NOPAL: CHARAKTERYSTYKA, ROZMNAŻANIE, ODŻYWIANIE, WŁAŚCIWOŚCI - BIOLOGIA - 2026

Nopal (Opuntia) to rodzaj kaktusa, których gatunki zostały wykorzystane przez ponad 100 lat przez mieszkańców Meksyku, na granicy USA-Meksyk i Stany Zjednoczone. Te kaktusy są również znane jako tuńczyki i są roślinami do celów ozdobnych.

Opuntia to najbardziej zróżnicowany i szeroko rozpowszechniony rodzaj w Ameryce. Na świecie znanych jest około 1600 gatunków. Rodzaj ten jest silnie związany z zapylaniem przez pszczoły i współewoluował z co najmniej dwoma rodzajami tych owadów.

Nopal z owocami. XHUANX

Spektakularne przykłady skojarzeń tworzonych przez te kaktusy znane jako nopaleras można zobaczyć w naturze. Nopalera składają się z grupowania w naturze kaktusów różnych rodzajów. W obrębie tych grup może występować około 144 wariantów rodzaju Opuntia.

Kwiaty i owoce Nopalu są ściśle związane z zapylaniem i rozsiewaniem nasion przez zwierzęta. Rozmnażanie płciowe i rozmnażanie wegetatywne przez fragmentację są powszechne i wyjaśnia sukces reprodukcyjny rodzaju Opuntia.

Ten kaktus badano pod kątem właściwości hipoglikemicznych i potencjalnego zastosowania w leczeniu cukrzycy typu 2.

Pochodzenie nopala

Meksyk jest najważniejszym ośrodkiem różnorodności z 669 gatunkami i 244 podgatunkami Opuntii. W rzeczywistości Nopal jest częścią liczb, które pojawiają się na jego fladze.

Źródło: pixabay.com

W szczególności rodzaj Opuntia pochodzi ze środkowego Meksyku, a stamtąd został rozproszony w Ameryce Północnej, Ameryce Środkowej i na Karaibach, a być może w Ameryce Południowej w czasach prekolumbijskich. Stamtąd turyści przetransportowali Nopal z Meksyku lub pobliskich krajów do Europy i reszty świata.

cechy

Osiedle

Korzenie kaktusów generalnie nie są przedmiotem uwagi. Rozwijają się, gdy otoczki stykają się z podłożem. Te typy korzeni różnią się od innych roślin, ponieważ rozwijają cechy kseromorficzne, które pozwalają roślinie przetrwać w warunkach suszy. Te korzenie mogą przyczyniać się do tolerancji na suszę na różne sposoby:

1. Ograniczenie powierzchni korzenia i zmniejszenie jego przepuszczalności dla wody, przy czym korzenie drobne pokryte są warstwą mniej lub bardziej nieprzepuszczalną dla wody, bądź też posiadają warstwę gojącą, aby uniknąć utraty wody w suchej glebie.
2. Szybkie wchłanianie niewielkiej ilości wody dostarczanej przez lekkie deszcze, poprzez tworzenie się „korzeni deszczowych”, które rozwijają się kilka godzin po przyjęciu kropli wody i znikają po wyschnięciu gleby.
3. Zmniejszona transpiracja w łodygach ze względu na wysoki potencjał wodny korzeni.

Cladodio (łodyga)

Cladodes to zmodyfikowane łodygi z funkcją liści. Te łodygi mają małe pędy zwane otoczkami, które mają włosy i ciernie. Cladodes to soczyste łodygi z zieloną korą i funkcją fotosyntezy. Są podłużne, podłużne w kształcie łopatki, około 30 do 40 cm długości, czasami do 80 cm i 18-25 cm szerokości.

Otoczki występujące w kladodach wytwarzają, oprócz kolców, małe, krótkie kolce, takie jak włosy, zwane glochidami. Szparki są obfite i występują na całej powierzchni łodyg i są równomiernie rozmieszczone.

Źródło: pixabay.com

Naskórek cladodes pełni kilka funkcji, takich jak regulacja przepływu dwutlenku węgla do rośliny, takich jak tlen z rośliny, zatrzymywanie wody w organizmie rośliny oraz ochrona rośliny przed grzybami, owadami i światłem. intensywne słońce.

