BROMELIA: CARACTERISTICI, PERICOL DE DISPARIȚIE, REPRODUCERE - BIOLOGIE - 2025

Bromelia este un gen de plante native din zona tropicală a continentului american numit Scutul Guyanei din Venezuela, aparținând familiei Bromeliaceae. Cu toate acestea, plantele din alte genuri ale aceleiași familii Bromeliaceae sunt denumite în mod obișnuit bromelia.

Plantele din genul Bromeliad se disting prin faptul că au frunze piele, în formă de panglică, de culoare verde și roșie, flori spectaculoase de panniculus și fructe asemănătoare fructelor de pădure. Marea majoritate a bromelidelor îndeplinesc o funcție ecosistemică importantă datorită capacității lor de a stoca apa într-o structură asemănătoare cu rezervorul pe care o formează cu frunzele lor.

Figura 1. Bromelia din genul Guzmania din Costa Rica. Sursa: Rodtico21, de la Wikimedia Commons

Aceste rezervoare de apă reprezintă un mecanism interesant de adaptare și supraviețuire a plantei și îndeplinesc funcția de a oferi un micro-habitat pentru comunitățile de microorganisme vegetale și animale (insecte acvatice, păianjeni, moluște, amfibieni, reptile mici și păsări mici).

Clasificare

În funcție de locul în care locuiesc, bromeliile pot fi clasificate în:

Terestre: dacă cresc pe pământ,

Rupícolas sau saxícolas: dacă trăiesc pe pietre sau pe stânci și

Epifite: dacă trăiesc pe alte plante.

Figura 2. Bromelie epifitică. Sursa: gailhampshire din Cradley, Malvern, Marea Britanie, prin Wikimedia Commons

Distribuție geografică și habitat

Familia Bromeliaceae este formată din aproximativ 3.170 de specii distribuite în 58 de genuri, situate pe continentul american din sudul Statelor Unite în Florida până în Argentina, dar în principal în Mexic, Belize, Guatemala, Panama, Antilele, Venezuela, Columbia și numai speciile existente în Africa de Vest, Pitcarnia feliciana.

Bromeliadele sunt un gen cu un număr mare de specii terestre și epifite, care locuiesc într-un climat tropical cald de la 0 până la 2.900 m deasupra nivelului mării, în dune de coastă și păduri tropicale umede.

Aceste plante au reușit să se adapteze la pădurile tropicale, vârfurile tepuisului, zonele înalte ale Andinului, zonele xerofite din coastele Mării Caraibelor și mlaștinile din Statele Unite ale Americii din Florida.

Datorită gradului ridicat de endemism, bromeliile constituie unul dintre genurile cele mai importante din habitatul lor, cele mai frecvent pădurile tropicale umede.

Origine evolutivă

Există două teorii despre originea bromeliei. Cel mai larg acceptat afirmă că în Oligocenul timpuriu - stadiul evoluției geologice a planetei acum 33 de milioane de ani, în care continentele se despărțiseră deja -, un mic grup de plante, în tepuisul din Venezuela, și-a început diversificarea, dispersia și colonizarea pe continentul american.

Tepuis

Tepuisele (pluralul Tepuy), sunt platouri deosebit de abrupte, cu pereți verticali și vârfuri practic plate, situate în Scutul Guyanului, la sud de Venezuela. Sunt cele mai vechi formațiuni geologice expuse de pe planetă, originare din Precambrian.

Cuvântul Tepuy provine de la un cuvânt din limba indigenă Pemón, care înseamnă „acasă de munte pentru zei”.

Tepuizele nu formează un lanț, ci sunt izolate individual. Datorită acestei caracteristici de izolare, tepuii au medii foarte particulare în care se dezvoltă forme unice de viață a plantelor și animalelor.

Caracteristici morfologice

Genul Bromelia a fost descris inițial de Carolus Linnaeus, botanist și zoolog suedez (1707-1778), creatorul clasificării ființelor vii (taxonomie). Numele Bromelia a fost atribuit în onoarea botanistului suedez Olof Bromelius (1639-1705).

