BROMELIJA: ZNAČILNOSTI, NEVARNOST IZUMRTJA, RAZMNOŽEVANJE - BIOLOGIJA - 2026

Bromelia je rod rastlin, ki izvira iz tropskega območja ameriške celine, imenovanega Gvajanski ščit v Venezueli, ki pripada družini Bromeliaceae. Vendar pa rastline drugih rodov iste družine Bromeliaceae običajno imenujemo bromeliad.

Rastline iz rodu Bromeliad se odlikujejo po usnjastih, trakastih listih zelene in rdeče barve, izrazitih cvetov panniculusa in jagodičjastih plodov. Velika večina bromelijev izpolnjuje pomembno funkcijo ekosistema zaradi svoje sposobnosti skladiščenja vode v strukturi, podobni rezervoarjem, ki jo tvorijo s svojimi listi.

Slika 1. Bromelija iz rodu Guzmania v Kostariki. Vir: Rodtico21, iz Wikimedia Commons

Ti rezervoarji za vodo predstavljajo zanimiv mehanizem prilagajanja in preživetja rastline in izpolnjujejo funkcijo zagotavljanja mikro-habitata za skupnosti rastlinskih in živalskih mikroorganizmov (vodni insekti, pajki, mehkužci, dvoživke, majhni plazilci in majhne ptice).

Razvrstitev

Bromelije lahko razvrstimo glede na to, kje živijo:

Kopenski: če rastejo na tleh,

Rupícolas ali saxícolas: če živijo na kamnih ali skalah, in

Epifiti: če živijo na drugih rastlinah.

Slika 2. Epifitska bromelija. Vir: gailhampshire iz Cradleyja, Malvern, Združeno kraljestvo, prek Wikimedia Commons

Geografska razširjenost in habitat

Družino Bromeliaceae sestavlja približno 3.170 vrst, razporejenih v 58 rodov, ki se nahajajo na ameriški celini od juga ZDA na Floridi do Argentine, predvsem pa v Mehiki, Belizeju, Gvatemali, Panami, Antilih, Venezueli, Kolumbiji in edina vrsta v zahodni Afriki, Pitcarnia feliciana.

Bromeliadi so rod z velikim številom kopenskih in epifitskih vrst, ki naseljujejo toplo tropsko podnebje od 0 do 2900 m nadmorske višine, v obalnih sipinah in vlažnih tropskih gozdovih.

Te rastline so se uspele prilagoditi tropskim deževnim gozdom, vrhovom tepuisov, andskim visokogorjem, kserofitskim conam obal Karibskega morja in močvirjem zvezne države Florida.

Bromelijedi so zaradi visoke stopnje endemizma eden najpomembnejših rodov v njihovem habitatu, najpogosteje vlažni tropski gozdovi.

Evolucijski izvor

Obstajata dve teoriji o izvoru bromelija. Najbolj sprejeti trdijo, da je v zgodnjem oligocenu - odru geološkega razvoja planeta pred 33 milijoni let, v katerem so se celine že ločile - majhna skupina rastlin v tepuisu Venezuele začela diverzifikacijo, širjenje in kolonizacija na ameriški celini.

Tepuis

Tepui (množica Tepuy) so posebej strme planote, z navpičnimi stenami in praktično ravnimi vrhovi, ki se nahajajo v Gvajanskem ščitu, južno od Venezuele. So najstarejše izpostavljene geološke formacije na planetu, ki izvirajo iz predkambrijcev.

Beseda Tepuy izhaja iz besede iz avtohtonega jezika Pemón, ki pomeni "gorski dom bogovom".

Tepui ne tvorijo verige, temveč so ločeno izolirani. Zaradi te značilnosti izolacije imajo tepui zelo posebna okolja, kjer se razvijajo edinstvene oblike rastlinskega in živalskega življenja.

Morfološke značilnosti

Rod Bromelia je sprva opisal Carolus Linnaeus, švedski botanik in zoolog (1707-1778), ustvarjalec klasifikacije živih bitij (taksonomija). Ime Bromeliad je bilo dodeljeno v čast švedskemu botaniku Olofu Bromeliusu (1639-1705).

