Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №42/2003
Динозавр на подоконнике

БОТАНИКА

С.В. МЕЛЬНИКОВА

Динозавр на подоконнике

Окаменевшие остатки гинкго

Окаменевшие остатки гинкго

Было утро вторника в тихом чешском городе Брно. Мы шли, разговаривая о чем-то и глядя по сторонам. Дворники еще не успели подмести дорожку у ворот монастыря на площади Менделя. Вдруг мое внимание привлекли слегка пожелтевшие вееровидные листья, лежавшие у нас под ногами. Спутать их ни с какими другими невозможно. Я замерла, в недоумении глядя на них: «Да быть этого не может!» На дорожке лежали листья гинкго, а над головой, за монастырской стеной – там, где работал Грегор Мендель, – шелестело листьями само дерево. Учитывая размеры этого «живого ископаемого», было странно, что мы не заметили его раньше. Ведь мы уже были и в монастырском саду, и в Музее Менделя, и по площади, на которую свешивались ветки дерева, ходили много раз. Ситуация была смешной, потому что несколько дней назад мы специально, по путеводителю, искали гинкго в английском парке дворца в Лейднице, а дерево росло буквально у нас под носом.

Памятник К.Линнею рядом с гинкго, посаженным Линнеем в 1735 г. (Нидерланды)

Памятник К.Линнею рядом с гинкго, посаженным Линнеем в 1735 г. (Нидерланды)

Конечно, я видела гинкго и раньше – в горшках на подоконниках любителей растений, в оранжереях ботанических садов. Я знала, что в открытом грунте это растение растет не только у себя на родине, но и в некоторых умеренно теплых странах Европы и Северной Америки, успешно выращивается в Крыму. Но встреча с этим деревом, хотя и теоретически возможная, все же была удивительна.

Рисунок гинкго из книги Кэмпфера «Amoenitatum exoticarum»

Рисунок гинкго из книги Кэмпфера «Amoenitatum exoticarum»

Гинкго впечатляет своими размерами. Взрослые экземпляры, а именно таким и был экземпляр во дворе монастырского сада, достигают в высоту 30–40 м при диаметре ствола до 3 м. Крона у взрослых деревьев раскидистая, ветки отходят от ствола практически в горизонтальном направлении. Но, благодаря легкой, ажурной листве крона дерева не выглядит такой массивной и тяжелой, как, скажем, у дуба. Молодые деревья имеют крону пирамидальной формы, с возрастом она становится более развесистой. У мужских экземпляров крона длинная колоновидная, у женских она более широкая и развесистая.

Гинкго относится к ботаническому классу Ginkgophyta, содержащему единственный порядок Ginkgoales, в который входит одно семейство Ginkgoaceae с единственным родом Ginkgo. Единственный ныне живущий представитель рода – Ginkgo biloba. Дерево под названием «гинкго» описал в 1712 г. Энгельберт Кэмпфер, в 1797 г. Карл Линней дал ему название Ginkgo biloba, ставшее международным. Иногда используется название Salisburia adiantifolia, данное в 1797 г. этому дереву английским ботаником Смитом в честь ботаника Ричарда Салисбура.

Стихотворение Гете «Ginkgo biloba»

Стихотворение Гете «Ginkgo biloba»

В китайском и японском языках «гинкго» означает «серебряный орех», «серебряный абрикос». Видовое название «двулопастный» связано с тем, что растение имеет веерообразные листья с выемкой посередине, образующей подобие двух лопастей. До XI в. в Китае гинкго был известен под названием «утиные лапки». Считалось, что листья дерева похожи на лапки одной из самых любимых китайцами птиц – утки мандаринки. Позднее дерево стали называть «King Sun Shu» – «дед и внук», имея в виду то, что собрать первые плоды с дерева, посаженного дедом, сможет только его внук. Разнообразны названия дерева и в других странах. В Японии дерево называют «гинкго», «белый плод». В Нидерландах – «храмовое дерево», «японское ореховое дерево». В Англии – «дерево – девичьи волосы» (из-за сходства листьев гинкго с листьями папоротника венерин волос). В Испании гинкго называют «серебряным деревом», а также «деревом 40 эскудо». В Германии его называют «дерево гинкго», «дерево Гете», «белый плод», «дерево с золотыми плодами», «серебряный абрикос», «японское ореховое дерево». Название «дерево Гете» обязано своим происхождение стихотворению великого немецкого поэта «Ginkgo biloba». Стихотворение было написано в 1815 г., а опубликовано в 1819 г. в так называемой «книге Зулейки», посвященной возлюбленной поэта – Марианне фон Виллемер (Зулейке). В стихотворении лист гинкго является поэтическим образом мысли Гете о том, что двое могут составлять единое целое.

