BROMELIAD: VLASTNOSTI, NEBEZPEČENSTVO VYHYNUTIA, ROZMNOŽOVANIE - BIOLÓGIE - 2025

Bromelia je rod rastlín pochádzajúcich z tropickej oblasti amerického kontinentu zvaný Guiana Shield vo Venezuele, patriaci do čeľade Bromeliaceae. Rastliny iných rodov rovnakej rodiny Bromeliaceae sa však bežne nazývajú bromeliad.

Rastliny rodu Bromeliad sa vyznačujú kožovitými listami v tvare stuhy zelenej a červenej farby, nápadnými kvetmi panniculus a bobuľovitým ovocím. Prevažná väčšina bromeliadov plní dôležitú funkciu ekosystému kvôli svojej schopnosti ukladať vodu v nádrži podobnej štruktúre, ktorú tvoria s ich listami.

Obrázok 1. Bromeliad z rodu Guzmania v Kostarike. Zdroj: Rodtico21, z Wikimedia Commons

Tieto vodné nádrže predstavujú zaujímavý mechanizmus prispôsobenia a prežitia rastliny a plnia funkciu poskytovania mikro biotopu pre spoločenstvá rastlinných a živočíšnych mikroorganizmov (vodný hmyz, pavúky, mäkkýše, obojživelníky, malé plazy a malé vtáky).

klasifikácia

Podľa toho, kde žijú, môžu byť bromeliady klasifikované do:

Pozemské: ak rastú na zemi,

Rupícolas alebo saxícolas: ak žijú na kameňoch alebo skalách a

Epifyty: ak žijú na iných rastlinách.

Obrázok 2. Epifytický bromeliad. Zdroj: gailhampshire z Cradley, Malvern, UK, prostredníctvom Wikimedia Commons

Geografická distribúcia a biotop

Rodina Bromeliaceae sa skladá z približne 3 170 druhov distribuovaných v 58 rodoch, ktoré sa nachádzajú na americkom kontinente od južných Spojených štátov na Floride po Argentínu, ale najmä v Mexiku, Belize, Guatemale, Paname, Antilách, Venezuele, Kolumbii a iba druhy existujúce v západnej Afrike, Pitcarnia feliciana.

Bromeliady sú rody s veľkým počtom suchozemských a epifytických druhov, ktoré obývajú teplé tropické podnebie od 0 do 2 900 m nad morom, v pobrežných dunách a vlhkých tropických lesoch.

Týmto rastlinám sa podarilo prispôsobiť tropickým dažďovým pralesom, vrcholom tepuis, andskej vysočine, xerofytickým oblastiam pobrežia Karibského mora a močiarom Spojených štátov amerických na Floride.

Vzhľadom na vysoký stupeň endemizmu tvoria bromeliady jednu z najdôležitejších rodov v rámci svojho prirodzeného prostredia, najčastejšie vlhkých tropických pralesov.

Evolučný pôvod

Existujú dve teórie o pôvode bromeliadov. Najčastejšie prijímané tvrdenia potvrdzujú, že v ranom oligocéne - v štádiu geologického vývoja planéty pred 33 miliónmi rokov, v ktorom sa už kontinenty oddelili - začala malá diverzifikácia rastlín v tepuisskej Venezuele, šírenie a kolonizácia na americkom kontinente.

tepuis

Tepuy (množné číslo z Tepuy) sú obzvlášť strmé plošiny so zvislými stenami a prakticky plochými vrcholmi, ktoré sa nachádzajú v Guyanskom štíte južne od Venezuely. Sú to najstaršie exponované geologické útvary na planéte, ktoré pochádzajú z Prekambrie.

Slovo Tepuy pochádza zo slova z pôvodného jazyka Pemón, čo znamená „horský domov bohov“.

Tepuis netvorí reťaz, ale je izolovaný jednotlivo. Vďaka tejto izolačnej vlastnosti majú tepuis veľmi konkrétne prostredie, v ktorom sa vyvíjajú jedinečné formy života rastlín a zvierat.

Morfologické vlastnosti

Rod Bromelia pôvodne opísal Carolus Linnaeus, švédsky botanik a zoológ (1707-1778), tvorca klasifikácie živých bytostí (taxonómia). Meno Bromeliad bolo pridelené na počesť švédskeho botanika Olofa Bromeliusa (1639 - 1705).

Druhy rodu Bromelia sú huňaté rastliny s určitou štrukturálnou zložitosťou a pretrvávaním biotopu.