Vrste iz rodu Bromelia so grmovne rastline z določeno strukturno kompleksnostjo in obstojem habitata.

Spodaj je poenostavljen splošni morfološki opis rastlin iz rodu Bromeliad.

Koren

Bromeliade so epifitske (živijo na drugih rastlinah) in rupičaste (živijo na skalah) korenike korenike ali stolonifere, ki morajo imeti največjo zmožnost oprijemati svoje podlage, razen tal.

Steblo

So acaulecence (brez stebel) ali rahlo rahle (kratke stebla) rastline. Ta pojav imenujemo vegetativna redukcija.

Listi

Bromelije imajo dolge, ozke liste v obliki traku, ki so svetlo zelene in rdeče, usnjene. Rob lista je nazobčan, rob ima trnje.

Listi so številni, pokončni, v veliki večini bromelija pa so razporejeni zelo tesno, prekrivajo se v obliki rozete.

To dejstvo jim omogoča, da imajo skoraj edinstveno morfološko značilnost družine Bromeliaceae: razvoj tankovske strukture (fitotelmata), kjer se zbirajo deževnica in organske snovi, kar ustvarja življenjski prostor za mikroorganizme, žuželke, pahljače, mehkužce, dvoživke, poleg tega, da služijo kot hrana za male plazilce in ptice.

rože

Cvetovi bromelije imajo mesnate cvetne liste, rastejo v skupinah, na kratki osi ali mehkužici. So zelo privlačne rože na pogled. Socvetja se močno razlikujejo po obliki, velikosti in barvi.

Sadje

Jagodičasto sadje različnih barv, rumene ali rožnate, mesnate in s sploščenimi semeni.

Slika 3. Bromeliadno socvetje. Vir: GeraldoBARBOZA, iz Wikimedia Commons

Ekofiziološke značilnosti

Prilagodljivo sevanje

Za bromeliade naj bi bile uspešne rastline, saj so preživele in kolonizirale številna različna območja Amerike. Ta uspeh je razložen z visoko prilagodljivostjo.

Prilagodljivo sevanje je proces biološke evolucije, ki opisuje hitro specifikacijo ene ali več vrst in zapolnjuje razpoložljive ekološke niše. Vrhovi tepuisov so mesta z zelo neugodnimi pogoji za razvoj rastlin.

Slika 4. Kukenan tepui v Venezueli. Vir: Paolo Costa Baldi, z Wikimedia Commons

Padavine so obilne, kamnita tla ne dopuščajo infiltracije niti zadržujejo vode. Sončno obsevanje je zelo intenzivno (ker je Gvajanski ščit prečkal Zemljino ekvatorialno črto) in nihanje temperature med dnevom in nočjo je zelo veliko.

Rastline, ki rastejo v tepuisu, se morajo imeti možnost, da se razvijejo v okolju, ki ima slabe hranilne snovi, veliko sončnega obsevanja in vlažnosti, a nizka razpoložljivost tal v vodi. Zaradi teh razlogov so v tepujih velike površine, brez vegetacije.

Prilagoditveni mehanizmi

Bromelije premagajo vse te težave, ki jih velika večina rastlin ne more premagati z naslednjimi mehanizmi prilagajanja.

Obstoj specializiranih trihomov

Trichomi so strukture povrhnjice v obliki papile, dlake ali luske. Služijo lahko kot zaščita pred ultravijoličnim sevanjem. Poleg tega izločajo snovi, ki služijo kot obramba pred plenilci, privlačijo opraševalce, so protibakterijske ali protiglivične.

V epifitskih rastlinah rodu Bromelia imajo trihomi listov pomembno funkcijo absorpcije vode in hranilnih snovi fitotelma. Sivkasti trihomi v nekaterih bromelijah brez tankov absorbirajo vlago in hranila ter ščitijo pred prekomernim tropskim sončnim sevanjem z odsevanjem vpadne svetlobe (npr. Bromeliji iz rodu Tillandsia).

Fitotelmata

Fitotelmati so sestavljeni iz vodnih teles ali usedlin v nevodnih rastlinah. Oblikujejo se v strukturah, kot so spremenjeni listi, listne osi, cvetovi, perforirane internodije, votline v deblih.

