Welwitschia mirabilis – Намибия мен Анголаның шөлдерінде өсетін бірегей өсімдік. Gnetophyta бөлімінің Welwitschiaceae тұқымдасының жалғыз өкілі, "тірі қазба" деп аталады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Вельвицкия тұқымдасының монотиптік туысы – Вельвицкия. Бұл гимноспермалардың монотиптік туысы (яғни, бір ғана мойындалған түрін қамтитын туыс), және сипатталған жалғыз түрі – Намибия мен Анголадағы Намиб шөліне ендемик ерекше Вельвицкия мирабилис. Вельвицкия – Gnetophyta бөліміндегі Welwitschiales қатарының және Welwitschiaceae тұқымдасының жалғыз тірі туысы, сондай-ақ Gnetum және Ephedra қатарлы Gnetophyta-дағы үш тірі туыстың бірі. Көптеген дереккөздерде бұл өсімдік "тірі қазба" деп аталады.
Monotypic genus in the gymnosperm family Welwitschiaceae
Welwitschia is a monotypic genus (that is, a genus that contains a single recognised species) of gymnosperm, the sole described species being the distinctive Welwitschia mirabilis, endemic to the Namib desert within Namibia and Angola. Welwitschia is the only living genus of the family Welwitschiaceae and order Welwitschiales in the division Gnetophyta, and is one of three living genera in Gnetophyta, alongside Gnetum and Ephedra. Informal sources commonly refer to the plant as a "living fossil".
Атау беру
Велвитция австриялық ботаник және дәрігер Фридрих Велвитцтің құрметіне аталған, ол 1859 жылы Анголада осы өсімдікті сипаттаған. Велвитц өсімдікке настолько тәнті болғандықтан, ол "оның ойдан шығарылған екенін дәлелдейтіндей сезімге тонып, тізе бүгіп, оған қорқынышпен қарады, тіпті оған тиісудің өзі оның шындық емес екенін көрсетеді деп ойлады". Лондонның Линеан қоғамының мүшесі Джозеф Дальтон Хукер Велвитцтің сипаттамасын, суретші Томас Бэйнстің Намибияда тәуелсіз түрде жазған материалдарын және Велвитцтің жинаған материалдарын пайдаланып, осы түрді сипаттады. Велвитц осы туыстың жергілікті атауы деп санайтын "тумбо" деп атауды ұсынды. Хукер Велвитцтен рұқсат алып, туысты Велвитция деп атауға ниеттенді. Велвитц келісіп, Хукерге оның ботаникалық жақындығын анықтауда маңызды прогресс жасауға мүмкіндік берген жақсы сақталған материалдарды ұсынды. Велвитцияның таксономиясы жаңа жіктеу жүйелерінің дамуымен (Гүлді өсімдіктер: жіктеу тарихы, қараңыз) уақыт өте келе өзгеріп отырды, бірақ қазіргі таксономиялық статусы Хукердің жіктемесімен сәйкес келеді. Көптеген ботаниктер Велвитцияны монотиптік отбасыда немесе тіпті тәртіптегі ерекше монотиптік туыс ретінде қарастырады. Көптеген қазіргі жүйелер Welwitschia mirabilis-ті өзінің Welwitschiaceae отбасына, гимнаспермдердің Gnetales тәртібіне жатқызады, бірақ осы отбасына басқа жойылған түрлер де кіреді. Өсімдік ағылшын тілінде әдетте жай ғана welwitschia деп аталады, бірақ "ағаш тумбо" деген атау да қолданылады. Нама тілінде оны харос немесе хруб, африкаанс тілінде твеебларканиедуд ("екі жапырақ; өлмейді"), дамара тілінде нянка, ал херро тілінде оньянга деп атайды.
