони

На відміну від інших кактусів, в нопалі нові кладоди (нопалітоси) і квіткові бруньки виростають з ареолярних меристем. Вони вже можуть виробити квітку або кактус. Після вироблення меристема не повторює цей процес.

Також фітогормонова гіберелінова кислота була вивчена для сприяння розвитку квіткових бруньок, а індол-масляна кислота стимулює вегетативний ріст бутонів. Таким чином високе квіткове виробництво зменшує виробництво нопалітосу, і навпаки. Виробництво квітів і нопалітів може змінюватись від року до іншого протягом усього життя нопала.

Джерело: pixabay.com

У субтропічних регіонах квіткові бруньки Опунтії починаються тоді, коли середньомісячна температура перевищує 16 ° С. Це в березні-квітні в Північній півкулі, а у вересні-жовтні в Південній півкулі. Квітковий період коливається від 3 до 5 тижнів у деяких видів, таких як O. ficus-indica, і до 25 тижнів у O. joconostle.

Квіткова морфологія

На квітковій осі видно від її основи вгору квітконос, який з'єднує квітку з кладодом, а також околоплодник, який оточує нижній яєчник, і посудину, яка містить оцвітину, андроецій і гіноеціум. Деякі види мають 24 листя (О. polyacantha), а інші - 19 (O. phaeacantha)

Квіти опунції, як правило, жовті, але також зустрічаються в помаранчевому, рожевому, фіолетовому, червоному, білому або крапчастому. Гермафродитні квіти - найпоширеніші. Також вони мають численні тичинки, наприклад, 265 у O. polyacantha, 358 у O. phaeacantha, 450 у O. viridirubra та 598 у O. brunneogemmia. Ці тичинки зазвичай жовті або зелені, мають коло або спіраль у стилі.

Джерело: pixabay.com

Пилкові зерна кулясті, кубічні або додекаедральні, діаметром 65-130 мкм і загострені або зшиті.

Деякі види мають нектари в основі стилю. Стиль простий, порожнистий, зазвичай зелений або жовтий, хоча іноді буває рожевим, червоним або помаранчевим. Стигма з’являється над пильницями і в центрі квітки. Кожен насіннєвий первісток складається з нуцели, ембріонального мішка, шкірних покривів та мікропіли.

Фрукти

Плоди опунції бувають одноклітинні та поліспермічні. Існують три види плодів: м’ясисті (містять насіння з м’якоттю навколо і тонкою оболонкою), сухофрукти (насіння майже без м’якоті і тонкої шкаралупи) і плоди ксоконостил (насіння з малою м’якоттю і товстою кислою оболонкою).

У м’ясистих плодах, коли ці дозрілі шкірка потовщується, бульби стають непомітними через тургору тканини, і поверхня стає кольоровою. 90% пульпи складається з паренхіматозних клітин, що походять з дорсальної частини епідермісу фунікулярного покриву, а решта 10% - фунікулярна тканина.

Джерело: pixabay.com

У O. ficus-indica недозріла шкірка зеленого кольору має стомальну та фотосинтетичну активність, сприяючи зростанню плодів від 8 до 10%. Ареоли плодів завжди мають глохіди і можуть мати шипи або волоски, які можуть бути зі стадії квітки.

Насіння

Зростання і дозрівання насіння відбувається через 30 - 70 днів після антитези. Насіння опунції дрібне і яйцеподібне або кришталикоподібне. Середнє насіння може бути завдовжки 0,45 см, шириною 0,35 і товщиною 0,16 см.

Насіння колючих груш демонструють сплячість, що пов’язано з непроникністю покрови і твердінням фунікулера.

Таксономія

Рід Opuntia був описаний Міллером у 1754 році так:

- Королівство: Планта.

- Суперфілум: Ембріофіта.

- Phylum Tracheophyta.

- Клас: Spermatopsida.

- Порядок: Caryophyllales.

- Сімейство: кактусові.

- Підсімейство: Opuntioideae.

- Жанр: Опунтія П. Міллер (1754).

Відтворення

Статеве розмноження

Плодові та вегетативні частини, такі як колючі кладоди, тісно пов'язані з розповсюдженням насіння та високим та ефективним вегетативним поширенням тварин.

Вегетативне розмноження виявляється більш ефективним, ніж статеве розмноження. Однак обидва розмноження (вегетативне та статеве), можливо, сприяли екології та еволюційному успіху цього роду.

Антитеза

Репродуктивна біологія м'ясистих фруктів виду Opuntia пов'язана з антитезом. У цьому сенсі розвиток квітки вимагає від 21 до 47 днів, а може бути продовжений до 75 днів.

У північній півкулі антеза відбувається між травнем і липнем, а в південній півкулі - між лютом і серпнем. У нопалів цвітіння зазвичай триває від 6 до 12 годин, а якщо воно починається пізно, воно завершується на наступний день.

Стосовно розмноження Нопала описано синдром бджолиного квітки. Звідси відомо, що квіткова структура полегшила запилення цими комахами, таким чином, становище стилю, що виступає з тичинок, і великий розмір нектару.

