Содержание
Лиа́ны (фр. liane , от lier — связывать) — разнообразные вьющиеся растения, как деревянистые, с вечнозелёными или опадающими листьями, так и травянистые, с относительно слабыми тонкими многолетними или однолетними стеблями. Не будучи в состоянии свободно держаться в воздухе, они находят вертикальную опору при помощи усиков, придаточных корней, прицепок и поднимаются высоко в воздухе, где и развивают листву и цветки. Лиана — одна из жизненных форм растений.
Лианы свойственны преимущественно тропическим лесам (по Гризебаху, в вест-индских лесах 33 % лиан), где они, обвиваясь вокруг деревьев, цепляясь за них усиками, присосками, перекидывая свои ветви с дерева на дерево, образуют иногда непроходимые чащи. В умеренных же климатах лианы не так часты (в Европе около 1,8 %). Здесь они не придают ландшафтам той характерной особенности, как под тропиками.
В морфологическом и анатомическом отношении лианы представляют много интересных особенностей, находящихся в связи с их разнообразным образом жизни. Стебли их, выступая при прорастании из семени, часто производят сначала усы, присосала и т. п., а затем уже листья. По способу прикрепления лианы распадаются на четыре более или менее обособленные группы:
- одни прикрепляются усиками, как, например, виноград, бриония;
- другие особыми органами, называемыми присосалами; например, плющ, который присасывается особыми короткими корнями, выходящими из нижней поверхности ветвей;
- третьи не имеют особых органов прикрепления, но самые стебли обвиваются вокруг деревьев, тычинок и пр., например хмель, вьюнки, а под тропиками многие огромные, снабжённые деревянистыми стволами лианы из разных семейств;
- наконец, четвёртые особых органов прикрепления также не имеют, но стебли их держатся между разветвлениями деревьев, опираясь на них своими боковыми ветвями, иглами, колючками и проч., например многие пальмы.
Деревья обрастают лианами
Стволы и ветви деревьев в тропическом лесу скрыты под сетью вьющихся растений лиан, которые используют любую опору, лишь бы поскорее выбраться на солнечный свет. Хотя их настоящее царство – тропики, благодаря множеству удивительных приспособлений, помогающих им выжить, вьющиеся растения встречаются почти во всех уголках нашей планеты. Из-за крон высоких деревьев свет почти не достигает земли, поэтому многие растения максимально развили способность вытягиваться вверх, используя для этого любую опору – ведь подставить свои листья под лучи солнца здесь означает выжить.
Биологи определили, что на одном гектаре джунглей Панамы почти половина деревьев обрастает лианами, которые составляют 20% всей растительной биомассы и дают более 40% лиственной подстилки. Однако вьющиеся растения часто встречаются и в нашем климате.
Для устойчивости высокому растению необходим жесткий ствол. Усиления прочности ствола или стебля растение добивается, накапливая особое вещество – лигнин; те клетки, в которых он откладывается, перестают быть живыми элементами растения и становятся исключительно фрагментами «каркаса». Но за это приходится платить: энергию, полученную в процессе фотосинтеза, растение вынуждено тратить на образование опорных элементов в ущерб росту.
Поэтому некоторые из них избрали иную стратегию: используя в качестве опоры стволы и ветви соседей, они быстро наращивают длину своего стебля, не затрачивая энергию на его 
усиление и формирование ветвей. Их относительно тонкие и гибкие стебли сильно отличаются от толстых и жестких стволов, без которых не обойтись остальным. Вьющиеся растения отличаются главным образом степенью одеревенения побега. Так, у лиан крепкие одеревеневшие стебли – но не цельные, как у большинства растений, а состоящие из отдельных «цилиндров», которые, подобно волокнам каната, придают стеблю дополнительную прочность.
Однако даже наличие одеревеневших фрагментов все же не позволяет этим растениям сохранять вертикальное положение – дело в том, что лиана диаметром 7 см несет столько же листьев, сколько и дерево со стволом толщиной 50 см. Молодые лианы способны расти со скоростью до 20 см в день; более старые прибавляют около 5 метров в год. Достигнув кроны дерева, лиана разрастается и часто переходит на вершины соседних деревьев.
Ее назвали слоновой лианой
Во время исследования джунглей Азии биологи обнаружили лиану, обычно называемую слоновой лианой, опорами для которой служили кроны 49 деревьев. Это растение характерно самыми, пожалуй, длинными в мире стручками, достигающими 3 метров в длину.
Все части слоновой лианы содержат много сапонинов – безвредных гликозидов, моющие свойства которых аборигены используют при купании слонов. Для внутреннего строения вьющихся растений характерны очень широкие сосуды, в том числе и ситовидные, благодаря которым вода может быстро подниматься на значительную высоту. Иногда достаточно разрезать стебель лианы, чтобы из него потекло, как из крана, но зачастую эта жидкость содержит ядовитые соединения либо имеет отвратительный вкус – так растение защищается от животных, желающих воспользоваться его запасами.