Welwitschia is named after the Austrian botanist and doctor Friedrich Welwitsch, who described the plant in Angola in 1859. Welwitsch was so overwhelmed by the plant that he "could do nothing but kneel down [ ] and gaze at it, half in fear lest a touch should prove it a figment of the imagination." Joseph Dalton Hooker of the Linnean Society of London, using Welwitsch's description and collected material along with material from the artist Thomas Baines who had independently recorded the plant in Namibia, described the species. Welwitsch proposed calling the genus Tumboa after what he believed to be the local name, tumbo. Hooker asked Welwitsch for permission to name the genus Welwitschia instead. Welwitsch concurred and supplied some well preserved material from which Hooker was able to make substantial progress in determining its botanical affinities. The taxonomy of Welwitschia subsequently changed intermittently with the development of new classification systems (see Flowering plants: History of classification), however, its current taxonomic status is essentially the same as Hooker's placement. Most botanists have treated Welwitschia as a distinct monotypic genus in a monotypic family or even order. Most recent systems place Welwitschia mirabilis in its own family Welwitschiaceae in the gymnosperm order Gnetales, although other extinct species have been placed in this family. The plant is commonly known simply as welwitschia in English, but the name tree tumbo is also used. It is called kharos or khurub in Nama, tweeblaarkanniedood ('two leaves; can't die') in Afrikaans, nyanka in Damara, and onyanga in Herero.
Биология
Өскіннен кейін, өсімдік екі котиледонды шығарады, олардың ұзындығы дейін жетеді және торлы тамыр жүйесіне ие. Содан кейін, ағаш тәрізді екі бөлікті тәждің жиегінде екі жапырақ пайда болады. Тұрақты жапырақтары қарама-қарсы орналасқан (котиледонға тік бұрышпен), амфистоматикалық (жапырақтың екі жағында да саңылаулар болады), параллельді тамырлы және лента тәрізді. Жапырақша жапырақтары пайда болғаннан кейін, апикальды меристема өліп, меристемалық белсенділік тәждің шетіне ауысады. Екі (сирек жағдайда үш) жапырақша жапырақтары параллельді тамырлы және тамырдың негізіндегі базальды меристемадан үздіксіз өседі, дейін ұзындыққа жетеді. Жапырақтардың ұштары апикальды тілікті қоршаған ағаш бөліктерінің деформациясынан, сондай-ақ желдің және сыртқы жарақаттардың әсерінен бірнеше анық бөлінген лента тәрізді бөліктерге бөлініп, тозады. Ең ірі өсімдіктер (мысалы, "Хусаб Гигант", айналымы бес метр (диаметрі шамамен бес фут)) және ағаш тәрізді талшықты, тармақталмаған негізгі сабаққа ие. Өсімдік жүйесіндегі жалғыз тармақтану көбею тармақтарында жүреді, олар стробильдерді құрайды. Бұл түр екі жынысты, еркек және әйел өсімдіктері бөлек. Ұрықтандыруды жәндіктер, оның ішінде шырындар мен нағыз жәндіктер жүзеге асырады. Welwitschia-ға қатысатын нағыз жәндіктердің ең көп таралғаны – Pyrrhocoridae тұқымдасының өкілі Probergrothius angolensis, бірақ оның тозаңданудағы рөлі әлі дәлелденбеген. Сирек жағдайларда, аралар мен шерілер де Welwitschia-ның тозаңдаушылары болып табылады. Бұл тозаңдаушылар еркек және әйел стробильдерде бөлінетін "нектарға" тартылады. Кейбір алғашқыда қайшылықты және шатастыратын деректерді келтіргеннен кейін, Welwitschia CAM (crassulacean acid metabolism) өсімдігі ретінде жіктелді. Дегенмен, бұл мәселедегі кейбір аспектілер қызығушылық тудырады; мысалы, CAM метаболизмінің пайдалану деңгейі өте төмен, бұл оның болуын анықтау үшін көп уақыт кеткен себебінің бірі болды; мұның себебі әлі түсініксіз. Жеке өсімдіктердің жасын анықтау қиын, бірақ көптеген өсімдіктердің жасы 1000 жылдан асып түседі. Кейбір өсімдіктердің жасы 2000 жылдан да асып түсуі мүмкін. Алайда, басқа мәліметтерде бұл өсімдік жыл сайын сақиналар түзеді деп айтылады.
