Цветок с взрывным характером

Доводилось ли вам быть свидетелем взрывного характера недотроги или самому стать причиной разрыва ее созревших коробочек? На фото, запечатлевшем этот процесс, представлена недотрога желёзконосная (Impatiens glandulifera) с крупными благоухающими розовыми цветками. Название рода отражает характер растения — impatiens в переводе с латыни означает «нетерпеливый». В английском недотрогу желёзконосную называют «гималайским бальзамином» (himalayan balsam) — родина этого растения семейства бальзаминовых находится в Западных Гималаях. Оттуда она распространилась по всему свету, став опасным инвазивным видом.

В чем же секрет такого эффектного способа распространения семян во все стороны? Всё дело в строении ее веретеновидной коробочки. Она состоит из пяти створок, расположенных вокруг центрального стержня, называемого колумеллой. Створки состоят из двух слоев клеток: внутреннего и внешнего. Из-за того что створки соединены с колумеллой, их свободное движение (раскрытие) затруднено. Однако это становится возможным при накоплении в створках воды: внешний клеточной слой укорачивается, а внутренний, наоборот, расширяется, и накапливается упругая энергия. Когда створки отходят от колумеллы, они начинают искривляться внутрь, что приводит к уменьшению раннее расширенного (внутреннего) слоя и расширению ранее сжатого (внешнего). При достижении критического давления упругая энергия превращается в кинетическую и очень быстро (за 3–4 миллисекунды) высвобождается, разрывая створки, принимающие после этого расслабленную спиральную форму (см. видео). Скорость выброса семян при этом может достигать 12,4 м/с (в среднем — 6,2 м/с), а максимальная дальность — 10 м.

Механизм катапультирования семян с набуханием и скручиванием у недотроги. Рисунок из статьи A. Sakes et al., 2016. Shooting Mechanisms in Nature: A Systematic Review

Стоит отметить, что недотрога желёзконосная не уникальна в своей способности именно таким образом распространять семена. Подобные механизмы используют в своих целях и другие растения, а также грибы (см. новость Как растения стреляют семенами, а грибы — спорами, «Элементы», 28.10.2024; картинки дня Артиллерийский гриб и Пилоболус: гриб-пушка).

Коробочки различных видов недотрог могут взрываться с разной силой. Например, чтобы разорвать плоды недотроги капской (I. capensis), необходимо приложить меньше усилий, чем при разрыве коробочки недотроги желёзконосной. Но и семена у нее распространяются на меньшее расстояние. А всё потому, что створки коробочек недотроги желёзконосной имеют более выраженную конусообразную форму, что требует больших затрат энергии для взрыва. Кроме того, лигнин в клетках створок распределен неравномерно, что делает их менее пластичными, поэтому их сложнее разорвать.

Спиральные створки разорвавшейся коробочки недотроги желёзконосной. Фото Веры Шейкиной, Москва, 26 августа 2025 года

Катапультирование семян на дальнее расстояние — ключевой фактор быстрого размножения и расширения ареала недотроги желёзконосной. Из Западных Гималаев растение завезли в Великобританию в 1839 году, поскольку оно ценилось за декоративные свойства и неприхотливость. После того как этот вид был завезен уже в континентальную Европу, его ареал стал быстро расширяться. На территорию России недотрога попала в конце XIX века. В 1895 году недотрогу желёзконосную выращивали в Императорском ботаническом саду в Санкт-Петербурге, а ее массовое одичание началось в 1960-х годах. В настоящее время вид широко распространен по всей Европе, а также в Канаде, США, Новой Зеландии и Казахстане, ограниченно встречается в Японии.

В родных Гималаях недотрога желёзконосная обычно растет в лиственных и смешанных лесах, на «захваченных» территориях — преимущественно во влажных условиях: например, в прибрежных зонах, болотах и канавах, но также может встречаться и на пустырях или на краях дорог.

Естественный (синий) и вторичный (красный) ареал недотроги желёзконосной. Единственный аборигенный вид недотроги в Европе — недотрога обыкновенная (Impatiens noli-tangere). Недотрога Уоллера (I. walleriana) и недотрога мелкоцветковая (I. parviflora) считаются инвазивными, а недотрога капская (I. capensis), недотрога Балфура (I. balfourii) и I. edgeworthii считаются потенциально инвазивными. Изображение из статьи S. Coakley, C. Petti, 2021. Impacts of the Invasive Impatiens glandulifera: Lessons Learned from One of Europe’s Top Invasive Species

Успешному расширению ареала недотроги желёзконосной способствуют также яркие крупные цветки, которые пользуются большим уважением у опылителей из-за обильного количества нектара, да еще и с самым высоким содержанием сахара среди всех однолетних видов в Европе. А длительный период цветения делает недотрогу более конкурентноспособной.

Медоносная пчела покидает цветок недотроги желёзконосной. На ее задней лапке вы можете заметить обножку (см. картинку дня Пыльцевые корзиночки пчелы). Фото Юлии Михневич, Москва, 30 августа 2025 года

Недотрога — растение самоопыляемое, но происходит самостоятельно опыление крайне редко, поскольку яркие крупные цветки недотроги привлекают большое количество насекомых-опылителей. Большой размер цветка связан с чашеобразным нижним чашелистиком, который плавно переходит в шпорец, где скапливается нектар. А еще недотрога привлекает опылителей сладким ароматом: у основания черешков листьев расположены нектароносные железы, выделяющие клейкий пахучий нектар.

Строение цветка недотроги. Изображение из статьи A. Oh et al., 2024. Impatiens jangjeonense (Balsaminaceae), a new species from South Korea

Окраска цветков недотроги желёзконосной может быть разнообразной: от белой до всех оттенков розового. Иногда цветки сочетают в себе два варианта расцветки: например, розовый чашелистик и белые лепестки. Цветки других видов недотрог могут иметь окраску от бледно-желтой до ярко-пурпурной.

Недотрога желёзконосная c ярко-розовым чашелистиком и почти белыми лепестками. Вид спереди и сбоку. Фото Веры Шейкиной, Москва, 26 августа 2025 года

Распространение недотроги желёзконосной угрожает биологическому многообразию аборигенной флоры, это один из самых агрессивных чужеродных видов в Европе. Он включен в так называемую «Чёрную книгу флоры Средней России», где обобщена информация о самых злостных инвазивных видах на территории Средней полосы России, а также в аналогичный европейский список.

За сезон одно растение может производить до 2500 семян, способных сохранять всхожесть до пяти лет в почве и до двух месяцев — в стоячей воде. Недотрога быстро растет и образует густые насаждения с листвой, которая затеняет местные виды растений. Также недотрога выделяет в окружающую среду аллелопатические соединения, которые подавляют развитие организмов-соперников. Один из них, 2-метокси-1,4-нафтохинон, способен угнетать развитие корней и побегов других растений, например крапивы двудомной (см. картинку дня Однодомная крапива двудомная).

В Европе недотрогу считают видом-трансформером, способствующим эрозионному процессу. Когда осенью густые заросли отмирают, стебли быстро разлагаются, обнажая при этом обширные участки речных берегов и делая их более подверженными водной эрозии.

Но есть у недотроги желёзконосной и полезные свойства. Например, 1,4-нафтохиноны, о которых шла речь выше, могут вызывать окислительный стресс в клетках и, как было показано в лабораторных условиях, увеличивают смертность паразитов Trypanosoma brucei, вызывающих африканский трипаносомоз, более известный как сонная болезнь (см. картинку дня Паникующая трипаносома); а также раковых клеток человека. Кроме того, два гликозилированных стероида (гландулиферины A и B), выделенные из недотроги желёзконосной, показали противораковое действие на клетки рака печени в исследованиях in vitro. А гиперозид (Hyperoside) и протокатеховая кислота, выделенные из недотроги, оказывали противотревожное действие на мышей.

Помимо этого, в некоторых странах очень популярно использование цветков недотроги желёзконосной в кулинарии. Из них можно приготовить желе, джем или сироп. Не знаю, как вам, а мне стало очень любопытно, какой вкус имеет такая сладость.

Желе, приготовленное из цветков недотроги желёзконосной. Фото с сайта mitliebegemacht.at

Фото © Robin Morrison с сайта flickr.com, Великобритания, 22 сентября 2013 года.

Вера Шейкина