8. Онтогенез тимьяна Маршалла
(Thymus marschallianus Willd.)
Thymus marschallianus Willd. (тимьян Маршалла) представитель рода Thymus L. (сем. Lamiaceae). Жизненная форма вида – неподвижный полукустарничек с ветвящимися моно- и дициклическими генеративными побегами. Для вида характерны прямостоячие или приподнимающиеся вегетативные и генеративные побеги, высота последних может достигать 30 см. Листья продолговатые или ланцетные, тупо заостренные (длина 10–20 мм, ширина 5–6 мм), короткочерешковые или почти сидячие, голые. Соцветие от продолговато-яйцевидного до удлиненного, иногда с расставленными многоцветковыми мутовками; чашечки окрашенные, волосистые, зубчики по краю длиннореснитчатые (Доронькин, 1997).
T. marschallianus, как и остальные виды рода, активно используют в официальной и народной медицине (Верещагин и др., 1959). Источником лекарственного растительного сырья является надземная травянистая часть растения. Химические компоненты, входящие в состав растительного сырья вида, разнообразны и представлены алициклическими соединениями, моно- и сесквитерпеноидами, фенолкарбоновыми кислотами, флаваноидами, жирными кислотами и их производными и др. Активным веществом является эфирное масло, в надземной части растения его количество достигает 0,8 % (Растительные…, 2011).
Ареал T. marschallianus протягивается от Австрии и Чехии на западе до Алтая на востоке. Г. А. Пешковой (2001) вид отнесен к группе евро- пейско-западно-центрально-азиатских видов. Для T. marschallianus характерна приуроченность к степной и лесостепной зонам.
Для описания онтогенеза использован материал, собранный в злако- во-типчаковой настоящей мелкодерновинной степи в окрестностях оз. Кучукское Алтайского края.
Изучение онтогенеза проводили с использованием традиционных методов и подходов (Работнов, 1950; Уранов, 1975; Ценопопуляции…, 1976). Выборка в каждом онтогенетическом состоянии составила 50 особей.
ПЛОД T. marschallianus – ценобий. По данным Е. Е. Гогиной (1975), при созревании ценобия 4 эрема быстро отделяются. Созревание отдельного эрема происходит быстро, около четырех-пяти недель. Созревшие эремы некоторое время задерживаются в чашечке благодаря волосистому кольцу по ее зеву. Их высыпание происходит при резком сотрясении или раскачивании генеративного побега. При этом основная масса осыпавшихся эремов оказывается в непосредственной близости от
111
материнского растения. Прорастание семян в основном происходит
вконце вегетационного периода.
УПРОРОСТКОВ формируются почти округлые семядоли со слабо сердцевидным основанием, а также 2–3 пары настоящих листьев, без четко выраженного черешка. Побег проростка состоит из укороченных метамеров (зачастую 3-х), его рост завершается формированием зимующей терминальной почки. Высота побега достигает 0,3 см. Как правило, большинство проростков сохраняется на следующий год.
В ЮВЕНИЛЬНОЕ состояние растение переходит на второй год. На розеточной части первичного побега сохраняются остатки прошлогодних листьев. Они защищают терминальную почку во время неблагоприятных условий. Годичный побег нарастает моноподиально и является верхнерозеточным. На годичном побеге образуется 3–4 пары супротивных листьев. Главный корень начинает ветвиться. На нем образуется несколько нитевидных боковых корней. К концу вегетационного периода первичный побег почти полностью полегает, что обеспечивает его сохранение в зимний период.
На третий год у особей в ИММАТУРНОМ онтогенетическом состоянии из терминальной почки развивается верхнерозеточный годичный побег. Таким образом, структура первичного побега представлена 3-мя годичными приростами: первый – розеточный, второй и третий – верхнерозеточные. Такой розеточно-верхнерозеточный (Колегова, Черемушкина, 2012) первичный побег имеет восходящее положение. Первые два годичных прироста расположены плагиотропно и к этому времени уже одревесневают, а третий имеет ортотропное положение и остается полностью травянистым. Последний годичный побег более мощный, его длина равна или превышает общую длину прошлогодних. Он ветвится в апикальной и средней частях. Ветвление происходит не только на третьем, но и на первом годичном приросте. В его узлах к концу вегетационного периода из спящих почек развиваются от 2 до 6 розеточных побегов. Также хорошо заметны спящие почки в узле базального междоузлия второго годичного прироста. Почки открытые, и за счет плагиотропного положения прироста они, как правило, сохраняются в зимний период. Корневая система также состоит из главного и боковых корней. Особи в имматурном состоянии представляют собой разветвленный первичный побег.
В зимний период отмирает весь прирост этого года. Базальная часть первичного побега, как правило, сохраняется и представлена первым годичным розеточным приростом и 1–2 удлиненными метамерами второго. Сохраняются также розеточные побеги в узлах первого годичного
112
прироста и иногда спящие почки в узле базального междоузлия второго верхнерозеточного прироста.
Вначале вегетационного периода в ВИРГИНИЛЬНОМ онтогенетическом состоянии все почки трогаются в рост. Растение представляет собой первичный куст. В базальной части куста развиваются озимые розе- точно-верхнерозеточные побеги. Розеточная часть озимых побегов сформировалась в узлах первого годичного прироста первичного побега прошлой осенью, остальная часть побега – верхнерозеточная, является годичным побегом. Как правило, озимые побеги имеют восходящее положение. При этом базальный участок – розеточный прирост – расположен плагиотропно и одревесневает полностью, а остальная часть побега располагается ортотропно и остается травянистой. Для розеточноверхнерозеточных побегов характерно ветвление. Так, в узлах базальной розеточной части из пролептических почек развиваются розеточные побеги ветвления. Из силлептических почек в средней части побега развиваются безрозеточные (или розеточные) побеги обогащения.
