Введение
Бромелиевые (бромелии) – семейство монокотиковых цветковых растений, насчитывающее около 80 родов и 3700 известных видов, произрастающих преимущественно в тропической Америке, с несколькими видами, встречающимися в американских субтропиках, и одним в тропической Западной Африке – Pitcairnia feliciana. Это одно из базальных семейств в пределах порядка Поальные и единственное семейство в этом порядке, обладающее септальными нектариями и нижними завязями. Эти нижние завязи характерны для подсемейства Бромелиевые (Bromelioideae). В семейство входят как эпифиты, например, испанский мох (Tillandsia usneoides), так и наземные виды, такие как ананас (Ananas comosus). Многие бромелии способны запасать воду в структуре, образованной плотно перекрывающимися основаниями листьев. Однако семейство достаточно разнообразно и включает в себя бромелии-резервуары, серолистные эпифиты рода Tillandsia, собирающие воду только с помощью листовых структур, называемых трихомами, а также множество пустынных суккулентов. Самый крупный вид – Puya raimondii, достигающий высоты в вегетативном состоянии с цветоносом, а самый маленький – испанский мох.
The Bromeliaceae (the bromeliads) are a family of monocot flowering plants of about 80 genera and 3700 known species, native mainly to the tropical Americas, with several species found in the American subtropics and one in tropical west Africa, Pitcairnia feliciana. It is among the basal families within the Poales and is the only family within the order that has septal nectaries and inferior ovaries. These inferior ovaries characterize the Bromelioideae, a subfamily of the Bromeliaceae. The family includes both epiphytes, such as Spanish moss (Tillandsia usneoides), and terrestrial species, such as the pineapple (Ananas comosus). Many bromeliads are able to store water in a structure formed by their tightly overlapping leaf bases. However, the family is diverse enough to include the tank bromeliads, grey leaved epiphyte Tillandsia species that gather water only from leaf structures called trichomes, and many desert dwelling succulents. The largest bromeliad is Puya raimondii, which reaches tall in vegetative growth with a flower spike tall, and the smallest is Spanish moss.
Описание
Бромелиевые – преимущественно травянистые многолетники, хотя некоторые имеют более древовидный облик. Многие из них более или менее суккулентны или обладают другими адаптациями для устойчивости к засухе. Они могут быть наземными или эпифитными, редко лианами (например, виды *Pitcairnia*). У многих наземных и эпифитных бромелиевых листья собраны в розетки, напоминающие вазу, в которых накапливается вода. Отдельные листья не разделены и имеют параллельное жилкование без поперечных связей. Эпидермис листа содержит кремнезем. Цветки бромелиевых собраны в соцветия различных форм. Цветки имеют прицветники, часто яркоокрашенные, и отчетливые чашечки из трех чашелистиков и венчики из трех лепестков. Цветки содержат нектарники. Опыляются насекомыми, птицами (часто колибри) или летучими мышами, или реже (у *Navia*) ветром. Плоды разнообразны, обычно в виде капсулы или ягоды. Бромелиевые способны существовать в различных условиях благодаря многочисленным адаптациям. Трихомы в виде чешуек или волосков позволяют бромелиевым улавливать воду в облачных лесах и отражать солнечный свет в пустынных условиях. Бромелиевые с листовыми розетками-вазами могут улавливать воду и питательные вещества при отсутствии хорошо развитой корневой системы. Как КРАСС (CAM), так и эпифитизм эволюционировали несколько раз в семействе, при этом некоторые таксоны вернулись к фотосинтезу C3 по мере расселения в менее засушливые климаты. Однако разделение семейства на существующие подсемейства произошло лишь 19 миллионов лет назад. Длительный период между происхождением и диверсификацией бромелиевых, в течение которого не эволюционировало ни одного из ныне существующих видов, позволяет предположить, что в то время происходило активное видообразование и вымирание, что объясняет генетическое расстояние бромелиевых от других семейств в порядке Поальные. Подсемейства Lindmanioideae и Navioideae также являются эндемиками Гвианского щита. Западноафриканский вид *Pitcairnia feliciana* – единственная бромелия, не являющаяся эндемиком Америки, и, предположительно, достигла Африки посредством дальнего рассеивания около 12 миллионов лет назад.