Slika 5. Skladišče bromelija v centralnem rezervoarju. Vir: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Rod Bromelia ima veliko število fitotelmata, ki lovijo vodo v osrednji rezervoar in / ali v listje. Ta majhna vodna telesa lahko delujejo kot mikrohabitati za najrazličnejše vodne organizme.

Na ta način dober del bromelijev ponuja skozi svoje rezervoarje vode fitotelmata idealne pogoje vlažnosti, temperature, hrane in zaščitnega zavetja pred plenilci, ki podpirajo zapletene skupnosti povezanih organizmov.

Med njimi so alge, bakterije, glive, mikroskopske enocelične živali, majhni raki, pajki, vodne žuželke, mehkužci, ogorčice, žabe, kuščarji, iguane.

Prednosti, ki jih imajo rezervoarji za vodo iz rodu Bromeliad, so razpoložljivost in rezerva ne le vode, temveč tudi hranil, kot so preproste kemične spojine, ki jih razkroji že razgradijo (bakterije in glive), ki živijo v fitotelmi in ki absorbirajo jih trihomi iz listov neposredno.

Terariji v bromelijah

Listne osi mnogih vrst bromelijev ne zadržujejo vode, ampak so vlažna mesta z razpadajočim organskim materialom.

Ta osna mesta se spremenijo v terarijske mikrohabitate, ki nudijo zatočišče majhnim kopenskim živalim, kot so škorpijoni, črvi, kače in plazilci.

CAM presnova

Presnova kisline Crassulaceae ali CAM (iz angleščine: Crassulaceae Acid Metabolism) je posebna vrsta presnove, ki jo predstavljajo nekatere rastline.

Večina rastlin čez dan absorbira in fiksira CO ₂ . V rastlinah s presnovo CAM se ta dva procesa - absorbcija CO ₂ in njegova fiksacija v organskih ogljikovih hidratih - ločita v dveh fazah.

Pri presnovi CAM se CO _2, potreben za fotosintezo, čez noč absorbira in shrani v celičnih vakuolih kot jabolčna kislina. Naslednji dan se CO ₂ sprosti iz jabolčne kisline in se uporabi pri proizvodnji ogljikovih hidratov, ki jih posreduje sončna svetloba.

Ta mehanizem omogoča prilagodljivo prednost varčevanja z vodo, saj lahko podnevi večje sončno obsevanje in najvišje temperature v dnevnih urah ohranijo svoje trebuhe zaprte in tako lahko izgubi vode zmanjšajo z znojenjem.

Reproduktivne prilagoditve

Rastline iz rodu Bromelia imajo dva mehanizma razmnoževanja, enega spolnega in drugega aseksualnega.

Spolno razmnoževanje

Spolno razmnoževanje, ki se izvaja s pomočjo cvetov in spolnih gameta, je pri bromelijah neučinkovit postopek, saj se njihovo cvetenje zgodi v obdobjih od 2 do 10, 20 in do 30 let, in obstaja možnost, da rastlina umre pred razmnoževanjem

Da bi nadomestili to navidezno pomanjkljivost, imajo bromeliadi več mehanizmov, ki delujejo kot privlačniki za opraševalce, ki so ponavadi kolibri in žuželke.

Bromeliadi so sinhronizirani z najbolj dejavnimi in najhitrejšimi fazami kopriv izločajo bolj koncentriran in privlačen nektar.

Po fazi največje aktivnosti kolibri se del tega nektarja spušča skozi os, ki podpira rože in deluje kot privlačnik za žuželke.

S pomočjo teh mehanizmov rastlina spodbuja povečanje števila opraševalcev in je zajamčeno navzkrižno opraševanje ali prevoz cvetnega prahu iz ene rastline v drugo.

Aseksualna reprodukcija

Aseksualno razmnoževanje se pojavi prek vegetativnih oblik, kot so hčerinske rastline, listi ali drugi rastlinski deli.

Hčerinske rastline so natančne replike odrasle matične rastline (kloni), ki jih lahko proizvede. Sorodne rastline pridelujejo hčerinske rastline v različnem številu takoj po cvetenju.

