Рафид - Raphide

Raphides in Epipremnum Devil's Ivy (600-кратное увеличение)

Рафиды (произносится / ræfɪˌdiz /, единственное число raphide / ˈreɪfʌɪd / или raphis) представляют собой игольчатые кристаллы моногидрата оксалата кальция ( призматические моноклинные кристаллы) или карбоната кальция в виде арагонита ( дипирамидальные орторомбические кристаллы), встречающиеся в более чем 200 семействах растений. Оба конца игольчатые, но рафиды имеют тенденцию быть тупыми на одном конце и острыми на другом.

Оксалат кальция в растениях

Raphides in Hypoestes phyllostachya , растение в горошек

Многие растения накапливают кристаллы оксалата кальция в ответ на избыток кальция, который содержится в окружающей среде. Кристаллы бывают самых разных форм. Морфология кристаллов зависит от таксономической группы растения. В одном исследовании более 100 видов было обнаружено, что оксалат кальция составляет 6,3% от сухой массы растений. Морфология кристаллов и распределение рафидов (в корнях, листьях, клубнях и т. Д.) Сходны для некоторых таксонов, но различаются для других, оставляя возможные возможности для определения основных характеристик растений и систематической идентификации; Однако слизь в рафидсодержащих клетках затрудняет световую микроскопию. Мало что известно о механизмах секвестрации или о причинах накопления рафидов, но, скорее всего, это защитный механизм от травоядных. Также было высказано предположение, что в некоторых случаях рафиды могут способствовать формированию структуры скелета растений. Рафиды обычно встречаются в клетках паренхимы надземных органов, особенно в листьях, и обычно ограничиваются мезофиллом. По мере увеличения площади листа увеличивается и количество рафидов, причем процесс начинается даже с молодых листьев. Первые признаки того, что клетка будет содержать кристаллы, проявляются, когда клетки увеличиваются с большим ядром.

Рафиды находятся в специализированных растительных клетках или кристаллических камерах, называемых идиобластами . Электронные микрофотографии показали, что игольчатые кристаллы рафида обычно имеют четырехстороннюю или Н-образную форму (с бороздками по обеим сторонам) или шестиугольное поперечное сечение, а некоторые из них имеют зазубрины. Ваттендорф (1976) предположил, что все рафиды с круглыми сечениями, видимые в световой микроскоп, вероятно, имеют гексагональное сечение. Гексагональные кристаллы, описанные Ваттендорфом в Agave americana, по- видимому, были оксалатом кальция.

Микроскопия с использованием поляризованного света показывает яркую опалесценцию с рафидами.

Такие растения, как Tradescantia pallida, также накапливают кристаллы оксалата кальция в ответ на стресс от тяжелых металлов.

Вредное воздействие

Рафиды могут вызывать серьезные токсические реакции, облегчая прохождение токсина через кожу травоядных, когда ткань, содержащая рафиды, также содержит токсины. Смертельная доза для мышей составляет около 15 мг / кг. Рафиды, по-видимому, являются защитным механизмом от хищников растений, поскольку они могут разорвать и повредить мягкие ткани горла или пищевода хищника, который жует листья растения. Ядовитый процесс состоит из двух стадий: механического укола и введения вредной протеазы. Обычно употребление в пищу растений, содержащих рафиды, таких как те, которые распространены в некоторых комнатных растениях, может вызвать немедленное онемение, за которым вскоре следует болезненный отек , образование пузырьков и дисфагия, сопровождающиеся болезненным покалыванием и жжением во рту и горле с симптомами, продолжающимися до двух недель. Высшим приоритетом являются оценка и лечение дыхательных путей, а также обширное орошение и анальгетики при воздействии на глаза.

Рафиды обычно не разрушаются кипячением; для этого требуется кислая среда или химические растворители, такие как эфир. Растения, содержащие большое количество рафидов, обычно едкие и невкусные. Однако не всегда можно обнаружить присутствие рафидов только по вкусу. У некоторых клубней, таких как индийская репа, которые содержат большое количество рафидов, корни не являются неприятными при приготовлении, потому что рафиды связаны в матрице из крахмала, которая не позволяет языку ощущать их присутствие. Некоторые другие растения хранят рафиды в клейкой среде и также не имеют едкого вкуса.

Растения, содержащие рафиды

Общие имена различаются. Следующий список неполный. Рафиды встречаются у многих видов семейств Araceae и Commelinaceae , но также встречаются у нескольких видов в ряде других семейств.

Actinidiaceae :