Сибирские орхидеи (да!)

Орхидеи ассоциируются с тропиками, где круглый год тепло, часто идут проливные дожди. Для большинства из нас то, что орхидеи растут не только в умеренных широтах, но и в суровом сибирском климате — неожиданное открытие. Александр Дубынин из Центрального Сибирского Ботанического сада СО РАН по просьбе N + 1 рассказывает об открытии, ставшим неожиданным уже для ученых — настоящем «заповеднике» орхидей, который обнаружил школьный учитель из поселка Линево под Новосибирском.

Ассоциация с тропиками в целом справедлива: максимальное разнообразие орхидные, одно из самых древних семейств однодольных растений (по современным оценкам ему более 60 миллионов лет), имеют именно в тропических лесах с коротким сухим сезоном и длинным периодом дождей. Из известных науке 28 тысяч видов орхидей, 99,6 процентов обитают именно в тропиках.

Но вообще орхидею можно встретить даже за полярным кругом. Ладьян многораздельный, например, можно встретить на Таймыре, а пололепестник зеленый в Норвегии.

Орхидеи умеренных широт — это многолетние наземные травянистые растения с мощным корневищем или округлыми клубнями (от древнегреческого оρχις — яичко). Их подземные органы часто располагаются довольно глубоко под землей, иногда на глубине до полуметра. Это помогает орхидеям выживать в суровом климате и при пожарах.

Как выжить в Сибири, если ты орхидея

Жизнь сибирской орхидеи, как и ее южных родственников, начинается с семени. Она тоже образует коробочки с миллионами легчайших семян внутри. Каждое из семян не больше миллиметра и состоит всего из нескольких сотен клеток. Семена разносятся ветром, но улетают они, как правило, не очень далеко — максимум на несколько десятков метров.

У зародыша в семени орхидей нет запасов питательных веществ, поэтому чтобы новое растение начало свою жизнь, должно совпасть несколько важных условий. Во-первых, семени надо сразу попасть в благоприятные условия — во влажную, но не переувлажненную почву. Многие (но не все) наземные орхидеи — кальцефилы, поэтому важно, чтобы в почве было достаточно кальция. Во-вторых, проросток (протокорм) должен встретить «друга» — гриб, с которым он образует микоризу, симбиотический альянс, который обеспечивает юное растение питательными веществами. Это критически важно для начала жизни, да и «взрослые» наземные орхидеи не могут обойтись без грибов-симбионтов.

Сочетание всех условий встречается нечасто. Потому-то многие орхидеи бореальной зоны так редки.

Есть еще и особенности ареалов. К примеру, венерин башмачок крупноцветковый обитает в основном в азиатской части Северной Евразии. Эту орхидею можно считать ботаническим символом Сибири. Как говорит известный ботаник Николай Лащинский, за сохранение именно этого вида мы, сибиряки, несем персональную ответственность. Некоторые орхидеи, например, виды родов анакамптис, пыльцеголовник и офрис, из-за своей требовательности к условиям произрастания никогда не встречаются в более континентальных условиях за Уралом.

Среди наземных орхидей встречаются и бесхлорофильные растения — например, гнездовка настоящая. Она образует микоризу с грибом, который в свою очередь образует микоризу с другими, «нормальными», растениями с зелеными листьями. Подпитываясь от них углеводами, гриб делится пищей с гнездовкой. Как такие связи возникли в процессе эволюции и зачем нужны — до сих пор остается научной загадкой.

Таежное разнообразие

В Сибири обитает около 40 видов орхидей. Назвать точное число видов затруднительно даже специалистам, потому что, как выяснилось, наземные орхидеи в естественных условиях часто образуют межвидовые, а иногда и межродовые гибриды. К тому же систематика некоторых групп весьма сложна — объединение нескольких известных видов в один или выделение новых видов до сих пор не редкость.