Вьющиеся растения подразделяются на лазающие и собственно вьющиеся
Лазающие вьющиеся растения имеют разного рода органы, необходимые для прикрепления к опоре: цепляющиеся корни, усики побегов или листьев, особые черенки, направленные вниз крючки, сформировавшиеся из боковых побегов, волоски, цепляющиеся шипы. На сегодня известно около 2500 видов лазающих растений, составляющих 90 разных семейств, таких как виноградные, тыквенные, вьюнковые, ароидные, орхидные и даже пальмовые. Вьющиеся растения крепятся к опоре по-другому: их стебель в процессе роста совершает круговые движения, благодаря чему появляется возможность обвить опору по восходящей спирали.
К вьющимся растениям относятся, например, всем известные фасоль и вьюнок . Одни лазающие растения используют свои цепляющиеся органы для подъема на большие деревья, другие просто прикрепляются к молодому деревцу и ждут, пока оно подрастет. Однако все они сходны в одном – в той невероятной изобретательности, благодаря которой практически любой вегетативный орган такого растения может служить приспособлением для подъема наверх. У монстеры дырчатой подобным инструментом являются придаточные корни, вырастающие в узлах, из которых обычно растут новые листья, а у плюща обыкновенного вся нижняя сторона стебля обрастает цепляющимися корнями; они настолько тонки, что способны цепляться за малейшие неровности опоры, крепко в нее врастая.
Они вьются и вверх, и в стороны
Цепляющимися органами многих вьющихся растений стали усы – они тянутся вверх и в стороны, пока не найдут опору, вокруг которой быстро обвиваются. Страстоцвет имеет усы, преобразованные из побегов, горох цепляется за другие растения при помощи видоизмененных листьев, а усики побегов виноградного плюща имеют на концах особые щитки, работающие как присоски и способные удержаться даже на самой гладкой стене. Цепляющиеся усики очень чутко реагируют на касание – например, у растений семейства тыквенных они реагируют даже на такой слабый раздражитель, как касание пальцем А если оказывается, что предмет, к которому растение пытается прицепиться, слишком гладкий и не может служить опорой, усик растет дальше и ищет чего-нибудь понадежнее.
Найдя такую опору и зацепившись за нее кончиком, он сворачивается в средней части в тугую спираль; укорачиваясь таким образом, он подтягивает к опоре основной стебель, облегчая поиск усикам из свежих побегов. отанг настоящий, или раттан – вьющаяся пальма со стеблем толщиной не больше пальца, встречающаяся в Юго-Восточной Азии. Конец ее верхнего побега ищет опору с помощью длинных тонких усиков, дополнительно снабженных очень острыми крючками. Цепляясь ими за толстое дерево, быстро тянется вверх. Иногда опора не выдерживает дополнительного веса, но, даже упав, пальма при этом не гибнет, а начинает стелиться по земле, продолжая расти. Её крепкие гибкие стебли, иногда достигающие 150 метров в длину, используются в производстве мебели, корзин и других плетеных изделий. Относящаяся к этому же семейству вьющаяся пальма находится в симбиозе с муравьями.
Поселившись в пустотах растения, муравьи охраняют пальму от насекомых, которые с удовольствием полакомились бы ее волокнами; при этом пищей для самих муравьев служат выделения тли, которую они разводят на пальмовых листьях. Очень похоже ведет себя страстоцвет телесный. В язычках его листьев есть железы, вырабатывающие сладкий нектар, которым питаются муравьи нескольких видов с разными циклами суточной активности. Это значит, что почти в любое время дня или ночи растение будет защищено от вредных насекомых. Многие лазающие и вьющиеся растения могут погубить деревья, на которые опираются, повалив их своим весом или попросту закрыв им доступ к солнцу. Однако далеко не все представители гибкого племени настолько агрессивны: в основном это относительно небольшие и недолговечные злаковые, обживающие лесные опушки и вырубки.
Все вьющиеся и лазающие растут быстро
Они не достигают верхних этажей леса и зачастую гибнут, когда кроны деревьев лишают их солнечного света. К таким растениям относится ваниль плосколистная и страстоцвет гигантский , происходящий из Южной Америки. Большие и красивые цветы последнего живут только один день, зато ежедневно появляются новые; плод маракуйи вкусен и питателен. Также очень недолго – буквально несколько часов – цветет ваниль, из которой вырабатывают ценное вещество, находящее широкое применение в кулинарии. Побеги большинства сеянцев стремятся вверх, к свету, однако существуют виды, ведущие себя иначе.
Монстера дырчатая растет в лесах Центральной Америки. Её молодые побеги ползут по земле в направлении ближайшего дерева; они, как и другие растения, чувствуют, откуда падает свет, но, в отличие от большинства растений, убегают от него в глубокую тень. Если в радиусе 1,5 метров дерева не окажется, молодой побег гибнет – но если дерево найдено, растение скоро вползет на его ствол. По достижении монстерой кроны дерева её листья будут составлять уже около 30 см в диаметре, и в них появятся характерные дыры, давшие название растению. Большинство лиан и вьющихся растений начинают свою жизнь на земле. Выбросив многочисленные цепляющиеся органы, они на ощупь находят опору – и, если это дерево, ползут вверх, крепко прижимаясь к его стволу, пока не достигнут верхушки.
