К какому семейству относится липа: исследование
Липа - одно из самых распространенных и любимых деревьев в России. Ее ароматные цветы, душистый мед и красивые кроны украшают наши парки и аллеи. Но к какому же семейству растений относится это медоносное дерево? Раньше липу выделяли в отдельное семейство Липовые. Однако современные генетические исследования показали, что она входит в обширное семейство Мальвовые.
История классификации липы
На протяжении долгого времени липу относили к семейству Липовые (Tiliaceae) по классической системе Кронквиста. Это семейство включало только один род Lipa с около 40 видами деревьев и кустарников. Однако в системе классификации APG II, основанной на данных молекулярной филогенетики, липу включили в состав семейства Мальвовые (Malvaceae).
Причина в том, что генетические исследования показали, что, несмотря на внешнее сходство, липа не является близким родственником других растений из семейства Липовые. Она гораздо ближе к мальвовым. Поэтому было принято решение объединить эти семейства в одно - Мальвовые в широком смысле (Malvaceae sensu lato).
Характеристики семейства Мальвовые
Мальвовые (Malvaceae) - одно из крупнейших семейств покрытосеменных растений, насчитывающее около 4000 видов. Для него характерны следующие признаки:
- Листья очередные, часто лопастные
- Цветки обычно с прицветниками, часто крупные и яркие
- Плод - коробочка, стручок или ягода
- Много эфирных масел и слизи
К мальвовым относятся такие широко известные растения, как хлопчатник, гибискус, просвирник, алтей, мальва и липа.
Сходства липы с другими мальвовыми
Несмотря на внешние различия, у липы есть несколько важных признаков, характерных для семейства Мальвовые:
- Листья очередные, часто сердцевидные или лопастные
- Цветки с прицветниками
- Плод - ореховидная коробочка
- Много эфирных масел и слизи
Также для многих мальвовых, включая липу, характерно наличие расходящихся лучами волосков на стеблях и черешках листьев. Эти общие признаки и послужили основанием для переноса липы в состав семейства Мальвовые.
Отличия липы от типичных мальвовых
В то же время, липа имеет ряд отличительных черт, нехарактерных для большинства растений семейства Мальвовые:
- Деревья или кустарники, а не травянистые растения
- Мелкие невзрачные цветки, а не яркие крупные
- Древесина, а не мягкие ткани
По этим признакам липа заметно отличается от таких типичных мальвовых, как хлопчатник, гибискус или мальва. Однако генетические исследования показали, что она гораздо ближе к ним, чем к другим деревьям.
Значение новой классификации липы
Новая классификация имеет большое значение для понимания происхождения и эволюции липы, а также ее взаимоотношений с другими видами мальвовых. Осознание родства липы с хлопчатником и прочими травянистыми растениями открывает новые перспективы для селекции и гибридизации этих растений. Кроме того, знание о принадлежности липы к мальвовым помогает лучше понять особенности ее биологии и использование человеком.
Новая классификация липы открывает перспективы для практического применения знаний о ее родстве с другими мальвовыми.
Селекция и гибридизация
Теперь, когда липа отнесена к тому же семейству, что и хлопчатник, становится возможной их совместная селекционная работа. Методы выведения новых сортов хлопчатника могут быть применены и для улучшения декоративных и медоносных качеств липы.
Изучение полезных свойств
Многие виды мальвовых богаты полезными веществами и широко используются в медицине и пищевой промышленности. Теперь есть основания полагать, что и в липе могут быть открыты ценные биологически активные соединения, подобно тем, которые содержатся в родственных ей растениях этого семейства.
Выращивание липы в новых регионах
Поскольку многие мальвовые хорошо растут в жарком климате, опыт их культивирования может быть использован для интродукции липы в районы с более теплым климатом, чем она обычно произрастает. Это позволит значительно расширить ареал медоносного и декоративного дерева липы.
Перспективы дальнейшего изучения липы
Теперь, когда точно установлено, к какому семейству относится липа, открываются новые перспективы для более глубоких исследований ее биологии и свойств.
Генетические исследования
Стало возможным применение методов генной инженерии, разработанных для хлопчатника и других мальвовых, что позволит глубже изучить геном липы и вывести новые улучшенные формы этого дерева.
Фитохимические исследования
Анализ биологически активных соединений липы с использованием подходов, применяемых к исследованию других представителей этого обширного семейства, даст новые знания о полезных свойствах цветков, листьев и древесины липы.
Экологические исследования
Сравнительное изучения особенностей произрастания липы и других мальвовых в различных климатических и почвенных условиях позволит глубже понять экологические потребности этого дерева и оптимизировать его выращивание в культуре.
Знания о принадлежности липы к семейству Мальвовые помогают объяснить некоторые особенности этого растения.
Устойчивость к болезням и вредителям
Многие виды мальвовых обладают естественной устойчивостью к грибковым и бактериальным болезням. Вероятно, поэтому липа редко поражается опасными инфекциями, в отличие от представителей семейства Ивовые, близких к ней по внешнему облику.
Высокая медоносность
Повышенное содержание нектара в цветках, ставшее причиной того, что липу называют «царицей медоносов», характерно и для многих других мальвовых. Эта особенность унаследована липой от общего с ними предка.
Развитая корневая система
Мощная и глубокая корневая система помогает липе устойчиво переносить ветровые нагрузки и длительные засухи. Подобный тип корневой системы присущ также некоторым травянистым мальвовым, обитающим в засушливых регионах.
Загадки происхождения липы
Несмотря на отнесение липы к семейству Мальвовые, происхождение этого рода деревьев по-прежнему остается неясным. Существует несколько гипотез на этот счет.
Происхождение от тропических предков
Согласно одной из версий, предки липы были тропическими или субтропическими деревьями, от которых в результате адаптаций возник современный умеренно-климатический вид.
Древнее родство с широколиственными породами
Другая гипотеза предполагает тесное родство далеких предков липы с некоторыми широколиственными деревьями умеренных широт. От них липа могла унаследовать способность расти в не слишком теплом климате.
Гибридное происхождение
Существует предположение о том, что предки липы возникли в результате отдаленной гибридизации между неким тропическим деревом из группы мальвовых и более холодостойким видом широколиственных пород. Это объяснило бы сочетание признаков обоих родительских групп у современной липы.
Перспективы палеоботанических исследований
Для прояснения загадок происхождения и эволюции липы большие надежды возлагаются на методы палеоботаники – науки об ископаемых растениях.
Изучение окаменелой древесины и листьев
Анализ остатков окаменевшей древесины и отпечатков листьев липы, сохранившихся со времен палеогена и неогена, может дать информацию о древних формах этого растения и направлениях его эволюции.
Исследование ископаемой пыльцы
Пыльцевые зерна хорошо сохраняются в древних отложениях. Их изучение поможет обнаружить следы давно исчезнувших видов липы или ее предковых форм, существовавших миллионы лет назад.
Перспективы молекулярно-генетических исследований
Для решения вопросов происхождения и филогении липы также многообещающим подходом является изучение древней ДНК, сохранившейся в ископаемых образцах древесины, листьев или пыльцы этого растения.
Выделение и секвенирование древней ДНК
Удачное выделение фрагментов генетического материала из окаменелых частей растений и определение последовательности нуклеотидов в них может дать принципиально новую информацию об эволюционной истории липы.