Орхидеи в Сибири цветут не одновременно. К самым ранним можно отнести такое изящное и весьма редкое растение, как калипсо луковичная. Она зацветает примерно в середине мая. Далее, в начале — середине июня начинается цветение башмачков, видов из рода пальцекорник, ятрышника шлемоносного, любки двулистной, кокушника комарникового. Следом выкидывает цветоносы дремлик болотный, а чуть позже — дремлик зимовниковый.

Конечно, главное, что вызывает восторг у всякого, кто видит орхидею в природе — это яркий крупный цветок или красивое соцветие-колос, если сам цветок невелик. С устройством и опылением цветка связана еще одна тайна сибирских орхидей. 

Заманив разными способами насекомое, а это может быть кто угодно — шмель, пчела, жук, бабочка и даже муравей, орхидея «награждает» его особым образованием — поллинием. У пальцекорника Фукса, например, он похож на рожки. Когда насекомое заползает внутрь цветка, поллиний приклеивается к его голове или груди, и так путешествует. В поллинии собрана пыльца, которую насекомое, перелетая в поисках нектара, переносит на рыльце цветка другого растения.

Орхидеи привлекают опылителей не только формой и цветом, но и ароматом. Этим славятся любка двулистная — из-за того, что она благоухает в темное время суток, ее еще называют «ночной фиалкой» — и невзрачный на вид бровник одноклубневый.

Рефугиум в Линево

Несколько лет назад недалеко от поселка Линево в Искитимском районе Новосибирской области местный учитель биологии Юрий Панов случайно обнаружил удивительное место совместного произрастания наземных орхидей. На небольшой площади в 40 гектаров было обнаружено 13 видов (из 30 видов, характерных для Новосибирской области).

С 2015 года в «школьный заповедник орхидей» (так его назвал учитель и его ученики) стали изучать специалисты Центрального сибирского ботанического сада. В основном исследовали морфологические и генетические особенности трех видов рода венерин башмачок (Cypripedium). На линевском участке они обитают бок о бок. Также здесь был обнаружен венерин башмачок вздутый (C. ventricosum) — природный гибрид розово-красного башмачка крупноцветкового (C. macranthos) и желтого башмачка настоящего (C. calceolus).

Нам было важно уточнить список видов орхидных и границы их местообитаний, оценить угрозы и природный режим нарушений, сформулировать предложения для особой охраны «заповедника». Все точки с орхидеями мы тщательно фотографировали, фотонаблюдения верифицировали и размещали на платформе iNaturalist. После получения исследовательского статуса эти данные автоматически дублировались в Global Biodiversity Information Facility (GBIF).

Из прежнего списка орхидных часть видов пришлось исключить, исходя из их нового систематического положения. Встретился нам и новый для территории охраняемый вид — бесхлорофильная орхидея гнездовка настоящая (Neottia nidus-avis), а также единичные находки двух других видов. Итоговый список орхидей из Линево состоит из 14 видов, четыре из которых занесены в Красную книгу РФ и столько же в Красную книгу Новосибирской области. (Краснокнижные списки не совпадают — в региональную Красную книгу, например, по ошибке не включен «федеральный» венерин башмачок вздутый).

Также мы обнаружили растение, по всем признакам соответствующее межродовому гибриду кокушника длиннорогого (Gymnadenia conopsea) и пальчатокоренника (Dactylorhiza).

Помимо этого, мы обнаружили здесь еще одно интересное ботаническое явление — псевдопелорический цветок у любки двулистной (Platanthera bifolia). Пелория встречается у разных групп растений и выражается в том, что в результате сбоя развития неправильные (зигоморфные) цветки с одной осью симметрии трансформируются в правильные (актиноморфные) с несколькими осями симметрии. Именно для любки двулистной было описано такое явление как псевдопелория — губа слабо дифференцирована и похожа, но не идентична наружным сегментам околоцветника.

Популяции большинства местных видов орхидных превышает 50 особей — этого достаточно для их долговременного существования. Самой многочисленной оказалось «племя» венериного башмачка крупноцветкового. По нашим оценкам, здесь обитает до пяти тысяч растений этого вида. А общая территория «заповедника», по нашим оценкам — не 40, а 335 гектаров.

Александр Дубынин