Введение

Род растений Пипер, или перцовые растения, или перцовые лианы, – экономически и экологически важный род в семействе Piperaceae. Он включает около 1000–2000 видов кустарников, трав и лиан, многие из которых являются доминирующими видами в своих естественных местах обитания. Изучение разнообразия этого таксона представляет интерес для понимания эволюции растений. Перцовые растения относятся к магнолидам – цветковым растениям, которые не являются ни монокотами, ни эудикотами. Их семейство, Piperaceae, наиболее близкородственно семейству Saururaceae (саурурацеи), представители которого часто выглядят как более мелкие, нежные и влаголюбивые перцовые растения. Оба семейства характеризуются хвостовидными соцветиями, покрытыми мелкими цветками. В несколько меньшей степени родственным является семейство Aristolochiaceae (аристолохиевые). Хорошо известными и очень близкими родственниками, также относящимися к семейству Piperaceae, являются растения рода Peperomia (пеперомия), часто называемые "радиаторными растениями". Научное название *Piper* и общеупотребительное название "перец" происходят от санскритского термина *pippali*, обозначающего длинный перец (*P. longum*).

Эволюция

Самая ранняя окаменелость рода Piper — это †Piper margaritae из позднего мелового периода (маастрихтского возраста) Колумбии. P. margaritae, по всей видимости, находится внутри клады Schilleria, что свидетельствует о значительной диверсификации Piper в меловом периоде и формировании множества современных клад, совпавшей с окончательным распадом Гондваны. Это противоречит прежним теориям, предполагавшим более позднее распространение рода. Более ранним потенциальным свидетельством является †Piper arcuatile из формации Kaltag (ценский–сантонский века) Юкона, однако достоверность её принадлежности к роду Piper не является полной.

Распределение и экология

Виды рода Piper имеют пантропическое распространение и чаще всего встречаются в подлеске низменных тропических лесов, но также могут произрастать на полянах и в более высокогорных зонах, таких как облачные леса; один вид – японский перец (P. kadsura) из южной Японии и южной Кореи – является субтропическим и способен переносить лёгкие зимние заморозки. Перец часто является доминирующим видом в местах своего произрастания. Большинство видов Piper – это травянистые растения или лианы, некоторые растут в виде кустарников или почти как небольшие деревья. Некоторые виды, обычно называемые «муравьиными пиперами» (например, Piper cenocladum), находятся в симбиозе с муравьями. Плоды растения Piper, называемые перчинками, когда они круглые и размером с горошину, как это обычно бывает, в дикой природе распространяются в основном птицами, но также важную роль играют мелкие плодоядные млекопитающие, например, летучие мыши рода Carollia. Несмотря на высокое содержание химических веществ, отпугивающих травоядных, некоторые виды эволюционировали способность противостоять химической защите перца, например, сематуринная моль Homidiana subpicta или некоторые блошиные жуки рода Lanka. Последние могут быть значительными вредителями для производителей перца.

Использование

Многие виды перца являются хорошими декоративными растениями для садов в субтропических и более теплых регионах. Лианы перца могут использоваться аналогично плющу в умеренном климате, в то время как другие виды, такие как лакированный перец (P. magnificum), растут как довольно крупные, компактные и привлекательные кустарники с жесткими и блестящими листьями. Более мелкие виды, такие как перец Селебес (P. ornatum) с его мелко узорчатыми листьями, также подходят для выращивания в горшках в помещении. Неустойчивая вырубка первичных тропических лесов угрожает ряду видов перца. Степень влияния такого масштабного разрушения среды обитания на род неизвестна, но в лесах Эквадора – единственном крупном регионе, для которого имеются исчерпывающие данные – известно, что более десятка видов находятся на грани вымирания. С другой стороны, другие виды Piper (например, перец колючий, P. aduncum) широко распространились в результате деятельности человека и являются серьезными инвазивными видами в определенных областях. Однако наиболее значимое применение Piper человеком заключается не в его внешнем виде, а в широком спектре мощных вторичных соединений, содержащихся, в особенности, в плодах.

