В смешанных и лиственных лесах умеренной зоны можно встретить орхидеи, если знать куда идти и как они выглядят. Мимо многих из них можно пройти мимо и не заметить. Таков дремлик широколистный, или дремлик лесной (Epipactis helleborine (L.) Crantz). Он как будто прячется от людей. Соцветия у дремлика хотя и относительно большие - 10-40 см в длину и состоят из 6-30 цветков, но цветы небольшие (размером до полу-сантиметра), как бы поникшие, дремлющие, поэтому родовое название было дано «дремлик». Это одна из позднецветущих орхидей наших лесов, цветет она во второй половине июля, даже в августе, в ООПТ "Урочище Русско-немецкая Швейцария" (РНШ) встречается по дороге к старому железнодорожному тоннелю. Там подходящие для дремлика широколистного места - влажные и тенистые, именно такие он предпочитает в лиственных лесах.
Понять, что это растение относится к семейству орхидные можно по цветам.
Строение цветка орхидей
Цветы у всех орхидных красивые и своеобразные. Несмотря на то, что они очень разнообразны по своему строению, можно выделить основные характерные признаки в строении цветка.
Во-первых, это три наружных и три внутренних лепестка околоцветника. Большинство ботаников относят три наружных «лепестка» к видоизмененным чашелистикам, они обычно имеют одинаковую форму и нередко ярко окрашены как и внутренние лепестки, либо в тот же цвет, либо в контрастный. Два внутренних лепестка схожи между собой, а третий образует губу (лабеллум), этот лепесток расположен в раскрывшемся цветке внизу, представляя собой своеобразную посадочную площадку для опылителей. Интересно, что в закрытом бутоне губа расположена наверху, но при распускании цветка у большинства растений семейства цветоножка скручивается и бутон поворачивается на 180°. Это явление называется ресупинация, от латинского слова «опрокидывание». Предполагается, что развивающемся цветке губа выполняет защитную роль, а в распустившемся – роль аттрактанта, привлекая опылителей как окраской, так и нектаром, а часто и роль ловушки для увеличения вероятности процесса опыления при более длительном нахождении насекомого внутри цветка.
Генеративные органы цветка также своеобразны: тычинка в области тычиночной нити срастается с пестиком в единую структуру колонку. Колонка является главным отличительным признаком семейства орхидные. Средняя часть пестика образует особый вырост клювик (ростеллум), ее функция - препятствовать самоопылению.
Пыльца скомпонована в единую общую массу поллинарий, это еще один характерный признак растений семейства. Поллинарий легко отделяется, прилипает к волоскам насекомого и переносится на следующий цветок.
У дремлика широколистного наружные лепестки-чашелистики зеленоватые, внутренние лепестки розоватые, а внутренняя сторона губы, «чаша» - красновато-бурая, там спрятаны нектарники. Колонка короткая, пыльник содержит две пары поллиниев. Клювик слабо выражен, поэтому у дремлика возможно самоопыление, что способствует выживанию вида при дефиците опылителей.
Растение опыляется преимущественно осами, а также шмелями, и, возможно, мухами-журчалками. Кроме того, много мелких посетителей, которые пьют нектар, но не опыляют, например, муравьи или мелкие мошки, на первой фотографии видно, как много на растении муравьев.
Интересно, что дремлик угощает насекомых не только сахарами, но и «опьяняющими веществами». Опыляющие насекомые теряют ориентацию, дольше задерживаются на цветке и, таким образом, с большей долей вероятности опыляют цветок. Подробная информация в научной статье польских исследователей.
Онтогенез дремлика, микориза орхидных
Как у всех орхидных, у дремлика очень долгий период вегетативного развития, расцветает он только на 11-й год жизни. Семена у орхидных очень мелкие, «пылеподобные», легко переносятся ветром. Но из-за своих незначительных размеров семена орхидных не содержат эндосперма, ту часть семени, где сосредоточены питательные вещества, поэтому прорастающие растеньица полностью зависят от симбиотических отношений с микоризными грибами. Несмотря на то, что орхидные образуют очень много семян (у дремлика до 3.5 тысяч в одном плоде-коробочке), далеко не каждое семя способно прорасти, все же вероятность встречи необходимого вида гриба-симбионта и семени очень низка [Vakhrameeva, 2014].
Первые 8 лет жизни дремлик широколиственный развивается под землей и продолжает зависеть от симбиотических грибов, которые обеспечивают растение всеми необходимыми питательными веществами. На 9-й год растение формирует побег с листьями, пробивается сквозь земляной покров и начинает фотосинтезировать, а в последующие годы и цвести, при этом микориза сохраняется, живет дремлик до 30-35 лет. У дремлика есть интересная особенность – при неблагоприятных условиях растение из генеративной стадии может перейти обратно в состояние покоя и от 2 до 7 лет находиться под землей.
Последние научные сведения о микоризе орхидных
Тема симбиотических отношений с грибами глубоко изучается, а сформированные за последние десятилетия банки данных по нуклеотидным последовательностям разных организмов и ставшие рутинными методы молекулярно-генетического анализа позволяют методом метагеномных исследований определить видовой состав симбионтов. Стало известным, что у орхидей может быть несколько симбионтов, более того, орхидеи на разных этапах онтогенеза могут менять симбионтов [Vakhrameeva, 2014], что является важным для успешного выращивания орхидей. Важными для понимания функционирования экосистем являются работы, в которых показано, что возможны и тройные симбиотические связи, где микоризный гриб является симбионтом и орхидеи, и лесных деревьев, и возможно, посредником между орхидеями и деревьями [Yeh и др., 2019].
Равных симбиотических отношений в природе не бывает, какой-то организм получает от взаимодействия бонусов больше, чем другой. Сведения о взаимодействии орхидных со своими симбионтами, известные на данный момент, позволяют говорить о том, что орхидея паразитирует на грибе, используя его и контролируя его рост. Орхидея не позволяет грибу распространяться в корневище, способна переваривать гифы гриба, гриб локализован только в корнях [Vakhrameeva, 2014]. Какие плюсы получает гриб от этих отношений? Этот вопрос до конца не изучен. Не совсем понятно насколько охотно орхидеи снабжают грибы органическими веществами. Есть данные, что старые, отмирающие части корней растения перевариваются грибом. Нужны всесторонние исследования.
Охранный статус дремлика
У орхидных слабая конкурентоспособность в растительных сообществах, их популяции редко достигают высокой численности, это не доминирующие виды.
Дремлик широколистный - наиболее распространенный вид из рода дремлик, тем не менее, он внесен в Красные книги 30 регионов РФ и еще в двух регионах – в спосок для мониторинга [Vakhrameeva, 2014]. В Красную книгу Республики Татарстан внесены дремлик болотный и дремлик темно-красный. Несмотря на то, что дремлик «прячется» от людей, необходимо беречь лесные массивы, уменьшить антропогенную нагрузку, не допускать сбора растений на букеты.
Использованная литература:
1. Vakhrameeva M. G. Orkhidnye Rossii: biologii︠a︡, ėkologii︠a︡ i okhrana. Moskva: Tovarishchestvo nauchnykh izdaniĭ KMK, 2014. 437 с.
2. Yeh C.-M. и др. New Insights into the Symbiotic Relationship between Orchids and Fungi // Applied Sciences. 2019. Т. 9. № 3. С. 585.
