Бромелиялар тұқымдасы: сипаттамасы мен түрлері

Кіріспе

Монокорт гүлді өсімдіктер тұқымдасы

Броммелиялар (Bromeliaceae) – 80 туысы және 3700-ге жуық түрі белгілі монокорт гүлді өсімдіктер тұқымдасы. Олар негізінен тропикалық Америкада өседі, ал бірнеше түрі Америка субтропиктерінде және біреуі тропикалық Батыс Африкада – Pitcairnia feliciana табалады. Бұл тұқымдас Poales ішіндегі бастапқы тұқымдастардың бірі және септальді нектарийлері мен төмен орналасқан жұмыртқалықтары бар жалғыз тұқымдас. Осы төмен орналасқан жұмыртқалықтар Bromelioideae – броммелиялар тұқымдасының бірге топтасқан тұқымдасының ерекшелігі. Тұқымдасқа испан шыбығы (Tillandsia usneoides) сияқты эпифиттер де, ананас (Ananas comosus) сияқты құрлықта өсетін түрлер де кіреді. Көптеген броммелиялар тығыз жабысқан жапырақ тамырлары арқасында суды жинауға қабілетті. Дегенмен, тұқымдас өте әртүрлі, сондықтан оған резервуарлық броммелиялар, сұр жапырақты эпифит Тилландсия түрлері (суды тек трихомалар деп аталатын жапырақ құрылымдарынан жинайды) және көптеген шөлде өсетін суккуленттер де кіреді. Ең ірі броммелия – Puya raimondii, вегетативті өсу кезінде биіктігіне жетеді, ал гүл шоғыры биіктігіне жетеді, ал ең кішісі – испан мохы.

Сипаттама

Бромлиадалар көбінесе шөптесін көп жылдық өсімдіктер, бірақ кейбіреулері ағаш тәрізді болып өседі. Көптеген түрлерінің тінді қабығында су жиналады немесе құрғақшылыққа төзімділік танытатын басқа да бейімделулері бар. Олар жерде немесе эпифиттер ретінде өседі, көтерілуі сирек (мысалы, Pitcairnia түрлері). Көптеген құрлықтағы және эпифиттік бромлиадалардың жапырақтары ваза пішіндес розеткалар түрінде болады, олар су жинақтайды. Жеке жапырақтары бөлінбеген, параллель тамырлары бар, бірақ олардың арасында тік байланыс жоқ. Жапырақтың сыртқы қабатында кремний қышқылы болады. Бромлиада гүлдері әртүрлі пішіндес гүлшоғырларға жиналады. Гүлдерінің көпшілігінде жарқын түсті тостағаншалары және үш қабаттан тұратын гүл жапырақтары болады. Гүлдерде нектарийлер кездеседі. Оларды жәндіктер, құстар (әсіресе колибрилер) немесе жабырқақтар тозаңдатады, ал кейбір түрлері (Navia) желмен тозаңданады. Жемістері әртүрлі болады, көбінесе қапшық немесе жидек пішіндес келеді. Бромлиадалар көптеген бейімделулерінің арқасында түрлі-түрлі орта жағдайларында өмір сүре алады. Трихомалар, қабықша немесе түк пішіндес, бромлиадаларға бұлтты ормандарда суды жинауға, ал шөлді жерлерде күн сәулесін кері шағылыстыруға көмектеседі. Жапырақтары ваза пішіндес бромлиадалар жақсы жетілген тамыр жүйесі болмаса да, су мен қоректік заттарды жинақтай алады. КАМ және эпифитизм отбасы ішінде бірнеше рет пайда болды, ал кейбір түрлері құрғақ емес климатқа бейімделген кезде C3 фотосинтезіне қайта оралды. Дегенмен, бұл отбасы 19 миллион жыл бұрын ғана қазіргі қосалқы отбасыларына бөлінді. Бромлиадалардың пайда болуы мен әртараптануы арасындағы ұзақ кезеңде қазіргі түрлер пайда болмады, бұл сол кезде көптеген түрлердің пайда болуын және жойылуын көрсетеді, соның салдарынан Bromeliaceae отбасы Poales отбасынан генетикалық жағынан ерекшеленеді. Lindmanioideae және Navioideae қосалқы отбасылары Гвиана қалқанына ендемик. Батыс Африкадағы Pitcairnia feliciana түрі Америкаға ендемик емес жалғыз бромлиада болып табылады және шамамен 12 миллион жыл бұрын Африкаға алыс қашықтыққа таралу арқылы жеткен деп саналады.

Bromeliads are mostly herbaceous perennials, although a few have a more tree like habit. Many are more or less succulent or have other adaptations to resist drought. They may be terrestrial or epiphytic, rarely climbing (e. g. Pitcairnia species). Many terrestrial and epiphytic bromeliads have their leaves in the form of vase shaped rosettes which accumulate water. Individual leaves are not divided and have parallel veins without cross connections. The epidermis of the leaf contains silica. Bromeliad flowers are aggregated into inflorescences of various forms. The flowers have bracts, often brightly coloured, and distinct calyces of three sepals and corollas of three petals. The flowers have nectaries. They are pollinated by insects, birds (often hummingbirds) or bats, or more rarely (in Navia) they are wind pollinated. Fruits are variable, typically taking the form of a capsule or a berry. Bromeliads are able to live in an array of environmental conditions due to their many adaptations. Trichomes, in the form of scales or hairs, allow bromeliads to capture water in cloud forests and help to reflect sunlight in desert environments. Bromeliads with leaf vases can capture water and nutrients in the absence of a well developed root system. Both CAM and epiphytism have evolved multiple times within the family, with some taxa reverting to C3 photosynthesis as they radiated into less arid climates. However, the family did not diverge into its extant subfamilies until 19 million years ago. The long period between the origin and diversification of bromeliads, during which no extant species evolved, suggests that there was much speciation and extinction during that time, which would explain the genetic distance of the Bromeliaceae from other families within the Poales. The subfamilies Lindmanioideae and Navioideae are endemic to the Guiana Shield as well. The West African species Pitcairnia feliciana is the only bromeliad not endemic to the Americas, and is thought to have reached Africa via long distance dispersal about 12 million years ago.