Дерево гинкго – единственный ныне живущий представитель семейства гинкговых, хотя известно, что в этом семействе было еще около 18 видов. Самые старые из найденных ископаемых остатков относятся к пермскому периоду палеозойской эры (около 286–245 млн лет назад). Они свидетельствуют о том, что тогда существовали по крайней мере два вида гинкго. В среднем юрском периоде (187–163 млн лет назад) было 5–6 видов, а в меловом (144–66,4 млн лет назад) – не менее 11 видов гинкго, которые произрастали в Азии, Европе и Северной Америке.

Эволюция гинкго

Эволюция гинкго

Долгое время гинкго был широко распространен на Земле. Его процветанию способствовали существовавшие тогда на Земле гигантские рептилии и динозавры, помогавшие распространять семена. Но к четвертичному периоду (1,6 млн лет назад) от некогда богатого многообразия видов остался только один вид G. adiantoides. Примерно 7 млн лет назад гинкго исчез в Северной Америки, несколько позже – 2,5 млн лет назад – в Европе. Гинкго считался вымершим до 1691 г., пока его не обнаружили в Японии. Оказалось, что в Китае с 1100 г. до н.э. гинкго выращивали у храмов как декоративное и лекарственное растение. Позже из Китая семена дерева попали в Японию и Корею. Энгельберт Кэмпфер, немецкий физик и ботаник, в 1690–1692 гг. во время экспедиции по голландской Ост-Индии описал найденное дерево в книге «Amoenitatum exoticarum» (1712). Позднее он привез семена растения в Голландию, и в ботаническом саду города Утрехта из них выросло первое в Европе дерево гинкго. Деревья гинкго растут там и сегодня. С 1754 г. гинкго культивируется в ботаническом саду «Kew Gardens» в Великобритании. Первые семена были доставлены туда из Японии. Именно из этого сада ведут свое происхождение практически все европейские деревья гинкго. С 1784 г. деревья гинкго растут в ботаническом саду Вильгельма Гамильтона вблизи Филадельфии в США.

За время своего существования гинкго изменилось незначительно. Ископаемые отпечатки листьев четвертичного периода и листья современного гинкго практически идентичны. Дарвин назвал гинкго в 1859 г. «живым ископаемым». Его уникальность состоит в том, что это самое древнее на Земле семенное растение. И не только самое древнее, но и одно из самых долгоживущих на Земле растений – по разным сведениям дерево может жить 1–3,5 тыс. лет!

На сегодняшний день нет достоверных сведений о том, сохранились ли в природе дикорастущие гинкго естественного происхождения. Рощи дикорастущих гинкго встречаются в двух горных областях юго-восточной части Китая на границе между провинциями Zhejiang и Anhwei, в Центральном Китае – в провинции Hubei, на западе Китая – в провинциях Guizhou и Sichuan. Но эти деревья могли вырасти из семян, полученных от деревьев, много тысячелетий культивировавшихся в дворцовых и храмовых парках. В старых китайских книгах упоминаний о гинкго не встречается до VII–VIII в. В XI в. китайский поэт писал о гинкго уже как об обычном дереве:

Гинкго растет южнее реки Янцзы,
Имя его совпадает с его сущностью.
С тех пор, как его орехи стали продавать,
Считаются они ценным имуществом.

Сначала орехи гинкго использовали как сладость в чайной церемонии, в XVIII в. их стали использовать во время второго завтрака и как закуску к сакэ. Поджаренные орешки гинкго и сейчас довольно часто подают к столу вместе с сакэ.

