Жизненная форма - лиана

Происхождение лиан не известно. В очень далекие времена лианообразной формы не существовало, а были просто деревья и кустарники. Предок современного винограда обитал на открытых солнечных местах, имел вид кустарника и был очень светолюбив.

С увлажнением климата и распространением лесов предки современных лиан попали в лесные заросли. При затенении под пологом леса у них резко замедлился рост стеблей в толщину, что было связано с ослаблением камбиальной деятельности. Следствием этого явилось образование тонких годичных колец, недоразвитие ксилемы (древесины), что должно было вызвать полегание стеблей у предков лиан.

Чтобы выжить в новых условиях, им понадобилось выработать специальные приспособления - усики, присоски, воздушные корни, колючки, шипы, обвивающиеся стебли и черешки листа и т. д. С их помощью и максимально вытянув стебель, растения вынесли свой листовой аппарат над пологом леса. Стебли у лиан, пробившихся к свету, не имеют боковых побегов и разветвлений. Большим преимуществом для произрастания лиан является то, что их укоренение происходило в весьма плодородной, постоянно обводненной почве.

Эволюционный процесс развития жизненной формы лианы был вызван воздействием внешних факторов, среди которых первостепенное значение имела густая тень, заставившая подняться как можно выше для получения необходимого света. При этом у молодых побегов появилась способность легко гнуться, поникать, а также, следуя за движением солнца, систематически описывать круги в одном и том же направлении. Эти движения постепенно наследственно закреплялись, и в результате естественного отбора появлялись формы вьющихся растений.

Осталось неизвестным имя человека, который первым высказал мысль о том, что подъем лиан вверх по опорам вызывается только одним стремлением их к свету. Эта точка зрения без всяких доказательств была принята на веру благодаря своей простоте и наглядности объяснения причин быстрого роста лиан вверх; и ей до сих пор следуют многие ученые. Однако лианы и тут задают очередную загадку: непонятно, почему у столь светолюбивых пород усики, стебли и придаточные корни не только не тянутся к свету, но, наоборот, отворачиваются от него и направляют свой рост в место затенения. К тому же данные эксперимента показали, что, если установить около лианы опору в условиях достаточного освещения, когда нет никакой необходимости борьбы за свет, лиана, тем не менее, очень энергично взбирается вверх. Поэтому некоторые ученые считают причиной возникновения приспособительных органов у деревьев, кустарников и трав не только светолюбив, но и поиск опоры.

Очевидно, подъем лиан вверх по опорам вызывается также стремлением избавиться от избыточного увлажнения. Это подтвердили наблюдения за опирающимися лианами - ежевикой и дерезой - в условиях нормальной влажности почв и при затоплении. Кроме того, некоторые исследователи отмечали появление кустовидной формы у лимонника и актинидии при произрастании их на открытом месте. Однако причиной этого они считали влияние света. Нам представляется необходимым учитывать при этом обязательно и влияние воды (влажности почвы в первую очередь).

Как уже указывалось, впервые лианы как обособленную эколого-физиономическую группу растений выделил и описал А. Гумбольдт. Его последователи-классификаторы также включили в свои классификации лианы.

Наиболее полно отражает многообразие лазящих растений, их экологические особенности и эволюцию приспособлений к избранному образу жизни классификация лиан по способу лазания: опирающиеся, корнелазящие, вьющиеся, усиконосные.

К опирающимся лианам относятся лазящие растения, не имеющие специальных органов лазания. Закрепление побегов на опорах часто происходит с помощью колючек и шипов, которые, однако, не являются специальными приспособлениями к лазящему образу жизни. Эта группа биологически представляет низшую ступень лазящих растений, она позволяет понять этапы формирования лианоидных форм. К опирающимся лианам относятся некоторые виды ротанговых пальм, роз, ежевик, дерезы, монстер и др.

Корнелазящие лианы - это лазящие растения, закрепляющиеся на опорах с помощью придаточных корней и их специфических выделений. Придаточные корни обычно развиваются со стороны побега, обращенной к опоре, во влажной среде и при затенении. Большинство корнелазящих лиан происходит от растений с ползучими укореняющимися побегами, и их развитие связано с наличием отвесных скал или толстых стволов деревьев, поэтому сильно локализировано. К данной группе относят представителей рода плющ, кампсис, некоторые виды рода гортензий, фикус, ваниль, кактус селеницериус.

У вьющихся лиан отвесное положение стебля сменяется круговым вращением, с помощью которого и происходят поиски опоры и закрепление на ней побегов. К вращению присоединяется еще действие отрицательного геотропизма, который заставляет стебель подниматься вверх в процессе обвивания и в то же время не позволяет ему обвивать горизонтальные или сильно наклоненные подпорки. Как считают, круговое вращение вызывает неравномерный продольный рост разных сторон растущего органа, со смещением направления вдоль оси этого органа. Сущность самого механизма обвивания опор вьющимися побегами, черешками и усиками объясняет гормональная теория. Помимо кругового вращения для побегов вьющихся лиан характерна большая длина растущей зоны стебля и междоузлий, медленный рост листьев в верхней части, интенсивный и продолжительный рост, бичевидная форма побега. Замедленное листообразование на побеге касается не заложения, а роста листьев. В связи с этим рост междоузлий резко обгоняет рост листьев. Подобное явление можно наблюдать у затененных этиолированных растений. Быстрое удлинение междоузлий при замедленном росте листьев приводит к уменьшению массы растущих верхушек побегов у лиан и к образованию своеобразного бичевидного типа побегов. Длина такого побега у некоторых тропических деревянистых лиан, например у диоскореи, 2-3 м. Листья у этих растений достигают нормальной величины лишь на расстоянии нескольких десятков междоузлий от верхушки побега.