Speciile aparținând genului Bromelia sunt plante stufoase cu o anumită complexitate structurală și persistență a habitatului.

Mai jos este o descriere morfologică generală simplificată a plantelor din genul Bromeliad.

Rădăcină

În bromelie epifitice (care trăiesc pe alte plante) și rupicol (care trăiesc pe roci), rizomul sau rădăcinile stolonifere sunt mici și trebuie să aibă capacitatea maximă de a-și prinde substraturile, altele decât solul.

Stem

Sunt plante cu acaulescență (fără tulpini) sau ușor caulescente (tulpină scurtă). Acest fenomen se numește reducere vegetativă.

Frunze

Bromeliile au frunze lungi, înguste, în formă de panglică, care sunt de un verde luminos și roșu, piele. Marja frunzelor este serrată, marginea are spini.

Frunzele sunt numeroase, erecte, iar în marea majoritate a bromeliei sunt aranjate foarte strâns, suprapunându-se sub formă de rozetă.

Acest fapt le permite să aibă o caracteristică morfologică aproape unică a familiei Bromeliaceae: dezvoltarea unei structuri asemănătoare cu rezervorul (fitotelmata), unde sunt colectate apa de ploaie și materia organică, care creează un habitat pentru microorganisme, insecte, arahnide, moluște, amfibieni, pe lângă faptul că servesc ca hrană pentru mici reptile și păsări.

flori

Florile de bromelie au petale cărnoase, cresc în grupuri, pe o axă scurtă sau panicule. Sunt flori foarte atrăgătoare de privit. Inflorescențele variază foarte mult ca formă, dimensiune și culoare.

fruct

Fructe asemănătoare fructelor de pădure, de diferite culori, galben sau roz, cărnoase și cu semințe aplatizate.

Figura 3. Inflorescența cu bromelie. Sursa: GeraldoBARBOZA, de la Wikimedia Commons

Caracteristici ecofiziologice

Radiații adaptive

Se spune că bromeliazii sunt plante de succes pentru că au supraviețuit și au colonizat multe zone diferite din America. Acest succes se explică prin adaptabilitatea ridicată.

Radiația adaptativă este un proces de evoluție biologică care descrie speciația rapidă a uneia sau mai multor specii, umplând nișele ecologice disponibile. Vârfurile tepuisului sunt locuri cu condiții foarte adverse pentru dezvoltarea plantelor.

Figura 4. Kukenan tepui în Venezuela. Sursa: Paolo Costa Baldi, de la Wikimedia Commons

Precipitațiile sunt abundente, solul stâncos nu permite infiltrarea și nici nu reține apă. Iradierea solară este foarte intensă (deoarece Scutul Guyanului este străbătut de linia ecuatorială a Pământului), iar fluctuația temperaturii între zi și noapte este foarte mare.

Plantele care cresc în tepuis trebuie să se poată dezvolta în medii sărace în nutrienți, iradiere solară ridicată și umiditate, dar disponibilitate redusă de apă din sol. Din aceste motive, în tepuis există zone mari lipsite de vegetație.

Mecanisme de adaptare

Bromeliazii depășesc toate aceste dificultăți pe care marea majoritate a plantelor nu le poate depăși, prin următoarele mecanisme de adaptare.

Existența trichomilor specializați

Trichomii sunt structuri de apendice epidermice, sub formă de papilele, părul sau solzii. Ele pot servi drept protecție împotriva radiațiilor ultraviolete. În plus, secretă substanțe care servesc drept apărare împotriva prădătorilor, atrag polenizatorii, sunt antibacteriene sau antifungice.

La plantele epifitice din genul Bromelia, trichomii frunzelor au funcția importantă de a absorbi apa și nutrienții fitotelului. În unele bromelii fără cisternă, tricomi cenușii absorb umiditatea și nutrienții și se protejează de radiațiile solare tropicale excesive prin reflectarea luminii incidente (de exemplu, bromelii din genul Tillandsia).

Fitotelmata

Fitotelmata sunt constituite din setul de corpuri sau depozite de apă din plantele neacvatice. Se formează în structuri precum frunze modificate, axile foliare, flori, internode perforate, cavități în trunchiuri, printre altele.

