- класификация
- Географско разпространение и местообитание
- Еволюционен произход
- Tepuis
- Морфологични характеристики
- корен
- Стволовите
- Листа
- цветя
- плодове
- Екофизиологични характеристики
- Адаптивно излъчване
- Механизми за адаптация
- Наличие на специализирани трихоми
- Fitotelmata
- Терариуми в бромелии
- CAM метаболизъм
- Репродуктивни адаптации
- Полово размножаване
- Безполово размножаване
- Асоциации с животни
- Myrmecophilia
- Опасност от изчезване
- Грижа за отглеждането му
- Препратки
Bromelia е род растения, родом от тропически район на американския континент, наречен Гвиански щит във Венецуела, принадлежащ към семейство Bromeliaceae. Растенията от други родове от същото семейство Bromeliaceae обаче обикновено се наричат бромелиади.
Растенията от рода Bromeliad се отличават с това, че имат кожени, лентовидни листа със зелен и червен цвят, ефектни цветя на мехурчета и плодове, подобни на плодове. По-голямата част от бромелиевите изпълняват важна функция на екосистемата поради способността си да съхраняват вода в структура, наподобяваща резервоар, която образуват с листата си.
Фигура 1. Бромелиада от рода Гузмания в Коста Рика. Източник: Rodtico21, от Wikimedia Commons
Тези резервоари за вода представляват интересен механизъм за адаптиране и оцеляване на растението и изпълняват функцията да осигурят микро местообитание за общности от растителни и животински микроорганизми (водни насекоми, паяци, мекотели, земноводни, малки влечуги и малки птици).
класификация
В зависимост от това къде живеят, бромелиите могат да бъдат класифицирани в:
Сухоземни: ако растат на земята, Рупикола или саксикола: ако живеят на камъни или скали, и
Епифити: ако живеят на други растения.
Фигура 2. Епифитна бромелия. Източник: gailhampshire от Cradley, Malvern, UK, чрез Wikimedia Commons
Географско разпространение и местообитание
Семейство Bromeliaceae се състои от приблизително 3170 вида, разпространени в 58 рода, разположени на американския континент от южната част на САЩ във Флорида до Аржентина, но главно в Мексико, Белиз, Гватемала, Панама, Антилските острови, Венецуела, Колумбия и единствен вид съществува в Западна Африка, Pitcarnia feliciana.
Бромелиите са род с голям брой сухоземни и епифитни видове, които обитават топъл тропически климат от 0 до 2900 м надморска височина, в крайбрежните дюни и влажните тропически гори.
Тези растения са успели да се адаптират към тропическите гори, върховете на тепуите, Андските планини, ксерофитни райони на бреговете на Карибско море и блата на Съединените щати на Флорида.
Благодарение на високата си степен на ендемизъм, бромелиите представляват един от най-важните родове в обитаемите им, най-често влажни тропически гори.
Еволюционен произход
Съществуват две теории за произхода на бромелиите. Най-приетите потвърждават, че в ранния олигоцен - етап от геоложката еволюция на планетата преди 33 милиона години, в който континентите вече са се разделили - малка група растения, в тепусите на Венецуела, са започнали диверсификацията си, разпространение и колонизация в американския континент.
Tepuis
Тепуите (множеството от Тепуй) са особено стръмни плато, с вертикални стени и практически равни върхове, разположени в щита на Гвиана, южно от Венецуела. Те са най-старите открити геоложки образувания на планетата, произхождащи от Докембрия.
Думата Тепуй идва от дума от коренния език Пемон, което означава „планински дом на боговете“.
Тепуите не образуват верига, а са изолирани поотделно. Поради тази характеристика на изолацията тепуите имат много специфични среди, където се развиват уникални форми на растителен и животински живот.
Морфологични характеристики
Родът Bromelia първоначално е описан от Carolus Linnaeus, шведски ботаник и зоолог (1707-1778), създател на класификацията на живите същества (таксономия). Името Бромелиад е присвоено в чест на шведския ботаник Олоф Бромелий (1639-1705).
Видовете, принадлежащи към рода Bromelia, са храстовидни растения с определена структурна сложност и устойчивост на местообитание.
По-долу е опростено общо морфологично описание на растенията от рода Bromeliad.
корен
При епифитни (живеещи на други растения) и рупикозни (живеещи на скали) бромелиеви коренища на коренища или столони са малки и трябва да имат максимална способност да захващат субстратите си, различни от почвата.
Стволовите
Те са акалецесцентни (безстеблени) или леко растителни (късо стъбло) растения. Това явление се нарича вегетативна редукция.
Листа
Бромелиите имат дълги, тесни листа с форма на лента, които са яркозелени и червени, кожени. Краят на листата е назъбен, ръбът е с тръни.
Листата са многобройни, изправени, а в по-голямата част от бромелиите са подредени много плътно, припокриващи се във форма на розетка.
Този факт им позволява да имат почти уникална морфологична характеристика за семейство Bromeliaceae: развитието на резервоарна структура (fitotelmata), където се събират дъждовна вода и органична материя, което създава местообитание за микроорганизми, насекоми, паякообразни, мекотели и др. земноводни, освен че служат като храна за малки влечуги и птици.