Существуют, однако, и такие растения, которые растут в обратном направлении. Одно из них – баньян , или бенгальское фиговое дерево . Его семена часто прорастают на деревьях, а корни, в отличие от корней других растений-эпифитов, не просто повисают в воздухе, а растут дальше, до самой земли. Достигнув почвы, они начинают поглощать гораздо больше воды и минеральных компонентов, чем можно добыть из воздуха. Разрастаясь на таком «рационе», баньян выпускает все больше корней, которые обвиваются вокруг ствола дерева-хозяина.
Постепенно дерево лишается не только света, но и питания, так как наверху многочисленные побеги фигового дерева заслоняют солнце, а внизу его же корни вытягивают из почвы почти всю воду и минеральные вещества. Через несколько десятков лет дерево, приютившее фиговые семена на своей ветке, умирает; ствол его гниет, но корни фигового дерева, обвитые вокруг него, уже настолько толсты и крепки, что образуют пустотелый, как бы зарешеченный цилиндр, уже не нуждающийся в сторонней поддержке. Иногда на одном дереве вырастают несколько баньянов одновременно, и их корни по мере роста сплетаются в единую массу; со временем это переплетение начинает выглядеть как единое растение с кроной окружностью несколько сотен метров. Исследователи тропического леса Панамы проанализировали пробы, взятые с одного и того же баньяна, и оказалось, что в большинстве случаев это два или три растения. Это объясняет, почему на некоторых «деревьях-душителях» различные побеги цветут и плодоносят в разное время года – видимо, разные ветви принадлежат разным растениям, годовые циклы плодоношения которых отличаются друг от друга.
Большинство крупных деревьев влажных экваториальных лесов вынуждено терпеть соседство вьющихся растений чужаков. Только пальмы избавлены от подобных квартирантов, так как стволы не имеют боковых ветвей и растут в результате развития большого бутона на верхушке – так называемого сердца пальмы. Этот бутон по мере роста неразветвленного ствола выбрасывает новые листья, которые через некоторое время высыхают и опадают – вместе со всеми паразитами, которым всё же удалось на них закрепиться. Благодаря этому, ствол пальмы всегда свободен от непрошеных гостей.
По внешнему виду лианы можно догадаться, что такому растению для нормального развития требуется большое количество света.
Нижняя часть стебля покрыта лишь недоразвитыми листьями – лиана словно отдает все силы росту. Зато, достигнув света, лианы образуют пышную шапку листьев, начинают цвести и плодоносить и разрастаются до того сильно, что могут перебрасываться на другие деревья, достигая длины 200–300 метров (напомним, что самые высокие прямостоячие деревья едва достигают высоты больше 100 м). Если поблизости не оказывается достаточно высоких деревьев, лианы «спускаются» и «ползут» по земле до тех пор, пока не наткнутся на подходящую опору.
Чтобы прочнее закрепиться на опоре, лианы используют различные лазательные приспособления. Шипами и колючками цепляются ротанговые пальмы, ежевика и плетистые розы. Придаточные корни–присоски развиваются у плющей, такие же приспособления можно увидеть на примере некоторых комнатных растений: сциндапсуса и фикуса ползучего. Усики используют виноград, тыква, бобы, фасоль, горох и их многочисленные родственники. Забавные, похожие на пружинки усики лиан на самом деле – видоизмененные листья (бобовые и тыквенные), побеги (пассифлора), а усы винограда – вообще видоизмененные соцветия!
Большая группа вьющихся лиан поднимается по опоре, обвиваясь вокруг нее всем побегом. Оказывается, в мире растений тоже есть правши и левши. Хмель направляет свои побеги преимущественно по часовой стрелке, а некоторые растения–левши закручиваются влево.
Приспособления лиан к удержанию па опоре. 1 – шипы ротанговой пальмы; 2 – корни–прицепки плюща; 3 – лист горошка с черешком, превращенным в усик; 4 – переход от нормального листа к усику у тыквы; 5 – превращение соцветия в усик у винограда; 6 – усик пассифлоры
Девичий виноград
Наиболее обычны и разнообразны лианы в дождевых экваториальных и тропических лесах, где их насчитывается до 2000 видов. В умеренном климате лиан намного меньше, около двухсот видов. Это и понятно: растительность здесь не такая пышная, и конкуренция за свет слабее.
Во влажных тенистых ольшаниках и зарослях ивняка можно встретить уже знакомый нам хмель и бешеный огурец (он действительно родственник «небешеного»), на лугах и пустырях растут вьюнок и повои. Все это – травянистые лианы. Древесные лианы в средней полосе можно встретить только в садах, это: девичий виноград, краснеющий осенью, и некоторые сорта клематиса, лимонник китайский и актинидия, родина которых Дальний Восток. В лесах Кавказа растут дикие древесные лианы: плющи, сассапариль, обвойник.
Повой (слева) и вьюнок (справа)