Распространение и среда обитания
Растения семейства бромелиевых широко распространены в естественных климатических условиях на территории Америки. Один вид (Pitcairnia feliciana) встречается в Африке. Они произрастают на высотах от уровня моря до 4200 метров, от тропических лесов до пустынь. 1814 видов являются эпифитами, некоторые – литофитами, а некоторые – наземными растениями. Соответственно, эти растения можно встретить в высокогорьях Анд, от северного Чили до Колумбии, в пустыне Сечура на побережье Перу, в облачных лесах Центральной и Южной Америки, в южных штатах США от южной Вирджинии до Флориды и Техаса, а также на крайнем юге Аризоны.
Экология
Бромелиады часто служат фитотелматами, накапливая воду между листьями. В одном исследовании было обнаружено 175 000 бромелий на гектар в одном лесу; такое количество бромелий способно удерживать 50 000 литров воды (более 13 000 галлонов). В результате создается водная среда обитания, являющаяся домом для разнообразных беспозвоночных, особенно личинок водных насекомых, включая комаров. Эти беспозвоночные, обитающие в бромелиях, приносят пользу растениям-хозяевам, увеличивая поглощение азота. Исследование 209 растений из научного заповедника Ясуни в Эквадоре выявило 11 219 животных, представляющих более 350 различных видов, многие из которых встречаются исключительно на бромелиях. Среди них – некоторые виды ракообразных-остракод, небольшие саламандры длиной около и древесные лягушки. Ямайские бромелиады служат домом для Metopaulias depressus, красновато-коричневого краба шириной около , который развил социальное поведение для защиты потомства от хищничества со стороны Diceratobasis macrogaster, стрекозы, чьи личинки живут в бромелиях. Некоторые бромелиады даже служат домом для других видов бромелий.
Выращивание и использование
Люди использовали бромелиевые на протяжении тысяч лет. Инки, ацтеки, майя и другие применяли их для получения пищи, защиты, волокна и в ритуальных целях, и их использование продолжается до сих пор. Европейский интерес к ним возник, когда испанские конкистадоры привезли ананас, который стал настолько популярен как экзотический фрукт, что его изображение было использовано в европейском искусстве и скульптуре. В 1776 году в Европу был завезен вид гузмания лингватовидная (Guzmania lingulata), вызвав сенсацию среди садоводов, незнакомых с таким растением. В 1828 году в Европу завезли Эхмею полосатую (Aechmea fasciata), а в 1840 году – Вриезию великолепную (Vriesea splendens). Эти растения прижились настолько хорошо, что до сих пор являются одними из самых распространенных сортов бромелиевых. В XIX веке селекционеры в Бельгии, Франции и Нидерландах начали гибридизацию растений для оптовой торговли. Было выведено множество экзотических сортов, пока Первая мировая война не прервала программы селекции и не привела к потере некоторых видов. После Второй мировой войны популярность растений возродилась. С тех пор голландские, бельгийские и североамериканские питомники значительно расширили производство бромелиевых. Только одна бромелия – ананас (Ananas comosus) – является коммерчески важной сельскохозяйственной культурой. Бромелайн, распространенный ингредиент в смягчителях мяса, извлекается из стеблей ананаса. Многие другие бромелиевые – популярные декоративные растения, выращиваемые как в садах, так и в помещениях. Бромелиевые служат важным источником пищи для многих народов. Например, народ пима в Мексике иногда употребляет в пищу цветки Tillandsia erubescens и T. recurvata из-за их высокого содержания сахара; в Аргентине и Боливии едят верхушечные почки Tillandsia rubella и T. maxima; в Венесуэле коренные прибрежные племена едят кислую на вкус, но с приятным запахом ягоду «майя» (Bromelia chrysantha) в свежем виде или в ферментированных напитках; в Чили употребляют в пищу сладкие плоды Greigia sphacelata, известные как «чупонес».