Informație

Există plante epifite care trag apă din aer și alimentează plantele terestre cu exces?

Există plante epifite care trag apă din aer și alimentează plantele terestre cu exces?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Cunoașteți plante epifite care trag apă din aer și furnizează excesul altor plante terestre?


Transpirația - Factori care afectează ratele de transpirație

PARAMETRI PLANTEI – Acești parametri ai plantei ajută plantele să controleze ratele de transpirație, servind ca forme de rezistență la mișcarea apei din plantă.

Stomatele – Stomatele sunt pori ai frunzei care permit schimbul de gaze acolo unde vaporii de apă părăsesc planta și intră dioxidul de carbon. Celulele speciale numite celule de gardă controlează deschiderea sau închiderea fiecărui por. Când stomatele sunt deschise, ratele de transpirație cresc când sunt închise, ratele de transpirație scad.

Stratul limită – Stratul limită este un strat subțire de aer nemișcat care îmbrățișează suprafața frunzei. Acest strat de aer nu se mișcă. Pentru ca transpirația să aibă loc, vaporii de apă care părăsesc stomatele trebuie să difuzeze prin acest strat nemișcat pentru a ajunge în atmosfera de unde vaporii de apă vor fi îndepărtați prin mișcarea aerului. Cu cât stratul limită este mai mare, cu atât ratele de transpirație sunt mai lente.

Plantele își pot modifica dimensiunea straturilor limită din jurul frunzelor printr-o varietate de caracteristici structurale. Frunzele care posedă multe fire de păr sau pubescență vor avea straturi limită mai mari, firele de păr servesc ca mini-pauza de vânt prin creșterea stratului de aer nemișcat din jurul suprafeței frunzelor și încetinirea ratei de transpirație. Unele plante posedă stomi care sunt înfundate în suprafața frunzei, crescând dramatic stratul limită și încetinind transpirația. Straturile limită cresc pe măsură ce dimensiunea frunzelor, reducând și ratele de transpirație. De exemplu, plantele din climă deșertică au adesea frunze mici, astfel încât straturile lor limită mici vor ajuta la răcirea frunzelor cu rate mai mari de transpirație.

Cuticula – Cuticula este stratul ceros prezent pe tot țesutul suprateran al unei plante și servește ca o barieră la mișcarea apei din frunză. Deoarece cuticula este făcută din ceară, este foarte hidrofobă sau „resplă la apă”, prin urmare, apa nu se mișcă foarte ușor prin ea. Cu cât stratul de cuticulă este mai gros pe suprafața frunzei, cu atât rata de transpirație este mai lentă. Grosimea cuticulelor variază foarte mult între speciile de plante. În general, plantele din climă caldă și uscată au cuticulele mai groase decât plantele din climă rece și umedă. În plus, frunzele care se dezvoltă în lumina directă a soarelui vor avea cuticule mult mai groase decât frunzele care se dezvoltă în condiții de umbră.

CONDITII DE MEDIU - Unele condiții de mediu creează forța motrice pentru mișcarea apei din plantă. Alții modifică capacitatea plantei de a controla pierderile de apă.

Umiditatea relativă – Umiditatea relativă (RH) este cantitatea de vapori de apă din aer în comparație cu cantitatea de vapori de apă pe care aerul ar putea să o rețină la o anumită temperatură. O frunză hidratată ar avea un RH aproape de 100%, așa cum ar avea atmosfera într-o zi ploioasă. Orice reducere a apei din atmosferă creează un gradient pentru ca apa să se deplaseze din frunză în atmosferă. Cu cât RH este mai scăzută, cu atât atmosfera este mai puțin umedă și, prin urmare, cu atât forța motrice a transpirației este mai mare. Când RH este mare, atmosfera conține mai multă umiditate, reducând forța motrice a transpirației.

Temperatura – Temperatura influențează foarte mult amploarea forței motrice pentru mișcarea apei dintr-o plantă, mai degrabă decât să aibă un efect direct asupra stomatelor. Pe măsură ce temperatura crește, capacitatea de reținere a apei a acelui aer crește brusc. Cantitatea de apă nu se schimbă, ci doar capacitatea acelui aer de a reține apa. Deoarece aerul mai cald poate reține mai multă apă, umiditatea sa relativă este mai mică decât aceeași probă de aer la o temperatură mai scăzută sau este „aer mai uscat”. Deoarece aerul mai rece reține mai puțină apă, umiditatea sa relativă crește sau este „aer umed”. Prin urmare, aerul mai cald va crește forța motrice pentru transpirație, iar aerul mai rece va scădea forța motrice pentru transpirație.

Apa din sol – Sursa de apă pentru transpirație din plantă provine din sol. Plantele cu umiditate adecvată a solului vor transpira în mod normal la viteze mari, deoarece solul asigură apa pentru a se mișca prin plantă. Plantele nu pot continua să transpire fără să se ofilească dacă solul este foarte uscat, deoarece apa din xilem care se mișcă prin frunze nu este înlocuită cu apa din sol. Această afecțiune face ca frunza să își piardă turgul sau fermitatea, iar stomatele să se închidă. Dacă această pierdere de turgor continuă în întreaga plantă, planta se va ofili.

Lumină – Stomatele sunt declanșate să se deschidă în lumină, astfel încât dioxidul de carbon este disponibil pentru procesul de fotosinteză dependent de lumină. Stomatele sunt închise în întuneric la majoritatea plantelor. Nivelurile foarte scăzute de lumină în zori pot determina deschiderea stomatelor, astfel încât acestea să poată accesa dioxidul de carbon pentru fotosinteză de îndată ce soarele le lovește frunzele. Stomatele sunt cele mai sensibile la lumina albastră, lumina predominând la răsăritul soarelui.

Vânt – Vântul poate modifica ratele de transpirație prin îndepărtarea stratului limită, acel strat nemișcat de vapori de apă care îmbrățișează suprafața frunzelor. Vântul mărește mișcarea apei de la suprafața frunzei atunci când reduce stratul limită, deoarece calea apei pentru a ajunge în atmosferă este mai scurtă.


Abstract

O variație enormă a luminii, atât temporal cât și spațial, există în pădurile tropicale, ceea ce reprezintă un potențial motor pentru plasticitatea fiziologică a plantelor. Plasticitatea fiziologică a orhideelor ​​epifite din două păduri tropicale uscate ca răspuns la diferite medii de lumină a fost investigată experimental. Plantele din cinci specii creșteau într-o casă de umbră în trei regimuri de lumină diferite (densitatea fluxului fotonului fotosintetic PPFD de 20, 50 și 70% din radiația incidentă zilnică totală) în condiții de udare și secetă. Orhideele cu morfologie similară a frunzelor, dar din păduri diferite au răspuns diferit la același mediu de lumină. Frunze liniare ale Encyclia nematocaulon a evitat stresul cauzat de secetă prin controlul stomatelor și a avut o creștere notabilă a fotosintezei, un potențial osmotic mai scăzut și o eficiență fotosintetică ridicată sub 50% PPFD zilnic atât în ​​perioadele de secetă, cât și în perioadele de udare. În schimb, orhideele cu frunze cilindrice și ovale au avut o scădere marcată a acestor parametri fiziologici sub 50 și 70% din PPFD în perioada de secetă, dar apoi și-au revenit după reudare. Frunze ovale de Lophiaris oerstedii au fost mai sensibili la lumina ridicată și la disponibilitatea apei deoarece au avut o scădere puternică a parametrilor lor fiziologici la 70% din PPFD, chiar și în perioada de reudare. Contrar previziunilor noastre, E. nematocaulon avea plasticitate scăzută şi Laelia rubescens, din pădurea de foioase, era cel mai capabil să se aclimatizeze. În general, orhideele din pădurea mai uscată au avut plasticitate mai mare decât cele din pădurea mai umedă, ceea ce le-ar putea ajuta să tolereze fluctuațiile mai mari de lumină și disponibilitatea apei care apar acolo.


Caracteristicile Tillandsia Magnusiana

Tillandsia este o epifită, ceea ce înseamnă că nu este parazită, dar folosește obiecte precum stâncile și copacii ca bibani. Nu au nevoie să fie plantate în sol și să absoarbă nutrienții și umiditatea prin frunzele lor. Funcția principală a rădăcinilor lor este de a oferi sprijin pentru cățărare. Este tolerant la secetă.

Floare

Florile tubulare apar într-un grup sferic pe ramuri. Floarea este violet închis cu stamine galbene. Are un cap roșu de vârf din care înflorește floarea. Stigmatul se află chiar deasupra celuilalt. La câteva săptămâni după înflorire, de la baza plantei cresc plante mici de aer.

Frunze

Planta Tillandsia magnusiana absoarbe apa prin frunzele sale moi și neclare și nu prin rădăcini. Frunzele sunt acoperite cu păr asemănător blanii numite tricomi, care reflectă 70% din lumină. Frunzele sunt flexibile și moi la atingere, dând plantei o formă de bilă. Din cauza numeroșilor tricomi, nu trebuie să fie înmuiați cu apă. Aburirea este de preferat. Frunzele sunt subțiri și de culoare verde deschis.


Bromeliaceae și plante periculoase: adaptare, schimbări climatice și grădinărit în Portland

Nu știu ce este această bromelie, dar este statuară, inflorescența ajungând cu mult deasupra capului meu. Am făcut această fotografie lângă ‘château-ul lui Burl, la Rare Plant Research, la sud de Oregon City. El mută o mulțime de exotice tropicale în și din sere în fiecare an. La asta se gândesc mulți oameni când își imaginează o Bromeliadă.

Mă trezesc și cobor scările pe la 7:00... afară este o temperatură caldă de 66°F. Am fost treaz târziu noaptea trecută, până după ora 12:00, păstrând aerul să curgă jos, în încercarea de a răci casa. Acest lucru este pe partea caldă pentru noi aici vara. În rare ocazii, minimele noastre pot scădea până la anii 70... astfel de temperaturi tind să apară mai frecvent în ultimii ani, când „scăderile de căldură” se instalează în jurul nostru și suferim prin „alerte de căldură”, atunci când aerul stagnează și se întoarce. maro” și putem fi prinși într-unul dintre acele cicluri de zile în care maximele noastre rămân în anii 90 de sus și 100 de ani. Maximul nostru record de 107º, în august 1981, a fost în timpul unui astfel de ciclu pe care am avut privilegiul să-l experimentez când eram aici în Portland, vizitând un prieten și asistând la nunta fratelui meu. Pe 6 a atins 99º. Maxima a crescut a doua zi la 102º, 105º pe 8, 104º în următoarea, 107º pe 10, umiditatea la 15%, apoi s-a răcit la 97º pe 11. Îmi amintesc că încercam pe rând să ne răcorim, fără aer condiționat, scufundându-ne într-o cadă cu apă călduță de baie,

Pe măsură ce clima noastră se încălzește, astfel de temperaturi devin din ce în ce mai frecvente. În iunie ’15 am înregistrat 9 zile cu maxime de 90º și peste, 21 peste 80º, cel mai cald iunie înregistrat, o lună care a fost din punct de vedere istoric o lună „de primăvară” în ceea ce privește variabilitatea sa. În acea lună au scăzut alte câteva recorduri: zile consecutive fără ploaie, anterior 18, acum 25, și cea mai caldă noapte de iunie, cândva 68º, acum 71º.

[În prezent, din 29 iulie, ‘lucrăm’ în ziua 42 cu precipitații zero…și niciuna la vedere! După cum știu majoritatea grădinarilor, acest lucru nu ‘echilibrează’ acumularea noastră mai mare decât cea normală de până acum în acest an ploios. Plantele au nevoie de apă în timp ce sunt în creștere activă, nu latente. Am atins 100ºF o dată, a fost 102º pe 25 iunie, am avut 3 zile la 90º sau mai bine și 8 peste 80º, o sărbătoare pe care aproape am duplicat-o în mai anul acesta. În iulie, ne arătăm a fi destul de normal, cu o medie de aproximativ 2 grade F peste maxima noastră normală de 81 de grade. Prognoza este însă alarmantă. Se preconizează că vom avea două zile în săptămâna viitoare care ar putea doborî recordul nostru maxim, prognoza afirmând 109ºF. Schimbările climatice nu se referă la azi sau mâine, este imaginea de ansamblu, extremele și modelele, schimbările la margini, ceea ce noi și ceea ce trăim aici trebuie să ne întindem pentru a ne adapta.]

