Семейство Lamiaceae Lindl. объединяет более 5500 видов, широко представленных в умеренной зоне земного шара. На юге Среднерусской возвышенности семейство Семейство Lamiaceae Lindl. по видовому разнообразию занимает четвертое место в иерархии таксонов, после Asteraceae Dumort., Fabaceae Lindl. и Poaceae Barnh. [1,2, 12-17] и представлено, по разным оценкам, 47-49 видами [11-14].
Представители семейства яснотковые (губоцветные) - травы, полукустарники и кустарники - широко используемые лекарственные, пряно-вкусовые, эфирно-масличные и медоносные растения, в тканях которых содержатся биологически-активные вещества (эфирные масла, иридоиды, тритерпеноиды, фенольные соединения и др.) [6,8-11,13].
Активно изучаются вопросы интродукции и селекции видов Lamiaceae Lindl., создания плантаций различного назначения (медоносных, получения лекарственного сырья), технологии возделывания, размножения и др. [3-5].
Одним из перспективных направлений является изучение биоресурсного потенциала и сырьевой базы растений видов Lamiaceae Lindl. в естественных условиях отдельных регионов. Особый интерес представляет видовое разнообразие, широкое распространенных в регионе овражно-балочных комплексов с меловыми обнажениями, в которых сохраняются участки степных фитоценозов, лугов, а также формируются специфические популяции и растительные сообщества, обусловленные сельскохозяйственной деятельностью человека. На экотонных участках овражно-балочных комплексов, происходит тесное взаимодействие естественных фитоценозов с агроценозами, перенос энергии, вещества, семян, вегетативных зачатков, а также интрогрессивная гибридизация, сопровождающаяся формированием ценопопуляций, устойчивых к почвенно-климатическим условиям высокой карбонатности [1,12,14].
В связи с этим, целью исследований было изучение биологических ресурсов семейства Lamiaceae Lindl. в условиях овражно-балочных комплексов мелового юга Среднерусской возвышенности.
Материалы и методы исследования
Растительные сообщества овражно-балочных комплексов юга Среднерусской возвышенности с точки зрения видового и популяционного разнообразия семейства Lamiaceae Lindl. изучали в процессе маршрутных исследований (2013-2015 гг.). Наблюдения и учеты проводили согласно стандартным методикам, принятым в геоботанических и биогеоценологических исследованиях [7].
Результаты исследования и их обсуждение
Установлено, что в условиях овражно-балочных комплексов произрастает 36 видов Lamiaceae Lindl., т.е. около 79 % от характерного для флоры региона разнообразия семейства (таблица).
Видовой состав семейства Lamiaceae Lindl. в овражно-балочных комплексах с меловыми обнажениями
Род |
Латинское название видов |
Русское название видов |
Ajuga - Живучка |
Ajuga genevensis L. |
Живучка женевская |
Ajuga laxmannii (L.) Benth. |
Живучка Лаксмана |
|
Ajuga chia Schreb. |
Живучка хиосская |
|
Ballota - Белокудренник |
Ballota nigra L. |
Белокудренник черный |
Betonica - Буквица |
Betonica officinalis L. |
Буквица лекарственная |
Chaiturus Щетинохвост |
Chaiturus marrubiastrum (L.) Reichenb. |
Щетинохвост шандровай |
Glechoma - Будра |
Glechoma hederacea L. |
Будра плющевидная |
Hyssopus - Иссоп |
Hyssopus cretaceus Dubjan. |
Иссоп меловой |
Hyssopus officinalis L. |
Иссоп лекарственный |
|
Dracocephalum - Змееголовник |
Dracocephalum ruyschiana L. |
Змееголовник Руйша |
Dracocephalum thymiflorum L. |
Змееголовник тимьяноцветный |
|
