Кіріспе

"Лотос" деп аталатын су өсімдіктерінің туысы. Nelumbo /n//ɪ/'/l//ʌ//m//b//oʊ/ – ірі, әдемі гүлдері бар су өсімдіктерінің туысы. Оның өкілдерін көбінесе лотос деп атайды, бірақ бұл атау басқа да түрлі өсімдіктер мен өсімдіктер тобына, тіпті лотос туысымен байланысы жоқ Lotus туысына да қолданылады. Сырт көрінісімен олар Nymphaeaceae ("су лилиялары") тұқымдасына ұқсас, бірақ Nelumbo шындығында осы тұқымдастан өте алыс. Қазіргі таңдағы екі ғана белгілі лотос түрі бар: Nelumbo nucifera, ол Шығыс Азияда, Оңтүстік Азияда, Оңтүстік-Шығыс Азияда және, мүмкін, Австралияда өседі, сондай-ақ жақсы танымал. Оны жиі өсіреді, тамақ ретінде пайдаланады және дәстүрлі қытай медицинасында қолданады. Екінші лотос – Солтүстік Америка мен Кариб аймағында өсетін Nelumbo lutea. Бұл екі түрдің арасында гибридтік сорттар шығарылған.

Ультрагидрофобтылық

Нелумбо жапырақтары суды өте жақсы тебіледі (яғни, олар ультрагидрофобтылық қасиетке ие) және осыған байланысты "лотос эффектісі" деген атау пайда болды. Ультрагидрофобтылық екі критерийді қамтиды: су тамшысы мен жапырақ беті арасындағы судың жанасу бұрышының өте жоғары болуы және су тамшысының жапырақтан домалап түсу бұрышының өте төмен болуы. Бұл, су тамшысы жапырақ бетімен тек бір, өте кішкентай нүктеде ғана жанасуы керек екенін білдіреді, ал жапырақтың бұрышын өзгерткенде кез келген қимыл-әрекет су тамшысының жапырақтан домалап түсуіне себеп болады. Бұл су тамшысының жапырақпен жанасатын бетін азайтуға көмектеседі.

Терморегуляция

Неллумбо туысының ерекше қасиеті – ол жылу өндіре алады, бұл альтернативті оксидаза жолы (AOX) арқылы жүзеге асырылады. Бұл жол митохондрияда энергия өндірілу кезінде электрондардың әдеттегі бағытынан өзгеше, баламалы электрон алмасуын қамтиды, және ол AOX немесе альтернативті оксидаза жолы деп аталады. Өсімдік митохондриясындағы қалыпты жол цитохром кешендерін қамтиды. Нелумбода жылу өндіруге қолданылатын жол цианидке төзімді альтернативті оксидазаны қамтиды, бұл әдеттегі цитохром кешендерінен өзгеше электрон қабылдағыш. Өсімдік термогенез кезінде убиквитин концентрациясын төмендетеді, бұл өсімдіктегі AOX-тың деградацияланбауына мүмкіндік береді. Термогенез гүлдің қабығына, торабына және жапырақшаларына ғана тән, бірақ осы бөліктердің әрқайсысы гүлдің басқа бөліктеріндегі жылу өндірісіне тәуелсіз, дербес жылу өндіреді. Термогенездің функциясы туралы бірнеше теория бар, әсіресе Нелумбо сияқты су ортасында өсетін туыстар үшін. Ең көп таралған теория гүлдердегі термогенездің түрлі себептермен тозаңдаушыларды тартатынын болжайды. Жылы гүлдер жәндік тозаңдаушыларды тартады. Тозаңдаушылар гүлдің ішінде тынығып, жылынып, гүлденген кезде гүлге тозаң шашып, одан тозаң жинап алады. Басқалар жылу өндірісі ауаға ұшқыш қосылыстардың таралуын жеңілдетеді, осылайша су үстінен ұшып өтетін тозаңдаушыларды тартады, немесе жылуды қараңғыда термосезімтал тозаңдаушылар сезеді дейді. Бұл теориялардың ешқайсысы да басқаларынан анық артық екені дәлелденбеді. Гүлденуден кейін лотостың қабығы негізінен термогендік құрылымнан фотосинтездік құрылымға айналады, бұл фотожүйелердің, фотосинтезге қатысатын пигменттердің, электрон тасымалдау жылдамдығының күрт өсуімен және қабық пен жапырақшаларда 13C-ның пайда болуымен көрінеді, бұл фотосинтез жылдамдығын арттыруға көмектеседі. Бұл өзгерістен кейін гүлдегі термогенез толығымен жоғалады. Жұмыртқалық ұрықтанғаннан кейін тозаңдаушыларды тарту қажеттігі тумайды, сондықтан қабықтың ресурстары фотосинтез арқылы өсімдік биомассасын немесе жеміс массасын арттыратын көмірсуларды өндіруге тиімдірек жұмсалады. Сонымен қатар, пилжамылғысы да гүлдерін жылыту арқылы тозаңдаушыларды тартады. Өлік гүлдері де иісін әрі қарай тарату үшін су буын таратуға жылуды пайдаланады, осылайша көбірек тозаңдаушыларды тартады.

