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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Геральдика

Өсімдік Намибияның мемлекеттік гербінің құрамында бейнеленген.