Lamium - Яснотка |
Lamium amplexicaule L. |
Яснотка стеблеобъемлющая |
Lamium purpureum L. |
Яснотка пурпурная |
|
Leonurus - Пустырник |
Leonurus quinquelobatus Gilib. |
Пустырник пятилопастный |
Marrubium - Шандра |
Marrubium praecox Janka |
Шандра ранняя |
Mentha - Мята |
Mentha arvensis L. |
Мята полевая |
Nepeta - Котовник |
Nepeta pannonica L. (N. nuda aauct.) |
Котовник пононский (Котовник венгерский) |
Origanum - Душица |
Origanum vulgare L. |
Душица обыкновенная |
Phlomis - Зопник |
Phlomis tuberosa L. |
Зопник клубненосный |
Phlomis pungens Willd. |
Зопник колючий |
|
Prunella - Черноголовка |
Prunella grandiflora (L.) Scholl. |
Черноголовка крупноцветковая |
Salvia - Шалфей |
Salvia pratensis L. |
Шалфей луговой |
Salvia verticillata L. |
Шалфей мутовчатый |
|
Salvia tesquicola Klok. et Pobed. |
Шалфей сухостепной |
|
Salvia nutans L. |
Шалфей поникающий |
|
Salvia aethiopis L. |
Шалфей эфиопский |
|
Scutellaria - Шлемник |
Scutellaria altissima L. |
Шлемник высочайший |
Scutellaria supina L. |
Шлемник приземистый |
|
Scutellaria hastifolia L. |
Шлемник копьелистный |
|
Sideritis - Железница |
Sideritis montana L. |
Железница горная |
Stachys - Чистец |
Stachys annua (L.) L. |
Чистец однолетний |
Stachys recta L. |
Чистец прямой |
|
Thymus - Тимьян |
Thymus marschallianus Willd. |
Тимьян Маршалла |
Thymus calcareus Klok. et Shost. |
Тимьян известняковый |
|
Thymus pallasianus H. Br. |
Тимьян Палласа |
Наибольший интерес для изучения биологических ресурсов на территории Белгородской области представляют виды родов Hyssopus, Thymus, Salvia. При этом следует отметить, что семейство яснотковые в целом имеет большое значение как кормовая база пчеловодства региона.
Род Иссоп (Hyssopus). Иссоп меловой (Hyssopus cretaceus Dubjan.) -полукустарничек от 20 до 45-60 см высотой. Имеет округлые, вверху слабо опушенные стебли и серо-зелёные, с почти незаметной срединной жилкой, узколинейные листья. Цветёт в мае - сентябре синими очень душистыми цветами. Плод - орешек - созревает в августе-сентябре. Размножается семенами. Это реликтовое растение, которое сохранилось в регионе со времен третичного периода.
Растительные сообщества с доминированием иссопа называются иссопниками. Меловые иссопники растут на обнаженных склонах, лишенных растительности, они - пионеры меловых обнажений. Под их воздействием происходит ускоренное разрушение материнской породы и образование почвы. Иссоп меловой занесён в Красные книги России и Белгородской области (категория статуса редкости VI - особо ценный вид).
Иссоп лекарственный (Hissopus officinalis L.) - эфиромасличное растение высотой 30-50 см. Стебли прямостоячие, четырёхгранные, ветвистые. Листья супротивные, мелкие, линейно-ланцетные. Цветки неправильные, двугубые. Встречаются сине-, фиолетово-, бело-, розовоцветковые формы различных оттенков.
Иссоп относится к древнейшим лекарственным растениям, которые описал ещё древнегреческий врач Гиппократ. В лекарственных целях применяют верхушечные части стебля с листьями и цветками. Листья иссопа содержат дубильные вещества, флавоноиды, органические кислоты, пигмент иссопин. Вид введён в культуру. Широко используется в парфюмерии и медицине. Имеет пищевое значение. Кроме этого, иссоп - отличный медонос, имеет мёдопродуктивность 120-330 кг/га.
Большая популяция иссопа лекарственного выявлена между сёлами Нижние и Верхние Лубянки в Волоконовском районе Белгородской области.
