Velloziaceae – гүлді өсімдіктер отбасы. APG жүйесінде Pandanales ордеріне жатады. Гүл құрылысы әртүрлі, систематикасы күрделі. Өсімдіктер туралы ақпарат!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Гүлді өсімдіктер отбасы
Family of flowering plants
Velloziaceae – бір жапырақты гүлді өсімдіктер отбасы. 2003 жылғы APG II жүйесі (1998 жылғы APG жүйесінен өзгеріссіз), бұл отбасын да мойындайды және оны Pandanales ретіне жатқызады.
Velloziaceae is a family of monocotyledonous flowering plants. The APG II system, of 2003 (unchanged from the APG system, 1998), also recognizes this family, and assigns it to the order Pandanales.
Қарым-қатынас және эволюция
Панданал тәртібінің басқа мүшелерімен салыстырғанда, бұл тұқымдас гүлдердің морфологиясы қатаңрақ. Оған қарамастан, гүл құрылымы әлі де өте өзгермелі және көптеген ерекшеліктері бар. Сондықтан морфологиялық талдаулар нақты филогенетикалық байланыстарды немесе тиісті таксономияны анықтауға қабілетсіз. Эмбриологиялық даму осы тұқымдасты амариллидтерге жатқызады, ал жұмыртқалықтың құрамы оны ерекше Hypoxidaceae тұқымдасына жақын қылады. Дегенмен, Velloziaceae тұқымдасының екі туының тозаң құрылысын зерттеу маңызды белгі болып табылып, белгілі бір байланысты көрсетеді, бірақ бұл әлі де өзгермелі қасиет. Молекулалық талдаулар бес анық туысты мойындайды (Talbotia-ны Xerophyta-ға, ал Nanuza-ны Vellozia-ға қосу арқылы екі жақын топты құрайды) және Acanthochlamys монотиптік туысының қалған мүшелеріне жақын екенін көрсетеді. Бұл тұқымдас Гондванада пайда болған. Тәж тобының жасы шамамен 14 млн жыл (Неогеннің ортасы), ал дің тобының жасы 108 млн жылға (Криттің ортасы) дейін жетеді. Velloziaceae тұқымдасына барлығы 306 белгілі түр жатады.
By contrast to other members of Pandanales the family demonstrates stricter flower morphology. Despite that, the flower structure is still quite variable and with a lot of specifics. Thus morphological analyses are not able to uncover realistic phylogenetical relationships neither appropriate taxonomy. Embryological development places the family among the amaryllids while the composition of the ovary puts it near the distinct Hypoxidaceae. However, a study regarding the pollen structure in two genera from Velloziaceae was found to be an important character and suggests some correlation but this is still a variable trait. Molecular analyses recognize five distinct genera (by including Talbotia in Xerophyta and Nanuza in Vellozia thus forming two sister groups) and show that the monotypic genus Acanthochlamys is sister to the rest of the members. The family originated in Gondwana. The crown group is dated to be very young 14 Mya (Mid Neogene) but the stem group was found to be much older 108 Mya (Mid Cretaceous). Velloziaceae has a total of 306 known species.
Тарату және экология
Velloziaceae тұқымдасының өкілдері Ескі және Жаңа әлемде тараған. Vellozia, Nanuza және Barbacenia сияқты туыстар Оңтүстік Америкада (Бразилия, Серрадо) кездеседі. Xerophyta және Talbotia Африкада өседі. Осы тұқымдасқа жататын өсімдіктер Мадагаскар мен Арабия түбегінің оңтүстік бөлігінде де табылған. Бір ерекше түр (Acanthochlamys bracteata) Азиядағы жалғыз өкіл ретінде Қытаймен шектеледі. Velloziaceae тұқымдасы ашық және құрғақ ортада өсетін түрлі ксерофиттерді қамтиды. Бұл өсімдіктер құрғақшылыққа қарсы әртүрлі бейімделулерге ие, мысалы, сирек орналасқан саңылаулар, дамыған жорықтардың көмегімен беттік ауданының азаюы (көптеген кактустардағыдай) және сабақты немесе ауа тамырларын жерге жеткенше жабатын кең жапырақтар. Кейбір түрлерінде бұл қабықшалар тамырларды ылғалды ұстап, микроклимат құру арқылы қолдай алады.
Members of Velloziaceae are distributed both in the Old and the New world. Genera as Vellozia, Nanuza and Barbacenia are found in South America (Brazil, Cerrado). Xerophyta and Talbotia are growing across Africa. Plants from the family are also found in Madagascar and the southern part of the Arabian peninsula. One distinct species (Acanthochlamys bracteata) is restricted to China as the only member found in Asia. Velloziaceae includes different xerophytes inhabiting open and dry habitats. These plants exhibit various adaptations against desiccation as for example less densely distributed stomata, decreased surface area by the use of developed furrows (as in many cacti) and expansive leaf sheets that cover the stem or the aerial roots until they grow long enough to reach the ground level. In some members these sheaths are able to create a microclimate that sustains the roots by keeping a constant level of moisture.
Гүлдер
Velloziaceae тұқымдастарының көпшілігінде гүлдері жалғыз немесе кейде гүл жапырақтарында жиналады. Белгілі бір гүлдеу мерзімі жоқ. Олар гипантий құрайды, кейде олардың түбінде дөңгелек өскіндер болады немесе тегіс, көбінесе ақ, крем түсті немесе түрлі күлгін түстерде, бірақ сары, қызғылт немесе қызыл гүлдері бар түрлері де кездеседі. Қатаң талаптар болғанына қарамастан, олардың құрылымы кейбір жағынан өте өзгергіш (стамендердің саны мен құрылымы өте жоғары деңгейде өзгереді), Pandanales тұқымдастарының басқа өкілдеріндегідей. Гүл жапырақтары – алты. Жұмыртқалық үш камераға бөлінген, олардың ішінде көптеген жұмыртқалар жетіледі. Аналық және мойынша да үш бөлікке бөлінген.
