BROMELIAD: OMINAISUUDET, SUKUPUUTTOON VAARA, LISÄÄNTYMINEN - BIOLOGIA - 2026

Bromelia on kasvisuku, joka on kotoisin Amerikan mantereen trooppiselta alueelta, nimeltään Guiana Shield Venezuelassa, joka kuuluu Bromeliaceae-sukuun. Saman Bromeliaceae-perheen muiden sukujen kasveja kutsutaan kuitenkin yleensä bromeliadiksi.

Bromeliad-suvun kasvit eroavat toisistaan ​​sillä, että niissä on nahkaisia, nauhan muotoisia vihreän ja punaisen värisiä lehtiä, näyttäviä panniculus-kukkia ja marjamaisia ​​hedelmiä. Suurin osa bromeliadeista täyttää tärkeän ekosysteemitoiminnon, koska ne pystyvät varastoimaan vettä säiliömäisessä rakenteessa, jonka ne muodostavat lehtineen.

Kuva 1. Guzmania-suvun bromeliad Costa Ricassa. Lähde: Rodtico21, Wikimedia Commonsista

Nämä vesisäiliöt edustavat mielenkiintoista mekanismia kasvin sopeutumiseen ja selviytymiseen ja täyttävät tehtävän tarjota mikro-elinympäristö kasvien ja eläinten mikro-organismien yhteisöille (vesierohyönteiset, hämähäkit, nilviäiset, sammakkoeläimet, pienet matelijat ja pienet linnut).

Luokittelu

Bromeliad voidaan luokitella seuraaviin maihin riippuen:

Maanpäällinen: jos ne kasvavat maassa, Rupícolas tai saxícolas: jos ne elävät kivillä tai kivillä, ja

Epifyytit: jos ne elävät muissa kasveissa.

Kuva 2. Epifyyttinen bromeliad. Lähde: gailhampshire Cradleystä, Malvern, Iso-Britannia, Wikimedia Commonsin kautta

Maantieteellinen jakauma ja elinympäristö

Bromeliaceae-perhe koostuu noin 3170 lajista, jotka jakautuvat 58 sukuun, jotka sijaitsevat Yhdysvaltojen mantereella Yhdysvaltojen eteläosista Floridasta Argentiinaan, mutta pääasiassa Meksikossa, Belizessä, Guatemalassa, Panamassa, Antilleilla, Venezuelassa, Kolumbiassa ja vain Länsi-Afrikassa, Pitcarnia feliciana.

Bromeliad ovat suku, jossa on paljon maa- ja epifyyttisiä lajeja ja jotka asuvat lämpimässä trooppisessa ilmastossa 0–2 900 m merenpinnan yläpuolella, rannikkadyynien ja kosteiden trooppisten metsien alueella.

Nämä kasvit ovat onnistuneet sopeutumaan trooppisiin sademetsiin, tepuisten huippuihin, Andien ylängöihin, Karibianmeren rannikkoalueiden kserofyyttisiin alueisiin ja Floridan Yhdysvaltojen soihin.

Suuresta endemismistään johtuen bromeliad ovat yksi tärkeimmistä suvuista elinympäristössään, useimmiten trooppiset kosteet metsät.

Evolutionaarinen alkuperä

Bromeliadien alkuperästä on kaksi teoriaa. Laajimmin hyväksytty väittää, että varhaisessa oligoseenivaiheessa - planeetan geologisessa kehityksessä vaiheessa 33 miljoonaa vuotta sitten, jolloin maanosat olivat jo eronnut - pieni ryhmä kasveja, Venezuelan tepuisissa, aloitti monipuolistumisen, leviäminen ja kolonisaatio Yhdysvaltain mantereella.

Tepuis

Tepuit (useita Tepuy) ovat erityisen jyrkkiä ylätasoja, pystysuuntaisilla seinillä ja käytännöllisesti katsoen litteillä huipilla, jotka sijaitsevat Guiana Shieldissä, Venezuelan eteläpuolella. Ne ovat planeetan vanhimpia paljastuneita geologisia muodostelmia, jotka ovat peräisin Precambrian alueelta.