Род Шалфей (Salvia). Шалфей луговой (Salvia pratensis L.) - многолетник высотой 40-80 см. Стебель прямостоячий, простой, от основания пушисто-мохнатый за счёт длинных спутанных волосков (с примесью желёзок на междоузлиях). Прикорневые листья черешковые, стеблевые - меньших размеров на коротких черешках, а самые верхние - сидячие. Имеет тёмно-фиолетовые, реже розовые или белые цветки.
Рыхлое соцветие образовано сближенными 4-6-ти цветковыми мутовками. Тычинки немного, а пестик значительно выставляется из венчика. Плоды трёхгранные, бурые, с более тёмными полосками. Цветёт в мае - августе. Плоды созревают в июне - сентябре.
Шалфей мутовчатый (Salvia verticillata L.) - многолетнее корневищное растение. Густоопушённых стеблей обычно несколько, они прямостоячие длиной 30-80 см. Листья треугольно-сердцевидные, с обеих сторон опушённые на черешках. Имеет фиолетовую окраску цветов, собранных в мутовки по 20-40 штук и лиловую окраску чашечки. Венчик вдвое длиннее чашечки, снаружи покрыт короткими толстыми волосками. Плоды эллиптические. Цветёт в июне - июле, плоды созревают, начиная с июля. Надземная часть растений этого вида содержит много эфирных масел.
Шалфей сухостепной (Salvia tesquicola Klok. et Pobed.) -травянистый многолетник высотой 30-60 см со стеблем, от основания опушённым длинными простыми и железистыми волосками. Листья морщинистые, продолговато-ланцетные, зубчатые по краям, с обеих сторон опушённые ворсинками. Цветёт в июне - августе сине-фиолетовыми цветками, собранными в верхушечное мутовчатое соцветие. Чашечка густоопушённая. Венчик длиной 10-13 мм, с серповидно-изогнутой верхней губой, опушённой короткими волосками. Плоды трёхгранно-шаровидные длиной 1,5 мм, тёмно-бурые, с тёмными полосками. Созревают в июле-сентябре.
Вид широко распространён по всей области. Обитает в степях, на сухих лугах, опушках, вдоль дорог и полей, на пустырях, у жилья. Характерной особенностью этого вида являются фиолетовые или красноватые прицветные листья, вследствие чего соцветия ярко окрашены ещё до распускания цветков.
Шалфей поникающий (Salvia nutans L.) -многолетнее растение с прямостоячими безлистными стеблями длиной 40-80 см опушенными прижатыми волосками и желёзками. Все листья округло-яйцевидные, расположены внизу у самого основания стебля плотными мутовками. Яркие сине-фиолетовые двугубые цветки растения, длиной 12-15 мм, собраны на высоком стебле в 4-6-ти цветковые мутовки. Венчик в три раза длиннее чашечки. Верхушка стебля, несущая самую крупную группу цветков, всегда опущена вниз. Кажется, будто стебель завял. Это - отличительная особенность данного вида. Цветёт шалфей в мае-июне, плоды - эллиптические, тёмно-бурые, длиной до 2 мм, созревают в июне-июле.
Шалфей эфиопский (Salvia aethiopis L.) - многолетнее травянистое растение 50-100 см высотой. Оно привлекает внимание тем, что его стебель и листья густо покрыты длинными волосками. Цветёт с июня по август белыми (около 10 мм длиной) цветками. Плоды трехгранные, длиной 2-2,5 мм зеленовато-бурые, с темной сеткой на поверхности, созревают в июле-сентябре. Размножается семенами. Шалфей эфиопский - представитель южных степей. В нашей зоне проходит северная граница его ареала. Поэтому на территории области это редкое, охраняемое растение (категория статуса редкости III - редкий вид).
Все виды шалфеев - медоносные растения. Шалфей луговой может дать сбор мёда от 110 до 280 кг/га, а шалфей мутовчатый - от 400 до 900 кг.
Установлено, что в связи с сокращением выпаса в овражно-балочных комплексах, а также со снижением антропогенной нагрузки происходит увеличение размеров популяций всех видов шалфея, наблюдаемых в различных местообитаниях.