Din punct de vedere istoric, nu a fost neobișnuit să aibă multe zile de iunie blocate într-un model rece și burniță, cu maxime blocate în anii ’50, influența maritimă încă puternică și păstrându-și controlul asupra vremii zilnice. Iunie atât de rece/umede sunt atât de frecvente aici încât există un termen folosit în mod obișnuit pentru un astfel de model, „Iunie-Iunie”! un model care seamănă remarcabil cu multe dintre zilele noastre reale de ianuarie, acesta poate fi efectul rece al Pacificului de Nord, aflat la 90 de mile spre vestul nostru. Oamenii obișnuiau să glumească despre cum începe vara în Portland pe 4 iulie. Ne încălzim.

Aceste două grafice ale fatidicului, pentru Fascicularia pitcairnifolia mea, iarna lui 󈧑-󈧒. Afișează modelul nostru tipic, neregulat și în creștere al temperaturilor cu două perioade anormal de reci. Graficul de jos arată precipitațiile acumulate în ani, cu 5″ sub ‘normal’. În schimb, până în iulie a anului nostru ploios curent, am primit aproximativ 57″ în interiorul SE Portland, cu aproximativ 23″ peste normal, sau cu 67% peste normal. Perioada de timp este ‘anul nostru ploios’ măsurat de la 1 octombrie – 30 septembrie, începând cu toamna, după perioada obișnuită de ‘secetă’ de vară.

Acesta este probabil o parte din motivul pentru care m-am trezit atras de plantele din clime istorice mai calde. Experimentând zile din ce în ce mai calde, multe specii native, cândva bine adaptate, pot găsi „covorașul de bun venit” climatic mai puțin ospitalier decât a fost anterior. Schimbările de temperatură medie, temperaturile de vârf mai ridicate, au un efect cumulativ asupra comunităților vii în care schimbările mici pot duce potențial la pierderea populațiilor marginale care, la rândul lor, pot avea un efect mai mare sau mai mic asupra altor specii care au depins de acestea pentru hrană sau avea relaţii simbiotice sau comensale cu ei. Toate relațiile sunt complexe. Cultivarea plantelor din alte clime și regiuni vă face să vedeți mai mult de ce acolo și nu aici. Ce fel de schimbări sunt necesare pentru ca speciile noi, anterior exotice, să găsească aici o nouă casă care să umple nișele lăsate de cei care nu tolerează condițiile noastre în schimbare. În afară de schimbările climatice, există încă condițiile de creștere extrem de modificate ale orașului, insula sa de căldură și solurile drastic compromise, introducerea atâtor buruieni și specii invazive și peisajele regionale din jur, fie puse direct în folosință umană, ca terenuri agricole, dezvoltate mai mult. direct pentru ocuparea umană... sau pur și simplu ținuturi de „tranziție” puternic perturbate, care nu servesc niciun scop direct, dar schimbate pentru totdeauna. Despre asta scriu mai direct în altă parte.

La ce plante de vreme mai frumoasă m-am gândit? familia, Bromeliaceae, o familie de plante, care conține 51 de genuri și aproximativ 3.500 de specii, dintre care niciuna nu este reprezentată aici în flora noastră nativă, una dintre ultimele familii la care s-ar putea gândi cei mai mulți grădinari atunci când iau în considerare plante pentru nord-vestul Pacificului. De obicei, acestea sunt considerate de cei mai mulți dintre noi care trăiesc în climat temperat ca fiind „tropicale umede”, dar familia s-a dovedit adaptabilă și include specii care pot crește cu mult dincolo de regiunile tropicale și subtropicale ale lumii până acolo unde au ajuns. a fost introdus în regiunile mediteraneene, proliferând în multe grădini din California până la nord până în zona Berkley. Cresc o specie, într-un loc „protejat”, în pământ, în propria mea grădină.

Câteva cuvinte despre armamentul vegetativ, Apărarea plantelor și țepii recorbați: fălci care mușcă, gheare care rupe

Am petrecut aproape 30 de ani lucrând în Parcuri aici, în ‘câmp’. Sarcinile mele au fost multe și aliniate cu peisajele și proprietățile aflate în sarcina mea. Invariabil, o mare parte din timpul meu a fost petrecut cu controlul buruienilor și al plantelor invazive. În special, vreau să vorbesc puțin despre Himalayan Blackberry, a Rubus sp. căruia i s-au atribuit mai multe nume de specii de-a lungul anilor, cel mai recent Rubus armeniacus, că am învăţat ca R. decolorează. Am lucrat în nordul și nord-estul Portlandului și mai târziu în Parks din Downtown și West Hills. În unele dintre aceste parcuri, această plantă acoperea multe mii de metri pătrați, dacă nu de acri. M-am luptat cu el la Kelley Point și Pier Parks, unde apare în pete mari, în deschideri de pădure din Washington Park și pe malul abrupt de sub Esplanada Eastbank și pe malul de vest de sub Esplanada Riverplace, unde a încercat constant să se răspândească în mai multe vegetație de dorit. Condițiile de la fiecare site mi-au modelat strategia într-un mod pe care l-am considerat cel mai eficient și sigur, atât pentru mine, cât și pentru peisajul din jur.

Îmi amintesc de multe ori „vadând” într-un stand matur de Blackberry de 8’-15’ înălțime, acoperind câteva mii de sq.ft. într-un „petic”, cu mașina mea de tuns gard viu alimentat cu gaz, tăind și tăiat cubulețe, în timp ce mă deplasam de-a lungul marginii lui și mă aventuram în masa ei. A fost cel puțin un antrenament, tăierea cu mișcări mari jos, mediu și înalt, orizontal, vertical și diagonal, stânga și dreapta. Dacă zona era foarte mare, aceasta era o slujbă de iarnă, puternic protejată în salopete, șosete, mănuși, cizme, o cască și o protecție facială în încercarea de a mă blinda împotriva apărării plantei.

(Mai târziu, la sfârșitul primăverii sau la începutul verii, m-aș întoarce să aplic un erbicid selectiv cu frunze late pe o creștere mult mai inferioară și mai compactă, reducând pericolul de a se îndepărta de țintă, dăunând speciilor nețintă și făcându-l mai sigur pentru mine. .)

Tactica presupunea tăierea lui pe măsură ce mergeam, în bucăți manevrabile, care să cadă acolo unde erau tăiate, fără a submina „structura” în așa fel încât toată treaba s-ar putea „prăbuși” deasupra mea, fiecare barbă curbă inversă fiind perfect poziționată pentru mușcă-mi hainele sau pielea dacă sunt prezentate. Bineînțeles că asta s-ar întâmpla oricum.

Alteori, când ‘incursiunea’ era mult mai mică sau creștea în interiorul plantelor dorite, puteam să mă îndrept pentru a ajunge la baza mărăcinii sau unde ar putea avea vârful stratificat și să tăiam tulpina înapoi aproape, dacă Nu am putut să-l trag sau să-l scot cu ușurință, tratându-l imediat cu un concentrat, folosind o sticlă de stropire, minimizând substanța chimică utilizată într-un mod direcționat și precis. Această metodă vă poate aduce în contact strâns și cu partea comercială a barbelor plantei.

Unele plante sunt doar spinoase... înjunghie când ajungi să te închizi și să te retragi pe măsură ce te îndepărtezi, nu chiar așa. Rubus. Înveți foarte repede că, odată „angajat” de Blackberry, o retragere rapidă și grăbită este o greșeală, deoarece „ghearele” recurbate ale fiarei se scufundă în țesutul moale din spatele urechii, gâtului, brațului sau piciorului. Ceea ce se cere este calm. Ghearele pisicilor mari sunt curbate pentru a le ajuta să-și țină prada, împiedicând scăparea. Efectul în lumea vegetală este similar. Deci, gândește! Așezați mașina de tuns gard viu după ce l-ați oprit. Evaluați severitatea atacului, punctele critice de contact, în timp ce sunteți încă angajat, apoi, cu grijă și fără pasiune, mutați membrul sau carnea vătămată, înainte, în masa plantei, pentru a elibera prinderea barbei în timp ce coborâți, răsuciți sau ridicați. bastonul ofensator departe... mișcându-vă corpul în direcția opusă odată ce ghearele este eliberată. Această acțiune este complicată atunci când există mai multe puncte de contact simultane în fața ta, lângă tine și chiar în spatele tău. Când tăiați, este absolut esențial să anticipați ce efect va avea tăierea dvs. asupra masei de mărăcini de deasupra dvs., cum și în ce direcție se va prăbuși. Sângele se va pierde. Dacă există prea multe puncte de contact, atacă, poate deveni urât în ​​grabă.

Tepii recorbați nu sunt unici pentru mure... din fericire, ele sunt mai puțin obișnuite decât tepii drepti atât de comune multor alte specii, cel puțin printre plantele pe care le folosim în horticultură. Ele apar de-a lungul marginilor frunzelor multora Agave spp. și sunt foarte comune la mulți membri ai familiei Bromeliad. Interesant este că acele plante pe care le numim de obicei „carnivore”. Sarracenia spp. și Darlingtonia, nu au acestea, urmăresc o strategie alternativă. Unele dintre Bromeliade pot fi nemiloase cu oricine sau ceva care se apropie prea mult. Nu a fost cu mult timp în urmă când nu am crescut nici una dintre aceste plante, chiar eliminasem trandafirii din propria mea grădină, deși acea decizie nu avea nicio legătură cu spinii lor. Printre aceste plante, agavele au fost pe primul loc pentru mine.

Atractia lor era arhitecturala, iar curiozitatea mea a fost trezita de intreaga chestie cu modelul de desert si ploaia musonica. În scurt timp am început să adaug membri ai familiei Bromeliad, rămânând departe de Cactus, deoarece cunoștințele și experiența mea limitată cu Opuntia și Cylindropuntia, două genuri renumite pentru „glohidele” lor, țepii minuscul, asemănător părului, ghimpați de la baza spinilor lor mai evidente. Glohidele ar putea „mușca” și continuă să muște, de la un contact aparent incidental, și par să facă acest lucru chiar și atunci când grădinarul sau vizitatorul a evitat contactul cu țepii mult mai vizibili. Cel ‘fără coloană vertebrală’ Opuntia‘ au încă glohidele supărătoare care oferă ignoranților un sentiment de siguranță necâștigat. La această dată mi-am relaxat ușor „interdicția” cactusului și am încercat câteva cactusi de tip „pește-cârlig”, care nu au glohide și au vârfuri „îndoite” la capetele coloanelor, reducând incidența înțepăturilor ocazionale.

Botanistii susțin adesea că aceste diverse tipuri și dimensiuni de țepi, de ‘armament’, sunt defensive, protejând plantele de numeroasele păstori și browsere…dar, trebuie să întreb, asta este tot? De ce spini, peri ascuțiți, acele fire de păr iritante pe care le au unele plante și... de ce glohide. Doamne, de ce glohide? De ce nu doar toxine și iritanți chimici? Este într-adevăr doar pentru a descuraja ungulatele și browserele? Sunt aceste ghimpe vicioase cu cârlige singurul lucru care a salvat atât de multe Bromeliade de la uitare? De altfel, sunt atât de gustoase încât toți pășunatorii, roadele și mestecatorii le-ar decima și ne vor lăsa doar cu ierburi și plante erbacee moi dulci? Mă îndoiesc de asta. De ce nicio iarbă nu a dezvoltat astfel de barbe defensive? Adevărat, ierburile au capacitatea de a „reveni înapoi” de la „presiunea” de pășunat normal și sunt semănători prodigioase și multe, mai ales atunci când „tăiate” în jos, răspândite se mișcă gros, vegetativ, pe pământ. Dar toate acele specii lemnoase fără vreun „arme” care să se apere pe sine și pe generațiile viitoare? care se reproduc lent? și, când o fac, o fac cu moderație? Sunt aceste mici „erupții” și semne de exclamare de-a lungul marginii unei frunze de bromelie și agave doar o mică ciudatenie a destinului botanic? Au fost spinii lui Rubus spp. într-adevăr ‘creat’ de mâcnirea necruțătoare a ierbivorelor? Will Hawaii va fi fără spini Rubus spp. să dezvolte coloane similare dacă caprele exotice de acum sunt lăsate singure să mănânce ce vor? Este o astfel de spinare mai comună și mai agresivă la speciile care au nevoie de ani de zile pentru a ajunge la maturitate? Dacă aș face un sondaj, ar arăta că plantele cu creștere lentă, plante care nu cresc niciodată dincolo de raza erbivorelor ‘prădătoare’ locale, sunt mai puternic apărate decât altele? Majoritatea plantelor care utilizează calea de fotosinteză CAM, care contribuie la creșterea lentă a unor plante, sunt, de asemenea, puternic apărate? Bromeliadele sunt astfel de plante CAM, la fel și Agave. Cum au supraviețuit ierburile și trifoiele dulci atât de mult? Sunt ei doar copiii de sacrificiu aleși de Dumnezeu? reușiți să vă recuperați după un atac obișnuit? Au aceste plante ghimpate și spinate o valoare inerentă fără de care lumea nu poate trăi pur și simplu? Atat de multe intrebari.