Гинко – двудомное голосеменное растение: мужские и женские органы размножения образуются у него на разных деревьях. В ранних классификациях гинкго относили к классу хвойных, т.к. считалось, что к ним гинкго ближе, чем к другим голосеменным. В настоящее время установлено, что обе эти группы развивались независимо. Гинкго – единственный ныне живущий представитель «переходного звена» между папоротниками и хвойными.

Укороченный побег с листьями

Укороченный побег с листьями

Гинкго отличается от других голосеменных веерообразными двулопастными листьями. Листовая пластинка покрыта продольными надвое разветвленными жилками, и по рисунку похожа на листья древних папоротников. Наиболее изрезанные явно двулопастные листья встречаются у проростков и молодых растений. Листья же взрослых экземпляров имеют правильную вееровидную форму с небольшой выемкой на вершине.

Длина листьев взрослых растений составляет обычно 5–7 см, но у молодых экземпляров она может быть и вдвое большей. Листья имеют длинные упругие черешки длиной до 10 см, благодаря чему при малейшем ветре вся крона приходит в движение. Расположение листьев у гинкго и голосеменных сходно. Листья растут на двух типах побегов – укороченных и удлиненных. На удлиненных побегах листья сидят по одному и расположены по спирали, на укороченных побегах листья образуют пучки по 5–7 листьев. На укороченных побегах расположены и органы размножения. Гинкго относится к немногим листопадным голосеменным. Перед листопадом, поздней осенью, листья становятся золотисто-желтыми. Листья держатся на ветках довольно долго, но опадают очень быстро – в течение нескольких дней или даже часов.

Ствол гинкго в основном состоит из древесины и напоминает по строению стволы современных хвойных, но, в отличие от них, не имеет смоляных ходов в древесине и не образует смолы. Гинкго имеет очень простую сосудистую систему: главный сосуд делится на два. Этот рисунок сосудов характерен только для гинкго. Древесина гинкго очень легкая и светлая, гладкая и легко обрабатываемая. Ее используют для создания деревянных скульптур и предметов для чайной церемонии. Из древесины изготавливают также бумагу. Древесина гинкго устойчива к огню. Во время грандиозного пожара в 1923 г. в Токио дерево гинкго выжило, в то время как остальные деревья были уничтожены огнем.

Ветка с плодами

Ветка с плодами

В Китае гинкго – почитаемое и любимое дерево. Деревья в возрасте старше 100 лет вносятся в особые списки охраняемых растений. Существует традиция высаживать гинкго по определенным поводам: в день рождения ребенка, в день свадьбы, новоселья. Гинкго очень устойчив к заболеваниям, поражениям насекомыми, паразитическими грибами, загрязнению воздуха и даже к радиации, поэтому может с успехом выращиваться как декоративное растение и в больших промышленных городах. Дерево, попавшее под ядерную бомбардировку в Хиросиме во время Второй мировой войны и сгоревшее, впоследствии дало новые побеги!

Гинкго может цвести весной или осенью. В некоторые годы он не растет вообще, а в другие годовой прирост может составить до 1 м в высоту – все зависит от снабжения водой и питательными веществами. В хороших условиях первые 30 лет гинкго растет с мая по август, прибавляя в росте в среднем по 30 см в год. Дерево очень светолюбиво. Если всходы не попадают в тень крон других деревьев, гинкго быстро становится доминирующим в растительном покрове.

Ветка с пучками микростробилов

Ветка с пучками микростробилов

Дерево начинает плодоносить в возрасте 25–30 лет. До этого возраста невозможно визуально определить пол экземпляра. Микро- и мегастробилы образуются на укороченных побегах, а зачастую и на листьях. Для того чтобы произошло оплодотворение, мужское и женское деревья должны расти поблизости (иногда даже специально прививают ветку одного дерева на ствол другого). Микростробилы гинкго имеют вид сережек, состоят из плотно сидящих на оси микроспорофиллов, каждый из которых содержит от 2 до 4 висячих микроспорангиев. В микроспорангиях развиваются микроспоры. Развитие мужского гаметофита в микроспоре начинается еще в микроспорангии. К тому моменту, когда микроспора рассеивается ветром и попадает на семезачаток, микрогаметофит состоит уже из 4 клеток. Мегастробилы гинкго состоят из двух семезачатков на длинной ножке. На одном укороченном побеге среди листьев может развиваться до 7 мегастробилов.