Nižšie je uvedený zjednodušený všeobecný morfologický opis rastlín rodu Bromeliad.

koreň

V epifytických (žijúcich na iných rastlinách) a rupikóznych (žijúcich na skalách) bromeliadoch sú podzemky oddenka alebo stoloniferózne korene malé a musia mať maximálnu schopnosť uchopiť svoje substráty iné ako pôda.

kmeňové

Sú to akadukcie (bez kmeňa) alebo mierne caulescent (krátke stonky). Tento jav sa nazýva vegetatívna redukcia.

listy

Bromeliady majú dlhé, úzke listy so stuhou v tvare stuhy, ktoré sú jasne zelené a červené, kožovité. Okraj listu je zúbkovaný, okraj má tŕne.

Listy sú početné, vzpriamené a vo veľkej väčšine bromeliadov sú usporiadané veľmi pevne a prekrývajú sa v podobe rozety.

Táto skutočnosť im umožňuje mať takmer jedinečnú morfologickú charakteristiku rodiny Bromeliaceae: vývoj nádrže podobnej štruktúry (fitotelmata), v ktorej sa zhromažďujú dažďové vody a organické látky, čo vytvára prostredie pre mikroorganizmy, hmyz, pavúkovce, mäkkýše, obojživelníky okrem toho, že slúžia ako potrava pre malé plazy a vtáky.

kvety

Bromeliadové kvety majú mäsité lístky, pestujú sa v skupinách, na krátkej osi alebo lane. Sú to veľmi atraktívne kvety na pohľad. Kvetenstvo sa veľmi líši tvarom, veľkosťou a farbou.

ovocný

Bobuľovité ovocie rôznych farieb, žlté alebo ružové, mäsité a so sploštenými semenami.

Obrázok 3. Bromeliad kvetenstvo. Zdroj: GeraldoBARBOZA, z Wikimedia Commons

Ekofyziologické charakteristiky

Adaptívne žiarenie

Bromeliady sú považované za úspešné rastliny, ktoré prežili a kolonizovali mnoho rôznych oblastí Ameriky. Tento úspech sa vysvetľuje vysokou adaptabilitou.

Adaptívne žiarenie je proces biologickej evolúcie, ktorý popisuje rýchlu špekuláciu jedného alebo viacerých druhov a zapĺňa dostupné ekologické výklenky. Vrcholy tepuis sú miesta s veľmi nepriaznivými podmienkami pre vývoj rastlín.

Obrázok 4. Kukenan tepui vo Venezuele. Zdroj: Paolo Costa Baldi, z Wikimedia Commons

Zrážky sú hojné, skalnatá pôda nedovoľuje prenikanie ani nezachováva vodu. Slnečné žiarenie je veľmi intenzívne (keďže Guiana Shield prechádza zemskou rovníkovou čiarou) a kolísanie teploty medzi dňom a nocou je veľmi vysoké.

Rastliny, ktoré rastú v tepuis, musia byť schopné sa rozvíjať v prostrediach chudobných na živiny, vysoké slnečné žiarenie a vlhkosť, ale nízku dostupnosť pôdnej vody. Z týchto dôvodov sú v tepuis veľké oblasti bez vegetácie.

Mechanizmy prispôsobenia

Bromeliady prekonávajú všetky tieto ťažkosti, ktoré veľká väčšina rastlín nemôže prekonať, pomocou nasledujúcich adaptačných mechanizmov.

Existencia špecializovaných trichómov

Trichómy sú epidermálne doplnkové štruktúry vo forme papíl, chlpov alebo šupín. Môžu slúžiť ako ochrana pred ultrafialovým žiarením. Ďalej vylučujú látky, ktoré slúžia ako ochrana pred dravcami, priťahujú opeľovače, sú antibakteriálne alebo protiplesňové.

V epifytických rastlinách rodu Bromelia majú trichómy listov dôležitú funkciu absorpcie vody a živín fytotelmu. V niektorých bezcistrových bromeliadoch sivastranné trichómy absorbujú vlhkosť a výživné látky a chránia pred nadmerným slnečným žiarením tropickým odrazom dopadajúceho svetla (napr. Bromeliady z rodu Tillandsia).

Fitotelmata

Fitotelmata sú tvorené súborom telies alebo nánosov vody v nevodných rastlinách. Vytvárajú sa v štruktúrach, ako sú napríklad upravené listy, listové listy, kvety, perforované internody, dutiny v kmeňoch.