Figura 5. Depozitarea rezervorului central al unei bromelii. Sursa: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Genul Bromelia are un număr mare de specii fitotelmate, care captează apa într-un rezervor central și / sau în axilele foliare. Aceste mici corpuri de apă pot funcționa ca microhabitate pentru o mare varietate de organisme acvatice.

În acest fel, prin rezervoarele lor de apă fitotelmata, o bună parte din bromelii oferă condiții ideale de umiditate, temperatură, hrană și adăpost de protecție împotriva prădătorilor, sprijinind comunitățile complexe de organisme asociate.

Printre acestea se numără algele, bacteriile, ciupercile, animalele unicelulare microscopice, crustaceele mici, păianjenii, insectele acvatice, moluștele, nematozele, broaștele, șopârlele, iguanele, printre altele.

Avantajele existenței rezervoarelor de apă pentru speciile din genul Bromeliad sunt disponibilitatea și rezervarea nu numai a apei, ci a nutrienților precum compuși chimici simpli, deja degradate de descompunători (bacterii și ciuperci), care trăiesc în fitotelă și care acestea sunt absorbite direct de tricomi de frunze.

Terrarii în bromelii

Axilele foliare ale multor specii de bromelii nu rețin apă, ci sunt locuri umede cu material organic în descompunere.

Aceste locuri axilare se transformă în microhabitate de terariu, care oferă adăpost pentru animale mici de pământ, cum ar fi scorpioni, viermi, șerpi și reptile asortate.

Metabolismul CAM

Metabolismul acid al Crassulaceae sau CAM (din engleză: Crassulaceae Acid Metabolism), este un tip special de metabolism pe care îl prezintă unele plante.

Majoritatea plantelor absorb și fixează CO ₂ în timpul zilei. La plantele cu metabolism CAM, aceste două procese - absorbția CO ₂ și fixarea acestuia în compuși organici de carbohidrați - apar separat în două faze.

În metabolismul CAM, CO ₂ necesar pentru fotosinteză este absorbit peste noapte și păstrat în vacuole celulare sub formă de acid malic. A doua zi, CO ₂ este eliberat din acidul malic și utilizat în producția de carbohidrați mediați de lumina soarelui.

Acest mecanism permite avantajul adaptativ al economisirii apei, deoarece în timpul zilei, cu o iradiere solară mai mare și temperaturi maxime, plantele își pot menține stomatele închise și, prin urmare, pot reduce la minimum pierderea de apă prin transpirație.

Adaptări reproductive

Plantele din genul Bromelia au două mecanisme de reproducere, unul sexual și celălalt asexual.

Reproducere sexuală

Reproducerea sexuală efectuată prin flori și gameți sexuali este un proces ineficient la bromelii, deoarece înflorirea lor are loc în perioade de 2 până la 10, 20 și până la 30 de ani și există posibilitatea ca planta să moară înainte de reproducere.

Pentru a compensa acest dezavantaj aparent, bromeliile au mai multe mecanisme care funcționează ca atrăgători pentru agenții de polenizare, care sunt în general colibri și insecte.

Sincronizate cu stadiile cele mai active și hrănitoare ale colibrelor, bromelele secretă un nectar mai concentrat și mai atractiv.

După etapa cea mai mare activitate a colibrelor, o parte din acest nectar coboară prin axa care susține florile și funcționează ca un atractant pentru insecte.

Prin aceste mecanisme, planta promovează o creștere a numărului de polenizatori și este garantată polenizarea încrucișată sau transportul polenului de la o plantă la alta.

Reproducere asexuată

Reproducerea sexuală are loc prin forme vegetative precum plante fiice, frunze sau alte părți ale plantelor.

Plantele fiice sunt replici exacte ale plantelor părinte adulte (clone), pe care le poate produce. Plantele relative produc plante fiice în număr diferit imediat după înflorire.

Când copiii sau frunzele plantelor cad pe un substrat, produc rădăcini, se fixează și cresc, dezvoltând o altă plantă cu aceeași încărcătură genetică ca și planta relativă. Plantele fiice cresc în același loc în care planta relativă a crescut, cu o probabilitate foarte mare de supraviețuire.