Cactaceae mają metabolizm CAM (metabolizm kwasowy gruboszowatych) i są ogólnie uważane za odporne na suszę, ponieważ gromadzą duże ilości wody w swoich łodygach.

Ciernie

W związku z tym obecność cierni jest szczególną cechą kaktusów. Kolce wyrastają z otoczek i można wyróżnić dwa rodzaje kolców (kolce i włosie, te drugie lepiej znane jako glochidy).

Kolce są liśćmi zmodyfikowanymi, aby uniknąć utraty wody i służyć jako ochrona przed drapieżnikami. Mają duże znaczenie jako charakter morfologiczny z potencjałem taksonomicznym.

Kwiaty i pąki kwiatowe

W przeciwieństwie do innych kaktusów, w nopalu nowe pąki liściowe (nopalitos) i pąki kwiatowe wyrastają z merystemów otoczkowych. Mogą już wytworzyć kwiat lub kaktus. Po wyprodukowaniu merystem nie przeprowadza tego procesu ponownie.

Badano również fitohormonowy kwas giberelinowy, który stymuluje rozwój pąków kwiatowych, a kwas indolomasłowy stymuluje wegetatywny wzrost pąków. W ten sposób wysoka produkcja kwiatów zmniejsza produkcję nopalitos i odwrotnie. Produkcja kwiatów i nopalitos może zmieniać się z roku na rok przez całe życie nopala.

Źródło: pixabay.com

W regionach subtropikalnych pąki kwiatowe Opuntia zaczynają się, gdy średnia miesięczna temperatura przekracza 16 ° C. Dzieje się to w okresie od marca do kwietnia na półkuli północnej i od września do października na półkuli południowej. Okres kwitnienia waha się od 3 do 5 tygodni u niektórych gatunków, takich jak O. ficus-indica i do 25 tygodni u O. joconostle.

Morfologia kwiatowa

Oś kwiatowa ukazuje od podstawy ku górze szypułkę, która łączy kwiat z szypułką, a także owocnię otaczającą dolny jajnik oraz pojemnik zawierający okwiat, androecium i ginekolog. Niektóre gatunki mają 24 działki (O. polyacantha), a inne 19 (O. phaeacantha)

Kwiaty opuncji są na ogół żółte, ale występują również w kolorze pomarańczowym, różowym, fioletowym, czerwonym, białym lub nakrapianym. Najczęściej występują kwiaty hermafrodytyczne. Posiadają również liczne pręciki, na przykład 265 u O. polyacantha, 358 u O. phaeacantha, 450 u O. viridirubra i 598 u O. brunneogemmia. Te pręciki są zwykle żółte lub zielone i mają styl koła lub spirali.

Źródło: pixabay.com

Ziarna pyłku są kuliste, sześcienne lub dwunastościenne, o średnicy 65-130 μm i spiczaste lub usieciowane.

Niektóre gatunki mają u podstaw stylu nektarniki. Styl jest prosty, pusty, zwykle zielony lub żółty, chociaż czasami jest różowy, czerwony lub pomarańczowy. Piętno pojawia się nad pylnikami i pośrodku kwiatu. Każdy zawiązek nasienny składa się z jądra, woreczka zarodkowego, powłok i mikropyle.

Owoc

Owoce opuncji są jednokomorowe i polispermiczne. Istnieją trzy rodzaje owoców: mięsiste (zawierają nasiona z miąższem wokół i cienką skorupką), suszone (nasiona prawie bez miąższu i cienka skorupa) oraz owoce Xoconostle (nasiona z niewielkim miąższem i grubą, kwaśną skorupką).

W owocach mięsistych, gdy dojrzewają, skóra zgęstnieje, bulwy stają się niedostrzegalne ze względu na turgor tkanki, a powierzchnia nabiera koloru. Miazga w 90% składa się z komórek miąższowych pochodzących z grzbietowej części naskórka pokrycia szyjki, a pozostałe 10% to tkanka szyjki.