Acest Eryngium agavifolium încă în curs de dezvoltare, în acest stadiu, arată mai mult ca ar putea fi un fel de Bromeliad decât un Agave. Deși pare rău, tu și pielea moale a bebelușului tău sunteți mult mai sigure în jurul ei decât bromeliadele ghimpate similare.

Indiferent de motivul existenței lor, un astfel de armament marginal este atât un factor de descurajare, cât și un atractant pentru grădinari. Formele arhitecturale ale multora dintre aceste plante arcuite, care cresc în rozetă, îi atrag pe mulți dintre noi. Tepii lor, drepti și recorbați, servesc drept motive decorative repetate pe care le găsim creații frumoase, naturale, precise și perfecte, care ne-ar necesita pricepere și concentrare pentru a le crea singuri. Asemenea plante, de asemenea, ‘ceră’ respectul nostru și nu ‘sufer pe proști cu plăcere!’ Acestea sunt calități pe care mulți dintre noi le admirăm.

Pentru noi, grădinăritul în nord-vestul maritim al Pacificului, plantele deșertice, tropicale și subtropicale tind să nu fie plante pentru începători. Sunt mai mult un gust dobândit aici, care vin odată cu maturitatea, experiența, îmi place să cred, sau... Presupun că ar putea fi un tip foarte specific de „demență” la care unii grădinari pot fi supuși. De ce o persoană altfel inteligentă, sănătoasă, începe să crească plante care le pot înjunghia, grebla și altfel să le însângereze, exact când pielea începe să le subțieze? În ciuda eforturilor noastre, pielea noastră devine mai fragilă, subțiere și mult mai supusă deteriorării pe măsură ce îmbătrânim. Acum, când ridic o oală de Hechtia „Texas Red” pentru a-l pune într-o tavă pentru a-l uda de jos, este prea ușor să îmi provoc mici lacrimi pe dosul mâinilor și pe antebrațe din cauza frunzișului rigid ghimpat care ajunge în jos, lângă marginile vasului. Am împărțit o structura similară Dyckia „Diavolul Roșu” în urmă cu câțiva ani... nu există nicio cedare în aceste plante și fiecare are capacitatea de a apuca și de a ține. Doar scoaterea mai rigidă a unora dintre acestea din oală este o provocare. S-ar părea că Bromeliaceae, și-au evoluat structura pentru a frustra și a evita ar fi grădinari, cel puțin acele specii care sunt cu frunze mai rigide și mai agresiv ghimpate.

Bromeliaceae: Bine ați venit în familie

Bromeliadele de astăzi pot fi urmărite genetic în urmă cu 70 de milioane de ani până la Scutul Guyanean al Americii de Sud, un „craton”, compus din material de bază incredibil de dens din mantaua Pământului, ridicat prin crustă, care este, chiar și în termeni geologici, foarte lent la erodare. La sud de acest craton, se află un bazin imens, care a fost de două ori o mare mare interioară uriașă, unii vor argumenta dacă a fost apă dulce sau sare, care a devenit, cel puțin în ultimele câteva milioane de ani, Bazinul Amazonului care conține uriașul râu de acelasi nume. Trei dintre aceste cratonuri cuprind o mare parte din continentul Americii de Sud, dintre care unul definește granița de sud a bazinului, aflat la baza Țărilor înalte ale Braziliei. Scutul Guyanei oferă „fundația” pentru cea mai mare parte a coastei de nord a Americii de Sud, extinzându-se spre vest din Guyana Franceză, peste Surinam, Guyana și cea mai mare parte a Venezuelei, inclusiv o parte din nordul Braziliei. Uneori, geologii includ o parte din Columbia. Această zonă a fost o junglă tropicală de câmpie, cu condiții similare cu cele ale bazinului Amazonului de astăzi, unde bromeliadele timpurii au înflorit ca plante terestre C3. Scutul nu s-a împins încă în sus pentru a forma Țările înalte venezuelene, care împărțise și mai mult continentele din America de Nord și de Sud.

Această separare a Americii de Nord de Sud și ridicarea Scutului Guyanei au stabilit scena pentru dezvoltarea Bromeliadelor de astăzi. Studiile genetice arată, până acum, că familia a fost destul de stabilă timp de aproximativ 51 de milioane de ani, până în perioada în care Anzii au început să se ridice, (nu există un acord cu privire la momentul în care a avut loc ridicarea andină, diferite tabere argumentând diferit pentru datează din 15 – 30 de milioane de ani în urmă.) închiderea ultimului drum de altitudine inferioară pentru ca materialul genetic să se deplaseze spre nord și momentul în care Amazonul și-a stabilit forma actuală. Acest lucru a despărțit efectiv Familia de orice alte amestecuri. Ceea ce era la nord avea să rămână și să se stabilizeze, schimbându-se independent în funcție de condițiile existente, în timp ce materialul genetic din sud a răspuns în felul său la terenul și condițiile sale variate. Țara Scutului s-a transformat în uscare pe măsură ce se ridicau în sus. Anzii au devenit un factor major al climei continentului, conținând o mare parte din precipitații, aduse de vânturile predominante din Atlantic, în bazinul imens și partea de est a munților, creând simultan o „bandă” extinsă. 8217 de ariditate de-a lungul unei mari părți a flancului vestic și a interiorului Andes’. (Se crede, de asemenea, că înainte de ridicarea andină, Amazonul curgea spre vest, spre Pacific!)

Bromeliadele au început să invadeze zonele mai uscate din America Centrală și de Sud cu aproximativ 15 milioane de ani în urmă. Grupul a suferit un proces de radiație adaptivă majoră care a implicat evoluția repetată a epifitismului, fotosinteza CAM, frunzele confiscate, mai multe caracteristici ale anatomiei frunzelor și tricomului, o rată accelerată de „speciație” și crearea de noi genuri. Astăzi există, probabil, opt sub-familii, o expansiune dincolo de fostele 3, bazată numai pe studii morfologice, potrivit botanicilor care studiază Familia. Două dintre sub-familiile originale Bromelioideae și Tillandsioideae rămân, în mare parte neschimbate, deoarece s-au dovedit a fi monofiletice cu un ascendent legat. Cu toate acestea, Pitacairnioideae a fost determinată a fi parafiletică, fiind mai mult un amestec genetic și astfel a fost împărțită în alte 6 subfamilii.

O mare parte din procesul de speciație, care a început cu adevărat în urmă cu 15 milioane de ani, a fost prin procesul de radiație adaptivă, un termen de biologie evolutivă pentru acele perioade în care au avut loc schimbări semnificative de mediu, făcând la dispoziție noi resurse, creând noi provocări sau deschizând noi nișe de mediu. . Speciile răspund la aceste schimbări manifestând modificări fizice, morfologice, adesea până la gradul de formare a unor specii complet noi. Ca grup, familia a început să treacă de la a fi plante terestre, înrădăcinate și care cresc în sol, la epifite, atașate și locuind pe copaci. Peste 1.800 de specii din familie sunt epifite, folosindu-și rădăcinile pentru a se ancora de alte plante, fără a parazita planta gazdă de susținere, adunându-și apa și nutrienții prin structurile de deasupra solului din apă și dezintegrarea din jurul lor. Mulți alții sunt litofiți, ancorându-se pe stâncă. O modalitate prin care Bromeliaceae a evoluat în aceste medii este prin modificarea formei lor de rozetă de bază într-una cu frunze captate, frunzele lor ies, fără pețioli, strâns suprapuse, formând o „cupă” în centrul fiecărei rozete la multe specii, uneori substanțială în mărimea. Această structură „canalizează” apa care lovește suprafața lor superioară în coroană, în multe cazuri captând-o și ținând-o. Această structură este mai puțin pronunțată la majoritatea bromeliadelor terestre, care în schimb canalizează apa colectată către rădăcinile lor absorbante. Multe epifite fac același lucru cu materia organică căzută. Acestea sunt structuri autolimitante capabile să rețină doar atât de mult în funcție de ploaie obișnuită și/sau de condens de nori pentru a satisface nevoile lor. Dacă nu este suficient într-un program frecvent, aceste plante vor scădea și, eventual, vor muri.

Multe dintre aceste bromeliade epifite, la fel ca sute de alte epifite, inclusiv multe orhidee, captează și „așternutul” organic, care oferă hrană nevertebratelor rezidente. Alții își folosesc rădăcinile pentru a ajuta la reținerea materiei organice. Nu este surprinzător că multe plante din acest grup oferă „case” pentru multe alte specii de animale, în general nevertebrate, în „cupele” lor, formând comunități biotice „locale”. Peste 300 de specii de animale se găsesc nicăieri în altă parte decât pe și în aceste plante epifite și litofitice. Aceste animale, în schimb, oferă o sursă de mai mult azot pentru plante. (Dacă vi se pare ciudat, știți că, în propriile noastre regiuni locale, mai multe specii de țânțari petrec acolo stadii larvare în apa ținută în goluri și „cupe” printre ramurile și scobiturile copacilor, așa cum au relevat studiile asupra copacilor precum Coast Redwood și Douglas Brad, chiar și Big Leaf Maple, dintre care unele sunt foarte specifice acestor medii limitate. Gândiți-vă la omniprezentele noastre ferigi lemn-dulce și la câteva specii de mușchi și lichen. Acest grup poate include și plante superioare, inclusiv diferite angiosperme sau plante cu flori.)

La speciile epifite, din subfamilia Tillandsiodeae, care include „Muşchiul spaniol” din sudul Americii, acestor Bromeliade le lipsesc frunzele şi cupele de captare şi se bazează în schimb pe „tricomi” , solzi mici sau structuri asemănătoare părului pe suprafața frunzelor, prin care plantele preiau apa. Aceste modificări lucrează împreună și sunt exprimate într-o măsură mai mare sau mai mică în numeroșii membri ai speciilor. De-a lungul muntilor venezuelene și a numeroaselor văi și canioane mai umede/mai calde din nordul Anzilor, în „pădurile cu nori” din America Centrală și până la nord până în Virginia, în sudul nostru, multe dintre aceste bromeliade epifite pot fi găsite acolo unde ploi frecvente și/ sau condens de la nori și/sau ceață, umpleți în mod regulat umiditatea necesară.

Alte bromeliade au luat o cale diferită și au avut mare succes în peisaje aride, chiar deșertice. Unele dintre acestea, cum ar fi Puya spp., populează regiunile aride de vest ale acelorași Munți Anzi până în sudul Americii Centrale. Acestea sunt plante terestre, care se bazează pe rădăcinile lor pentru a găsi umiditatea de care au nevoie. Dispunând de o structură de rozetă foarte asemănătoare, care include adesea frunzele lor, aceste plante canalizează precipitațiile rare și sezoniere pe care le intră în coroanele și structurile rădăcinilor, unde o pot prelua, o strategie foarte asemănătoare cu Agave și Aloe care cresc în condiții similare. conditii.