цветя
Бромелиевите цветя имат месести венчелистчета, те растат на групи, на къса ос или мехурче. Те са много привлекателни за гледане цветя. Съцветията варират значително по форма, размер и цвят.
плодове
Плодове, подобни на плодове, с различни цветове, жълти или розови, месести и със сплескани семена.
Фигура 3. Бромелиево съцветие. Източник: GeraldoBARBOZA, от Wikimedia Commons
Екофизиологични характеристики
Адаптивно излъчване
Казват, че бромелиите са успешни растения за това, че са оцелели и колонизирали много различни райони на Америка. Този успех се обяснява с неговата висока адаптивност.
Адаптивната радиация е процес на биологична еволюция, който описва бързото виждане на един или повече видове, запълвайки наличните екологични ниши. Върховете на тепусите са места с много неблагоприятни условия за развитието на растенията.
Фигура 4. Kukenan tepui във Венецуела. Източник: Паоло Коста Балди, от Wikimedia Commons
Валежите са в изобилие, каменистата почва не позволява инфилтрация, нито задържа вода. Слънчевото облъчване е много интензивно (тъй като щитът на Гвиана е пресечен от екваториалната линия на Земята) и колебанията в температурата между деня и нощта са много високи.
Растенията, които растат в тепусите, трябва да могат да се развиват в среда с лоши хранителни вещества, високо слънчево облъчване и влажност, но с ниска наличност на почвена вода. Поради тези причини в тепусите има големи площи, лишени от растителност.
Механизми за адаптация
Бромелиите преодоляват всички тези трудности, които по-голямата част от растенията не могат да преодолеят чрез следните механизми за приспособяване.
Наличие на специализирани трихоми
Трихомите са епидермални придатъчни структури под формата на папили, косми или люспи. Те могат да служат като защита от ултравиолетово лъчение. В допълнение, те отделят вещества, които служат за защита срещу хищници, привличат опрашители, са антибактериални или противогъбични.
В епифитни растения от род Bromelia трихомите на листата имат важната функция да абсорбират водата и хранителните вещества на фитотелмата. В някои безрокови бромелии сивкавите трихоми абсорбират влагата и хранителните вещества и предпазват от прекомерна тропическа слънчева радиация, като отразяват падаща светлина (напр. Бромелии от рода Tillandsia).
Fitotelmata
Fitotelmata са съставени от множеството тела или отлагания на вода в неводни растения. Те се образуват в структури като модифицирани листа, листни аксили, цветя, перфорирани междувъзли, кухини в стволовете, наред с други.
Фигура 5. Централно съхранение на бромелиада. Източник:
Родът Bromelia има голям брой видове fitotelmata, които улавят водата в централен резервоар и / или в аксилите на листата. Тези малки водни тела могат да функционират като микробибитати за голямо разнообразие от водни организми.
По този начин, чрез резервоарите си с фитотелмата вода, добра част от бромелиите предлага идеални условия за влажност, температура, храна и защитен подслон срещу хищници, подкрепящи сложни общности на асоциирани организми.
Сред тях са водорасли, бактерии, гъби, микроскопични едноклетъчни животни, малки ракообразни, паяци, водни насекоми, мекотели, нематоди, жаби, гущери, игуани и други.
Предимствата на наличието на резервоари за вода за видове от рода Bromeliad са наличието и резервирането не само на вода, но и на хранителни вещества като прости химически съединения, които вече са разградени от разлагачи (бактерии и гъби), които живеят във фитотелмата и които те се абсорбират директно от листните трихоми.
Терариуми в бромелии
Листовидните аксили на много видове бромелии не задържат вода, а са влажни места с разлагащ се органичен материал.
Тези аксиларни места се трансформират в терариумни микробиотати, които осигуряват подслон за малки сухоземни животни като скорпиони, червеи, змии и различни влечуги.
CAM метаболизъм
Киселинният метаболизъм Crassulaceae или CAM (от английски: Crassulaceae Acid Metabolism) е специален вид метаболизъм, който някои растения представят.
Повечето растения абсорбират и фиксират CO 2 през деня. В растенията с метаболизъм на CAM тези два процеса - усвояването на CO 2 и неговото фиксиране в органични въглехидратни съединения - протичат отделно в две фази.
В CAM метаболизъм, СО 2, необходима за фотосинтеза се абсорбира една нощ и се съхранява в клетъчни вакуоли като ябълчена киселина. На следващия ден CO 2 се освобождава от ябълчната киселина и се използва при производството на въглехидрати, медиирани от слънчева светлина.
Този механизъм позволява адаптивното предимство на пестенето на вода, тъй като през дневните часове на по-голямо слънчево облъчване и максимални температури растенията могат да задържат стомасите си затворени и следователно могат да сведат до минимум загубата на вода чрез изпотяване.
Репродуктивни адаптации
Растенията от рода Bromelia имат два механизма на възпроизводство, единият сексуален, а другият асексуален.