Źródło: pixabay.com

W przypadku O. ficus-indica niedojrzała zielona skórka wykazuje aktywność szparkową i fotosyntetyczną, przyczyniając się do wzrostu owoców od 8 do 10%. Otoczki owoców zawsze mają glochidy i mogą mieć kolce lub włosie, które mogą pochodzić z etapu kwitnienia.

Posiew

Wzrost i dojrzewanie nasion następuje od 30 do 70 dni po kwitnieniu. Nasiona opuncji są małe i jajowate lub soczewkowate. Przeciętne nasiono może mieć 0,45 cm długości, 0,35 szerokości i 0,16 cm grubości.

Nasiona opuncji wykazują stan spoczynku, co jest związane z nieprzepuszczalnością powłoki i twardnieniem szyjki.

Taksonomia

Rodzaj Opuntia został opisany przez Millera w roku 1754 w następujący sposób:

- Królestwo: Plantae.

- Superphylum: Embryophyta.

- Phylum Tracheophyta.

- Klasa: Spermatopsida.

- Zamówienie: Caryophyllales.

- Rodzina: Cactaceae.

- Podrodzina: Opuntioideae.

- Gatunek: Opuntia P. Miller (1754).

Reprodukcja

Rozmnażanie płciowe

Owoce i części wegetatywne, takie jak kolczaste kladody, są ściśle związane z rozprzestrzenianiem się ich nasion oraz wysokim i wydajnym rozmnażaniem wegetatywnym przez zwierzęta.

Wydaje się, że rozmnażanie wegetatywne jest skuteczniejsze niż rozmnażanie płciowe. Jednak obie reprodukcje (wegetatywne i płciowe) prawdopodobnie przyczyniły się do ekologii i sukcesu ewolucyjnego tego rodzaju.

Anteza

Biologia reprodukcji mięsistych owoców gatunku Opuntia jest związana z kwitnieniem. W tym sensie rozwój kwiatów trwa od 21 do 47 dni i można go wydłużyć do 75 dni.

Na półkuli północnej kwitnienie występuje od maja do lipca, a na półkuli południowej od lutego do sierpnia. W nopales kwitnienie trwa zwykle od 6 do 12 godzin, a jeśli zaczyna się późno, kończy się następnego dnia.

W związku z rozmnażaniem się Nopala opisano zespół pszczół i kwiatów. Stamtąd wiadomo, że struktura kwiatowa ułatwiała zapylanie przez te owady, będąc tym samym pozycją stylu wystającego z pręcików i dużym rozmiarem nektarnika.

W tym sensie płaty piętna i samo piętno są lepkie, a także ułatwiają przyczepianie się innych owadów, które służą jako dyspergatory dla pyłku.

Źródło: pixabay.com

Jeśli chodzi o kwiaty, nie ma dowodów na zapach Opuntii; Jednak w owocach O. ficus-indica stwierdzono ponad 17 lotnych związków związanych z jego aromatem.

Zapylacze

Odwiedzający kwiaty opuncji są zróżnicowani, najliczniejszą grupę stanowią Błonkoskrzydłe (84 gatunki, 19 zidentyfikowanych tylko do rodzaju), następnie Coleoptera (11 gatunków, 11 rodzajów), dwa gatunki Lepidopteran i do 10 gatunków ptaków. .

Liczby te mogą wzrosnąć zgodnie z bazami danych przeprowadzonych badań, poza tym, że zapylacze Opuntia zostały określone tylko dla części gatunków tego rodzaju (około 19).

Ze swojej strony gatunki pszczół, które odwiedzają Opuntię, zmieniają się w okresie kwitnienia. Na przykład na wyżynach San Luis de Potosí i Zacatecas są to gatunki ciągłe i obfite, gatunki ciągłe i rzadkie, gatunki rzadkie obecne przez krótki czas pod koniec sezonu oraz gatunki przypadkowe.

Charakterystyka tych owadów

Zatem, aby odwiedzający owad stał się zapylaczem Opuntia, wymagane jest, aby:

1. Że owad jest konsumentem pyłku i nektaru i że co najmniej 50% pyłku, który przenosi, to Opuntial.
2. Musi zejść na piętno.
3. Czas spędzony na kwiatku powinien być stosunkowo krótki.
4. Musi latać z kwiatka na kwiatek.
5. Mierzy około 1,4 cm długości.