Род Тимьян (Thymus). Тимьян известняковый (Thymus calcareus Klok. et Schost.). В народе его называют чабрец. Произрастает на известняках, выходах мела. Это невысокое ползучее растение с короткими горизонтальными сильно ветвистыми стеблями и вертикальными цветоносными побегами длиной 2-10 см. У него жёсткие линейно- или продолговато-ланцетные листья длиной 5-15 мм, шириной 0,5-1,5 мм, заострённые к обоим концам, сидячие или имеют короткий черешок, с максимальной шириной около середины. Пазушные листья обычно недоразвитые, мелкие или отсутствуют. Цветёт в июне - июле узкоколокольчатыми, неясно двугубыми лиловыми цветами, собранными в головчатое соцветие. Имеет 4 тычинки, выставляющиеся из венчика. Зелёная чашечка длиной 3-3,5 мм, трубчато-колокольчатая. Плоды - яйцевидные орешки, почти гладкие, созревают в июле-августе.
Мёдопродуктивность тимьяна известнякового достигает 150 кг/га. Мёд из чабреца обладает характерным запахом и вкусом.
Редкое охраняемое растение, занесено в Красную книгу Белгородской области (категория статуса редкости VI - ценный для сохранения сообществ вид). Для защиты вида необходимы сохранение его местообитаний, организация ботанических резерватов или микрозаказников в местах произрастания, контроль состояния популяций.
Тимьян Палласа (Thymus pallasianus H. Br.) встречается в степных сообществах, на карбонатных или песчаных почвах реже, чем тимьян известняковый. Отличается от предыдущего вида развитыми пазушными и более крупными стеблевыми листьями.
Тимьян Маршалла (Thymus marschallianus Willd.) растёт на чернозёмных почвах в степях и на суходольных лугах. Это растение высотой 10-25 см. Цветоносные стебли, равномерно опушённые по всем граням, покрыты продолговато-овальными, продолговатыми или ланцетными листьями длиной 8-20 мм и шириной 1,5-10 мм. Цветёт в мае - августе бледно-розовыми воронковидными двугубыми цветками, собранными в цилиндрическое соцветие с мохнатой остью, в нижней части прерывистое. Плоды шаровидные, диаметром 0,5-0,7 мм, почти чёрные, созревают в июне - сентябре. Размножается семенами.
Популяции тимьяна на территории региона стабильны.
Изучение онтогенетического спектра популяций видов родов Hyssopus, Thymus, Salvia в условиях овражно-балочных комплексов Белгородской области показало, что они полночленны, характеризуются высокой долей особей в генеративном онтогенетическом состоянии, устойчивы во времени.
Установлено значительное расширение ареала в Белгородской области иссопа лекарственного. Выявлены, помимо уже известных местообитаний в Волоконовском районе, новые местообитания, в частности, исток реки Усердец в районе села Старая Безгинка Новооскольского района. Популяция обнаружена на меловых склонах юго-восточной экспозиции на северо-западной окраине села и в основном состоит из синецветковых форм различного оттенка. Около 2 % особей популяции имеют розовую окраску венчика, 0,3% - белую. Впервые популяция была выявлена в 2010 году и на тот момент состояла из нескольких десятков особей. В настоящее время количество особей составляет более 5000, встречаются как на склонах в пойме реки, так и на участках вдоль дорог, на газонах села.
Заключение
В настоящее время на базе местных популяций Hyssopus cretaceus Dubjan. и Hyssopus officinalis L. в Белгородском национальном исследовательском университете ведется селекционная программа по созданию нового исходного материала для селекции иссопа на накопление биологически активных веществ, медопродуктивность, продолжительность цветения и цветовую гамму венчика. Начата работа по созданию культурных форм иссопа мелового.
Рецензенты:Лазарев А.В., д.б.н., профессор кафедры биотехнологии и микробиологии ФГОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород;
Шапошников А.А., д.б.н., профессор, зав. кафедрой биохимии и фармакологии факультета лечебного дела и педиатрии Медицинского института ФГОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород.