ТАЙНА КАКТУСА МАММИЛЯРИИ

Здравствуйте, друзья!

Поведаю Вам историю о том, как мой кактус меня обманул. В 2017 году у меня зацвел шарик маммилярии. Он вдохновил меня на написание философской рассказки "ПОМНИТЬ О КАКТУСЕ". По его цветкам, я честно водила кисточкой, в надежде на будущие плоды. Но кактус отцвел, и начал вытягиваться. 

Предыстория одного открытия

Маммилярии не хватало света, местечка в горшке. Я её пересадила, летом выставила на лоджию, но все же света было недостаточно для маленькой маммилярии, и она продолжала тянуться. Начала ветвиться маленькими детками, чтобы отправить их искать счастья в светлое будущее.

Но однажды я заметила кругленький бугорок, который очень отличался от сосочков маммилярии. Он был похож на кругленькую ягодку. Неужели зреет плод? Как же я просмотрела? Почему же такой круглый?

Потом в мою жизнь пришла активность из офлайна. Загруженность в должности городского методиста, руководителя зоологического кружка, учителя биологии, не оставляла места для шагов в сторону. И я даже не сфотографировала это растущее чудо. Причем, намерение сфотографировать было, и настолько четким, что на задворках сознания вывелось галочкой "сделано". Но сейчас, когда полезла в омут памяти, в поисках фотографий зарождения диковинки, их там не нашла.

Время шло, шарик оставался зеленым, блестящим и гладким. Но для кактусов, это нормально. Их плоды и семена могут созревать по 2-3 года. Наконец, плод начал краснеть, сквозь зеленый цвет стали пробиваться малиновые прожилки. Однако, процесс обретения цвета был какой-то медленный. И наконец, шарик лопнул: снизу продольно пошла трещина. Но вопреки, моим ожиданиям, что плод вывернет свои семена для явления миру, трещинка стала заполняться паренхимной тканью. Так иногда бывает у плодов томатов.

В литературе о кактусах часто указывают, что если плод лопнул, семена внутри могут загнить, поэтому лучше их извлечь. Я решила вскрыть странный шарик и исследовать содержимое. Приготовила раствор марганцовки, чтобы замочить семена перед посадкой и обработать от микробов и грибков. Сделала стерильную смесь для засевания из 1 части толченного активированного угля, 2 частей промытого кипятком речного песка, 4 частей распаренного в кипятке кокосового субстрата. Приготовила микроскоп, чтобы рассмотреть поверхность семян получше. И каково же было мое удивление!

Ожидание минус реальность = открытие

Есть такая расхожая формула счастья и удовлетворенностью жизнью, которая гласит, что счастье определяется вычитаем наших ожиданий из того, что дает нам реальность. Если число выходит положительное, то мы довольны, а если отрицательное разочарованы. Это как то уныло. Ничего не жди, ни на что не надейся, тогда тебе может быть и будет счастье.

Однако, я вывела другую формулу. Она не совсем про счастье, она про открытия.  Когда ты ожидаешь чего угодно, то если вычесть реальность, у тебя всегда в остатке будет плюс. Значит, открытие, удивление, расследование. И со мной это случилось. Искатель во мне пел и плясал.

Я срезала острым скальпелем шарик. У основания он был зеленым. И когда я раскрыла его, то увидела зеленые деформированные трабекулы-сосочки. Передо мной дефект развития побега. Но стоит убедиться и все перепроверить. Я помещаю образцы под микроскоп.

Отличительной чертой маммилярий являются бугорки-сосочки, которые завершаются пучком иголочек на вершине. Научное название этих бугорков - трабекулы. Это видоизменившиеся зачатки листьев. Представляют собой разрастание листового подножия (места соединения листа и стебля) в бугорки.

На кожице, окружавшей трабекулы, под микроскопом видны красноватые прожилки. Похоже, что красные пигменты АНТОЦИАНЫ, накопились только в поверхностном слое кожицы. Функция антоцианов в данном случае - защита от ультрафиолета. Кактус стоял на южном подоконнике, где было активное солнце. Присмотревшись, я увидела покраснение и стебля, на котором крепились трабекулы. Под микроскопом они идентичны в строении. Значит, у кожицы шарика и кожицы стебля одно происхождение.

Поперечный слой  через деформированную трабекулу

Теперь под микроскоп отправились деформированные трабекулы из шарика. Они были нежные, тонкокожие. На поперечном срезе показали типичные для суккулентов, запасающие воду клетки основной ткани, но клетки были мелкие. У кактусов основная водозапасающая ткань имеет однородное строение, без выраженных проводящих пучков.

А вот пучок ареолы с колючками, выглядел жалкими мягкими корявыми уродцами, потерявших свою защитную функцию. Эти деформированные бугорки, действительно, являются трабекулами. Этакий побег шиворот навыворот.