Sana Tepuy tulee Pemónin alkuperäiskielen sanasta, joka tarkoittaa "vuoristoa kotona jumalille".

Tepuit eivät muodosta ketjua, mutta ovat eristettyjä erikseen. Tämän eristysominaisuuden vuoksi tepuisilla on hyvin erityisiä ympäristöjä, joissa kehitetään ainutlaatuisia kasvi- ja eläinmuotoja.

Morfologiset ominaisuudet

Bromelia-suvun kuvasi alun perin ruotsalainen kasvitieteilijä ja eläintieteilijä Carolus Linnaeus (1707-1778), elävien olentojen luokituksen (taksonomia) luonti. Bromeliad-nimi annettiin ruotsalaisen kasvitieteilijän Olof Bromeliuksen (1639-1705) kunniaksi.

Bromelia-sukuun kuuluvat lajit ovat pensaita kasveja, joilla on tietty rakenteellinen monimutkaisuus ja elinympäristön pysyvyys.

Alla on Bromeliad-suvun kasvien yksinkertaistettu yleinen morfologinen kuvaus.

juuri

Epifyyttisissä (elää muilla kasveilla) ja rupikoloisilla (kivillä elävillä) bromeliadeilla juurakoiden tai piikkien juuret ovat pienet ja niiden on kyettävä tarttumaan muihin substraatteihinsa kuin maaperään.

Varsi

Ne ovat kynttiläkasveja (varreton) tai hiukan kaulaarisia (lyhyet varret) kasveja. Tätä ilmiötä kutsutaan vegetatiiviseksi pelkistykseksi.

lehdet

Bromeliadeilla on pitkät, kapeat, nauhan muotoiset lehdet, jotka ovat kirkkaan vihreitä ja punaisia, nahkaa. Lehden reuna on hammastettu, reunassa on piikkejä.

Lehtiä on lukuisia, pystysuoria ja suurimmassa osassa bromeliadeja ne on järjestetty erittäin tiukasti, limittyen ruusukkeen muotoon.

Tämän tosiasian ansiosta heillä on melkein ainutlaatuinen Bromeliaceae-perheen morfologinen ominaisuus: säiliömäisen rakenteen (fitotelmata) kehittäminen, jossa kerätään sadevettä ja orgaanista ainetta, mikä luo elinympäristön mikro-organismeille, hyönteisille, hämähäkkeille, nilviäisille, sammakkoeläimet, sen lisäksi, että se toimii ruoana pienille matelijoille ja linnuille.

kukat

Bromeliad-kukailla on lihaisia ​​terälehtiä, ne kasvavat ryhmissä, lyhyellä akselilla tai nivelkaudella. Ne ovat erittäin houkuttelevia kukkia katsottavaksi. Kukinnot vaihtelevat suuresti muodon, koon ja värin mukaan.

hedelmä

Marjamäiset hedelmät, erivärisiä, keltaisia ​​tai vaaleanpunaisia, lihaisia ​​ja litistettyjä siemeniä.

Kuva 3. Bromeliad-kukinta. Lähde: GeraldoBARBOZA, Wikimedia Commonsista

Ekofysiologiset ominaisuudet

Adaptiivinen säteily

Bromeliadien sanotaan olevan menestyviä kasveja selviytymisestä ja asuttamisesta monille eri alueille Amerikassa. Tämä menestys selittyy sen korkealla sopeutumiskyvyllä.

Adaptiivinen säteily on biologisen evoluution prosessi, joka kuvaa yhden tai useamman lajin nopeaa spesifikaatiota ja täyttää käytettävissä olevat ekologiset markkinaraot. Tepuiden yläosat ovat paikkoja, joilla on erittäin epäsuotuisat olosuhteet kasvien kehitykselle.

