Введение

Род цветковых растений, подсолнечник – род Helianthus.

Helianthus (/h//iː//l//i/'/æ//n//θ//ə//s/) – это род, включающий около 70 видов однолетних и многолетних цветковых растений из семейства астровых (Asteraceae), широко известных как подсолнечники. За исключением трех южноамериканских видов, виды Helianthus произрастают в Северной и Центральной Америке. Наиболее известный вид – обыкновенный подсолнечник (Helianthus annuus). Этот и другие виды, в частности, земляная груша (H. tuberosus), выращиваются в умеренных и некоторых тропических регионах в качестве сельскохозяйственных культур для людей, скота и птицы, а также как декоративные растения. Вид H. annuus обычно растет летом и в начале осени, пик сезона роста приходится на середину лета. Несколько многолетних видов Helianthus выращиваются в садах, но имеют тенденцию к быстрому распространению и могут быть агрессивными. С другой стороны, спиральный подсолнечник (Helianthus verticillatus) был занесен в список исчезающих видов в 2014 году, когда Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США издала окончательное постановление о его защите в соответствии с Законом об исчезающих видах. Основными угрозами являются промышленное лесоводство и сосновые плантации в штатах Алабама, Джорджия и Теннесси. Растения достигают высоты 2 метров и растут преимущественно в лесах, вблизи ручьев и на влажных, лугоподобных участках. Обыкновенный подсолнечник является национальным цветком Украины и культивируется там на протяжении нескольких столетий.

Описание

Подсолнечник – это обычно высокое однолетнее или многолетнее растение, которое у некоторых видов может вырасти до высоты и более. Каждый "цветок" на самом деле является диском, состоящим из крошечных цветков, формирующих более крупный ложный цветок для лучшего привлечения опылителей. Растения несут один или несколько широких, конечных капитул (цветочных головок, состоящих из множества крошечных цветков) с ярко-желтыми краевыми цветками (мини-цветы внутри цветочной головки) по краям и желтыми или бордовыми (также известными как коричнево-красными) трубчатыми цветками внутри. Несколько декоративных сортов *H. annuus* имеют красные краевые цветки; все они произошли от единого исходного мутанта. Хотя большинство подсолнечников желтые, существуют разветвленные сорта и других цветов, включая оранжевый, красный и фиолетовый. Черешковые листья зубчатые и часто липкие. Нижние листья супротивные, овальные или часто сердцевидные. Шероховатый и волосистый стебель у дикорастущих растений разветвлен в верхней части, но обычно не разветвлен у культивируемых сортов. Наблюдается изменчивость среди многолетних видов, составляющих основную часть рода. У некоторых большинство или все крупные листья собраны в розетку у основания растения и образуют цветонос с уменьшенными листьями. У большинства многолетних растений трубчатые цветки полностью желтые, но у некоторых они имеют красноватые лопасти. Один вид, *H. radula*, лишен краевых цветков. В целом, макроэволюция *Helianthus* определяется множеством биотических и абиотических факторов и влияет на различные аспекты цветочной морфологии. Виды *Helianthus* служат пищей для личинок многих чешуекрылых.

Ранее включенные

Следующие виды ранее включались в род Helianthus. Helianthella quinquenervis (Hook.) A. Gray (как H. quinquenervis Hook.) Helianthella uniflora (Nutt.) Torr. & A. Gray (как H. uniflorus Nutt.) Pappobolus imbaburensis (Hieron.) Panero (как H. imbaburensis Hieron.) Viguiera procumbens (Pers.) S. F. Blake (как H. procumbens Pers.)

Применение

Семена H. annuus используются в пищу. Большинство культиваров подсолнечника являются вариантами H. annuus, но четыре других вида (все многолетние) также были одомашнены. К ним относится H. tuberosus, или топинамбур, который дает съедобные клубни. В роду подсолнечника Helianthus существует множество видов, а также множество видов в других родах, которые могут называться подсолнечниками. Максимилианов подсолнечник (Helianthus maximiliani) – один из 38 видов многолетних подсолнечников, произрастающих в Северной Америке. Институт земли и другие селекционные программы в настоящее время изучают потенциал этих растений как многолетней зерновой культуры. Топинамбур (иерусалимский артишок или Helianthus tuberosus) является родственником подсолнечника, еще одним примером многолетнего подсолнечника. Мексиканский подсолнечник – Титония ротундифолия. Он лишь очень отдаленно связан с североамериканскими подсолнечниками. Под "ложным подсолнечником" подразумевают растения рода Heliopsis.

Экология

Подсолнечник является отличным растением для привлечения полезных насекомых, в том числе опылителей. Helianthus spp. – это нектароносные цветковые растения, привлекающие опылителей и паразитоидов, которые снижают численность вредителей в близлежащих сельскохозяйственных культурах. Подсолнечник привлекает различных полезных опылителей (например, медоносных пчел) и других известных насекомых, служащих им пищей и контролирующих популяцию паразитических вредителей, которые могут быть вредны для урожая. Хищные насекомые впервые привлекаются к подсолнечнику сразу после посадки. Как только Helianthus spp. достигает высоты в шесть дюймов и начинает цвести, он привлекает больше опылителей. Расстояние между рядами подсолнечника и сельскохозяйственными культурами играет важную роль в этом явлении, предполагая, что близость к культурам увеличивает привлекательность для насекомых. Экосистема состоит из биотических (живые элементы экосистемы, такие как растения, животные, грибы, простейшие и бактерии) и абиотических факторов (неживые элементы экосистемы, такие как воздух, почва, вода, свет, соленость и температура). Считается, что два биотических фактора могут объяснить эволюцию более крупных подсолнечников и их распространение в более сухих средах. Во-первых, предполагается, что отбор, осуществляемый опылителями, способствовал увеличению размера подсолнечника в засушливых условиях. Это связано с тем, что в засушливых условиях обычно меньше опылителей. Следовательно, чтобы привлечь больше опылителей, подсолнечнику пришлось увеличить размеры своих цветочных структур, то есть увеличить размер их соцветий. Другой биотический фактор, объясняющий эволюцию более крупных подсолнечников в засушливых условиях, заключается в том, что давление со стороны поедания цветов и болезней благоприятствует более мелким цветкам в местах обитания с умеренным увлажнением (мезических местообитаниях). В более влажных средах обычно более плотная растительность, больше травоядных и больше патогенов. Поскольку крупные цветки, как правило, более восприимчивы к болезням и поеданию цветов, в более влажных средах могли эволюционировать более мелкие цветки, что объясняет эволюцию более крупных подсолнечников в более сухих условиях.