De-a lungul a milioane de ani, pe măsură ce ținuturile muntoase s-au împins în sus, pe măsură ce s-au format Anzi, Bromeliadele s-au adaptat la climatele mai înalte, mai uscate, care au devenit disponibile, transformându-și metabolismul în ceea ce noi identificăm acum drept calea fotosintetică CAM. Aceste plante utilizează energia solară captată în timpul zilei, transformând-o în ‘ATP’, un metabolit care furnizează energie gata pentru alte reacții chimice, funcționând ca un fel de ‘baterie’ biologică care poate fi încărcată, consumată și reîncărcată. , la fel ca toate plantele fotosintetice, dar de data aceasta producând compusul organic, acid crassulacean, ‘stochându-l’ până la căderea nopții, când stomatele frunzelor se deschid permițând CO2, apoi completând procesul transformându-l în carbohidrați și producând ceilalți metaboliți. pe care planta le folosește mai târziu pentru a-și alimenta creșterea celulară și pentru a-și construi țesuturile și structurile necesare. În plantele CAM aceste două etape sunt separate în timp în mod eficient și reducând foarte mult pierderile de apă de către plantă, minimizând efectele temperaturilor ambientale ridicate, dar, în acest proces, încetinind foarte mult creșterea generală a plantei. Plantele C3 (la nivel mondial cea mai frecvent utilizată ‘cale’, produce o moleculă de 3 atomi de carbon ca pas intermediar în locul acidului crassulacean sau molecula de 4 atomi de carbon utilizată în procesul intermediar C4). proces, precum și energie prin respirația mai puțin controlată, sau oxidare, care poate avea loc în interiorul plantei atunci când procesele pot avea loc simultan, descompunând o parte din carbohidrații pe care planta i-a produs anterior. Plantele C4, considerate, de asemenea, a fi o adaptare la condițiile mai uscate, separă fizic procesele chimice interne astfel încât oxidarea, pierderile de respirație să fie minimizate și se găsesc cel mai frecvent în ierburile uscate. CAM este cea mai eficientă cale de apă. (Consultați postările anterioare pentru o descriere mai detaliată a acestor forme alternative de metabolism al plantelor.)


Fotosinteză

Metabolismul acidului crassulacean

Frunzele se confruntă cu o sarcină dificilă. Celulele frunzelor au pereți subțiri, iar spațiile intercelulare sunt saturate cu vapori de apă. Pe măsură ce frunzele asimilează CO2 (Sunt necesari 5 000 de litri de aer pentru a produce 1 g de zaharoză), acestea trebuie să limiteze cantitatea de apă pierdută din frunză prin stomată. Prin urmare, există un conflict între cerințele pentru CO2 fixare și conservare a apei. Metabolismul acidului crassulacean (CAM) este o adaptare fotosintetică la alimentarea periodică cu apă, care apare la plantele din regiunile aride (de exemplu, cactuși) sau în epifitele tropicale (de exemplu, orhidee și bromeliade). Plantele CAM își închid stomatele în timpul zilei și preiau CO2 noaptea, când temperatura aerului este mai scăzută. Pierderile de apă pot fi reduse cu un ordin de mărime. CAM apare in intre 5% si 10% din plante si este intotdeauna asociata cu suculenta, cel putin la nivel celular.

Deși biochimia este similară cu cea a lui C4 plante, două carboxilări sunt acum separate în timp mai degrabă decât în ​​spațiu. Acidul malic este sintetizat din carbohidrați, prin PEP carboxilază, noaptea și este stocat în vacuol. În timpul zilei, malatul este decarboxilat, prin PEP carboxikinaza sau enzimele NAD(P)-malice din citosol, CO2 este refixat prin ciclul Benson-Clavin, iar carbohidrații sunt reformați. Acest proces are loc în spatele stomatelor închise. Concentrația internă de CO2 este crescută până la 10 000 ppm, ceea ce suprimă și fotorespirația. Plantele CAM prezintă un grad ridicat de flexibilitate metabolică. Răsadurile și plantele bine udate pot prezenta puțin sau deloc CAM și pot efectua C3 fotosinteza, deschizându-și stomatele în timpul zilei. Acest lucru permite creșterea câștigului de carbon în perioadele de disponibilitate a apei sau în timpul înființării răsadurilor. Stresul de apă sau sare poate induce apoi CAM, activând expresia genelor pentru sinteza enzimelor componente.


Clerodendrum thomsoniae

Denumirea comună: Bleeding Heart Vine, Bleeding Glory-Bower, Glory-Bower, Bagflower, Beauty Bush

Distribuție și habitat: Clerodendrum thomsoniae este o liană veșnic verde care crește până la 4 m (13 picioare) înălțime, originară din vestul Africii tropicale din Camerun până în Senegal. În unele regiuni a scăpat de cultură și s-a naturalizat.

Descriere: Clerodendrum thomsoniae este un arbust viguros care se învârte cu flori izbitoare. Frunzele sunt destul de grosiere, în formă de inimă, de până la 13 cm (5 inchi) lungime și 5 cm (2 inchi) lățime și sunt colorate în verde intens, cu semne de vene puțin mai palide. Florile, care sunt produse pe tulpinile sârmoase de flori, iar tulpinile se termină în timpul primăverii și verii și la începutul toamnei, cresc în grupuri de 10 până la 30. Fiecare floare constă din 2 cm (0,8 inchi) lungime, albă (sau alb verzui), clopot. caliciu în formă, cu o floare stacojie, în formă de stea, care iese cu ochiul printr-o despicatură în vârf. Contrastul stacojiu și alb este foarte eficient.

Îngrijirea plantelor de apartament: Clerodendrum thomsoniae poate crește incomod de înaltă – 3 m (10 picioare) sau mai mult –, dar poate fi menținut sub 1,5 m (5 picioare) prin strângerea regulată a vârfurilor tulpinii în timpul sezonului de creștere, tulpinile în sine pot fi, de asemenea, antrenate în jurul a trei sau patru țăruși subțiri în amestecul de ghiveci. Această specie poate face o plantă atractivă atunci când este ținută sub control într-un coș mare suspendat. Deși nu este dificil de crescut, nu va înflori decât dacă i se oferă o căldură umedă adecvată în timpul perioadei de creștere activă.
La sfârșitul perioadei de odihnă, pe măsură ce devine evidentă o nouă creștere, reduceți cel puțin jumătate din creșterea anului previzionat pentru a menține aceste plante în limite.Deoarece mugurii florali sunt produși în timpul creșterii sezonului curent, tăierea în acest moment va încuraja producerea de lăstari cu flori viguroase.

Ușoară: Se dezvolta Clerodendrum thomsoniae în lumină strălucitoare filtrată. Nu vor înflori decât dacă există o sursă constantă de lumină adecvată.
După tăiere, mutați planta într-un loc cald și puternic luminat sau în aer liber dacă temperaturile s-au încălzit suficient.

Temperatura: Clerodendrum thomsoniae plantele se vor descurca bine la temperaturi normale ale camerei în timpul perioadei de creștere activă, dar ar trebui să li se acorde o odihnă de iarnă într-o poziție rece, ideal la aproximativ 10-13°C (50-55°F). Pentru a asigura o înflorire satisfăcătoare, asigurați un plus de umiditate în timpul perioadei de creștere activă prin pulverizarea cu ceață a plantelor în fiecare zi și prin așezarea ghivecelor pe tăvi sau farfurii de pietricele umede.

Udare: În perioada de creștere activă apă Clerodendrum thomsoniae din abundență, atât cât este necesar pentru a menține amestecul de ghiveci bine umed, dar nu lăsați niciodată vasul să stea în apă. În timpul perioadei de odihnă, udați suficient pentru a împiedica uscarea amestecului.

Hrănire: Oferiți plantelor în creștere activă aplicații de îngrășământ lichid la fiecare două săptămâni. Rețineți îngrășământul în timpul perioadei de odihnă de iarnă.

Înghițirea în ghiveci și reîmpoștarea: Utilizați un amestec de ghiveci pe bază de sol. Plantele tinere ar trebui mutate în ghivece cu o dimensiune mai mare când rădăcinile lor au umplut ghiveciul, dar plantele mature vor înflori cel mai bine dacă sunt păstrate în ghivece care par puțin prea mici. Exemplare destul de mari pot fi cultivate eficient în ghivece de 15-20 cm (6-8 inci). Chiar și atunci când dimensiunea oală nu este schimbată, totuși, acestea Clerodendrum thomsoniae ar trebui să fie repotată la sfârșitul fiecărei perioade de odihnă. Îndepărtați cu grijă cea mai mare parte din amestecul vechi de ghiveci și înlocuiți-l cu amestec proaspăt la care a fost adăugată o cantitate mică de făină de oase.

Gradinarit: Clerodendrum thomsoniae plantele cresc în aer liber în zone calde, adăpostite și ferite de îngheț. Dacă aceste plante sunt deteriorate de înghețul ușor, vârfurile și frunzele arse trebuie lăsate pe plantă până în primăvară și apoi tăiate pentru a face loc unei noi creșteri viguroase.
Clerodendrum thomsoniae planta poate fi ținută tăiată într-un arbust sau poate fi sprijinită și lăsată să se amestece ca o viță de vie. Acest arbust asemănător viței de vie nu se răspândește prea mult, deci este o alegere bună pentru un suport restrâns, cum ar fi un arc de ușă sau un spalier de container și nu un candidat atât de bun pentru a acoperi un gard sau un foișor.

Poziţie: Clerodendrum thomsoniae vor tolera soarele plin cu umiditate adecvată, dar vor prefera umbra parțială. Cele mai bune rezultate de înflorire apar la soarele dimineții și la umbra după-amiezii.
Păstrați aceste plante ferite de vânturi puternice, soare fierbinte și îngheț.

Sol: Clerodendrum thomsoniae crescut în grădină ca un sol bine drenat, bogat în material organic. Dacă este plantat într-un pat de grădină, asigurați-vă că solul este bine drenat. Săpați o groapă de două ori mai mare decât lățimea containerului. Scoateți planta din recipient și puneți-o în gaură, astfel încât nivelul solului să fie același cu pământul înconjurător. Umpleți ferm gaura și udați bine chiar dacă solul este umed.

Irigare: Clerodendrum thomsoniae îi place umiditatea ridicată și solul umed, dar nu umed. Oferă-i un regim generos de udare în perioada de creștere. Udarea regulată va încuraja o nouă creștere. Pe măsură ce planta crește, setea crește odată cu ea. A Clerodendrum thomsoniae viță de vie care ocupă spalier de 9 m (3 picioare) poate bea 10 l (3 galoane) de apă săptămânal.

Îngrăşământ: Clerodendrum thomsoniae este un alimentator greu. Pentru a produce flori abundente în timpul sezonului de creștere, aplicați fie un îngrășământ cu eliberare lentă cu micronutrienți la fiecare două luni, fie un îngrășământ lichid solubil în apă cu micronutrienți lunar. Înflorirea ar trebui să continue pe tot parcursul sezonului dacă plantei dispune de cantități adecvate de calciu. Dacă îngrășământul ales nu conține calciu, se poate aplica un supliment separat de calciu. Cojile de ouă zdrobite amestecate în sol sunt un excelent supliment organic de calciu pentru plante.

Propagare: Înmulțiți primăvara din butași lungi de 10-15 cm (4-6 inci). Înmuiați fiecare butaș într-o pudră de înrădăcinare hormonală și plantați-l într-un vas de 8 cm (3 inchi) care conține un amestec umezit în părți egale de mușchi de turbă și nisip grosier sau o substanță precum perlitul. Închideți vasul într-o pungă de plastic sau într-o cutie de propagare încălzită și păstrați-l la o temperatură de cel puțin 21°C (70°F) într-o poziție în care obține lumină medie. Înrădăcinarea va dura patru până la șase săptămâni când o nouă creștere indică faptul că a avut loc înrădăcinarea, descoperiți ghiveciul și începeți să udați planta tânără cu moderație – doar suficient pentru a face amestecul de ghiveci abia umed – și începeți aplicarea unui îngrășământ lichid la fiecare două. săptămâni.
La aproximativ patru luni de la începutul procesului de înmulțire, mutați planta într-un amestec de ghiveci pe bază de sol. După aceea, tratați-l ca pe un adult Clerodendrum thomsoniae plantă.

Probleme:
Atenție la coligări și acarieni.
Tratament: Folosiți insecticide adecvate. Alternativ, îndepărtați coligările cu un tampon de bumbac saturat cu alcool sau spălați plantele cu apă cu săpun.

Musca albă de seră poate fi o problemă, mai ales în interior.
Tratament: Pulverizările succesive de săpunuri insecticide sau ulei alb vor eradica infestările cu muștele albe.

Clerodendrum thomsoniae înflorește puternic primăvara și vara. Dacă nu înflorește mult, mutați-l acolo unde va primi lumină indirectă de la o fereastră orientată spre sud sau vest.

Soiuri recomandate:
Clerodendrum thomsoniae ‘Delectum’ are flori trandafir-magenta în ciorchini foarte mari.

Clerodendrum thomsoniae ‘Variegatum’ are flori ca cele ale speciilor principale, dar frunzele sale sunt de culoare verde pal la margini si au marmura verde deschis si inchis in partea centrala.