Kuva 4. Kukenan tepui Venezuelassa. Lähde: Paolo Costa Baldi, Wikimedia Commonsista

Sateita on runsaasti, kivinen maaperä ei salli tunkeutumista eikä pidä vettä. Auringon säteilytys on erittäin intensiivistä (koska Guyanan kilpi ylittää maan päiväntasaajan viivan) ja lämpötilan vaihtelut päivän ja yön välillä ovat erittäin suuret.

Tepuisissa kasvien kasvien on kyettävä kehittymään ympäristöissä, joissa on ravinteita, heikko auringon säteily ja kosteus, mutta maaperän veden saatavuus on heikko. Näistä syistä tepuisissa on suuria kasvillisuuden alueita.

Sopeutumismekanismit

Bromeliadit selviävät kaikista näistä vaikeuksista, joita valtaosa kasveista ei pysty selviytymään, seuraavien sopeutumismekanismien avulla.

Erikoistuneiden trikoomien olemassaolo

Trichomit ovat epidermaaliset lisäkerakenteet papillajen, karvojen tai vaakojen muodossa. Ne voivat toimia suojana ultraviolettisäteilyltä. Lisäksi ne erittävät aineita, jotka toimivat suojana petoeläimiä vastaan, houkuttelevat pölyttäjiä, ovat antibakteerisia tai antifungaalisia.

Bromelia-suvun epifyyttisissä kasveissa lehtien trikiomilla on tärkeä tehtävä absorboida fytotelmin vesi ja ravinteet. Joissakin säiliöttömissä bromeliadeissa harmahtavat trikomit absorboivat kosteutta ja ravintoaineita ja suojaavat liialliselta trooppiselta auringonsäteilyltä heijastaen tulevaa valoa (esim. Tillandsia-suvun bromidiat).

Fitotelmata

Fitotelmat muodostuvat vesistöjen tai vesistöjen joukosta muissa kuin vesieliöissä. Ne muodostuvat rakenteissa, kuten muunnetuilla lehdillä, lehtilehdillä, kukilla, rei'itetyillä sisäosilla, onteloilla runkoissa.

Kuva 5. Bromeliadin keskitankisäiliö. Lähde:

Bromelia-suvulla on suuri joukko fitotelmata-lajeja, jotka vangitsevat vettä keskisäiliöön ja / tai lehtiakseliin. Nämä pienet vesimuodostumat voivat toimia mikroelinympäristöinä monille vesieliöille.

Tällä tavalla hyvä osa bromeliadeista tarjoaa fitotelmata-vesisäiliöidensä kautta ihanteelliset olosuhteet kosteudelle, lämpötiloille, ruoalle ja suojaa petoeläimiltä, ​​mikä tukee liittyvien organismien monimutkaisia ​​yhteisöjä.

Näihin kuuluvat muun muassa levät, bakteerit, sienet, mikroskooppiset yksisoluiset eläimet, pienet äyriäiset, hämähäkit, vesierohyönteiset, nilviäiset, nematodit, sammakot, liskoja, iguaanit.

Bromeliad-suvun lajien vesisäiliöiden etuna on paitsi veden, myös ravinteiden, kuten hajottajien (bakteerien ja sienten) jo hajottamien ravinteiden, saatavuus ja varanto, jotka elävät fytotelma-alueella ja jotka ne imeytyvät suoraan lehtitrikomeihin.

Terraariumit bromeliadeissa

Monien bromeliadilajien lehtien akselit eivät pidä vettä, vaan ovat kosteita paikkoja, joissa orgaaninen aine hajoaa.

Nämä aksillaariset paikat muuttuvat terraariummikro-elinympäristöiksi, jotka tarjoavat suojan pienille maaeläimille, kuten skorpioneille, matoille, käärmeille ja valikoille matelijoille.

CAM-aineenvaihdunta

Crassulaceae-happo-aineenvaihdunta tai CAM (englannista: Crassulaceae Acid Metabolism) on erityinen metabolian tyyppi, jota jotkut kasvit esiintyvät.