Ұқсас түрлер

Нелумбо жапырақтары Nymphaeaceae тұқымдасына жататын өсімдіктерден пілтетті болуымен ерекшеленеді, яғни олардың жапырақтары толық дөңгелек келеді. Ал Нимфея жапырақтарында шетінен ортасына дейін бір айқын тілік болады. Нелумбоның тұқымдық қабығы өте ерекше.

Таксономиялық тарихы

1981 жылғы Кронквист жүйесі Nelumbonaceae тұқымдасын мойындайды, бірақ оны су қызғалдағылар Nymphaeales тобына жатқызады. 1985 жылғы Дальгрен жүйесі және 1992 жылғы Торн жүйесі бұл тұқымдасты мойындап, оны жеке Nelumbonales тобына жатқызады. АҚШ Ауыл шаруашылығы департаменті лотос тұқымдасын әлі де су лилиясы тобына жатқызады. Бұл тұқымды қай тұқымдасқа жатқызу керек дегендегі пікір таласы әлі де бар. Дәстүрлі жіктеу жүйелері Nelumbo-ны Nymphaeaceae тұқымдастың құрамына кіргізген, бірақ дәстүрлі таксономистердің жердегі тіршілік салтынан суға бейімделуге байланысты конвергентті эволюцияға түсіп қалуы мүмкін. Ескі жіктеу жүйелерінде ол Nymphaeales немесе Nelumbonales тобында танылған.

Қазіргі заманғы жіктеме

Nelumbo қазіргі уақытта Nelumbonaceae тұқымдасының жалғыз тірі туысы ретінде танылған, ол эудикоттар тобының Proteales ордеріндегі ерекше отбасылардың бірі. Оның ең жақын тірі туыстары (Proteaceae және Platanaceae) – бұталар немесе ағаштар. 2016 жылғы APG IV жүйесі Nelumbonaceae тұқымдасын жеке тұқым ретінде мойындайды және оны эудикоттар кладындағы Proteales ордеріне орналастырады, бұрынғы APG III және APG II жүйелері де осылай жасаған.

Қазіргі кездегі түрлер

Неллумбо лютеа Уилд. – америкалық лотос (АҚШ-тың шығыс бөлігі, Мексика, Үлкен Антиль аралдары, Гондурас)
Неллумбо нуцифера Гаертн. – қасиетті немесе үнді лотосы, сондай-ақ Үндістан гүлі және индуизм мен буддизмдегі қасиетті су лилиясы деп те аталады. Бұл гүл Үндістан және Вьетнамның ұлттық гүлі болып табылады. Оның тамыры мен тұқымдары Шығыс Азия, Оңтүстік Азия және Оңтүстік-Шығыс Азияда тамаққа кеңінен қолданылады.

Қалдық түрлер

†Nelumbo aureavallis Hickey – Эоцен (Солтүстік Дакота), АҚШ-тың Солтүстік Дакота штатындағы Алтын аңғар формациясынан табылған жапырақтар бойынша сипатталған. †Nelumbo changchangensis Эоцен (Хайнань аралы, Қытай), Хайнань аралындағы Чанчан бассейнінің эоцен дәуіріне жататын қабаттарынан табылған бірнеше жапырақ, тұқымқоптар және тамырсабақтар негізінде сипатталған. †Nelumbo minima Плиоцен (Нидерланды), жапырақтары мен тұқымқоптары өте кішкентай өсімдік болғанын көрсетеді. Алғашқыда Nelumbites туысының мүшесі ретінде сипатталған, "Nelumbites minimus" деген атпен. †Nelumbo nipponica Эоцен – Миоцен, Жапонияда эоцен дәуіріне жататын және Ресейде миоцен дәуіріне жататын қабаттардан табылған жапырақтардың қазба қалдықтары белгілі. †Nelumbo orientalis Cretaceous (Жапония), ең ежелгі белгілі түрлердің бірі, оның қазба қалдықтары Жапонияның кредалық дәуіріне жататын қабаттарында табылған. †Nelumbo protolutea Эоцен (Миссисипи), жапырақтарының қазба қалдықтары американдық лотосқа ұқсас өсімдік болғанын күшеп көрсетеді.

Этимология

Тұқым атауы Nelumbo nucifera-ның «neḷum» деген атауынан шығарылған. Сабақ талшықтары лотос жібегін жасауға да қолданылады.

Мәдениет

Қасиетті лотос, N. nucifera, индуизм және буддизм діндерінің екеуінде де қасиетті саналады.