2.15: Кульбаба

Кульбаба - надзвичайно поширена рослина через помірний регіон Північну Америку та Європу. Його загальна назва, кульбаба, походить від французького «dent de lion» (зуб лева), що стосується форми листя. Це широко визнане як бур'ян, слово, яке, як правило, означає, що це небажана рослина (докладніше в розділі 29), небажана, оскільки вона росте в місцях, де люди намагаються виростити щось інше (наприклад, на газоні або на порах сільськогосподарських культур), і, принаймні, для деяких людей, небажаний через його зовнішній вигляд - можливо, не стільки яскраво-жовті квіти, скільки, швидше за все, через плодові головки та розетки листя в інакше рівномірному килимі трави. В екологічному сенсі кульбаби є бур'янами через їх здатність до розсіювання та їх зв'язок з «порушеними» середовищами існування. Для того, щоб зберігатися в середовищі існування, яке постійно турбується, рослина повинна бути жорсткою: здатною виживати, рости та розмножуватися навіть тоді, коли виникають фактори, які можуть вбити інші рослини. Бур'яни зазвичай легко розходяться, швидко ростуть і здатні розмножуватися, незважаючи на різноманітні негаразди. У той же час більшість екологічних бур'янів є бідними конкурентами, і якщо порушень не відбудеться, бур'яни будуть замінені видами, які є кращими конкурентами. Розглянемо поширення кульбаб в парку Адірондак: вони рідко зустрічаються в «непорушених» ситуаціях, але зустрічаються там, де людська діяльність «порушує» місцевість - поруч з кемпінгами та уздовж околиць стежок, місць, де конкуренти кульбаб не в змозі встановити через топтання людьми. У порівнянній ситуації кульбаба може процвітати на сільськогосподарських полах, оскільки він може переносити такі обробки, як обробіток ґрунту через здатність коренів регенерувати цілі рослини.

Філогенія і таксономія

Кульбаба - покритосперма, група, члени якої виробляють квіти та насіння (Kingdom Planta, Phylum Magnoliophyta або Anthophyta). Кульбаби знаходяться в одній з найбільших сімей в межах покритонасінних рослин, сімейства айстр/соняшнику (Asteraceae), групі, яку зазвичай легко розпізнати, оскільки квіти зустрічаються в щільних скупченнях (суцвіттях), які самі схожі на одну квітку.

Структура

Кульбаба має типову структуру рослини: корінь-вісь пагонів з листям, що утворюються на втечі. Це трав'яниста багаторічна рослина, яка утворює розетки, дуже короткі стебла з листям, що зустрічаються в круглий малюнок. Як і у всіх квітучих рослин, в пазухах кожного листа знаходиться пазушна брунька. У багатьох рослин ці пазушні бруньки розвиваються в гілки, але у кульбаби ці гілочні пагони розвиваються лише в суцвіття, які після розвитку плодів опадуть з рослини. Кульбаба виробляє збільшений корінь зберігання (в дуже короткому стеблі можна зберігати мало матеріалу). Цей корінь дуже здатний виробляти додаткові пагони; отже, якщо хтось намагається витягнути рослину, але не вдається отримати весь корінь, клітини паренхіми в решті кореня розвиваються у верхівкові меристеми пагонів, які виростають до поверхні грунту і знову утворюють розетку листя. Іноді можна побачити скупчення розеток кульбаби, що виникають в результаті зламаного кореня, який дав кілька нових пагонів.

Пол і розмноження

Кульбаби розмножуються, виробляючи насіння, але насіння виробляються апоміксисом, тобто без статевого процесу. Кульбаба виробляє квіти, і вони здаються нормальними і розвивають яйцеклітини. Однак нормальний мейоз не виникає в цих яйцеклітиках і не виробляються гаплоїдні клітини; отже, гаплоїдні жіночі гаметофіти (= мішки ембріонів) не виробляються і яйцеклітина не виробляється. Значить, немає можливості сингамії. Однак насіння розвиваються, але ембріон, виявлений у насінні, виходить не з заплідненої яйцеклітини, а замість цього з диплоїдної клітини, яка присутня в яйцеклітині. Оскільки у Taraxacum officinale немає статі, це не «справжній» вид, тобто «група схрещування» - є кілька клонів, які колективно вважаються видом.

Насіння кульбаби насправді є однонасіннєвими плодами з плодами та насіннєвою стінкою, злитими між собою (як у соняшнику, так і у всіх членів сімейства соняшників). Верхівка плоду розвивається в парашутоподібну структуру, яка допомагає розсіяти насіння. Має стебло довжиною 1-2 см, що відходить від верхівки плодів. Стебло закінчується руками, які випромінюють назовні. Руки мають пір'ясті гілки, що виходять з них. Хоча структура діє як парашут, зберігаючи насіння на висоті протягом більш тривалого часу, ніж було б інакше, механізм дії дуже інший, оскільки структура не «захоплює повітря», як це робить парашут, але це дозволяє повітрю протікати через нього таким чином, що вир низького тиск формується над плодами кульбаби, і саме це гальмує швидкість спуску.

Матерія і енергія

Кульбаба - типовий фотосинтетичний автотроф. Він набуває вуглекислий газ з повітря і 14 мінеральних елементів з грунту для того, щоб рости. Енергія від процесу росту надходить від клітинного дихання, де рослина окислює вуглеводи, що утворюються в фотосинтезі, щоб придбати енергію як АТФ.

Взаємодії

Як вже говорилося вище, кульбаба заважає певним починанням людини: садівництву, землеробству, доглянутим газонам. Але кульбаба має деякі позитивні взаємодії з людиною - його зелень їстівна, смачна насправді, якщо їсти в молодості. Квіти не тільки гарні, але й їстівні, а також можуть використовуватися для фарбування продуктів, наприклад, млинців з кульбаби.

Кульбаби можуть бути використані для виготовлення вина, однак кульбаби використовуються лише як барвник/ароматизатор - цукру, які дріжджові ферменти повинні бути забезпечені з тростинного цукру, меду, виноградного соку тощо Квіти кульбаб виробляють нектар і пилок, і це ресурси для ряду комах, включаючи медоносні бджоли. Це дивно, оскільки запилення не потрібно для отримання насіння, отже виробництво ресурсів (пилок і нектар) не приносить користі рослині.