Utilizări și afișare: Clerodendrum thomsoniae este o plantă excelentă pentru containere suspendate sau poate fi dresată pe un spalier. Este un cățărător non-invaziv pentru o plantă de interior pentru gard, pergolă sau spalier, pentru seră sau soare cu lumină puternică. Florile îndrăznețe și atrăgătoare oferă culoare pentru cea mai mare parte a anului. Această plantă cățărătoare veșnic verde va îmbrăca și decora peretele, spalierul sau alt suport pe care crește. Într-o cameră de soare sau într-o seră este un decor splendid. Pentru un aspect formal, creșteți această plantă într-o cutie mare de seră din lemn alb.

CARACTERISTICI:
Frunziș – verde
Caracteristici – flori
Formă – cățărătoare și trasă sau stufoasă
Înălțime: 4 m (13 picioare)

ÎNGRIJIRE CORESPUNZĂTOARE:
Udare în perioada de repaus - cu moderație
Udare în perioada de creștere activă – din abundență
Filtrată în lumină – luminozitate
Temperatura în perioada de repaus – min 10°C max 13°C (50-55°F)
Temperatura în perioada de creștere activă – min 16°C max 24°C (61-75°F)
Umiditate – mare


Azot și apă

Nutrienții, cum ar fi azotul și fosforul, sunt esențiali pentru creșterea și hrănirea plantelor și animalelor, dar supraabundența anumitor nutrienți în apă poate provoca mai multe efecte negative asupra sănătății și ecologice.

Azot și apă

Sugar Creek, Indiana, este un pârâu care trece prin terenuri agricole fertilizate.

Nutrienți, cum ar fi azotul și fosfor, sunt esențiale pentru creșterea și hrana plantelor și animalelor, dar supraabundența anumitor substanțe nutritive din apă poate provoca o serie de efecte negative asupra sănătății și ecologice. Azotul, sub formă de nitrat, nitriți sau amoniu, este un nutrient necesar pentru creșterea plantelor. Aproximativ 78% din aerul pe care îl respirăm este compus din azot gazos, iar în unele zone ale Statelor Unite, în special în nord-est, anumite forme de azot sunt de obicei depuse în ploaie acidă.

Desigur, azotul este folosit în agricultură pentru cultivarea culturilor, iar în multe ferme peisajul a fost mult modificat pentru a maximiza producția agricolă. Câmpurile au fost nivelate și modificate pentru a scurge eficient excesul de apă care poate cădea precipitare sau din practici de irigare.

Această imagine arată Sugar Creek din Indiana, deoarece a fost modificată pe scară largă pentru uz uman. Așa cum se găsește în mod obișnuit în pâraiele agricole mici, Sugar Creek a fost îndreptat, adâncit și a avut instalate drenuri de țiglă pentru a favoriza îndepărtarea rapidă a apei de pe terenurile agricole. Dacă se găsește exces de azot în câmpurile de cultură, apa de drenaj îl poate introduce în pâraie ca acestea, care se vor scurge în alte râuri mai mari și ar putea ajunge în Golful Mexic, unde excesul de azot poate duce la condiții hipoxice (lipsa oxigenului). ).

Surse de azot

Îngrășămintele și alte substanțe chimice sunt aplicate pe câmpurile de cultură din întreaga lume. Din cauza scurgerii, substanțele chimice în exces își pot găsi drum în corpurile de apă și pot dăuna calității apei.

Credit: Pixabay - Creative Commons

Deși azotul este abundent în mod natural în mediu, acesta este introdus și prin canalizare și îngrășăminte. Îngrășămintele chimice sau gunoiul de grajd animal sunt de obicei aplicate culturilor pentru a adăuga nutrienți. Poate fi dificil sau costisitor să reținem la fața locului tot azotul adus în ferme pentru hrană sau îngrășământ și generat de gunoi de grajd animal. Dacă nu s-au construit structuri specializate în ferme, grele ploile poate genera scurgeri care conțin aceste materiale în apropiere cursuri si lacuri. Instalatii de tratare a apelor uzate care nu elimină în mod specific azotul poate duce, de asemenea, la niveluri în exces de azot în suprafaţă sau panza freatica.

Nitrații pot ajunge direct în apă ca urmare a scurgerile a îngrășămintelor care conțin nitrat. Unii nitrați intră în apă din atmosferă, care transportă compuși care conțin azot derivați din automobile și din alte surse. Peste 3 milioane de tone de azot sunt depuse în Statele Unite în fiecare an din atmosferă, derivat fie în mod natural din reacții chimice, fie din arderea combustibililor fosili, precum cărbunele și benzina. Nitrații se pot forma și în corpurile de apă prin oxidarea altor forme de azot, inclusiv nitriți, amoniac și compuși organici de azot, cum ar fi aminoacizii. Amoniacul și azotul organic pot pătrunde în apă prin efluenții de canalizare și scurgerile de pe terenurile pe care a fost aplicat sau depozitat gunoi de grajd.

Surse de azot în Golful Mexic

Identificarea surselor de nutrienți este o sarcină complicată deoarece, cu o suprafață de peste 1,2 milioane de mile pătrate, bazinul fluviului Mississippi este al patrulea bazin ca mărime din lume. Acoperă aproape 40% din cele 48 de state inferioare. Există 31 de state care se scurg, prin bazinul fluviului Mississippi, în Golful Mexic, iar surse de nutrienți se găsesc în bazin.

Îngrășămintele utilizate pe culturi, poluarea aerului și gunoiul de grajd sunt unele dintre sursele majore de azot transportate din bazinul fluviului Mississippi până în Golful Mexic.

Probleme cu excesul de azot din mediu

Excesul de azot poate dăuna corpurilor de apă

Excesul de azot poate provoca suprastimularea creșterii plantelor acvatice și algelor. Creșterea excesivă a acestor organisme, la rândul său, poate înfunda prizele de apă, poate consuma oxigen dizolvat pe măsură ce se descompun și blochează lumina către apele mai adânci. Lac și rezervor Poate avea loc eutrofizarea, care produce depuneri inestetice de alge la suprafața apei, poate duce ocazional la uciderea peștilor și poate chiar „ucide” un lac, privându-l de oxigen. Eficiența respirației peștilor și nevertebratelor acvatice poate apărea, ceea ce duce la o scădere a diversității animalelor și a plantelor și afectează utilizarea apei pentru pescuit, înot și plimbări cu barca.

Excesul de azot în apă poate dăuna oamenilor

O alge înflorește pe lacul Le-Auqa-Na, Illinois.

Prea mult azot, ca nitrat, în apa de băut poate fi dăunător sugarilor sau animalelor tinere. Excesul de nitrați poate duce la restricția transportului de oxigen în fluxul sanguin. Sugarii cu vârsta sub 4 luni le lipsește enzima necesară pentru a corecta această afecțiune („sindromul bebelușului albastru”).

Variația nitratului în Statele Unite

Concentrația de nitrat (o formă de azot) din corpurile de apă variază foarte mult în Statele Unite. Procesele naturale și umane determină concentrația de nitrați în apă. Programul național de depunere atmosferică a elaborat hărți care arată modelele nitraților, cum ar fi cea de mai jos care arată modelul spațial al nitraților la locurile de prelevare selectate pentru 2002. Ar trebui să știți că această hartă de contur a fost elaborată folosind măsurătorile nitraților la locațiile specifice de prelevare, astfel , contururile și izoliniile au fost create folosind interpolarea între punctele de date. Nu ar trebui să utilizați neapărat harta pentru a documenta nitrații unui corp de apă într-o anumită locație pe hartă, ci mai degrabă să utilizați harta ca un indicator general al nitraților în întreaga țară.

Sursa: National Atmospheric Deposition Program (NRSP-3)/National Trends Network. (2004). Biroul Programului NADP, Illinois State Water Survey, 2204 Griffith Dr., Champaign, IL 61820.

Riscuri de contaminare cu nitrați în apele subterane de mică adâncime

O mare parte din Națiune folosește apa subterană la principala sa sursă de apă pentru multe nevoi, de la apă potabilă și alte utilizări casnice până la irigare până la utilizări publice, cum ar fi furnizarea de apă la parcuri. Desigur, geologia și factorii care afectează disponibilitatea apei subterane variază foarte mult din punct de vedere geografic, dar multe locuri, precum sudul Georgiei, au acvifere care pot furniza multă apă dulce foarte aproape de suprafața pământului. Deoarece contaminarea cu azot este mai degrabă o problemă în zonele de mică adâncime acvifere, merită să fim conștienți de ce acvifere din Statele Unite ar fi mai expuse riscului de azot contaminare.

Dezvoltată pentru un studiu USGS, harta de mai jos arată acele zone cu cel mai mare risc de contaminare a apelor subterane de mică adâncime cu nitrați. În general, vulnerabilitatea acviferului este reprezentată de caracteristicile de drenaj al solului - ușurința cu care apa și substanțele chimice pot se scurge în apele subterane— și măsura în care pădurile sunt intercalate cu terenuri de cultură. Utilizarea hărții de risc pentru a identifica și prioritiza contaminarea la un nivel mai detaliat decât cel prezentat aici nu este recomandată, deoarece variațiile locale în utilizarea terenurilor, practici de irigare, tipul acviferului și precipitațiile pot duce la concentrații de nitrați care nu sunt conforme cu tiparele de risc prezentate la scară națională.


Apa este absorbită de rădăcini, apa urcă prin țesutul xilem al tulpinii până la frunze, iar apa pierdută prin transpirație generează o tracțiune pentru a ridica apa în sus, Nu există un sistem de excreție specializat în plante, deoarece excreția în plante nu provoacă nicio problemă, aceasta din următoarele motive:

  1. Rata de catabolism la o plantă este mult mai mică decât la un animal care are aceeași greutate, astfel încât acumularea deșeurilor metabolice în celulele plantei va fi foarte lentă.
  2. Planta verde refolosește deșeurile catabolice sub formă de dioxid de carbon și apă , care rezultă din respirație , va fi utilizată din nou în fotosinteză , Planta folosește deșeurile azotate în sinteza proteinelor necesare ( întrucât metabolismul plantelor se bazează în principal pe carbohidrați , mai degrabă ) decât proteinele, aceasta reduce nevoile lor excretoare, deoarece deşeurile din metabolismul glucidelor sunt mai puţin toxice decât cele rezultate din metabolismul proteic).
  3. Deşeurile metabolice precum sărurile organice şi acizii sunt depozitate sub formă de cristale insolubile în celulele plantelor terestre în principal în citoplasmă sau în vacuole, deoarece aceste cristale sunt insolubile, nu vor dăuna celulelor.
  4. Multe plante scapă de CO2 iar unele săruri minerale prin rădăcinile lor .
  5. Plantele care trăiesc în soluri bogate în calciu pot scăpa de excesul de acest element prin acumularea lui în frunzele care sunt în cele din urmă vărsate (expulzate).
  6. CO2 care rezultă din respirație și O2 obţinute din fotosinteză sunt excretate prin stomată prin difuzie .
  7. Excesul de apă este aruncat prin transpirație sau gutație.

Guttation

Este excreția picăturilor de apă de la vârfurile frunzelor unor plante dimineața devreme, primăvara. Există un sistem special de gutație care constă dintr-una sau mai multe celule libere, deschise de stomatele de apă numite hidatodul care este deschis. permanent zi si noapte, Apa de gutație conține celelalte substanțe care pot fi astfel depuse, atunci când apa se evaporă rapid.

Transpiratie

Transpiratie

Transpirația este pierderea de apă sub formă de vapori de apă, Tipurile de transpirație sunt transpirația stomatică, transpirația cuticulară și transpirația lenticulară.

Transpirația stomatică

Pierderea de apă sub formă de vapori de apă prin stomată, Cantitatea de apă pierdută prin transpirația stomatică este mai mare de 90% din cantitatea totală de apă pierdută în plantă, Cea mai mare parte a apei transpirate se pierde prin frunze, deoarece stomatele sunt prezente mai degrabă în frunzele plantelor decât în ​​orice alt organ vegetativ.

Mecanismul transpirației stomatice:

  1. Apa se transmite sub formă de vapori prin pereții celulari umezi ai țesutului mezofil și se evaporă în spațiile intercelulare.
  2. Vaporii de apă difuzează în atmosferă prin stomatele.
  3. Același proces are loc în celelalte celule care trec cu vedere la alte spații intercelulare din diferitele țesuturi ale plantelor.