Useimmat kasvit imevät ja korjata CO ₂ päivän aikana. Laitoksessa, CAM aineenvaihdunta, näiden kahden prosessin - absorptio CO ₂ ja sen kiinnittäminen orgaanisten hiilihydraattiyhdisteet - esiintyä erikseen kahdessa vaiheessa.

CAM-aineenvaihdunta, CO ₂ tarvitaan fotosynteesiä absorboituu yön yli ja tallennetaan solun onteloita kuin omenahappo. Seuraavan päivänä, vapautunut CO ₂ omenahapon ja sitä käytetään tuotannon hiilihydraatti välittämien auringonvalossa.

Tämä mekanismi sallii veden säästämisen mukautuvan edun, koska päiväaikana, jolloin aurinko säteilytetään voimakkaammin ja maksimilämpötilat, kasvit voivat pitää stomaattiaan kiinni ja siten minimoida veden menetykset hikoilun kautta.

Lisääntymissopeutumiset

Bromelia-suvun kasveilla on kaksi lisääntymismekanismia: yksi sukupuolinen ja toinen aseksuaalinen.

Seksuaalinen lisääntyminen

Kukkien ja sukupuolielinten kautta suoritettu sukupuolinen lisääntyminen on tehoton prosessi bromeliadeissa, koska niiden kukinta tapahtuu 2–10, 20 ja jopa 30 vuoden ajanjaksoina, ja on mahdollista, että kasvi kuolee. ennen jäljentämistä.

Tämän ilmeisen haitan kompensoimiseksi bromeliadeilla on useita mekanismeja, jotka toimivat houkuttelijoina pölyttäville aineille, jotka ovat yleensä kolibrit ja hyönteiset.

Synkronoituna kolibrin aktiivisimpien ja ravitsevien vaiheiden kanssa, bromeliaatit erittävät keskittyneemmän ja houkuttelevamman nektarin.

Kolibrilajien suurimman toiminnan vaiheen jälkeen osa tästä nektarista laskeutuu akselin kautta, joka tukee kukkia ja toimii vetäjänä hyönteisille.

Näiden mekanismien avulla kasvi edistää pölyttäjien määrän kasvua ja taataan ristitöin pölytyminen tai siitepölyn kuljetus laitokselta toiselle.

Suvuton lisääntyminen

Aseksuaalinen lisääntyminen tapahtuu kasvullisten muotojen, kuten tytärkasvien, lehtien tai muiden kasviosien, kautta.

Tytärkasvit ovat aikuisen vanhemman kasvin (kloonien) tarkkoja kopioita, joita se voi tuottaa. Suhteelliset kasvit tuottavat tytärkasveja vaihtelevassa määrin heti kukinnan jälkeen.

Kun kasvien lapset tai lehdet putoavat substraatille, ne tuottavat juuria, kiinnittyvät itseensä ja kasvavat, kehittäen toisen kasvin, jolla on sama geneettinen kuormitus kuin suhteellisen kasvin kanssa. Tytärkasvit kasvavat samassa paikassa, jossa suhteellinen kasvi on kasvanut, erittäin todennäköisellä selviytymisellä.

Bromeliadien näitä kahta lisääntymismekanismia vahvistetaan ja ne johtavat onnistuneeseen lopputulokseen.

Yhteydet eläimiin

Bromeliadeihin liittyvä eläimistön tyyppi riippuu muun muassa maaperälle ja petoeläimille altistumisen asteesta, äärimmäisistä ympäristötekijöistä, kuten voimakkaista tuuleista tai voimakkaasta auringonsäteilystä.

Keskimmäisessä katossa (2–4 m korkealla lähtöviivan yläpuolelta) kasvavat bromellidit tarjoavat parhaat mahdolliset elinolosuhteet sammakkoeläimille ja matelijoille.