У цьому сенсі часточки стигми та самі клейма є липкими, а також полегшують приєднання інших комах, які служать розсіювачами пилку.

Джерело: pixabay.com

Що стосується квітів, то немає жодних свідчень про аромат Opuntia; однак у плодах O. ficus-indica було визначено понад 17 летких сполук, пов'язаних з його ароматом.

Запилювачі

Відвідувачі квітів Опунтії різноманітні, найчисленнішою групою є Hymenopterans (84 види, а 19 виявлено лише до роду), за ними йдуть Coleoptera (11 видів, 11 родів), два види Lepidopteran та до 10 видів птахів. .

Ці показники можуть збільшуватися відповідно до баз даних проведених досліджень, на додаток до того, що опилювачі Опунтії були визначені лише для частини виду цього роду (приблизно 19).

Зі свого боку види бджіл, які відвідують Опунцію, змінюються в період цвітіння. Наприклад, у високогір’ї Сан-Луїс-де-Потосі та Закатекас вони включають безперервні та багатолітні види, суцільні та дефіцитні види, рідкісні види, наявні на короткий час наприкінці сезону, та випадкові види.

Характеристика цих комах

Таким чином, для того, щоб комаха-відвідувач став опилювачем Опунції, необхідно:

1. Що комаха є споживачем пилку та нектару, і що принаймні 50% пилку, яке вона переносить, є Опунктивом.
2. Він повинен спуститися на клеймо.
3. Час, який ви витратите на квітку, має бути порівняно коротким.
4. Він повинен літати від квітки до квітки.
5. Вимірювання приблизно 1,4 см завдовжки.

Крім того, апоміксіс часто зустрічається в Опунтії. Апоміксис - це виробництво насіння без попереднього запліднення. У цьому рослинному роді дуже часто зустрічається розвиток доленосних ембріонів з нуклеарної тканини.

Вегетативне розмноження

Цей тип розмноження часто зустрічається в Опунтії. Насправді деякі види розмножуються переважно таким чином (O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil та O. trichophora).

Джерело: pixabay.com

Деякі дослідження оцінювали важливість відтворення та примноження в зростанні населення. Висока частота вегетативного розмноження може зберегти певні генетичні характеристики.

Харчування

Опунтіоїдні кактуси є культурними видами в посушливих зонах, особливо завдяки високій ефективності перетворення води в біомасу. З цієї причини вони визнані ідеальною культурою для посушливих режимів.

Успішно одомашнені культури, такі як O. ficus-indica, відіграють фундаментальну роль в економіці. Колючі груші високо комерціалізовані у всьому світі. Ось чому вирощування Нопалу так само важливо, як і вирощування агави для текіли в сільськогосподарському господарстві Мексики.

Кактус опунції досягає високої продуктивності, але лише при правильному заплідненні. Середня підгодівля становить 0,9% N, 0,16% P, 2,58% К та 2,35% Са, при річній продуктивності 20 тонн на гектар на рік, враховуючи інші макро- і мікроелементи.

Колючі груші використовують як кормову їжу, так і як добавку в харчуванні тварин.

Лікарські властивості

Нопал має лікарські властивості, отримані з його плодів та кладодів. Ці кактуси є важливим джерелом біоактивних речовин та хімічних складових, які підвищують цінність кактуса як продукту.

Кактуси мають високу антиоксидантну активність, у них вітамін С, флавоноїди та беталаїни. Крім того, кілька досліджень свідчать, що і в плодах, і в кладодах є високий рівень поживних речовин, мінералів і вітамінів.

Джерело: pixabay.com

Останні дослідження показують потенціал кактуса Opuntia інгібувати канцерогенез in vitro та in vivo клітинних клітинних культур.

Взагалі, Нопал виконує лікувальну функцію при лікуванні виразок, проти ожиріння, протизапальних, загоюючих, противірусних, зниження рівня холестерину, протиракових, нейропротекторних та гіпоглікемій.

Представницький вид

Найбільш репрезентативний вид Opuntia - O. ficus-indica. Окрім неї, існує ще одна, яка вивчена досить багато, наприклад: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea та O ліндгеймери.

Список літератури

1. Griffith, MP 2004. Походження важливої ​​культури кактусів, Opuntia Ficus-indica (Cactaceae): нові молекулярні дані. Американський журнал ботаніки 91 (11): 1915-1921.
2. AO. 2017. Екологія сільськогосподарських культур, вирощування та використання груші кактуса. 224 с.
3. Reyes-Agüero, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Репродуктивна біологія Opuntia: огляд. Журнал посушливих середовищ 64: 549-585.
4. Таксономікон (2004-2019). Таксон: рід Опунтія П. Міллер (1754). Взято з: taxonomicon.taxonomy.nl
5. Aruwa, Ch., Amoo, S., Kudanga, T. 2018. Рослинні сполуки Opuntia (Cactaceae), біологічна активність та перспективи- Всебічний огляд. Food Research International 112: 328-344.