Obrázok 5. Centrálne skladovanie bromeliadu. Zdroj: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Rod Bromelia má veľké množstvo druhov Fitotelmata, ktoré zachytávajú vodu v centrálnej nádrži a / alebo v listových osách. Tieto malé vodné útvary môžu fungovať ako mikrohabitáty pre celý rad vodných organizmov.

Týmto spôsobom veľká časť bromeliadov ponúka prostredníctvom svojich nádrží fitotelmátovej vody ideálne podmienky pre vlhkosť, teplotu, jedlo a ochranný kryt pred dravcami, ktorý podporuje zložité spoločenstvá pridružených organizmov.

Medzi ne patria riasy, baktérie, huby, mikroskopické jednobunkové zvieratá, malé kôrovce, pavúky, vodný hmyz, mäkkýše, nematódy, žaby, jašterice, leguány.

Výhodou vodných nádrží pre druhy rodu Bromeliad je dostupnosť a zásoba nielen vody, ale aj živín, ako sú jednoduché chemické zlúčeniny, ktoré sa už rozkladajú rozkladom (baktérie a huby), ktoré žijú vo fytotelme a ktoré priamo sa absorbujú listovými trichómami.

Terária v bromeliadoch

Listové axily mnohých druhov bromeliadov nezachovávajú vodu, ale sú to vlhké miesta s rozkladajúcim sa organickým materiálom.

Tieto axilárne miesta sa transformujú na terarijné mikrobity, ktoré poskytujú útočisko pre malé suchozemské zvieratá, ako sú škorpióny, červy, hady a rôzne plazy.

Metabolizmus CAM

Metabolizmus kyseliny Crassulaceae alebo CAM (z angličtiny: metabolizmus kyseliny Crassulaceae) je špeciálny druh metabolizmu, ktorý niektoré rastliny obsahujú.

Väčšina rastlín absorbovať a opraviť CO ₂ v priebehu dňa. V rastlinách sa CAM metabolizmu, tieto dva procesy - absorpcie CO ₂ a jeho fixácia v organických zlúčeninách sacharidov - sa vyskytujú oddelene v dvoch fázach.

V CAM metabolizmu, CO ₂ potrebný pre fotosyntézu je absorbovaný cez noc a uložené v bunkových vakuoly sú kyselina jablčná. Ďalší deň, CO ₂ sa uvoľňuje z kyseliny jablčnej a použité vo výrobe sacharidov sprostredkovaných slnečným svetlom.

Tento mechanizmus umožňuje prispôsobivú výhodu úspory vody, pretože v denných hodinách väčšieho slnečného žiarenia a maximálnych teplôt môžu rastliny udržať svoju stomatu zatvorenú, a preto môžu minimalizovať stratu vody potením.

Reprodukčné úpravy

Rastliny rodu Bromelia majú dva mechanizmy rozmnožovania, jeden sexuálny a druhý asexuálny.

Sexuálna reprodukcia

Sexuálna reprodukcia uskutočňovaná prostredníctvom kvetov a sexuálnych gamét je v broméliadoch neúčinným procesom, pretože k ich rozkvetu dochádza v období 2 až 10, 20 a až 30 rokov a existuje možnosť, že rastlina zomrie. pred reprodukciou.

Na kompenzáciu tejto zjavnej nevýhody majú bromeliady niekoľko mechanizmov, ktoré pôsobia ako atraktory opeľovacích činidiel, ktorými sú zvyčajne kolibríky a hmyz.

Vďaka bromeliadom, ktoré sú synchronizované s najaktívnejšími a najmladšími štádiami kolibriakov, vylučujú koncentrovanejší a atraktívnejší nektár.

Po fáze najväčšej aktivity kolibríkov, časť tohto nektáru zostupuje osou, ktorá nesie kvety a pôsobí ako lákavý hmyz.

Prostredníctvom týchto mechanizmov rastlina podporuje zvýšenie počtu opeľovačov a je zaručené vzájomné opeľovanie alebo transport peľu z jednej rastliny do druhej.

Nepohlavné rozmnožovanie

K assexuálnej reprodukcii dochádza prostredníctvom vegetatívnych foriem, ako sú dcérske rastliny, listy alebo iné časti rastlín.

Dcérske rastliny sú presnými replikami dospelých rodičovských rastlín (klonov), ktoré môže produkovať. Relatívne rastliny produkujú dcérske rastliny v rôznom počte hneď po kvitnutí.