Transpirația cuticulară

Pierderea apei sub forma de vapori de apa prin epiderma acoperita cu cuticula in organele vegetative, Cantitatea de apa pierduta nu depaseste 5% din cantitatea totala de apa pierduta in planta, Cuticula este un strat ceros de cutină, care acoperă epiderma frunzelor și a altor părți ale plantelor, acest strat respinge apa, dar are o oarecare permeabilitate la vaporii de apă.

Transpirația lenticulară

Pierderea de apă sub formă de vapori de apă prin lenticele , Cantitatea de apă pierdută prin această metodă este foarte mică , Lenticelele sunt deschiderile care se prezintă în stratul de plută al tulpinii arborilor’ .

Putem concluziona că g cantităţi mai mari de apă sunt absorbite din sol, în principal prin rădăcini, apa este apoi transferată prin ţesuturile conductoare către tulpină şi frunze. În acelaşi timp, planta pierde cea mai mare parte din această apă în mod continuu (cum am menţionat mai devreme).

Importanța transpirației pentru plantă

Scăderea temperaturii plantei

O cantitate mare de energie absorbită de frunze este sub formă de căldură sau este transformată în căldură în interiorul țesuturilor frunzelor, Aceasta poate provoca o creștere a temperaturii frunzelor, în special în zilele însorite și calde, Această creștere a temperaturii dăunează protoplasmei și ar putea duce la moartea acesteia, deci, transpirația scade temperatura plantei prin pierderea apei.

Ascensiunea apei si a sarurilor din sol

Apa din sol intră în celulele radiculare prin osmoză, deoarece celulele radiculare conțin seva celulară cu o concentrație (de substanțe organice și anorganice solubile) mai mare decât cea a soluției din sol, Apa se deplasează de la firele de păr de la rădăcină la țesuturile radiculare interioare, până când ajunge la vasele xilemului și traheidele prin presiune osmotică.

Apa se ridică în sus prin vasele xilemice ale tulpinii , prin vasele frunzei ( venele ) iar la final ajunge în seva celulelor mezofile , scăzând astfel capacitatea acestor celule de a trage mai multă apă , Există spații intercelulare pline de aer între celulele mezofile la care se îndreaptă vaporii de apă.

Ca urmare a pierderii continue de apă din celulele mezofile, concentrația lor de sevă crește și astfel capacitatea lor de a trage apa în sus crește. Aceasta explică ciclul de transpirație și rolul său în ascensiunea apei.

Presiunea osmotică este suficientă doar pentru a mișca apa prin tulpina plantei pe o distanță scurtă prin ceea ce se numește presiunea rădăcinii, dar teoria aderenței și coeziunii explică rolul transpirației în mișcarea apei la o înălțime care ajunge până la 125 de metri în vasele copacilor.


Tur cu auto-ghidare la sera de biologie

Serele de pe acoperișul Biologiei sunt folosite atât pentru predare, cât și pentru cercetare. Sala 409 adăpostește colecția muzeului, în timp ce camera 410 este folosită pentru proiecte de cercetare. Toate pregătirile pentru sere sunt efectuate în camerele 402, 403 și 404.

VĂ RUGĂM SĂ REȚINEȚI:

1. Multe dintre plante se suprapun pe culoarele dintre băncile cu seră. Anumite plante sunt deteriorate prin manipulare. De asemenea, puteți fi rănit, în special de țepii sau spinii multor plante. Așa că este o idee bună să te uiți, dar ai grijă dacă atingi.
2. Cum să citiți etichetele ghivecelor: Etichetele poartă de obicei binomul latin (gen și specie). Etichetele ar trebui să aibă și numele de familie (uneori pe spate). Conform regulilor nomenclaturii, numele de familie se termină într-o aceae (familia muștarului este Brassacaceae, de exemplu). Cu toate acestea, persistă patru nume tradiționale de familie mai vechi care nu se termină în aceae (de exemplu, Leguminosae pentru familia de fasole, Compositae pentru familia de floarea soarelui). De asemenea, adăugăm în mod activ nume comune la etichete.

Plantele din sera Bucknell sunt mai mult sau mai puțin grupate pe ecosisteme, inclusiv deșerturi, zone umede cu apă dulce (de exemplu, iazuri și mlaștini) și păduri tropicale și temperate.

DEŞERT.

Această porțiune a serei are o temperatură ceva mai caldă și este mai însorită decât celelalte porțiuni ale serei muzeului.

Medii Xerice (uscate). Acestea sunt locuri unde apa este rară. Aceasta include nu numai deșerturi, ci și habitate saline în care conținutul ridicat de sare din sol creează stres hidric sau habitate în care apa poate fi înghețată cea mai mare parte a anului. Mediile xerice pot fi foarte localizate, cum ar fi în aflorimentele de rocă la altitudine mare, unde lumina soarelui este intensă și apa este puțină în timpul verii. Plantele anuale care cresc în medii xerice pot evita seceta prin finalizarea ciclurilor lor de viață în timpul sezonului scurt în care apa poate fi disponibilă și apoi supraviețuind restul anului sub formă de semințe. Plante perene care nu pot evita seceta în acest fel, au evoluat o varietate de adaptări care le permit să reziste penuriei de apă. Astfel de plante sunt cunoscute sub numele de xerofite. Următoarea este o listă parțială a adaptărilor structurale (modificări care cresc fitnessul) prezentate de plantele xerice. Există și adaptări fiziologice interesante, inclusiv căile fotosintetice CAM și C4, dar ne vom concentra asupra caracteristicilor pe care le puteți vedea în sera Bucknell.

Suculenta tulpinii. Tulpinile care sunt cărnoase și care stochează apă sunt denumite „suculente”. Asemenea plante nu au frunze, iar tulpina face toată fotosinteza.

Coaste. Coastele verticale proeminente pe tulpinile suculente le permit să se extindă sau să se contracte ca un acordeon pe măsură ce conținutul de apă crește sau scade.

Suculenta frunzelor. Plantele stochează adesea apa în frunze cărnoase, caz în care tulpina poate fi mult redusă în dimensiune.

Pilozitate. O acoperire densă a părului reflectă lumina soarelui, menținând plantele mai reci - ceea ce reduce pierderea de apă. De asemenea, reduce pierderile de apă, împiedicând vântul să măture stratul de aer saturat de apă care există în apropierea deschiderilor stomatologice.

Glaucozitate. Acest termen se referă la înflorirea albicioasă pe care o vedeți pe multe plante. Înflorirea constă dintr-un strat fin de particule de ceară care reflectă lumina soarelui.

Tepi și spini. Acestea sunt frunze și, respectiv, tulpini modificate și aproape sigur au evoluat ca răspuns la prădarea animalelor însetate din deșert.

Căutați: PLANTE CU CARACTERISTICI XERICE ȘI EXEMPLE DE EVOLUȚIE CONVERGENTĂ.

Observați că multe dintre plantele pe care ați putea fi tentat să le numiți cactuși nu fac parte din acea familie (Cactaceae), de fapt nu sunt înrudite genetic. Avem exemple de multe familii de plante care prezintă o formă asemănătoare cactusului (citiți etichetele ghivecelor, amintindu-ne că numele de familie se termină cu aceae). Comparați marile Euphorbia lactea (oase de dragon - la stânga) sau Euphorbia trigona cu Idria columnaris (arborele boojum - la dreapta) și cu cactușii Cereus sau Pereskia (-la stânga). Primul a evoluat în deșerturile Lumii Veche, în timp ce cel de-al doilea a evoluat în deșerturile Lumii Noi. Deși nu sunt înrudite genetic, aceste familii prezintă o evoluție convergentă în adaptările lor la condiții xerice similare. Alte exemple de evoluție convergentă la animale includ peștii și balenele.

Căutați: "PLANTE DE FEREASTRĂ" sau "Plante de piatră" (pe tabelul din dreapta).

O modalitate de a scăpa de căldura ucigătoare a deșertului este să mergi în subteran, ceea ce fac multe dintre animale. Plantele de fereastră ( Lithops ) sunt în întregime subterane, cu excepția vârfurilor aproape transparente ale frunzelor care sunt expuse la suprafața solului. Aceste zone de transparență permit luminii să pătrundă în interior și să lovească țesutul fotosintetic. Dar cea mai mare parte a plantei nu este expusă la efectele de încălzire ale intensității luminoase ridicate și la efectele de uscare ale aerului din deșert. Nu există stomi în ferestre, așa că se pierde puțină apă. Creșterea este lentă, dar apare. deci cum rămân aceste plante subterane? Au rădăcini de contact care trag plantele mai adânc în pământ pe măsură ce tulpina se alungește. Vârfurile frunzelor arată ca niște pietre și astfel aceste plante sunt cunoscute și sub denumirea de plante „piatră”. Sunt nativi din cele mai fierbinți deșerturi din Africa de Sud.

Căutați: CRASSULACEAE (o familie care are multe suculente cu frunze - împrăștiate în toată zona deșertului, dar asigurați-vă că vedeți copacul mare de jad din dreapta aproape de sfârșitul secțiunii deșertului).

Această familie este interesantă din mai multe motive (de exemplu, prezența căii metabolice fotosintetice CAM - o cale care este foarte conservatoare de apă) Un lucru pe care îl veți observa la multe specii este absența aparentă a unei tulpini. Este acolo, dar regiunile tulpinilor dintre frunze (internoduri) sunt atât de scurte încât cu greu pot fi văzute. Aceasta produce o formă „coroză”.

Studiați mai multe plante rozete. Ar trebui să puteți vedea destul de ușor că frunzele sunt aranjate astfel încât să poată fi văzute două seturi de spirale, un set în sensul acelor de ceasornic și unul în sens invers acelor de ceasornic. Dacă ar fi să numărați numărul de spirale din fiecare set, ar apărea doar anumite numere. Sunt numerele dintr-o succesiune Fibonacci (1,1,2,3,5,8,13,21,34,55 etc.). Observați că fiecare număr este suma celor două care îl preced în succesiune. În mod normal, modelul nu poate fi văzut din cauza alungirii tulpinii și a răsucirii tulpinii, dar este foarte evident într-o floarea-soarelui gigantică, unde semințele sunt împachetate în spirale frumoase Fibonacci, sau poate fi văzut cu ușurință într-un con de pin. În familia Compositae (floarea soarelui), florile și semințele disc sunt aranjate în două seturi de spirale logaritmice, una în sensul acelor de ceasornic, cealaltă în sens invers acelor de ceasornic, care produc brațe care radiază din centrul florii.

Este evident că vârful lăstarilor, unde se nasc frunzele și alte structuri, funcționează cu o precizie matematică incredibilă. Oamenii de știință care studiază aceste modele speră să înțeleagă mecanismele biochimice și fizice care stau la baza formei, dar este o problemă foarte dificilă și suntem departe de a o înțelege.

Căutați: POLENIZAREA CU MUSTE ȘI FLORI STELE

Dacă aveți noroc, Stapelia spp. (Asclepiadaceae, o familie care include laptele) va fi în floare. Dacă nu, va trebui să vă bazați pe desenul din marginea stângă. Florile sunt roșu-violet, un fel de culoarea cărnii și vei descoperi, dacă este coaptă, că miroase și a carne putrezită - mai exact, un animal mort de mult. Când floarea este matură, emite gaze urât mirositoare care atrag muștele și alte organisme iubitoare de carii care servesc ca polenizatori. Ei vin în căutare de trupuri și în curând sunt „prăfuiți” cu polen în timp ce își depun ouăle. Ei pleacă să zboare la o altă astfel de plantă unde, s-ar putea să fie păcăliți din nou - dar de data aceasta vizita lor va efectua polenizare încrucișată pentru că aduc o încărcătură de polen. Larvele care ies din ouă mor deoarece floarea nu oferă hrană.

Aristolochia spp. (Aristolochiaceae, o familie care include ghimbirul sălbatic). Florile neobișnuite dau speciilor Aristolochia numele lor comun, „pipa olandeză”. Rețineți culoarea lor, aceste flori funcționează la fel ca planta descrisă mai sus - atrăgând muștele și mușcărurile, producând un miros urât.

Căutați: PLANTE ÎN FLORE.

Caracteristica remarcabilă a angiospermelor sau a plantelor cu flori este floarea. Majoritatea florilor conțin două seturi de apendice sterile, sepale și petale, care sunt atașate de recipientul de sub părțile fertile ale florii, staminele și carpele. Având în vedere structura de bază a florii, există multe variații în ceea ce privește sexul, numărul de părți florale, aranjamentul părților și simetrie. Colecția Bucknell are flori de multe forme care ilustrează clar marea diversitate a tipurilor florale.