After germination, the seedling produces two cotyledons which grow to in length, and have reticulate venation. Subsequently, two foliage leaves are produced at the edge of a woody bilobed crown. The permanent leaves are opposite (at right angles to the cotyledons), amphistomatic (producing stomata on both sides of the leaf), parallel veined and ribbon shaped. Shortly after the appearance of the foliage leaves, the apical meristem dies and meristematic activity is transferred to the periphery of the crown. The two (rarely three) foliage leaves are parallel veined, and grow continuously from a basal meristem around the circumference of the trunk, reaching lengths up to The tips of the leaves split and fray into several well separated strap shaped sections by the distortions of the woody portions surrounding the apical slit, and also by wind and adventitious external injuries. The largest specimens (such as the "Husab Giant" which is five meters in circumference (about five feet in diameter)) and a woody fibrous unbranched main stem. The only branching in the shoot system occurs in the reproductive branches, which bear strobili. The species is dioecious, with separate male and female plants. Fertilization is carried out by insects including flies and true bugs. The most common of the true bugs attending Welwitschia is a member of the family Pyrrhocoridae, Probergrothius angolensis, but a hypothesized role in pollination has so far not been demonstrated. Infrequently, wasps and bees also play a role as pollinators of Welwitschia. At least some of the pollinators are attracted by "nectar" produced on both male and female strobili. Welwitschia has been classified as a CAM plant (crassulacean acid metabolism) after reconciliation of some initially contradictory and confusing data. There are however some very puzzling aspects to the matter; for example, the employment of the CAM metabolism is very slight, which was part of the reason that it took so long to establish its presence at all; it is not understood why this should be. The age of individual plants is difficult to assess, but many plants may be over 1,000 years old. Some individuals may be more than 2,000 years old. However, other reports suggest that the plant does produce a kind of yearly ring.
Генетика
2021 жылдың шілдесінде Велвицкияның геномы 98% секвенцияланды, 21 хромосомада 6,8 Гб көлемде. Геномның толық көшірмесі жасалып, одан кейін кең ауқымды қайта құрылымдалулар болған, бұл шамамен 86 миллион жыл бұрынғы ылғалдың азаюы және ұзаққа созылған құрғақшылық кезеңінен туындаған күшті стресс нәтижесі болуы мүмкін. Осы көшірме жасаудың нәтижесінде геномда өзін-өзі көбейтіп тұратын "қосымша" ДНК тізбектерінің саны артқан. Ретротранспозон белсенділігінің күшеюі ДНК метилирлеу арқылы басылған, бұл генетикалық материалдың мөлшеріне байланысты метаболизм шығындарын азайтуға және төзімділікті арттыруға мүмкіндік берді.
In July 2021, the genome of Welwitschia was 98% sequenced, totaling 6.8 Gb on 21 chromosomes. There is evidence of a whole genome duplication followed by extensive reshuffling, probably caused by extreme stress due to a time of increased aridity and prolonged drought some 86 million years ago. As a result of this duplication, the genome contains more "junk" self replicating DNA sequences. This increase in retrotransposon activity was counteracted with a silencing DNA methylation process allowing to lower the metabolic cost of such a large genetic material and improve resilience.
Таралуы және мекендейтін ортасы
W. mirabilis Ангола және Намибия жағалауын шектес шөлге эндемик түр, Анголадағы Бентиаба өзені маңындағы 14.12°S-тан Намибиядағы Куисеб өзені маңындағы 23.64°S-қа дейін, және жағалаудан ішке қарай арақашықтыққа дейін таралған. Аймақ өте құрғақ; жағалауда жауын-шашын дерлік болмайды, ал жартастың төменгі бөлігінде ақпаннан сәуірге дейінгі жауын-шашын маусымында жылдық жауын-шашын мөлшері кемде-кем болады. Ұлттар уақытша су арналарында кездеседі, бұл тұманнан түсетін жауын-шашыннан өзге жер асты суларына тәуелділікті көрсетеді.
W. mirabilis is endemic to the desert bordering the Angolan and Namibian coast, between and inland, and from 14.12°S, near the Bentiaba River in Angola, to 23.64°S, near the Kuiseb River in Namibia, a distance of The area is extremely arid; the coast is recorded as having almost zero rainfall, while less than of rain falls annually below the escarpment in the wet season from February to April. Populations tend to occur in ephemeral watercourses, indicating a dependence on groundwater in addition to precipitation from fog.