Вструктуре куста имеются еще и однолетние верхнерозеточные побеги. Образуются они из спящих почек в сохранившихся узлах второго годичного прироста первичного побега. Верхнерозеточные побеги травянистые, в связи с этим полностью отмирают в зимний период.
Озимые розеточно-верхнерозеточные побеги являются побегами ветвления (ПВ) n + 1 порядка. Высота побегов ветвления в среднем составляет 5,3 ± 0,7 см. Их одревесневшие базальные части впоследствии входят в многолетнюю основу куста и способствуют его разрастанию. Стоит отметить, что разрастание куста незначительное в связи с тем, что длина базальных участков побегов ветвления не превышает 1 см. Диаметр куста в среднем составляет 5,1 ± 0,1 см. В базальной части ПВ формируются многочисленные придаточные корни. Корневая система
уособей в виргинильном онтогенетическом состоянии смешанная и состоит из системы главного и придаточных корней.
ВМОЛОДОЕ ГЕНЕРАТИВНОЕ состояние растение переходит на следующий год. Фаза первичного куста сохраняется. В базальной части куста на сохранившихся многолетних участках ПВ n + 1 порядка развиваются ПВ n + 2 порядка. Часть ПВ n + 2 порядка переходит к цветению, образуются озимые генеративные побеги, а остальная часть остается вегетативной. Структура ПВ n + 2 порядка и место их образования соответствует структуре и локализации ПВ n + 1 порядка. Базальные части тех и других образовались прошлой осенью и представляют собой розеточный побег. Годичный генеративный побег по структуре безрозеточный. В средней и апикальной частях годичного побега происходит ветвление. Из силлептических почек в апикальной части развиваются
113
безрозеточные генеративные побеги, а в средней – безрозеточные вегетативные побеги обогащения. Последние могут ветвиться.
По структуре озимый генеративный побег полурозеточный. В базальной части озимых генеративных побегов к концу вегетационного периода, так же как и у озимых вегетативных побегов, из пролептических почек развиваются розеточные побеги, а в узле первого удлиненного междоузлия закладываются спящие почки. Кроме озимых генеративных побегов, в структуре куста обнаружены и моноциклические генеративные побеги, которые развиваются из спящих почек и представлены удлиненными метамерами. Для моноциклических генеративных побегов характерно акро- и мезотонное ветвление, аналогичное озимым генеративным побегам. Число генеративных побегов на растении не превышает 16, вегетативных побегов – 17. Куст незначительно разрастается, его диаметр в среднем 8,9 ± 0,1 см. Число отмерших побегов на растении может достигать 9. В зимний период вновь происходит отмирание побегов. Отмирает большая часть генеративного и вегетативного побегов.
Для генеративных побегов T. marschallianus всех типов характерна синфлоресценция. Она образована главным соцветием и 2–4 паракладиями I порядка. Соцветие, заканчивающее главный побег, и паракладии – кистевидный тирс, состоящий из мутовчато расположенных, расставленных дихазиев.
Вмолодом генеративном состоянии осуществляется семенное размножение. Данный способ у растений основной. Вегетативного размножения, несмотря на обилие придаточных корней, не происходит.
ВСРЕДНЕВОЗРАСТНОМ ГЕНЕРАТИВНОМ состоянии растение пред-
ставляет собой клон. Формирование клона происходит следующим образом. В базальной части первичного куста накапливаются многолетние части ПВ, куст разрыхляется. Начинается отделение укоренившейся системы ПВ. В результате образуется клон, состоящий из первичного куста и нескольких (часто 3) близко расположенных дочерних особей (кустящихся партикул). Первичный куст характеризуется наличием главного корня и первичного побега с 1–2 сохранившимися метамерами. Дочерние особи имеют сохранившиеся базальные остатки ПВ и придаточную корневую систему. Как правило, раметы находятся в том же онтогенетическом состоянии, что и материнская особь. Диаметр такого дезинтегрированного куста в среднем 22,1 ± 0,8 см. Число вегетативных побегов достигает 37, генеративных – 26. В средневозрастном генеративном состоянии клон может находиться несколько лет (3–5).
114
Рис. 12. Онтогенез тимьяна Маршалла (Thymus marschallianus Willd.)
Условные обозначения: ↑ – вегетативный побег;
– генеративный побег,
×– отмерший побег; ▌ – одревесневший участок; │ – неодревесневший участок;
┼– узел; – сближенные узлы; – придаточный корень; – почка;
–– – – уровень почвы (у g2 уровень почвы не показан).
1 – одревесневший участок первичного побега; 2 – ПВ n + 1 порядка; 3 – ПВ n + 2 порядка; в g3–ss представлен первичный куст клона
ВСТАРОМ ГЕНЕРАТИВНОМ состоянии происходит накопление отмерших частей ПВ в структуре каждой партикулы клона. Новые побеги развиваются в основном по периферии кустов. Центральная часть клона все больше разрыхляется. Одна из партикул может полностью отмереть: кустящиеся партикулы в компактном клоне угнетающе действуют друг на друга. В связи с этим диаметр особи уменьшается. Среднее значение этого показателя составляет 10,3 ± 0,2 см. Число генеративных побегов достигает 15, вегетативных – 26. В главном корне начинаются процессы разрушения.
Особи клона в СУБСЕНИЛЬНОМ и СЕНИЛЬНОМ состояниях характеризуются увеличением числа остатков сухих ПВ как по периферии кустов, так и в их базальной части. Число отмерших партикул увеличи-
115