Мегастробилы гинкго

Мегастробилы гинкго

Гинкго – первое голосеменное растение, у которого были обнаружены подвижные сперматозоиды. Это открытие в 1869 г. сделал Сакугуро Хиразе (Токийский университет), который обнаружил на микропрепаратах семян женского растения подвижные спермии. Затем наличие подвижных спермиев было показано и на живом растении. Оплодотворение с помощью подвижных сперматозоидов показывает, что гинкго, подобно саговнику, стоит на низкой ступени эволюции в ряду современных голосеменных. В ботаническом саду Токийского университета до сих пор растет дерево, с которого Хиразе брал образцы для исследования. Около дерева – памятная доска.

Опыление у гинкго происходит весной, а оплодотворение – в начале сентября. Нередко оплодотворение и развитие зародыша проходит в уже опавших с дерева семезачатках. Обычно семя образует только один семязачаток. При оплодотворении в яйцеклетку проникает только головка спермия. В результате слияния ядер сперматозоида и яйцеклетки образуется диплоидный набор хромосом (n = 24). Как только семезачатки будут оплодотворены, развивается желтое, похожее на сливу семя длиной около 2,5 см. Оно состоит из твердого «орешка» и влажного покрова – «мякоти». Семя имеет серебристый цвет, за что дерево получило название «серебряный абрикос». Вкус семян сладковатый – нечто среднее между печеными картофелем и каштаном. Мякоть плодов и гниющие опавшие листья женских экземпляров обладают неприятным запахом, поэтому женские растения обычно не используют для культурных насаждений. В Корее, Японии и Китае женские деревья наоборот считаются предпочтительными, т.к. они дают съедобные плоды.

Проросток на листе гинкго

Проросток на листе гинкго

Гинкго выращивают как парковое дерево в одиночных и аллейных посадках. Для небольших садов прекрасно подходят низкорослые формы гинкго, не превышающие в высоту 2 м. Существует несколько десятков садовых форм гинкго, различающихся высотой, формой кроны, окраской листьев. Так, у сорта «Aurea» листья дерева с весны по осень окрашены в золотистые тона, сорт «Chase Manhattan» имеет мелкие темно-зеленые листья и компактные размеры (не выше 1,5 м), сорт «Globus» имеет шаровидную крону и очень крупные листья.

На Востоке гинкго имеет не только декоративное и практическое значение. Его рассматривают как символ Ин и Янь (мужского и женского начал), а из-за необыкновенной стойкости и долговечности – символом жизни. Со Средневековья в Японии популярны фамильные гербы с изображением листьев гинкго. Изображения листьев гинкго и сегодня являются элементами росписи и вышивки кимоно для торжеств. Множество легенд и стихов сложено в Китае и Японии о гинкго, многие города, провинции, университеты и фирмы Японии имеют на своих логотипах и гербах изображения его листьев. В XIX в. китайский поэт Оу Янгху в стихотворении, посвященном гинкго, писал: «Его семена подобны перлам, которые не стыдно подарить гостю». Семена гинкго были неплохим подарком на свадьбах и других торжествах. Поджаренными семенами гинкго чествовали императоров.

Китайская и японская медицина на протяжении столетий использует семена гинкго при лечении заболеваний сердца, легких, почек, для укрепления организма и как противораковое средство, а также для преодоления последствий чрезмерного потребления алкоголя. Из семян изготавливают тоник, повышающий потенцию. Семена гинкго содержат гиннол, обладающий антибактериальным и противогрибковым действием. Во внешней оболочке семян содержится растительное масло, вызывающее тошноту, а у чувствительных людей и ожоги кожи. Поэтому во время сбора и очистки семян надевают латексные перчатки.