Өсіру
Welwitschia mirabilis тұқымынан оңай өседі, оны арнайы тұқым сатушылардан сатып алуға болады. Тұқымдардың ортодоксалды тұқымдық қасиеттері бар екені көрсетілген, яғни оларды тиісті төмен ылғалдылық және температурада ұзақ сақтауға болады. Уэльвицкия тұқымы піскен кезде табиғи түрде судың төмен концентрациясын жинақтайды. Сыртқы тұқымдық қабығын жою өнімділікті арттырады, бұл тұқымдардың терең физиологиялық ұйықтамауы мүмкін екенін көрсетеді, бұл олардың өніп шыққаннан кейін көп ұзамай шіруіне себеп болады. Саңырауқұлақ инфекциясы W. mirabilis өсіп келе жатқан тұқымдық конустарында даму кезеңінің басында басталады, ал тозаңдану тамшылары пайда болғанда инфекция күрт өседі; осы тамшылар арқылы саңырауқұлақ споралары дамитын тұқымның ішкі жағына енуі мүмкін. Сондықтан, жабайы табиғаттағы тұқымдар толық піспей тұрып, саңырауқұлақтың әсерінен жойылуы мүмкін. Ботаникалық бақтардан немесе басқа да өсірілген көздерден алынған тұқымдар әлдеқайда таза және шіруге бейім емес. Фунгицид тебуконазол А. niger тұқымының шектеулі инфекциясын бақылауға көмектеседі.
Welwitschia mirabilis grows readily from seed, which may be bought from specialty seed dealers. The seeds have been shown to display orthodox seed behavior, which in general means that they may be stored for long periods at suitably low humidity and temperature. Welwitschia seeds naturally develop suitably low water concentrations as they ripen. Removal of the outer seed coverings enhances germination performance, which suggests that the seeds may display non deep physiological dormancy. which causes them to rot shortly after they germinate. The fungal inoculum infects the growing cones of W. mirabilis early during their development, and a sharp increase in infection occurs when the pollination drops appear; through those drops the fungal spores may gain access to the interior of the developing seed. Seeds in the wild may therefore be obliterated through fungal action even before they are fully developed. Seeds from botanical gardens or other cultivated sources are much cleaner and less likely to rot. The fungicide tebuconazole may be useful in controlling limited A. niger seed infection.
Қорғау
Қазіргі уақытта Welwitschia mirabilis-тің жабайы табиғаттағы популяциясы қанағаттанарлық деңгейде. Өсімдіктің халықаралық саудасы Құрып бара жатқан жабайы фауна мен флора түрлерінің халықаралық саудасы туралы конвенция (CITES) арқылы реттеледі. Анголадағы өсімдіктер Намибиядағылардан жақсы қорғалған, себебі Анголадағы жер миналарының жоғары концентрациясы жинаушыларды шалқалап тұрады. Welwitschia mirabilis қазіргі уақытта тікелей қауіп төніп тұрған жоқ, кең аумақта көптеген популяциялары бар болғанымен, оның жағдайы толыққанды қауіпсіз емес; оның жаңадан өсіп шығуы және өсу қарқыны төмен, ал оның ареалы кең болғанымен, тек бір ғана тығыз, экологиялық тұрғыдан шектеулі және осал аймақты қамтиды. Уэльвицкияның ерекше ұзақ өмір сүруі оның көбеюге қолайсыз уақытша кезеңдерді бастан кешіруіне көмектеседі, бірақ ол тікелей қауіптерге, мысалы, малдың шамадан тыс жайылуына және ауруларға қарсы қорғамайды. Аналық конустардың саңырауқұлақпен зарарлануы тұқымның тірі қалу мүмкіндігін күрт төмендетеді, бұл бастапқыда төмен болған жаңадан өсіп шығуын одан әрі азайтады. Басқа қауіптерге жолсыз көлік құралдарынан келген зақымдар, жабайы өсімдіктерді жинау және зебралар, қарақұйрықтар мен үй жануарларының шамадан тыс жайылуы жатады.
The population of Welwitschia mirabilis in the wild is reasonably satisfactory at present. The international trade in the plant is controlled under the Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES). Plants in Angola are better protected than those in Namibia, because the relatively high concentration of land mines in Angola keep collectors away. Although Welwitschia mirabilis is not at present immediately threatened, there being abundant populations over a large area, its status is far from secure; its recruitment and growth rates are low, and its range, though wide, covers only a single compact, ecologically limited and vulnerable area. The remarkable longevity of Welwitschia favours its survival of temporary periods adverse to reproduction, but it offers no protection against circumstances of direct threat, such as overgrazing and disease. Fungal infection of female cones severely reduces seed viability, reducing already inherently low recruitment. Other threats include injury from off road vehicles, collection of wild plants and overgrazing by zebras, rhinos, and domestic animals.
Геральдика
Өсімдік Намибияның мемлекеттік гербінің құрамында бейнеленген.
The plant figures in the compartment of the national coat of arms of Namibia.