Резушка Таля (Arabidopsis thaliana, (L.) Heynh. 1842)

Общие сведения

Резушка Таля (Arabidopsis thaliana (L.) Heynh., 1842), известная также как резуховидка Таля, относится к небольшим однолетникам рода Arabidopsis семейства Brassicaceae. Видовой эпитет thaliana дан в честь Иоганна Таля, немецкого врача и ботаника XVI века. Он описал это растение в горах Гарца, поэтому личное имя сохранилось и в русском названии вида. ^{1 7}

В природе этот невзрачный сорняк обочин легко не заметить, однако в науке его положение совершенно иное. Он служит основным модельным организмом для изучения генетики и развития растений. Короткий цикл, небольшой геном и обилие семян сделали его своего рода растительным аналогом плодовой мушки: удобным объектом для наблюдения наследуемых признаков и смены поколений. ^{2 5}

Как узнать

Тонкие ветвящиеся цветоносы Arabidopsis thaliana обычно достигают 20–25 см. У основания располагается розетка овальных, слегка опушённых листьев длиной 1,5–5 см. Из неё поднимается прямостоячий стебель. Сочетание приземной розетки и очень тонкого цветоноса помогает заметить растение среди других мелких сорняков. ^{3 7}

Белые цветки совсем невелики, около 3 мм в диаметре. Четыре лепестка расположены крестом, что характерно для крестоцветных. Цветение быстро сменяется плодоношением: вдоль стебля поднимаются узкие удлинённые стручки длиной 5–20 мм. Именно форма этих плодов дополняет признаки, видимые по листьям и цветкам. ^{2 3}

В каждом стручке находится 20–30 семян очень малого размера. Вместе с быстрым развитием такая плодовитость позволяет заселять открытые участки почвы за короткое время, а затем исчезать после завершения цикла. Типичные места обитания включают пустыри и нарушенные земли, где растение получает достаточно света и не закрыто плотным покровом соседей. ^{3 7}

Полезная систематика

Первоначальное описание Линней опубликовал в 1753 году под названием Arabis thaliana L. Густав Хейнхольд перенёс вид в род Arabidopsis в 1842 году. В старых книгах встречаются и другие сочетания названий; основные исторические синонимы приведены ниже. Они относятся к тому же виду, а не к разным современным культурным линиям:

• Arabis thaliana L., первоначальное название
• Sisymbrium thalianum (L.) J.Gay, исторический синоним
• Stenophragma thalianum (L.) Čelak., исторический синоним
• Conringia thaliana (L.) Rchb., исторический синоним
• Crucifera thaliana (L.) E.H.L.Krause, исторический синоним

Надёжным ориентиром остаётся принятое научное название Arabidopsis thaliana. Это представитель семейства, к которому относятся горчица и капуста. Названия Columbia и Landsberg erecta обозначают лабораторные линии или экотипы, а не самостоятельные виды либо ботанические разновидности. Различие особенно важно при чтении описаний генетических опытов. ^{1 6}

Среда обитания и ареал

Естественные популяции Arabidopsis thaliana распространены в умеренной Евразии и тропических горах Африки. В Европе, в том числе во Франции, вид растёт как местное растение на пустырях, обочинах и песчаных, каменистых или известковых почвах. Общая черта этих мест состоит в хорошем освещении, независимо от состава грунта. ^{1 3}

Резушка выступает настоящим пионером нарушенных земель: занимает голую почву и успевает завершить быстрый цикл до того, как её вытеснят более сильные конкуренты. Хотя это сорняк, он не отличается высокой агрессивностью и не относится к вредоносным сорным растениям. Его присутствие связано прежде всего с открытыми участками и кратковременными возможностями для роста. ^{7 3}

За пределами исходного ареала история вида иная. Примерно в XVII веке его занесли в Северную Америку, где он натурализовался от США до Канады. Теперь растение встречается и в других умеренных регионах. Эти территории вторичного распространения следует отличать от природного евразийского ареала, даже если сегодня вид там обычен. ^{4 2}