Таралуы және мекендейтін ортасы

Bromeliaceae тұқымдасына жататын өсімдіктер Америка далаларындағы табиғи климаттық жағдайларда кеңінен таралған. Олардың біреуі (Pitcairnia feliciana) Африкада өседі. Бұл өсімдіктер теңіз деңгейінен 4200 метрге дейінгі биіктікте, жаңбырлы ормандардан шөлдерге дейін кездеседі. 1814 түрі эпифиттер, ал кейбіреулері литофиттер, және де кейбіреулері топырақта өседі. Сәйкесінше, осы өсімдіктер Анд тауларында, Чилидің солтүстігінен Колумбияға дейін, Перудің жағалауындағы Сечура шөлінде, Орталық және Оңтүстік Американың бұлтты ормандарында, АҚШ-тың оңтүстігінде Виргиниядан Флоридаға және Техасқа дейін, сондай-ақ Аризонаның оңтүстігінде таралған.

Экология

Бромлиадалар көбінесе фитотелма ретінде қызмет етеді, жапырақтарының арасында су жинақтайды. Бір зерттеуде бір орманның әр гектарында 175 000 бромлиада бар екені анықталды; осынша бромлиада 50 000 литр (13 000 галлондан астам) суды сіңіре алады. Нәтижесінде пайда болған су ортасы омыртқасыздардың алуан түрлеріне, әсіресе сулық жәндіктердің дернәсілдеріне, оның ішінде масаларға да бейім. Бұл бромлиадалардағы омыртқасыздар өсімдікке азот сіңіруді күшейте отырып, оларға пайда келтіреді. Эквадордағы Ясуни ғылыми қорығындағы 209 өсімдікті зерттеу барысында 11 219 жануар анықталды, олар 350-ден астам түрді құрайды, олардың көпшілігі тек бромлиадаларда ғана кездеседі. Мысалдарға кейбір құсқұрттар, шамамен ұзындығы бар кішкентай саламандралар және ағаш бақалары жатады. Ямайка бромлиадаларында Metopaulias depressus, қызғылт қоңыр түсті, шамамен кеңдігі бар краб мекендейді, ол өз жастарын Diceratobasis macrogaster түрінің хищнигінен – бромлиадаларда тіршілік ететін дернәсілдерінен қорғау үшін әлеуметтік мінез-құлықты дамытқан. Кейбір бромлиадалар тіпті басқа бромлиада түрлеріне де үй болады.

Өсіру және пайдалану

Адамдар бромлияларды мыңдаған жылдар бойы пайдаланып келеді. Инкалар, ацтектер, майялар және басқа да халықтар оларды тағам, қорғаныс, талшық және рәсімдер үшін қолданған, және бүгін де солай қолданып келеді. Еуропалықтардың қызығушылығы испан конкистадорлары ананаспен елге оралғанда басталды, ол экзотикалық тағам ретінде осыншалықты танымал болғандықтан, ананастың суреті еуропалық өнер мен мүсінге бейімделді. 1776 жылы Гусмания лингулата (Guzmania lingulata) түрі Еуропаға әкелінді, бұл өсімдікпен таныс емес бағбандар арасында сенсация тудырды. 1828 жылы Aechmea fasciata Еуропаға әкелінді, одан кейін 1840 жылы Vriesea splendens. Бұл трансплантациялар өте сәтті болды, сондықтан олар әлі күнге дейін ең көп өсірілетін бромлия сорттарының қатарында. 19 ғасырда Бельгия, Франция және Нидерланды селекционерлері көтерме сауда үшін өсімдіктерді будандастыруды бастады. Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін көптеген экзотикалық сорттар өндірілді, бірақ соғыс селекциялық жұмыстарды тоқтатты және кейбір түрлердің жоғалуына әкелді. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін бұл өсімдіктерге деген қызығушылық қайта жанданды. Содан бері Нидерланд, Бельгия және Солтүстік Америкадағы өсіру орындарында бромлия өндірісі едәуір өсті. Бромлиялардың тек бір түрі – ананас (Ananas comosus) – коммерциялық маңызы бар тағамдық дақыл болып табылады. Еттенуге арналған құралдардың құрамына кіретін бромелайн ананас сабағынан алынады. Көптеген басқа бромлиялар әдемі гүлді өсімдіктер ретінде танымал, олар бақта да, үй ішінде де өсіріледі. Бромлиялар көптеген халықтар үшін маңызды тағамдық өсімдіктер болып табылады. Мысалы, Мексиканың пима халқы кейде Tillandsia erubescens және T. recurvata гүлдерін жоғары қант мөлшеріне байланысты жейді; Аргентина мен Боливияда T. rubella және T. maxima түбірлерінің жоғары жағы жейді; Венесуэладағы жағалаудағы тайпалар Bromelia chrysantha-ның "Мая" деп аталатын қышқыл, бірақ тәтті иісті жидесін жейді немесе ашытылған сусындарда қолданады; Чилиде "chupones" деп аталатын Greigia sphacelata-ның тәтті жемісі шикі күйінде жейді.