Keď deti alebo listy rastlín padajú na substrát, vytvárajú korene, samy sa usadzujú a rastú, vyvíjajú ďalšiu rastlinu s rovnakou genetickou záťažou ako relatívna rastlina. Dcérske rastliny rastú na rovnakom mieste, kde rastie relatívna rastlina, s veľmi vysokou pravdepodobnosťou prežitia.

Tieto dva reprodukčné mechanizmy bromeliadov sú posilnené a vedú k úspešnému výsledku.

Vzťahy so zvieratami

Druh fauny spojenej s bromeliadmi závisí okrem iného od stupňa vystavenia pozemným a vzdušným predátorom, od extrémnych faktorov prostredia, ako sú silný vietor alebo intenzívne slnečné žiarenie.

Bromeliady, ktoré rastú v strednej časti vrchlíka (2 až 4 m vysoko nad základnou čiarou), ponúkajú tie najlepšie životné podmienky pre obojživelníky a plazy.

Myrmecophilia

Termín myrmecophilia doslova znamená „láska k mravcom“ a týka sa vzájomných vzťahov s mravcami. Medzi bromeliadmi a mravcami existuje úzky vzťah.

Bromeliady poskytujú bezpečné prostredie a potravu pre mravce; mravce dôrazne bránia svoje miesto usadenia, ale navyše ich odpad - výkaly a mŕtve mravce - vyhodené do nádrže na vodu, slúžia ako živiny pre rastlinu.

Nebezpečenstvo vyhynutia

Niekoľko vedcov uviedlo nebezpečenstvo vyhynutia, ktorému sú bromeliady vystavené. Dôvodom je skutočnosť, že väčšina týchto rastlín sú epifyty a rastú na stromoch, mnohokrát sa považujú za invázne buriny a vyhladzujú ich poľnohospodári a záhradníci.

Už sme videli, že epifytické bromeliady používajú stromy iba ako miesto podpory a podpory; jeho korene nemajú absorpciu živín a vody. Nie sú to parazitárne rastliny.

Zničenie biotopov bromeliadu, ako sú pobrežné mangrovy a tropické oblakové lesy, odlesňovaním, ťažbou dreva a mega ťažbou a nerozvážne využívanie kvetov, listov a celej rastliny ako okrasných stromov, spôsobuje vyhynutie týchto rastlín. ,

Starostlivosť o jeho kultiváciu

Bromeliady by sa mali pestovať na kmeňoch stromov so stredným slnečným žiarením a ich nádrž by sa mala udržiavať plná vody. Teplota by sa mala pohybovať od 20 do 35 stupňov Celzia, v závislosti od konkrétneho druhu.

Do nádrže sa môžu pridať veľmi zriedené roztoky kompostu, výživných solí a rias, ale pestovanie vonku si zvyčajne nevyžaduje veľkú starostlivosť.

Okrem živočíšneho detritu, pádu listov, vetvičiek a iných častí rastlín z horného vrchlíka v nádrži na vodu vytvára dostatok živín pre rastlinu.

Referencie

1. Armbruster, P., Hutchison, RA a Cotgreave, P. (2002). Faktory ovplyvňujúce štruktúru spoločenstva v Južnej Amerike nádrže bromeliad fauna. 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. a Compin, A. (2017). Vodný život v neotropických dažďových pralesoch: Techniky využívajúce umelé fytotelmata na štúdium spoločenstiev bezstavovcov. Rendus Biologies. 341 (1): 20-27. doi: 10,016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. a Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad udržiava vysokú druhotnú výrobu v neotropických lesoch. Vodné vedy. 80 (2). doi: 10,1007 / s00027-018-0566-3
4. Frank, JH a Lounibos, LP (2009). Hmyz a spojenci spojené s bromeliadmi: prehľad. Recenzie suchozemských článkonožcov. 1 (2): 125-153. doi: 10,1163 / 18748308X414742
5. Hietz, P., Ausserer, J. a Schindler, G. (2002). Rast, dozrievanie a prežitie epifytických bromeliadov v mexickom oblačnom lese. Journal of Tropical Ecology. 18 (2): 177-191. doi: 10,1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. a Campo Divino, A. (2017). Vodné bezstavovce spojené s bromeliadmi vo fragmentoch Atlantického oceánu. Biota Neotrop. 17 (1): 1-7. doi: 10,1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagner, K. a Zotz, G. (2018). Epifytické bromeliady v meniacom sa svete: Vplyv zvýšeného CO ₂ a rôzneho prísunu vody na rast a vzťahy so živinami. Plant Biology J. 20: 636-640. doi: 10,1111 / plb.12708