Проращивание семян гинкго

Проращивание семян гинкго

Сегодня семена гинкго под названием «серебряный миндаль» или «белые орешки» можно купить в магазинах Китая и Японии, особенно на востоке этих стран, где их продают уже без запаха. Их едят в поджаренном, высушенном или печеном виде, используют как приправу к блюдам из овощей, риса, грибов. Семена гинкго содержат только 3% жиров, много белка, крахмала и никотиновой кислоты. Семена гинкго экспортируются из Китая в другие восточные страны, где продаются в специализированных супермаркетах, магазинах и «лавках жизни».

В китайской и японской народной медицине используются также и листья гинкго двулопастного, хотя и реже, чем семена. Под названием «бай-гуо-е» их используют при лечении астмы, бронхита, туберкулеза, заболеваниий кожи, нервной системы и желудочно-кишечного тракта. При заболеваниях дыхательных путей рекомендуются ингаляции порошка из листьев.

Состав листьев гинкго и их лечебные свойства изучал немецкий врач и ботаник В.Швабе. В 1965 г. он получил экстракт листьев, обладающий целебными свойствами. Позже было проведено множество химических, фармакологических и клинических исследований листьев гинкго и экстрактов из них. Сейчас в лечебных целях используется главным образом экстракт Egb761, выделенный совместно немецкими и французскими учеными. Экстракт листьев гинкго содержит более 40 биологически активных веществ. Гинкголиды и билобиды, относящиеся к терпеновым лактонам, обладают сосудорасширяющим действием, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов, улучшают циркуляцию крови. В экстракте содержатся также флавоноиды (кверцетин, кемпферол, изорамнетин), обладающие антиоксидантным действием, аминокислоты, минеральные соли. В 1990 г. Э.Дж. Кори получил Нобелевскую премию в области химии за разработку ретросинтетического анализа (метода синтеза сложных соединений) и синтез ряда природных биологически активных веществ, в том числе и гинкголида-В, который используется при астме и нарушениях системы кровообращения.

Экстракт гинкго входит в состав самых продаваемых в развитых странах фармацевтических препаратов. Он используется для снижения уровня холестерина в крови, улучшения кровообращения, снижения возможности возникновения тромбов, повышения эластичности и прочности стенок сосудов, расширения сосудов, нормализации давления. Экстракт листьев гинкго входит в состав препаратов для улучшения памяти. В Германии он входит в официальную Фармакопею как средство, применяющееся при лечении психических заболеваний. Исследования, проведенные в США, показали, что прием экстракта гинкго замедляет развитие болезни Альцгеймера, улучшает кратковременную память, способность концентрировать внимание.

Изделия из древесины гинкго

Изделия из древесины гинкго

Спрос на гинкго стимулировал его культивацию. Самые большие в мире плантации гинкго находятся в Самтере (Южная Калифорния), здесь на площади в 6,4 км2 растут более 1 млн деревьев, которые подвергаются регулярной обрезке каждые 5 лет. Сбор листьев с помощью специальных машин проводится с середины июля до тех пор, пока листья еще зеленые. Затем листья высушивают в специальных барабанах. Ежегодно более 1,1 тыс. т сухих листьев отправляется на кораблях в Европу. Две небольшие плантации гинкго есть также во Франции недалеко от Бордо. С 1990 г. гинкго начали выращивать в промышленных масштабах в Китае на плантациях общей площадью 5 тыс. га. Переработка листьев и изготовление экстракта производится в Германии, Швеции, Ирландии и Франции.

Гинкго довольно хорошо растет в комнатных условиях. При выращивании из семян получить плодоносящее деревце удастся не раньше, чем через 20–30 лет. Используя же корневые черенки можно получить цветущее деревце уже через 1–2 года. Для гинкго требуется земляная смесь из равных частей глинистой земли и чернозема. Необходим хороший дренаж, т.к. дерево не выносит застоя воды в почве. Гинкго любит регулярные опрыскивания и подкормки. На прямом солнце обгорает. Гинкго используют также для выращивания в форме «бонсай». Бывает два типа бонсай – с воздушными корнями и плодоносящие, и оба очень красивы.

Дополнительную информацию, а также великолепные фотографии вы можете найти на сайте «The Ginkgo Pages»: http://www.xs4all.nl/~kwanten/germhistory/htm

 

Рейтинг@Mail.ru