В качестве лекарства

Кубеба (P. cubeba) используется в народной медицине и траволечении, а также, особенно в начале XX века, в качестве ароматизатора для сигарет. P. darienense используется в медицинских целях народом куна в приграничном регионе Панамы и Колумбии, а в других местах применяется для опьянения рыбы, которую затем легко поймать. Острый перец, часто называемый матико, обладает, по-видимому, выраженными дезинфицирующими и антибиотическими свойствами. Эфирное масло черного перца (P. nigrum) иногда используется в траволечении, а длинный перец (P. longum) аналогичным образом применяется в Аюрведе, где он являлся ингредиентом Triphala Guggulu и (вместе с черным перцем) таблеток Trikatu, используемых в целях рассаяны (омоложения и детоксикации). Один из видов рода Piper получил широкое распространение в качестве стимулятора. Листья бетеля (P. betle) используются для заворачивания ломтиков ореха ареки; его сок способствует высвобождению стимулирующего эффекта этих «конфет», широко известных как пан в Индии. В отличие от этого, другой вид Piper, кава (P. methysticum), используется из-за его седативного и эйфорического действия. В тихоокеанском регионе, где он широко распространился как растение для каноэ, кава используется для приготовления успокаивающего и способствующего общению напитка, несколько похожего на алкоголь и бензодиазепины, но с меньшим количеством негативных побочных эффектов и более низким риском привыкания. В последние десятилетия он также приобрел популярность в других регионах и используется как лекарственное растение. Однако таблетки, содержащие части всего растения, иногда проявляют сильное гепатотоксическое действие, что привело к запрету кавы во многих странах. С другой стороны, традиционное приготовление корня в виде успокаивающего напитка, по-видимому, не представляет собой такой опасности.

В науке

Род содержит виды, подходящие для изучения истории природы, молекулярной биологии, химии природных соединений, экологии сообществ и эволюционной биологии. Piper является модельным родом для исследований в области экологии и эволюционной биологии. Разнообразие и экологическая значимость рода делают его перспективным объектом для экологических и эволюционных исследований. Большинство исследований сосредоточено на экономически важных видах P. nigrum (черный перец), P. methysticum (кава) и P. betle (бетель). Недавнее исследование, основанное на анализе последовательностей ДНК, предполагает, что P. nigrum возник в горячей точке Западных Гат в Индии. Облигатные и факультативные мутуалистические муравьи, встречающиеся у некоторых видов Piper, оказывают значительное влияние на их биологию, что делает их идеальными системами для изучения эволюции симбиоза и влияния мутуализма на биотические сообщества. Важными вторичными метаболитами, содержащимися в растениях перца, являются пиперин и хавицин, которые впервые были выделены из черного перца и, как сообщается, обладают антибиотической активностью. Предварительные исследования показали, что пиперин проявляет антибактериальную активность в отношении различных бактерий, таких как S. aureus, Streptococcus mutans и патогенного для рака желудка Helicobacter pylori, а также снижает проникновение токсина H. pylori в клетки эпителия желудка. Функциональная группа пиперидина названа в честь него, а пиперазин (который не содержится в P. nigrum в заметных количествах) в свою очередь получил название от пиперидина. Основными вторичными метаболитами кавы являются кавалактоны и флавокавеины. Предполагается, что пиперметистин является основным гепатотоксическим соединением в стеблях и листьях этого растения.

Отталкивают насекомых

Были проведены исследования для определения эффективности листьев перца в отпугивании различных видов насекомых. BBC Earth зафиксировала, как обезьяны-капуцины растирают листья перца на себе, чтобы отгонять насекомых.

Виды

Наибольшее число видов рода Piper встречается в Америке (около 700 видов), примерно 300 видов – в Южной Азии. Меньшие группы видов произрастают в южной части Тихого океана (около 40 видов) и в Африке (около 15 видов). Американская, азиатская и южно-тихоокеанская группы, по всей видимости, являются монофилетическими; происхождение африканских видов остаётся неясным. Некоторые виды иногда выделяют в роды Pothomorphe, Macropiper, Ottonia, Arctottonia, Sarcorhachis, Trianaeopiper и Zippelia, однако другие источники относят их к роду Piper. Виды, известные как "Piper aggregatum" и "P. fasciculatum", фактически принадлежат к виду Lacistema aggregatum, растению из семейства Lacistemataceae.