Полово размножаване
Сексуалното размножаване, осъществявано чрез цветя и сексуални гамети, е неефективен процес при бромелиите, тъй като цъфтежът им настъпва в периоди от 2 до 10, 20 и до 30 години и има вероятност растението да умре преди да се възпроизведе.
За да компенсират този очевиден недостатък, бромелиите имат няколко механизма, които функционират като атрактори за опрашващи агенти, които обикновено са колибри и насекоми.
Синхронизирани с най-активните и фуражни етапи на колибри, бромелиите отделят по-концентриран и привлекателен нектар.
След етапа на най-голяма активност на колибри част от този нектар се спуска през оста, която поддържа цветята и работи като атрактор за насекомите.
Чрез тези механизми растението насърчава увеличаване на броя на опрашителите и се гарантира кръстосано опрашване или транспортиране на цветен прашец от едно растение в друго.
Безполово размножаване
Асексуалното размножаване се осъществява чрез вегетативни форми като дъщерни растения, листа или други части на растението.
Дъщерните растения са точни реплики на възрастното родителско растение (клонинги), което то може да произведе. Относителните растения произвеждат дъщерни растения в различен брой веднага след цъфтежа.
Когато децата или листата на растенията попаднат на субстрат, те произвеждат корени, фиксират се и растат, развивайки друго растение със същото генетично натоварване като относителното растение. Дъщерните растения растат на същото място, където е нараснало относителното растение, с много голяма вероятност за оцеляване.
Тези два репродуктивни механизма на бромелиите са подсилени и водят до успешен резултат.
Асоциации с животни
Видът на фауната, свързана с бромелиите, зависи от степента на излагане на сухопътни и въздушни хищници, екстремни фактори на околната среда, като например силни ветрове или интензивна слънчева радиация.
Бромелиите, които растат в средния балдахин (с височина от 2 до 4 м над основната линия), са тези, които предлагат най-добрите условия за живот на земноводни и влечуги.
Myrmecophilia
Терминът мирмекофилия буквално означава „любов към мравки“ и се отнася до взаимните асоциации с мравки. Между бромелии и мравки съществува тясна връзка.
Бромелиите осигуряват безопасно местообитание и храна за мравки; мравките енергично защитават мястото си на установяване, но освен това отпадъците им - изпражнения и мъртви мравки - изхвърлени във водния резервоар, служат като хранителни вещества за растението.
Опасност от изчезване
Няколко изследователи съобщават за опасността от изчезване, на което са изложени бромелии. Това е така, защото повечето от тези растения са епифити и растат на дървета, много пъти се считат за инвазивни паразитни плевели и се унищожават от земеделски стопани и градинари.
Вече видяхме, че епифитните бромелии използват само дървета като опора и опора; корените му нямат функции за усвояване на хранителни вещества и вода. Те не са паразитни растения.
Унищожаването на бромелиевите местообитания, като крайбрежните мангрови гори и тропическите облачни гори, чрез обезлесяването, сечта и мега изкопаването и безразборната употреба без мерки за опазване на техните цветя, листа и цялото растение като декоративни, причинява изчезването на тези растения,
Грижа за отглеждането му
Бромелиите трябва да се отглеждат на дървесни стволове със средно излагане на слънце и резервоарът им трябва да се съхранява пълен с вода. Температурата трябва да се колебае между 20 и 35 градуса по Целзий, в зависимост от конкретния вид.
В резервоара могат да се добавят много разредени разтвори на компост, хранителни соли и водорасли, но като цяло отглеждането на открито не изисква много грижи.
В допълнение към животинския детрит, падането на листа, клонки и други растителни части от горния балдахин в резервоара за вода, произвежда достатъчно хранителни вещества за растението.
Препратки
- Armbruster, P., Hutchison, RA и Cotgreave, P. (2002). Фактори, влияещи върху структурата на общността в фауната на танковите бромелиади в Южна Америка. Oikos. 96: 225-234. doi: 10.1034 / j.1600-0706.2002.960204.x
- Dejean, A., Petitclerc, F., Azémar, F., Pelozuelo, L., Talaga, S., Leponce, M. and Compin, A. (2017). Воден живот в неотропични навеси на дъждовна гора: Техники, използващи изкуствени фитотелмати за изследване на безгръбначни общности. Rendus Biologies. 341 (1): 20-27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
- Dejean, A., Talaga, S. и Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad поддържат високо вторично производство в неотропични гори. Водни науки. 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
- Frank, JH и Lounibos, LP (2009). Насекоми и съюзници, свързани с бромелии: преглед. Отзиви за земни членестоноги. 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
- Hietz, P., Ausserer, J. and Schindler, G. (2002). Растеж, съзряване и оцеляване на епифитни бромелии в мексиканска облачна гора. Списание за тропическа екология. 18 (2): 177-191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
- Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. и Campo Divino, A. (2017). Водни безгръбначни, свързани с бромелии в фрагменти от Атлантическите гори. Biota Neotrop. 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
- Вагнер, К. и Зоц, Г. (2018). Растящи bromeliads в един променящ се свят: Ефектът на повишени CO 2 и различна водоснабдяване върху растежа и хранителни отношения. Растителна биология J. 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708