Această variație florală se referă la modul de polenizare a unei flori date. Unele flori sunt polenizate pasiv, prin acțiunea vântului sau a apei. Stigmatul prinde boabele de polen pe măsură ce intră în contact cu suprafața sa. Aceste flori nu sunt arătatoare, deoarece nu este necesară nicio reclamă a prezenței florilor (de exemplu, ambrozia).

Cu toate acestea, multe plante cu flori produc flori vizibile, atrăgătoare, care atrag insecte și alte animale (de exemplu, vergea de aur). Aceste flori direcționează efectiv activitățile vizitatorului floral astfel încât să rezulte o frecvență mare de polenizare încrucișată a plantelor. Într-un fel, angiospermele și-au depășit condiția înrădăcinată și au devenit la fel de mobile, din punct de vedere reproductiv, ca și animalele superioare.

Cum s-a putut întâmpla asta? Cu cât florile erau mai atractive pentru insectele timpurii (de exemplu, gândacii), cu atât vor fi vizitate mai des și cu atât vor produce mai multe semințe. Orice mutații întâmplătoare care au făcut vizitele mai frecvente sau mai eficiente au oferit un avantaj selectiv imediat. La începutul erei cenozoice (vârsta de 65 de milioane de ani), albinele, viespii, fluturii și moliile și-au făcut debutul evolutiv. Apariția acestor insecte cu limbă lungă, pentru care florile sunt adesea singura sursă de nutriție, a fost un rezultat direct al evoluției angiospermei. La rândul lor, insectele au influențat profund cursul evolutiv al angiospermelor și au contribuit foarte mult la diversificarea acestora. Acest tip de interacțiune evolutivă a fost denumită coevoluție difuză.

Încercați să preziceți care ar putea fi polenizatorii florilor pe care le vedeți.

Florile de albine au mirosuri și petale viu colorate, de obicei albastre sau galbene. Există adesea modele de culoare distinctive (de exemplu, linii care radiază, cercuri de culori diferite) care fac recunoașterea anumitor specii mai ușoară pentru albine. De exemplu, multe flori folosesc modele reflectorizante în regiunea ultravioletă (din păcate, ochii noștri nu pot detecta ultravioletele). care produc „ghizi de nectar” care ajută albinele în localizarea resurselor de nectar sau polen. Pe măsură ce albinele colectează nectar și/sau polen, ele manifestă adesea un grad ridicat de constanță pentru anumite specii de plante. Această constanță facilitează manipularea eficientă a florilor, dar crește și probabilitatea polenizării încrucișate în cadrul unei specii de plante. Există cel puțin 20.000 de specii de albine și aproximativ 25.000 de specii de orhidee, iar multe au o relație obligatorie unu-la-unu.

Florile de fluturi sunt, de asemenea, viu colorate și produc mirosuri (deși o gamă diferită de mirosuri decât cele găsite în florile polenizate de albine). Ele pot fi albastre și galbene, dar multe sunt roșii sau portocalii. Deși formele lor sunt diverse, un grup de flori mici cu vârful plat este aproape invariabil o floare de fluture. Clusterul plat oferă o platformă de aterizare. Aceste platforme sunt afișate la perfecțiune pe Asclepias tuberosa, o plantă locală cunoscută sub numele de „buruiană fluture”. Buruiana fluture este adesea acoperită cu fluturi vara. Florile cu tuburi lungi de corola (adică toate petalele luate împreună) sunt adesea flori de fluturi sau de molii, deoarece aceste insecte au o proboscis lungă (adică, limbă) pe care o pot desfășura ca un corn de Revelion pentru a ajunge la nectarii de la bază. a florii. Florile de molii sunt deschise noaptea și sunt cel mai frecvent albe - o culoare ușor de văzut în întuneric.

Flori de gândac. Aceste flori tind să fie fie mari și solitare, precum Calycanthus sau Magnolia, fie mici și agregate în inflorescențe dense (de exemplu, unele Viburnum, Sorbus). Culorile sunt adesea albicioase sau terne, iar florile sunt deschise, cu acces ușor la organele sexuale și recompense. Mirosurile sunt adesea puternice și, pentru un nas uman, în general neplăcute. Gândacii sunt considerați a fi polenizatori relativ ineficienți din cauza exteriorului lor neted și dur, nepotrivit pentru aderarea polenului, a pieselor bucale de mestecat și a mișcărilor lor neplăcute.

Florile de păsări sunt de obicei roșii și foarte rezistente. Păsările sunt relativ stângace (cu excepția păsărilor colibri) și florile delicate nu ar rezista abuzului. Aceste flori au evoluat puțin sau deloc miros, deoarece simțul mirosului unei păsări este foarte slab. În partea noastră de lume, s-ar putea să cunoști columbinul roșu sau floarea cardinală. Ambele sunt polenizate de păsări. Dacă ați făcut drumeții în pajiștile alpine din Munții Stâncoși cu un rucsac roșu sau o pălărie roșie, probabil că ați fost scufundat cu bombă de păsări de colibri care verifică orice obiect de culoare roșie ca o potențială sursă de hrană.

Alți polenizatori sunt furnicile, liliecii (foarte des întâlniți la tropice) și o varietate de mamifere mici.

ZONAS UMELE.

Aceste habitate variază de-a lungul unui gradient de la sol inundat permanent până la sol saturat periodic și susțin vegetație hidrofită (iubitoare de apă) la un moment dat în timpul sezonului de creștere. Sera noastră are plante din iazuri, mlaștini și mlaștini. Unul dintre cele mai neobișnuite tipuri de plante hidrofitice sunt plantele carnivore.

Plantele carnivore sunt de obicei în mlaștini unde conținutul de nutrienți al substratului este scăzut, iar apa și lumina soarelui sunt abundente. Plantele carnivore pot obține azot și fosfor prin digerarea proteinelor din animalele pe care le captează.

Căutați: PLANTE CARNIVORE

Un număr surprinzător de mare de plante sunt capabile să prindă și să digere insecte cu ajutorul frunzelor specializate. Acestea includ capcana pentru muște Venus ( Dionaea muscipula ), rozele ( Drosera ), plantele ulcioare ( Sarracenia, Nepenthes ), butterworts ( Pinguicula ) și bladderworts ( Utricularia ). Acest obicei carnivor a apărut în șase familii, cincisprezece genuri și aproximativ 500 de specii și întotdeauna în plante specializate în medii cu deficit de nutrienți. Astfel, obiceiul carnivor este un mijloc de a asigura acei nutrienți care sunt în aprovizionare limitată și nu un mijloc de a asigura energie, deoarece toate aceste plante sunt fotosintetice.

Capcană pentru muște Venus ( Dionaea muscipula ). Insectele care se târăsc pe suprafața frunzei contactează declanșează fire de păr (se pot vedea ușor cu ochiul liber) care inițiază închiderea frunzei. Enzimele sunt secretate de celulele de suprafață ale frunzei, digerând insectele. Vă rugăm să nu încercați să declanșați frunzele. Probabil că nu vor reacționa (prea bătrâni sau prea obosiți din cauza abuzului vizitatorilor). Aceste plante sunt originare din Carolina.

Sundews ( Drosera spp.) Aceste plante sunt comune în mlaștinile din Pennsylvania. Observați că lamele frunzelor sunt acoperite cu fire de păr lungi și lipicioase. Insectele se blochează și în lupta lor declanșează firele de păr care apoi se îndoaie spre suprafața frunzei, unde insectele sunt în cele din urmă digerate.

Plante ulcioare ( Sarracenia spp., Darlingtonia californica ). Urcioarele (frunzele modificate) au marginile rigide cu nectari pentru a atrage insectele. Multe insecte cad în ulcior și nu se pot târâi afară din cauza zonei rigide de păr îndreptate în jos și a regiunilor cerate și alunecoase de pe pereții ulciorului. Mlaștinile Sarracenia sunt comune în tot estul, în timp ce mlaștinile Darlingtonia apar în Oregon și California.

Plante ulcioare tropicale ( Nepenthes spp.). Acestea sunt epifite frumoase în care nervura centrală a frunzei este prelungită într-un cârcel care poartă un ulcior la vârf. Aceste ulcioare nu sunt concepute pentru stocarea apei, dacă au fost menite să capteze apa de ploaie, de ce să le puneți un capac? De fapt, sunt pentru capcana insectelor. Este foarte rar ca epifitele să fie și carnivore. În ciuda prezenței enzimelor digestive în ulcioare, există anumite specii de alge și chiar larve de insecte care trăiesc o conviețuire fericită cu planta în timp ce sunt scufundate în lichid. Cum rezistă ei la enzimele care digeră alte creaturi este incert.

Butterworts ( Pinguicula spp.). Frunzele acestor specii captează prada cu o secreție glandulară lipicioasă. Odată prinsă, o insectă este înrolată de marginile frunzelor și digerată sau, la unele specii, este acoperită de fluide digestive care umplu o depresiune asemănătoare unui vas care se formează în jurul prăzii.

Vezicale ( Utricularia spp.). Capcanele vezicii urinare extrem de sofisticate ale acestor specii se deschid cu o rapiditate extremă pentru a prinde prada minusculă. Purtate sub apă, în nisip umed, noroi sau mușchi sau în rezervoare de bromeliace, prada este împinsă în vezică prin apa aspirată în vidul creat în interiorul vezicii urinare.

PĂDURI TROPICALE ȘI TEMPERATE.

Termenul „pădure tropicală” ne aduce în minte imagini cu junglele verzi luxuriante din Amazon. Pădurile tropicale, cu toate acestea, îmbrățișează mai mult decât pădurile tropicale, ele includ, de asemenea, păduri umede sezonier și păduri uscate. De asemenea, termenul „pădure temperată” evocă gânduri despre o pădure de stejar-hickory din Pennsylvania sau o pădure matură de fag-arțar din Michigan. Cu toate acestea, în ciuda numelui lor, pădurile temperate nu există întotdeauna într-un mediu temperat. Ele ocupă poziții topografice care variază de la terenuri joase până la vârfuri de munți și condiții de mediu care variază de la cald și semiaride la reci și umede. Pădurile temperate includ arboretele de conifere, foioase sau mixte.

Căutați: CYCADS ȘI FERIGI

Cicadele sunt plante asemănătoare palmierului (în dreapta și în stânga ta pe mese chiar după plantele carnivore) care se găsesc în principal la tropice și subtropice. Aceste plante bizare, deși relativ neobișnuite astăzi, erau atât de numeroase în vremurile mezozoice (acum 220 de milioane de ani), încât această eră este adesea numită „Epoca cicadelor și dinozaurilor”. Avem doi reprezentanți ai acestui grup în colecția Bucknell, Zamia și Cycas. La cicade, polenul și conurile de semințe sunt purtate pe diferite plante.

Ferigile sunt unice printre plantele vasculare fără semințe în posesia lor de megafile, o frunză mare cu câteva până la multe vene. Ferigile sunt abundente în înregistrările fosile din perioada Carboniferului (acum aproximativ 300 de milioane de ani) până în prezent. Atât în ​​formă, cât și în habitat, ferigile prezintă o mare diversitate, variind de la mica Azolla acvatică până la uriașe ferigi arbore și epifite (plante de aer). Multe ferigi au un rizom subteran cărnos cu rădăcini adventive care apar în apropierea bazei frunzelor. Frunza sau fronda este partea vizibilă a sporofitului. De obicei, frunzele sunt compuse cu lamina împărțită în foliole, sau pinne, care sunt atașate de rahis, o prelungire a tulpinii frunzei sau pețiol. În mod obișnuit, frunzele tinere sunt încolăcite în muguri și apar ca niște „capete lăutari”.Majoritatea ferigilor sunt homosporoase cu sporangiul (structura producătoare de spori) pe suprafața inferioară a frunzei, pe frunzele special modificate sau pe tulpini separate. Sporangiile apar de obicei în grupuri numite sori.

Căutați: FORMA PĂDURILOR TROPICALE

Pădurile care apar la altitudini relativ joase și au precipitații pe tot parcursul anului sunt de obicei cunoscute ca „păduri tropicale tropicale”. Următoarele trăsături sunt caracteristice unor astfel de păduri.