In the majority of Velloziaceae flowers are single or sometimes collected in bracts. There is no definite flowering period. They are hypanthium forming, sometimes papillate at their base or smooth, mostly white, creme or colored in different shades of purple although species with yellow, orange or red flowers also exist. Despite stricter, their structure is quite variable in some aspects (the number and structure of stamens varies at very high rate) as in other members of Pandanales. Tepals are six. The ovary is divided into three chambers with many ovules developed in them. Pistil and Stigma are also divided into three parts.
Аңғал және тозаңдау
Сканды электронды микроскоппен қарау нәтижесінде, осы тұқымдастың ерекше белгілерінің бірі – тозаңның құрылымы екені анықталды. Оның пішіні мен құрамы ерекше. Мысалы, *Barbacenia* тозаң түйіршіктері жеке болып келеді және эллипсоид пішіндес, бір апертурасы бар қарапайым монодаларды құрайды. *Vellozia* түйіршіктері тетрагональды (тетрадаларға жинақталған) және апертурасы жоқ. *Barbacenia* тозаңының мөлшері *Vellozia* тозаңының шамамен жартысына тең. Дегенмен, экзиннің (тозаңның қабығының) құрылымы – *Velloziaceae* тұқымдастарының ортақ белгісі. Ол көптеген торлы құрылымдардан тұрады, олардың көп жағдайда құрт тәрізді деп сипаттауға болады. Кейбір түрлерде, мысалы *Vellozia abietina*, тозаң қабырғасы осы сипаттамаға сай келмейді, себебі оның бетінде ешқандай торлы құрылымдар жоқ. Тұқымдастың ішінде өзара тозаңдану және өздігінен тозаңдану процестері байқалады, және бұл процестер әртүрлі жолдармен жүзеге асырылады. *Vellozia* тозаңдаушыларына қарапайым бал арасы (*Apis mellifera*) және *Megachile curvipes*, *Psaenythia sp.* және *Augochlora metallica* сияқты жалғыз аралардың түрлері жатады. Тозаң, нектардан гөрі әлдеқайда көп мөлшерде сыйлық ретінде табылады. Нектардағы қанттың концентрациясы өте төмен. Аралар үш бөлікті стигманы қону алаңы ретінде пайдаланады және оған визуалды бағдарланады. Тепалдар алынғанда, аралар гүлдерге келеді, бірақ стигма алынғанда, тозаңдаушылар тіркелмейді. Нектардың азырақ болуына қарамастан, құсқоңыраулар осы өсімдіктерге келіп тұратыны анықталды. *Barbacenia* нөкенің тозаңнан көп болуымен ерекшеленеді. Тозаңды аңшылық құмырсқалар таратады, бірақ құмырсқалардың тозаңдаушы ретінде табысқа жететіні белгісіз. *Barbacenia* тозаң түйіршіктері кішкентай, сондықтан бұл жәндіктер оларды тасымалдай алады және нектар іздеу кезінде стигмаға біраз мөлшерде қалдырады.
Examination with scanning electron microscope uncovers that one of the distinctive characteristics of the family is the structure of the pollen. Its shape and composition are distinctive. For example, in Barbacenia pollen grains are singular and represent simple monads with ellipsoidal shape and one aperture. In Vellozia the grains are tetragonal (organized in tetrads) and non apperturate. The size of pollen in Barbacenia is around half the size of that of Vellozia. However, the structure of the exine (pollen's envelopment) is a trait shared by the members of Velloziaceae. It is composed of many reticulations which in many cases may be described as vermiform. In some species, such as Vellozia abietina, the pollen wall does not fit this description, lacking any surface reticulations. Both cross and self pollination are observed inside the family, and the process is accomplished in various manners. Pollinators of Vellozia include the common honeybee (Apis mellifera) and different species of solitary bees as Megachile curvipes, Psaenythia sp. and Augochlora metallica. The reward is pollen which is much more abundant than nectar. Nectar in the genus contains very low concentration of sugars. Bees use the three lobed stigma as a landing platform, and visually orient towards it. When the tepals are removed, bees will visit the flowers, but when the stigma is removed, no pollinators are recorded. It was found that hummingbirds visit these plants despite the diluted composition of nectar. Barbacenia differs in that its nectar is more abundant than its pollen. The pollen is probably taken by carpenter ants but whether ants are successful pollinators is not known. Pollen grains in Barbacenia are smaller, and these insects may be able to carry them and leave some on the stigma while they are searching for nectar.
Жемістер мен тұқымдар
Бұл өсімдіктердің жемістері мен тұқымдары кең ауқымды пішін мен мөлшерде кездеседі, олар шашырауды жақсартатын бейімделулерді көрсетеді. Мұндай бейімделулердің қатарында тұқым қапшығын жабатын қылшықтар немесе ілгектер (Talbotia elegans) дамуы бар. Бұл жануарларға жабысуға және тұқымдардың қашыққа таралуына мүмкіндік береді. Тағы бір ерекшелік – қапшықтың жабысқақтығы, ол да жабысуға көмектеседі.
Fruits and seeds of these plants appear in large variety of shapes and sizes which demonstrate adaptations enhancing dispersal. Such adaptations include the development of bristles or hooks (Talbotia elegans) that cover the seed capsule. This allows attachment to animals, making the seeds able to travel long distances. Another characteristic is that the capsule is sticky, which also helps it to attach.