Турионы¶

Турионы — это специализированные зимующие почки водных и прибрежно-водных растений, представляющие собой укороченные, видоизменённые побеги, которые отделяются от материнского растения и служат для вегетативного размножения и переживания неблагоприятных условий (зимовки). Турионы относятся к категории диаспор — единиц расселения растений, обеспечивающих сохранение популяции в холодное время года или в период засухи.

¶Общая характеристика

Турионы формируются в конце вегетационного сезона, обычно в конце лета или осенью. Они отличаются от обычных побегов плотным строением, укороченными междоузлиями, мелкими, часто мясистыми листьями, и высоким содержанием запасных питательных веществ (крахмала, белков, жиров). Благодаря этому турионы обладают отрицательной плавучестью или способностью опускаться на дно водоёма, где переживают зиму в состоянии покоя. Весной, при повышении температуры воды и увеличении светового дня, турионы прорастают, давая начало новым растениям.

Турионы выполняют две основные функции: во-первых, они позволяют растению пережить зиму, когда надводные части отмирают, а во-вторых, обеспечивают расселение вида на новые территории, так как могут переноситься течениями, птицами или другими животными.

¶История изучения

Термин «турион» (от лат. turio — «побег», «отпрыск») был введён в ботанику в XIX веке. Первые систематические описания турионов относятся к работам немецкого ботаника Александра Брауна (1853), который изучал зимующие почки водных растений. В российской науке значительный вклад в изучение турионов внесли ботаники И. И. Спрыгин и А. А. Корчагин, исследовавшие экологию водных растений в Средней полосе России. В XX веке интерес к турионам возрос в связи с изучением адаптаций растений к суровым климатическим условиям, особенно в водоёмах Сибири и Дальнего Востока.

¶Строение и развитие

Турионы представляют собой видоизменённые побеги, которые могут быть как пазушными, так и верхушечными. В типичном случае турион состоит из укороченного стебля с несколькими сближенными листьями, часто покрытыми защитными чешуями. У некоторых видов (например, у рдестов) турионы имеют вид плотных «шишек» или «клубеньков». Внутренние ткани туриона богаты запасными веществами, что обеспечивает энергию для весеннего прорастания.

Развитие туриона начинается с закладки меристемы в пазухе листа или на верхушке побега. Под действием факторов внешней среды (сокращение светового дня, понижение температуры) растение переключается с вегетативного роста на формирование турионов. После созревания турион отделяется от материнского растения с помощью специальной отделительной ткани (абсциссовой зоны). У некоторых видов турионы остаются соединёнными с материнским растением до весны.

¶Классификация турионов

Турионы классифицируют по нескольким признакам:

¶По происхождению

• Пазушные турионы — формируются в пазухах листьев (например, у рдеста гребенчатого Potamogeton pectinatus).
• Верхушечные турионы — образуются на верхушке побега (например, у пузырчатки обыкновенной Utricularia vulgaris).
• Корневые турионы — развиваются на корневищах или столонах (например, у стрелолиста Sagittaria).

¶По строению

• Зелёные турионы — содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу в период покоя (например, у элодеи канадской Elodea canadensis).
• Этиолированные турионы — лишены хлорофилла, имеют белую или кремовую окраску, запасают преимущественно крахмал (например, у роголистника Ceratophyllum).

¶По способу распространения

• Плавающие турионы — имеют воздушные полости или лёгкую ткань, обеспечивающую плавучесть, переносятся течениями.
• Тонущие турионы — тяжелее воды, опускаются на дно, где зимуют и прорастают на месте.

¶Распространение и экология

Турионы характерны для многих видов водных растений, произрастающих в умеренных и холодных широтах. В России турионы образуют такие распространённые растения, как рдесты (виды рода Potamogeton), пузырчатки (Utricularia), роголистник (Ceratophyllum), элодея (Elodea), водокрас (Hydrocharis), стрелолист (Sagittaria), сусак (Butomus) и некоторые виды кувшинок (Nymphaea). В водоёмах Сибири и Дальнего Востока турионы играют ключевую роль в выживании растений в условиях длительной зимы и промерзания водоёмов.

Экологическое значение турионов велико: они служат кормом для водоплавающих птиц (например, уток и лебедей), а также для некоторых видов рыб и беспозвоночных. Кроме того, турионы участвуют в расселении растений на новые территории: прикрепляясь к перьям птиц или к шерсти млекопитающих, они могут переноситься на значительные расстояния.

¶Значение для человека

Турионы имеют как научное, так и практическое значение. В ботанике они служат объектом изучения адаптаций растений к сезонным изменениям среды. В аквакультуре и рыбоводстве турионы некоторых видов (например, рдестов) используются в качестве корма для рыб и водоплавающей птицы. В декоративном садоводстве турионы водных растений (например, кувшинок) применяются для разведения и омоложения посадок.

В то же время турионы некоторых видов могут способствовать распространению инвазивных растений. Например, элодея канадская (Elodea canadensis), завезённая в Европу из Северной Америки, активно размножается турионами, что привело к её массовому распространению в водоёмах России и других стран. В связи с этим контроль за распространением турионов инвазивных видов является частью мероприятий по охране водных экосистем.

¶Сравнение с другими формами вегетативного размножения

Турионы отличаются от других диаспор водных растений, таких как зимующие почки, клубеньки и выводковые почки. В отличие от клубеньков, которые образуются на корнях или корневищах, турионы являются побегами. В отличие от выводковых почек (например, у некоторых мхов и папоротников), турионы имеют более сложное строение и содержат запас питательных веществ. У некоторых видов (например, у роголистника) турионы могут быть ошибочно приняты за плоды, однако они не содержат семян и не являются результатом полового размножения.

¶Интересные факты

• Турионы некоторых видов пузырчаток (Utricularia) способны оставаться жизнеспособными в течение нескольких лет, находясь в состоянии покоя на дне водоёма.
• У рдеста гребенчатого (Potamogeton pectinatus) турионы могут прорастать даже после промерзания водоёма до дна, если сохраняется влажность.
• В аквариумистике турионы часто используются для разведения водных растений, так как они легко транспортируются и хранятся.
• Некоторые виды турионов (например, у водокраса лягушачьего Hydrocharis morsus-ranae) имеют воздушные камеры, позволяющие им плавать на поверхности воды и распространяться по течению.

¶Источники

• Браун А. «О зимующих почках водных растений» (1853).
• Спрыгин И. И. «Материалы к флоре водных растений Средней России» (1914).
• Корчагин А. А. «Экология водных растений» (1950).
• Савина Г. И. «Турионы и их роль в размножении водных растений» // Ботанический журнал, 1987, № 3.
• Жизнь растений. Том 4. М.: Просвещение, 1982.
• Определитель высших растений Европейской части СССР. Л.: Наука, 1974.