Aceste două mecanisme de reproducere ale bromeliei sunt consolidate și duc la un rezultat de succes.

Asocieri cu animale

Tipul de faină asociată cu bromelie depinde de gradul de expunere la pradă și prădători aerieni, factori de mediu extreme, cum ar fi vânturile puternice sau radiațiile solare intense, printre altele.

Bromeliile care cresc în baldachinul mijlociu (cu 2 până la 4 m înălțime deasupra liniei de bază) sunt cele care oferă cele mai bune condiții de viață pentru amfibieni și reptile.

Myrmecophilia

Termenul Myrmecophilia înseamnă literal „dragoste pentru furnici” și se referă la asociații mutualiste cu furnicile. Există o relație strânsă între bromelii și furnici.

Bromeliile oferă un habitat sigur și hrană pentru furnici; furnicile își apără locul de stabilire puternic, dar, în plus, deșeurile lor - fecale și furnicile moarte - aruncate în rezervorul de apă, servesc ca nutrienți pentru plantă.

Pericol de dispariție

Câțiva cercetători au raportat pericolul de dispariție la care sunt expuse bromeliile. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea acestor plante sunt epifite și cresc pe copaci, de multe ori sunt considerate buruieni parazite invazive și sunt exterminate de fermieri și grădinari.

Am văzut deja că bromeliile epifite folosesc doar copacii ca punct de susținere și sprijin; rădăcinile sale nu au funcții de absorbție a nutrienților și a apei. Nu sunt plante parazite.

Distrugerea habitatelor cu bromelie, cum ar fi mangrovele de coastă și pădurile tropicale de nori, prin defrișare, exploatare forestieră și mega-minare și utilizarea fără discriminare, fără măsuri de conservare, a florilor, frunzelor și a întregii plante ca ornamentale, provoacă stingerea acestor plante. .

Grija pentru cultivarea ei

Bromeliile trebuie cultivate pe trunchiuri de copaci cu expunere medie la soare, iar rezervorul lor trebuie păstrat plin de apă. Temperatura ar trebui să fluctueze între 20 și 35 de grade Celsius, în funcție de specia specifică.

În rezervor pot fi adăugate soluții foarte diluate de compost, săruri nutritive și alge, dar cultivarea în aer liber nu necesită multă îngrijire.

Pe lângă detritusul animalelor, căderea frunzelor, crenguțelor și a altor părți ale plantei din baldachinul superior din rezervorul de apă, produce suficiente substanțe nutritive pentru plantă.

Referințe

1. Armbruster, P., Hutchison, RA și Cotgreave, P. (2002). Factorii care influențează structura comunității din fauna de bromelie a rezervoarelor din America de Sud. Oikos. 96: 225-234. doi: 10.1034 / j.1600-0706.2002.960204.x
2. Dejean, A., Petitclerc, F., Azémar, F., Pelozuelo, L., Talaga, S., Leponce, M. și Compin, A. (2017). Viața acvatică în copertine de păduri pluviale neotropicale: tehnici care folosesc fitotelmata artificială pentru studiul comunităților de nevertebrate. Biologie Rendus. 341 (1): 20-27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. și Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad susțin o producție secundară ridicată în pădurile neotropicale. Științe acvatice 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
4. Frank, JH și Lounibos, LP (2009). Insecte și aliați asociați cu bromelii: o recenzie. Recenzii despre artropode terestre. 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
5. Hietz, P., Ausserer, J. și Schindler, G. (2002). Creșterea, maturizarea și supraviețuirea bromelialelor epifite într-o pădure de nor mexican. Journal of Tropical Ecology. 18 (2): 177-191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. și Campo Divino, A. (2017). Nevertebrate acvatice asociate cu bromelii în fragmentele Pădurilor Atlantice. Neotrop Biota. 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagner, K. și Zotz, G. (2018). Bromelii epifiti într-o lume în schimbare: Efectul creșterii de CO ₂ și a ofertei de apă variate asupra relațiilor de creștere și nutrienți. Biologie vegetală J. 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708