Жалящее растение - Stinging plant

Для растений, укусывающих в результате химических и световых реакций, а не волос, см. фитофотодерматит.
Жгучие волосы Крапивница двудомная (крапива)

А жалящее растение или растение с жалящими волосками это растение с волосками (трихомы ) на его листьях или стеблях, которые могут вводить вещества, вызывающие боль или раздражение.

Другие растения, такие как опунции, имеют волосы или шипы, вызывающие механическое раздражение, но не вводите химические вещества. Жгучие волосы возникают особенно в семьи Крапивница, Loasaceae, Boraginaceae (подсемейство Hydrophylloideae ) и Молочай.[1] Было показано, что такие волосы отпугивают пасущихся млекопитающих, но они не более эффективны против нападения насекомых, чем не жалящие волосы. Многие растения с колючими волосками имеют в своем английском названии слово «крапива», но, возможно, не относятся к «настоящей крапиве» ( род Крапивница ).

Хотя у нескольких несвязанных семейств растений есть жалящие волоски, их структура в целом похожа. Твердое основание поддерживает единственную вытянутую ячейку с хрупким концом. Когда наконечник сломан, открытый острый наконечник проникает в кожу, и давление вводит токсины. Точные химические вещества, вызывающие боль и раздражение, еще полностью не изучены.

Структура и функции жалящих волосков

Структура жалящего волоса Крапивница двудомная

Жесткие волосы или трихомы без возможности вводить раздражающие соединения возникают на листьях и стеблях многих растений. Похоже, что они в некоторой степени сдерживают кормление насекомых, затрудняя движение и ограничивая доступ к поверхности стебля или листа. У некоторых растений есть железистые волосы, а также не железистые волосы или вместо них. Железистые волосы имеют участки ткани, которые производят секрецию вторичных метаболитов. Эти химические вещества могут отпугивать или отравлять кормящихся насекомых.[2]

жгучие волосы Крапивница двудомная, 40-кратное увеличение

Жгучие волосы могут быть определены как волосы, способные вводить химическое вещество через кожу животного, вызывая раздражение или боль. Поскольку некоторые железистые волосы могут вызывать раздражение просто при контакте, разница между «колющими волосами» и «раздражающими волосами» не всегда очевидна. Например, волосы Мукуна виды описаны обоими способами. Некоторые виды Мукуна имеют волосы с острыми кончиками, верхняя часть которых легко обламывается, тогда как у других видов волосы более тупые.[3] В тех подвидах Крапивница двудомная с жгучими волосками (крапива), у них также есть точка, которая легко отламывается, позволяя раздражителям в клетке ниже проникать через кожу.[4] Было показано, что укус таким образом отпугивает пасущихся млекопитающих, таких как кролики,[5] и даже крупных травоядных, таких как коровы.[2] Многие виды растений реагируют на физическое повреждение, производя более высокую плотность трихомов всех видов.[2]

Общая структура жалящего волоса очень похожа у всех семейств растений, которые им обладают (кроме Tragia и Dalechampia ). Многоклеточная основа поддерживает одну длинную тонкую клетку, обычно длиной 1–8 мм, с хрупким концом, который легко ломается, образуя острый наконечник, способный проникнуть в кожу.[6] Жгучие волосы Крапивница виды изучены достаточно подробно. Каждый волос содержит тонкую трубочку, укрепленную карбонат кальция (кальцинированный) в основании и с кремнезем (окремненный) на его конце. В Крапивница тунбергиана, отдельные волосы содержат около 4 нанолитров (4×10−6 мл) жидкости. Силиконовый наконечник отламывается при контакте, и в результате получается тонкий наконечник, протыкающий кожу. Давление вытесняет жидкость из волос.[7]

Могут быть задействованы разные токсины. Жгучие волосы Tragia volubilis, южноамериканский член Молочай, способны инжектировать кристалл оксалат кальция. Ощущение покалывания первоначально вызывается механическим проникновением жестких волос в кожу, но затем усиливается действием оксалата.[8]

Концентрация токсинов в жидкости жалящих волосков U. thunbergiana[7]
ТоксинКонцентрация
Гистамин0.53%
Винная кислота1.44%
Щавелевая кислота0.12%

Эффекты жалящих волос Крапивница виды, особенно некоторые подвиды Крапивница двудомная, были отнесены к ряду веществ, в том числе гистамин, ацетилхолин, серотонин,[8] и муравьиная кислота.[7] Гистамин входит в состав жалящих волосков других Крапивница виды (например, Уренс и U. parviflora ) и из Книдосколус уренс и Laportea разновидность. В позвоночные, гистамин - это нейротрансмиттер. Когда он высвобождается естественным путем, возникает воспаление кожи, вызывающее боль и зуд. Считается, что инъекции гистамина через жалящие волосы имеют такой же эффект.[4]

Эта традиционная интерпретация была оспорена в 2006 г. исследованием Крапивница тунбергиана, основные виды Крапивница присутствует в Тайвань. В испытаниях на крысах длительную боль, вызванную укусами, приписывали: щавелевая и Винная кислота, хотя не исключался синергетический эффект других компонентов жалящих волосков. Fu et al. пришел к выводу, что «колющие волосы, хотя и изучались в течение долгого времени, все еще остаются загадкой, особенно в отношении механизма реакции кожи после укуса».[7]