Ponadto apomiksis występuje często w Opuntii. Apomixis to produkcja nasion bez wcześniejszego nawożenia. W tym rodzaju roślin rozwój przypadkowych zarodków z tkanki jąder jest bardzo powszechny.

Rozmnażanie wegetatywne

Ten typ rozmnażania występuje często w Opuntii. W rzeczywistości niektóre gatunki rozmnażają się głównie w ten sposób (O. fragilis, O. polyacantha, O. strigil i O. trichophora).

Źródło: pixabay.com

W niektórych badaniach oceniano znaczenie reprodukcji i rozmnażania dla wzrostu populacji. Wysoka częstotliwość rozmnażania wegetatywnego może zachować pewne cechy genetyczne.

Odżywianie

Kaktusy opuntioidalne są gatunkami uprawnymi w strefach suchych, szczególnie ze względu na ich wysoką skuteczność w przetwarzaniu wody w biomasę. Z tego powodu są uznawane za idealną uprawę dla jałowych reżimów.

Udomowione rośliny uprawne, takie jak O. ficus-indica, odgrywają fundamentalną rolę w gospodarce. Opuncja jest bardzo skomercjalizowana na całym świecie. Dlatego uprawa Nopalu jest tak samo ważna jak uprawa agawy dla tequili w gospodarce rolnej Meksyku.

Kaktus opuncja osiąga wysoką produktywność, ale tylko przy odpowiednim nawożeniu. Średnie nawożenie wynosi 0,9% N, 0,16% P, 2,58% K i 2,35% Ca, przy rocznej produktywności 20 ton na hektar rocznie, z uwzględnieniem innych makr i mikroelementów.

Opuncje figowe są używane jako pokarm paszowy oraz dodatek w żywieniu zwierząt.

Właściwości lecznicze

Nopal ma właściwości lecznicze pochodzące z jego owoców i liści. Te kaktusy są ważnym źródłem substancji bioaktywnych i składników chemicznych, które zwiększają wartość kaktusa jako produktu.

Kaktusy mają wysoką aktywność antyoksydacyjną, zawierają witaminę C, flawonoidy i betalainy. Ponadto kilka badań wskazuje, że zarówno owoce, jak i kladody mają wysoki poziom składników odżywczych, minerałów i witamin.

Źródło: pixabay.com

Ostatnie badania pokazują potencjał kaktusa Opuntia w hamowaniu karcynogenezy w hodowlach linii komórkowych in vitro i in vivo.

Ogólnie rzecz biorąc, Nopal ma działanie lecznicze w leczeniu wrzodów, przeciw otyłości, przeciwzapalnie, leczniczo, przeciwwirusowo, obniżające poziom cholesterolu, przeciwnowotworowe, neuroprotekcyjne i hipoglikemię.

Reprezentatywne gatunki

Najbardziej reprezentatywnym gatunkiem opuncji jest O. ficus-indica. Oprócz tego jest jeszcze sporo badanych, takich jak: O. basilaris, O. chlorotica, O. fragilis, O. macrocentra, O. stricta, O. polyacantha, O. phaeacantha, O. aciculata, O. azurea i O. lindheimeri.

Bibliografia

1. Griffith, MP 2004. Pochodzenie ważnej uprawy kaktusa, Opuntia Ficus-indica (Cactaceae): Nowe dowody molekularne. American Journal of Botany 91 (11): 1915–1921.
2. AO. 2017. Ekologia upraw, uprawa i zastosowania gruszki kaktusowej. 224 pkt.
3. Reyes-Agüero, JA, Aguirre, JR, Valiente-Banuet, A. 2005. Biologia reprodukcyjna Opuntia: przegląd. Journal of Arid Environments 64: 549–585.
4. Taksonomikona (2004-2019). Takson: Rodzaj Opuntia P. Miller (1754). Zaczerpnięte z: taxonomicon.taxonomy.nl
5. Aruwa, Ch., Amoo, S., Kudanga, T. 2018. Opuntia (Cactaceae) roślinne związki, działania biologiczne i perspektywy - kompleksowy przegląd. Food Research International 112: 328-344.