Агавовые
Агавовые
Систематика
Семейство агавовые объединяет около четырехсот пятидесяти видов растений, распространенных преимущественно в тропических и субтропических регионах. В состав семейства входят такие роды, как агава, юкка, хоста, манфреда, полиантес, фуркрея и геспералоэ. Эволюционные связи внутри семейства характеризуются сложной генетической структурой. Так, род хоста, исторически ассоциировавшийся с другими таксонами, по молекулярно-генетическим и серологическим признакам, а также по набору хромосом демонстрирует прямое родство с агавовыми. Род геспералоэ, выделенный в конце девятнадцатого века, представляет собой таксон со смешанными морфологическими признаками: листвой, характерной для юкки, строением цветка, напоминающим алоэ, и тычинками, типичными для агавы. Длительная сельскохозяйственная культивация некоторых видов, в частности агавы сизалевой и фуркреевидной, привела к тому, что их дикорастущие предки в настоящее время достоверно не установлены.
Морфология
Представители семейства являются преимущественно корневищными древовидными или многолетними травянистыми растениями. Настоящие проводящие сосуды в их анатомической структуре присутствуют исключительно в корневой системе. Древовидные формы обладают выраженным стволом: у юкки коротколистной ствол может достигать высоты двенадцати метров и обильно ветвиться, тогда как у большинства видов агавы ствол сильно укорочен, варьируя от тридцати сантиметров до четырех метров. Травянистые представители, такие как хоста, полиантес и манфреда, характеризуются поверхностными компактными или клубневидно утолщенными корневищами. Листья агавовых, как правило, суккулентные, оснащенные развитой водозапасающей паренхимой и покрытые эпидермой с голубоватым восковым налетом. Они собраны в плотную прикорневую или верхушечную розетку. Размеры розеток варьируют от четырех сантиметров у карликовых видов до четырех с половиной метров у крупных агав. Края листовых пластинок часто снабжены шипами, а верхушка оканчивается острой колючкой, однако у манфреды и хосты колючки отсутствуют, а листья хосты имеют выраженные черешки. Цветки растений крупные, обоеполые, окрашены в белые, зеленоватые или желтоватые оттенки. Околоцветник состоит из шести сегментов, расположенных в два круга и срастающихся в более или менее длинную трубку. Морфология цветка включает шесть длинных тычинок, прикрепленных к основанию лепестков, пыльцевые зерна с однобороздной оболочкой и трехлопастное рыльце пестика. Соцветия верхушечные, отличаются гигантскими размерами; цветонос агавы может подниматься на высоту до восьми метров и нести до двух тысяч цветков. Плоды представляют собой коробочки.
Экология
Ареал естественного произрастания большинства видов охватывает территории Северной и Центральной Америки, острова Карибского бассейна, а также северные области Южной Америки, в частности Колумбию и Венесуэлу. Исключением является род хоста, эндемичный для Восточной Азии, включая Японию, Китай, а также встречающийся на Курильских островах и Сахалине. Агавовые высоко адаптированы к аридным условиям, предпочитая засушливые открытые пространства с песчаными почвами, скалистые берега рек и каньоны. Отдельные виды юкки способны произрастать в сосново-можжевеловых лесах и зарослях жестколистных кустарников. Процесс размножения агавовых отличается сложными симбиотическими связями. Цветки юкки раскрываются в ночное время и выделяют специфический аромат, привлекающий белых ночных бабочек рода пронуба. Насекомое целенаправленно собирает клейкую пыльцу, осуществляет перекрестное опыление и откладывает личинки в завязь цветка. Личинки питаются частью созревающих семян, при этом оставшиеся семена обеспечивают воспроизводство растения. В регионах, где данный вид бабочек отсутствует, юкка лишается способности к семенному размножению. Агавы также преимущественно цветут ночью, выделяя обильный нектар, и опыляются летучими мышами. В дневное время опылителями могут выступать пчелы и ветер, а в тропических регионах с высокой влажностью — колибри. Большинство видов агавы относятся к монокарпикам: они развиваются на протяжении многих десятилетий, цветут один раз в жизни в течение нескольких месяцев, после чего материнское растение отмирает. В случае недоразвития семян на соцветиях формируются выводковые почки — бульбочки с зачатками корневой системы, которые разносятся ветром и служат материалом для вегетативного размножения.
Особенности
Хозяйственное значение семейства агавовых исключительно велико. Растения являются важнейшим источником грубого технического волокна. Для производства сизаля масштабно культивируется агава сизалевая, плантации которой активно эксплуатируются в Мексике, Танзании, Бразилии, на Кубе и Филиппинских островах. Сбор сырья осуществляется путем ежегодного срезания листьев на протяжении пятнадцати лет. Аналогичные волокна получают из агавы кантала, агавы складчатой, агавы жесткой и фуркреи. В пищевых целях используется сердцевина ствола агавы, которую подвергают термической обработке, а также цветки, употребляемые в смеси с кукурузой. Сладкий сок темно-зеленой агавы служит сырьем для производства традиционного алкогольного напитка пульке. Некоторые виды применяются в мыловарении. В фармакологии и традиционной медицине экстракты агавы используются как средства против укусов змей и насекомых, а хоста включена в реестр лекарственных растений китайской медицины. Род полиантес, в частности вид полиантес клубненосный или тубероза, обладает выраженным ароматом и широко возделывается для нужд парфюмерной промышленности. Благодаря высокой эстетической ценности, многочисленные представители юкки, хосты и агавы, включая агаву американскую и неустрашимую, активно используются в качестве декоративных культур в парках, оранжереях и ландшафтном дизайне по всему миру, а юкка слоновая применяется для создания живых изгородей.