Myrmecophilia

Termi myrmecophilia tarkoittaa kirjaimellisesti "rakkautta muurahaisiin" ja viittaa keskinäisiin assosiaatioihin muurahaisten kanssa. Bromeliadien ja muurahaisten välillä on läheinen suhde.

Bromeliad tarjoavat turvallisen elinympäristön ja ruoan muurahaisille; muurahaiset puolustavat voimakkaasti sijoittautumispaikkaansa, mutta lisäksi vesisäiliöön upotetut jätteet - kuolleet muurahaiset - toimivat kasvin ravintoaineina.

Sukupuuttoon vaara

Useat tutkijat ovat ilmoittaneet sukupuuttoon vaarasta, jolle bromeliadit altistuvat. Tämä johtuu siitä, että suurin osa näistä kasveista on epipyyttejä ja kasvaa puissa. Usein niitä pidetään invasiivisina loisrikkakasveina, ja maanviljelijät ja puutarhurit tuhoavat ne.

Olemme jo nähneet, että epifyyttiset bromeliat käyttävät puita vain tukipisteenä; sen juurilla ei ole ravinteiden ja veden imeytymistä. Ne eivät ole loisten kasveja.

Bromeliad-elinympäristöjen, kuten rannikko mangroveviljojen ja trooppisten pilvimetsien tuhoaminen metsien hävittämisellä, hakkuilla ja megakaivoksella sekä niiden kukien, lehtien ja koko kasvin koristamaton käyttö ilman suojelutoimenpiteitä aiheuttaa näiden kasvien sukupuuttoon..

Hoito sen viljelystä

Bromeliadia olisi kasvatettava puutarhoilla, joilla on keskimääräinen aurinko, ja niiden säiliön tulisi olla täynnä vettä. Lämpötilan tulisi vaihdella välillä 20-35 celsiusastetta, lajista riippuen.

Säiliöön voidaan lisätä erittäin laimeita kompostin, ravintoaineiden suolojen ja levien liuoksia, mutta ulkona kasvaminen ei yleensä vaadi paljon hoitoa.

Eläinten rappeutumisen lisäksi lehtien, oksien ja muiden kasviosien putoaminen vesisäiliön yläkatosta tuottaa tarpeeksi ravinteita kasvelle.

Viitteet

1. Armbruster, P., Hutchison, RA ja Cotgreave, P. (2002). Yhteisön rakenteeseen vaikuttavat tekijät Etelä-Amerikan säiliöbromidiadun eläimistössä. Oikos. 96: 225 - 234. doi: 10.1034 / j.1600-0706.2002.960204.x
2. Dejean, A., Petitclerc, F., Azémar, F., Pelozuelo, L., Talaga, S., Leponce, M. ja Compin, A. (2017). Vesielämä neotrooppisten sademetsien katoksissa: Tekniikat, joissa käytetään keinotekoista kasvimateriaa selkärangattomien yhteisöjen tutkimiseen. Rendus Biologies. 341 (1): 20 - 27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. ja Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad ylläpitävät korkeaa toissijaista tuotantoa neotrooppisissa metsissä. Vesitieteet. 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
4. Frank, JH ja Lounibos, LP (2009). Bromeliadeihin liittyvät hyönteiset ja liittolaiset: arvostelu. Terrestrial niveljalkaisten arvostelut. 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
5. Hietz, P., Ausserer, J. ja Schindler, G. (2002). Epifyyttisten bromeliadien kasvu, kypsyminen ja selviytyminen Meksikon pilvimetsässä. Lehti Tropical Ecology. 18 (2): 177 - 191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. ja Campo Divino, A. (2017). Bromeliadiin liittyvät vesieliöiset selkärangattomat Atlantin metsien sirpaleissa. Biota Neotrop. 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagner, K. ja Zotz, G. (2018). Epifyyttiset bromeliads muuttuvassa maailmassa: vaikutus koholla CO ₂ ja vaihtelevia vesi kasvuun ja ravinteiden suhteet. Plant Biology J. 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708