Ko otroci ali listi rastline padejo na substrat, pridelajo korenine, se pritrdijo in rastejo, razvijejo drugo rastlino z enako genetsko obremenitvijo kot sorodna rastlina. Hčerinske rastline rastejo na istem mestu, kjer je zrasla relativna rastlina, z zelo veliko verjetnostjo preživetja.

Ta dva reproduktivna mehanizma bromelijev sta okrepljena in vodita do uspešnega rezultata.

Povezave z živalmi

Vrsta favne, povezana z bromelijami, je med drugim odvisna od stopnje izpostavljenosti kopnim in zračnim plenilcem, ekstremnih okoljskih dejavnikov, kot so močan veter ali intenzivno sončno sevanje.

Bromelije, ki rastejo na srednjem krošnjah (2 do 4 m visoko od osnovne črte), so tiste, ki nudijo najboljše življenjske pogoje za dvoživke in plazilce.

Mirmekofilija

Izraz myrmecophilia dobesedno pomeni "ljubezen do mravelj" in se nanaša na vzajemno povezovanje z mravljami. Med bromelijami in mravljami obstaja tesna povezava.

Bromelije zagotavljajo varen habitat in hrano za mravlje; mravlje energično branijo kraj svojega nastanka, poleg tega pa njihovi odpadki - iztrebki in mrtve mravlje - odstranjeni v rezervoarju za vodo, služijo kot hranilo rastlini.

Nevarnost izumrtja

Več raziskovalcev je poročalo o nevarnosti izumrtja, ki so mu izpostavljene bromeliade. To, ker je večina teh rastlin epifit in raste na drevesih, velikokrat veljajo za invazivne parazitske plevele in jih kmetje in vrtnarji iztrebljajo.

Videli smo že, da epifitski bromeliji uporabljajo le drevesa kot oporo in oporo; njegove korenine nimajo funkcij absorpcije hranil in vode. Niso parazitske rastline.

Uničenje bromelijskih habitatov, kot so obalni mangrovi in ​​tropski oblačni gozdovi, krčenje gozdov, sečnja in mega rudarjenje ter neselektivna uporaba njihovih cvetov, listov in celotne rastline kot okrasnih povzroči izumrtje teh rastlin .

Skrb za njegovo gojenje

Bromelije je treba gojiti na krošnjah dreves s srednjo izpostavljenostjo soncu, njihova posoda pa naj bo polna vode. Temperatura naj bi nihala med 20 in 35 stopinj Celzija, odvisno od posamezne vrste.

V rezervoar lahko dodate zelo redčene raztopine komposta, hranilnih soli in alg, vendar na splošno na prostem ne potrebuje veliko nege.

Poleg živalskega detritusa padec listja, vejic in drugih rastlinskih delov z zgornjega nadstreška v rezervoar za vodo proizvede dovolj hranil za rastlino.

Reference

1. Armbruster, P., Hutchison, RA in Cotgreave, P. (2002). Dejavniki, ki vplivajo na strukturo skupnosti v favni bromelijadnih tankov v Južni Ameriki. 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. in Compin, A. (2017). Vodno življenje v neotropskih krošnjah deževnega gozda: Tehnike uporabe umetnih fitotelmata za preučevanje nevretenčarskih skupnosti. Rendus Biologies. 341 (1): 20–27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. in Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad ohranjajo visoko sekundarno proizvodnjo v nevtropskih gozdovih. Vodne znanosti. 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
4. Frank, JH in Lounibos, LP (2009). Žuželke in zavezniki, povezani z bromelijami: pregled. Kopenski članki členonožcev. 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
5. Hietz, P., Ausserer, J. in Schindler, G. (2002). Rast, zorenje in preživetje epifitskih bromelij v mehiškem oblačnem gozdu. Časopis za tropsko ekologijo. 18 (2): 177–191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. in Campo Divino, A. (2017). Vodni nevretenčarji, povezani z odseki bromelijev v delcih atlantskega gozda. Biota Neotrop. 17 (1): 1–7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagner, K. in Zotz, G. (2018). Epifitske bromelije v spreminjajočem se svetu: Učinek povišanega CO ₂ in različne oskrbe z vodo na rast in odnose s hranili. Rastlinska biologija J. 20: 636–640. doi: 10.1111 / plb.12708