Жизненный цикл и размножение

От семени до следующего поколения резушка способна пройти путь примерно за шесть недель. Для прорастания необходим свет, поэтому семена оставляют на поверхности почвы. Сначала развивается розетка, а примерно через три недели появляются цветки. Такой короткий цикл особенно удобен, когда нужно наблюдать последовательные стадии развития растения. ^{7 3}

Размножение преимущественно основано на самоопылении: долю перекрёстного опыления оценивают менее чем в 0,3 %. Самооплодотворение даёт генетически стабильные линии, в потомстве которых хорошо сохраняются наследственные особенности материнского растения. Для исследований это существенно, поскольку облегчает сопоставление поколений и повторное наблюдение одного набора признаков. ^{7 2}

Озимые формы всходят осенью, зимуют в виде розетки и цветут весной. Другие завершают весь цикл за тёплый сезон. В лаборатории такая гибкость позволяет получать несколько поколений ежегодно. Размножают растение только семенами, раскладывая их по поверхности. Иногда перед посевом применяют краткую холодную стратификацию ради дружных всходов; если оставить стручки раскрыться, затем возможен самосев. ^{3 6}

Применение и риски

Главная область применения Arabidopsis thaliana связана с научными исследованиями. В 2000 году Arabidopsis Genome Initiative опубликовала в журнале Nature первый полностью расшифрованный растительный геном. У растения пять хромосом, геном примерно из 157 миллионов пар оснований и около 27 600 генов, кодирующих белки. Оно сохраняет центральную роль в биологии растений. ^{5 2}

Такой статус объясняется сочетанием практических преимуществ: малым размером, шестинедельным циклом, самоопылением и сотнями семян с одного растения. Исследователи могут быстро скрещивать растения, получать мутанты и наблюдать результаты. Среди необычных опытов были проращивания семян в лунном реголите. При этом обычного декоративного или пищевого применения у вида нет. ^{7 6}

С точки зрения безопасности резушка Таля представляет собой неядовитое дикорастущее крестоцветное. Она содержит лишь небольшие количества глюкозинолатов, обычных для семейства капустных, без заметных токсинов. Вид не входит в число растений, отмеченных как опасные для кошек, собак или лошадей. Однако отсутствие принятого кулинарного использования сохраняет за ним прежде всего роль исследовательского растения, а не огородной культуры. ^{3 4}

Сорта, похожие и родственные растения

Лабораторные названия обозначают линии одного вида. Columbia (Col-0) служит эталонным экотипом, использованным при расшифровке генома. Landsberg erecta, Wassilewskija и Cape Verde Islands выбирают ради иных генетических особенностей. Эти отборы происходят из природных популяций и не образуют самостоятельных таксонов, несмотря на собственные названия и широкое использование. ⁶

При определении в природе сходство возникает прежде всего с другими небольшими однолетними крестоцветными:

• Capsella bursa-pastoris, пастушья сумка, с треугольными плодами;
• Cardamine hirsuta, сердечник волосистый, с листьями, разделёнными на листочки;
• Erophila verna, веснянка весенняя, ещё более мелкая и рано цветущая.

Чтобы подтвердить определение Arabidopsis thaliana на пустыре, сопоставляют сразу несколько признаков: розетку опушённых листьев, крестообразные белые цветки около 3 мм и тонкие направленные вверх стручки. Отдельно взятый размер или белая окраска встречаются у многих близких растений, тогда как их сочетание с формой листьев и плодов даёт более надёжный ориентир. ^{3 1}

Основные источники

• Plants of the World Online / Kew, Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
• Encyclopaedia Britannica, Brassicales (Arabidopsis thaliana, модельное растение)
• Plants For A Future, Arabidopsis thaliana
• USDA PLANTS Database, Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
• Arabidopsis Genome Initiative, Nature 408 (2000), расшифровка генома
• NCBI Taxonomy, Arabidopsis thaliana (taxid 3702)
• Википедия на французском языке, Arabidopsis thaliana