Деформированные колючки ареолы маммилярии

А мне подумалось - какая чудесная аллегория, метафора плодов воспитания. Вот что бывает с детьми, когда их душат чрезмерной опекой, пытаясь оградить от воздействия мира, взращивая в тепличных условиях. Они стиснуты в клетке гиперопеки настолько, что деформируются, не могут нормально жить в социуме, не могут реализовать себя, дать отпор трудностям, общаться на равных. Им нет места под солнцем, когда родительская оболочка разомкнется. 

Родители не хотят, чтобы их дети росли, пытаются удержать момент, когда они вместе играли, читали, рисовали, были близки, а вместо этого останавливают в детях их развитие, насилуют и деформируют личность. Нормальное развитие ребенка, идет лишь при наличии свободы воли, свободы выбора, свободы передвижения, свободы ошибок. 

Однако вернемся к кактусу. Перед нами неправильный побег, который не принесет пользы растению. Через его тонкие покровы легко проникнут паразиты, он станет воротами инфекций. Не поэтому ли еще он краснеет, чтобы этот шарик кто-то заметил и откусил, перепутал, как и я с плодом? 

Мутации кактуса, эволюция и прогресс

Почему же это случилось? Как сформировалась такая аномалия - побег шиворот навыворот? Я пыталась найти в сети похожие аномалии у маммилярии, но мне не повезло. Поэтому буду искать ответ в самом растении и в опоре на закономерности биологии.

Все дело в особом строении ареолы маммилярии. Ареолы - это видоизмененные почки кактусов, которые стали колючками и пушком вокруг них. 

Ареола маммилярии под микроскопом

Ареола у маммилярии двойная. На вершине трабекулы находится пучок из колючек. А между трабекулами в углублении залегает аксила (в переводе с латинского "подмышка"). Там под пушком скрывается почечка. Из этих почек развиваются новые побеги ветвления и цветочные бутоны. Сначала аксила и бугорок находятся на одном уровне, а потом бугорок растет вверх, а аксила остается между бугорками.

Вероятно, деформированный побег сформировался из аксилы, слишком углубленной в покровах стебля. И стебель окружил своей кожицей аксилу, и она стала развиваться под кожицей.

Центральная колючка у маммилярии похожа на крючочек - она нужна ей для расселения. В этом растение напоминает репей. Маленькие деточки непрочно связаны с материнским побегом, и, зацепившись крючочками, переезжают на шерсти животных с место на место. На фотографии заметно насколько недоразвиты колючки у деформированного побега.

Принято выделять три основных типа отклонения в развитии у кактусов: монструозность, кристатность, бесхлорофильность.

Монструозность (в ряде литературных источников пишется, как "монстрозность") - это хоатичное проявление почек по всему телу растения. 
Монструозность изначально связывали с механическими повреждениями личинками, птицами, мышами. Однако, когда ученые попытались воссоздать искусственно данный эффект, у них ничего не получилось. Ни удары током, ни облучение, ни механические повреждения, ни введение колхицина и кислот не привели к появлению монструозности.

Более вероятная причина в появлении монстрозности и кристатности - вирусы и плазмиды бактерий, которые встраиваются в генетический аппарат клеток, и передают мутацию в следующие поколения. Семена монструозных растений вырастают частью в нормальные формы, а частью - в мутантов. 

Как превратить историю в исследование для детей

Вот такая история у меня созрела на подоконнике. Однако, она может стать интересным поводом поработать с детьми на развитие критического мышления и исследовательских навыков. Проводить расследование тайн можно и без кактуса, и без микроскопа, используя только фотографии статьи! Предлагаю свой алгоритм. 

1. Рассмотрите с детьми фотографию с выростом. Спросите, что это может быть? Пусть дети выдвинут гипотезы.
2. Рассмотрите фотографию с раскрытым содержимым разрастания. Пусть дети решат что находится внутри? Как они это поняли?
3. Помогите детям подсказкой об устройстве трабекул и ареол у маммилярии. Пусть найдут сходство. Поговорите о колючках.
4. Спросите как можно проверить, что это не семена внутри плода, а трабекулы? Подведите к использованию микроскопа для исследования.
5. Покажите фотографии под микроскопом, объясните что на них находится.
6. Вернитесь к фотографии со строением с трабекулами, и спросите про причины. Подскажите, если не удалось догадаться.
7. Расскажите про мутации у кактусов.
8. В завершении расследования, можно выдать ассоциативный тест про кактус https://psychojournal.ru/tests/1192-risunochnyy-test-kaktus.html

Если Вам понравилось, поделитесь постом в социальных сетях, расскажите про "Магию биологии" хорошим людям. Желаю радости открытий!