Растения с жалящими волосками

Крапивница

Многие растения с жалящими волосками относятся к роду Крапивница. От двадцати четырех до тридцати девяти видов цветковых растений рода Крапивница в семье Крапивница попадают в эту категорию, с космополитичный хотя в основном умеренное распространение. Они в основном травянистый многолетние растения, но некоторые из них ежегодный и некоторые из них кустарник. Самый выдающийся представитель рода Крапивница это крапива, Крапивница двудомная, родной для Европа, Африка, Азия, и Северная Америка.[нужна цитата ]

Другие крапивницы

Семейство Urticaceae также содержит некоторые другие растения с колющими волосками, которые не относятся к этому роду. Крапивница. К ним относятся:

Laportea canadensis в выращивании

Другие семьи

Есть также растения с жалящими волосками, которые не имеют отношения к Urticaceae:[9]

Книдосколус уренс, один из нескольких видов, называемых «бычья крапива» или «мала муджер».

Токсичность

Dendrocnide moroides, якобы самое болезненное жалящее растение

Хотя растения с жалящими волосками могут вызывать боль и острые крапивница, только некоторые из них серьезно вредны. Род Дендрокнид (жалящие деревья) вызывают наибольшую боль, особенно австралийские Dendrocnide moroides (gympie-gympie), хотя другие источники[13] описывают боль от жалящих деревьев как отличающуюся от боли от крапивы только стойкостью, а не тяжестью. Есть сообщения об убийствах собак и лошадей, а также об одной смерти человека.[нужна цитата ] Исследователь Марина Херли сообщает, что ее госпитализировали после укуса мертвым листом. Смертельные случаи, вероятно, происходят из-за сердечной недостаточности, вызванной болью и шоком.[14] Крапивница ferox (крапива древесная или онгаонга) эндемичный к Новая Зеландия. Известен один зарегистрированный случай смерти человека: легко одетый молодой человек умер через пять часов после того, как прошел через густой участок земли.[15]

После приготовления некоторые растения с жалящими волосками, например Крапивница двудомная (крапива двудомная) едят как овощи.[16]

Рекомендации

  1. ^ Lookadoo, S.E. И Поллард, А.Дж. Поллард (1991), "Химический состав жалящих трихомов Книдоскол тексанский", Журнал химической экологии, 17 (9): 1909–1916, Дои:10.1007 / bf00993737, PMID  24257929, S2CID  20594828
  2. ^ а б c Далин, Петр; Агрен, Джон; Бьоркман, Кристер; Huttunen, Piritta & Kärkkäinen, Katri (2008), «Формирование трихома листа и устойчивость растений к травоядным», в Schaller, Andreas (ed.), Индуцированная устойчивость растений к травоядным, Springer, стр. 89–105, Дои:10.1007/978-1-4020-8182-8_4, ISBN  978-1-4020-8181-1
  3. ^ Aminah, S.H .; Sastrapradja, S .; Lubis, I .; Састрапраджа, Д. и Идрис, С. Идрис (1974), "Раздражающие волосы Мукуна разновидность" (PDF), Annales Bogorienses, 179: 186, получено 2013-08-17
  4. ^ а б Винк, Майкл (1997), «Особый метаболизм азота», в Dey, P.M. И Харборн, Дж. Б. (ред.), Биохимия растений (PDF), Academic Press, стр. 439–485, ISBN  978-0-12-214674-9, получено 2013-08-17
  5. ^ Поллард, А. Джозеф (1992), «Важность сдерживания: реакция пастбищных животных на изменение растений», в: Фриц, Роберт С. и Симмс, Эллен Л. (ред.), Устойчивость растений к травоядным и патогенам: экология, эволюция и генетика, стр. 216–239, ISBN  978-0-226-26553-7, получено 2013-08-16
  6. ^ Поллард 1992 С. 227–228.
  7. ^ а б c d Fu, H.Y .; Chen, S.J .; Chen, R.F .; Ding, W.H .; Куо-Хуанг, Л.Л. и Хуанг, Р.Н. (2006), «Идентификация щавелевой кислоты и винной кислоты как основных стойких болеутоляющих токсинов в жгучих волосках крапивы», Крапивница тунбергиана", Анналы ботаники, 98 (1): 57–65, Дои:10.1093 / aob / mcl089, ЧВК  2803540, PMID  16675601
  8. ^ а б Армстронг, В.П., «Растения с жалящими трихомами», Слово Уэйна, Паломарский колледж, получено 2013-08-16
  9. ^ Роде, М. (1988–2006), Руководство по контактно-ядовитым растениям, mic-ro.com, получено 2010-02-12
  10. ^ «Hydrophyllaceae (семейство водолистных)», Местные растения горы Монтара, получено 2013-08-17
  11. ^ а б c Поллард 1992, п. 227.
  12. ^ "Loasaceae", Энциклопедия Britannica Online, получено 2013-08-17
  13. ^ Т. Кроули, Новый словарь бислама, стр. 335
  14. ^ Херли, Марина (2000), "Избирательные жала", Журнал ECOS (105): 18–23, получено 2013-08-17
  15. ^ «Ядовитые местные растения», Энциклопедия Новой Зеландии Te Ara, получено 2013-08-17
  16. ^ «Рецепты из крапивы Марикита Фарм».