Plante veșnic verzi. „Evergreen” nu înseamnă că astfel de plante nu își pierd niciodată frunzele. Înseamnă că frunzele individuale rămân pe plantă timp de unul sau mai mulți ani. Astfel, plantele au întotdeauna frunze mai tinere prezente atunci când cele mai bătrâne sunt vărsate.

Copacii predomină. Precipitațiile mari încurajează creșterea copacilor. Baldachinul format din creșterea densă a copacilor lasă foarte puțină lumină să pătrundă în podeaua pădurii, așa că este descurajat un subtire de plante erbacee și arbuști lemnos. Podeaua unei păduri tropicale este în general deschisă, deoarece pădurile tropicale nu sunt „jungla impenetrabilă” despre care poate ați auzit. Jungla apare de-a lungul pârâurilor și râurilor sau acolo unde perturbarea a dus la niveluri de lumină sporite la podeaua pădurii.

Bogat în viță de vie. Peste 90% dintre speciile cunoscute de plante cățărătoare apar în pădurile tropicale tropicale. Plantele cățărătoare au un avantaj față de copaci prin faptul că pot crește rapid în mediul cu lumină ridicată al copacului pădurii, fără a cheltui multă energie pentru creșterea trunchiului.

Epifitele sunt abundente. O soluție la problema obținerii luminii într-o pădure tropicală densă este să crești lipit de trunchiurile sau ramurile copacilor. Sunt cunoscute aproximativ 25.000 de specii epifite (10% din toate plantele vasculare), marea majoritate fiind orhidee epifite.

Epifitele tolerante la umbră cresc pe trunchi sau pe ramurile inferioare ale copacilor și, de obicei, nu au adaptări speciale pentru conservarea apei, deoarece nu sunt expuse la lumina directă a soarelui. Epifitele intolerante la umbră, care cresc în ramurile superioare ale coronamentului, unde sunt expuse efectului de desicare al soarelui strălucitor și al vântului, sunt invariabil xeromorfe.

Frunzele simple cu margini întregi sunt comune. Simplu se referă la frunzele care nu sunt împărțite în foliole (compuse) și întreg se referă la lipsa de lobi pe marginile frunzelor. Frunzele copacilor precum stejarii sau arțarii au lobi bine dezvoltați, în timp ce frunzele de magnolie sunt întregi.

Vârfurile de picurare, prelungiri ascuțite ale frunzei, sunt comune în pădurile tropicale tropicale. Din cele 41 de specii studiate în pădurile tropicale din Sri Lanka, 37 aveau vârfuri de picurare. Funcția lor este incertă, dar s-a argumentat bine că vârfurile de picurare îmbunătățesc scurgerea apei și, prin urmare, uscarea frunzelor - o caracteristică care ar scădea încărcătura epifită a algelor, ciupercilor, lichenilor și mușchilor de pe suprafața frunzelor.

Dieffenbachia și Monstera spp. (Araceae, aceeași familie cu filodendronii și varza sconcoasă). Aceste plante sunt cataratoare in padurea tropicala, desi aici sunt in ghiveci.

Monstera deliciosa își datorează numele minunat fructelor sale delicioase, comestibile. Aceste plante seamănă mult cu filodendronii, dar observă găurile din frunze. Găurile permit luminii să ajungă la frunzele inferioare care altfel ar fi complet umbrite.

Ficus elastica (smochin), Psidium cattleianum (guava) și Aglaonema sp. sunt exemple excelente de plante cu vârfuri de picurare.

Strelitzia reginae (pasărea paradisului) este polenizată de păsări și oferă o platformă de aterizare clătinitoare de pe care păsările se pot hrăni. Cu toate acestea, pe măsură ce păsările se balansează înainte și înapoi, se răspândesc polenul pe corpul lor. Încercați să mișcați platforma. Vă puteți imagina cum funcționează?

Căutați: EPIFITE (plante de aer)

Orhidee epifite. Aceste plante sunt în mare parte în ghivece din sera noastră și cresc în fibre Osmunda, dar în pădurile tropicale în care sunt native ar fi atașate de trunchiuri și ramuri de copac. Examinați trunchiul nostru de copac demonstrativ (pe pervazul de vest) cu orhidee epifite și bromeliade care cresc într-o stare mai naturală. Căutați acele caracteristici xerice care sunt asociate cu speciile de orhidee care sunt epifite intolerante la umbră.

-frunze groase, piele
- pseudobulbi (regiuni tulpinilor umflate, care depozitează apă)
-rădăcini de aer acoperite cu velamen (un depozit special de apă
tesut. apare alb pe rădăcinile uscate)

Privește orice flori de orhidee care ar putea fi în floare și notează complexitatea lor. Diferitele culori, forme, butoane și umflături ale fiecărei flori sunt produsul final al coevoluției cu anumite specii de insecte, de obicei o albină. Specializarea este adesea atât de îngustă și relația atât de simbiotică încât nici planta, nici specia de insecte nu pot supraviețui dacă cealaltă dispare.

Ferigi epifite . Căutați ferigi de cerb agățat de tavan, Platycerium sp. Aceste ferigi au două tipuri de frunze: frunzele în formă de coarne fac cea mai mare parte a fotosintezei, în timp ce frunzele rotunjite de scut sunt apăsate plat pe trunchiurile copacilor pentru a crea un spațiu în care se adună resturile. Rădăcinile de ferigă Staghorn pătrund în aceste resturi pentru a colecta apă și minerale. Adesea există o relație simbiotică între această ferigă și furnicile care colonizează resturile. Furnicile se hrănesc cu un nectar bogat în aminoacizi produs de glandele de pe frunze, iar plantele obțin minerale din resturi mai rapid din cauza defalcării sporite de furnici a resturilor.

Bromeliade epifite . Există două tipuri de bromeliade epifite (familia ananasului) în această cameră.

Plante cu rezervor. Avem numeroase exemple de acest tip crescând de-a lungul peretelui de sticlă care separă casa de cercetare de sera muzeului. Puteți vedea cu ușurință cum frunzele strâns îmbinate (suprapuse și presate una pe cealaltă) produc rezervoare de stocare a apei. Rezervoarele, evoluate pentru a prinde și reține apa de ploaie, sunt ecosisteme în miniatură în care trăiesc multe alte organisme. Animalele găsite în rezervoarele de bromeliade variază de la larve de țânțari la broaște.

"Plante de aer" . Veți vedea un alt tip de bromeliadă epifită pe sursa de apă de aburire peste plantele carnivore. Acesta este familiarul „mușchi spaniol”, Tillandsia usneoides. Este o epifită comună în sud-estul S.U.A., care crește nu numai în copaci, ci și pe firele telefonice. Ei nu au deloc mecanism de stocare a apei ca rudele lor, plantele din rezervor. Puful alb pe care îl vedeți acoperind plantele este o adaptare pe care aceste plante au evoluat pentru a obține apă. Acest strat dens de fire de păr sau solzi complexe este foarte specializat pentru a absorbi roua sau apa de ploaie ocazională și pentru a transfera apa în țesuturile fotosintetice interne. Mineralele se obțin în cantități mici din praf sau din apa de ploaie.

Dacă te uiți cu atenție, s-ar putea să vezi o floare minusculă galben-verzui pe ici pe colo. Forma vegetativă este atât de variabilă încât este aproape inutilă în clasificarea plantelor. Este floarea care permite botanicilor să plaseze această plantă în familia ananasului.

Florile sunt foarte conservatoare, schimbându-se puțin în cadrul unei familii, în timp ce există o evoluție rapidă și extremă în formă vegetativă. Vă puteți gândi la o explicație pentru acest fapt?

Coniferele includ sequoia, pini, brazi, molizi și altele asemenea - multe exemple din acestea pot fi văzute în campusul nostru. Istoria coniferelor se întinde înapoi cel puțin până în epoca târzie a Carboniferului (acum 290 de milioane de ani). Frunzele lor au multe caracteristici rezistente la secetă și, probabil, originea coniferelor a avut loc în timpul perioadei uscate de Permian, când creșterea aridității la nivel mondial ar fi putut oferi un puternic stimul evolutiv.

Două familii de conifere, ambele în principal din emisfera sudică, sunt reprezentate în colecția noastră de sere, ambele crescând în secțiunea centrală a pădurii tropicale, Podocarpaceae de Podocarpus macrophylla și Araucariaceae de Araucaria bidwillii. Podocarpus se întinde la nord de ecuator în America Centrală, Africa și din Malaya până în Japonia. În mod curios, familia Podocarp a fost anterior răspândită în Asia, Europa și America de Nord, precum și în emisfera sudică. Retragerea în aria sa actuală a avut loc în timpurile terțiare mai târziu (acum 7 milioane de ani). Araucaria are aproximativ 16 specii, de la Noua Guinee până în Australia și apare și în Chile, Argentina și Brazilia.

Sera Bucknell conține un număr bun de plante importante din punct de vedere economic de la tropice. Cafeaua, culmea savuroasă a banchetului aristocratic, substanță a cererii cerșetorului și deschizător de ochi de dimineață, este produsă în tropicele Lumii Noi și este consumată în mare măsură în America și Europa. Există multe specii, dar cea mai proeminentă dintre acestea este Coffea arabica. Planta de cafea este un arbust cu frunze opuse lucioase, de un verde intens, care, la fel ca fructele, conțin cofeină. Florile axilare albe parfumate se nasc de două sau trei ori pe an în perioadele de înflorire care corespund perioadelor de uscăciune. Cea mai bună și mai productivă cafea este cultivată în habitatele de munte, unde temperatura constantă, moderată și ceața frecventă a norilor stimulează creșterea.

Ceaiul constă din frunzele cu vârf uscat de Camellia simensis originară din sud-vestul Chinei și nord-estul Indiei. Planta de ceai, lăsată netăiată și nesmulsă, crește până la 10 m. Poartă frunze groase, alternative, eliptice, zimțate, care posedă numeroase glande uleioase (uleiuri esențiale pe care le conțin produc aroma ceaiului) și alcaloidul cofeină. Unele ceaiuri (braziliane) conțin un conținut ridicat de tanin și conferă „corp” băuturii.

Dintre marea diversitate de fructe tropicale, banana (specia Musa) se remarcă ca una dintre cele mai bune. Patlagina (o banană cu amidon) poartă un fruct cu coajă verde, care este un produs de bază important la tropice. Se consumă copt, fiert sau prăjit. Planta de banane este o plantă înaltă, grosieră, care se ridică până la 10 m dintr-un rizom cărnos. Bazele învelitoare ale pețiolelor formează „tulpina” „copacului” de banane. Fiecare „tulpină” poartă o inflorescență pendulă terminală în opt până la 14 luni, iar după fructificare moare.

Citricele, reprezentate în colecția noastră de Citrus limon (lămâie) și C. mitis (calamondin), includ portocale, lămâi, lime, mandarine, grepfrut, kumquat și multe altele. Majoritatea speciilor de citrice sunt originare din sud-estul Asiei, dar acum sunt cultivate în întreaga lume în climatele subtropicale. Speciile cultivate în mod obișnuit sunt arborii mici cu rădăcini micorizate și frunze purtătoare de glande uleioase.

Ananasul este originar din tropicele emisferei vestice. Genul de ananas, Ananas, este un membru al Bromeliaceae, o familie compusă predominant din epifite. Este o bienală terestră grosieră, sub formă de rozetă, cu frunze lungi și rigide, de obicei cu margini spinoase. O tulpină centrală erectă poartă un cap alungit de flori care la maturare produce fructul multiplu caracteristic.

Loquatul ( Eriobotrya japonica ) are fructe de mărimea prunei, care amintesc în aromă de mere sau pere (este din aceeași familie, Rosaceae). Este cultivat pe scară largă în Japonia, China, India și zona mediteraneană și, într-o oarecare măsură, în subtropicele Lumii Noi.

Guava (specia Psidium) a fost distribuită practic pe toate terenurile tropicale din bazinul Amazonului. Adesea devine naturalizat și se comportă ca o buruiană. Guava este un copac mic cu frunze grosiere, opuse. Florile albe axilare iau naștere pe lemnul nou și dezvoltă fructele globoase, acide, ca un măr, folosite pentru a face o marmeladă de desert. Guava poate fi, de asemenea, consumată proaspătă sau în plăcintă, sau sucul extras pentru a face o băutură.

Cardamomul, un ingredient al pudrei de curry și al condimentelor în multe tipuri de cârnați, este fructele uscate foarte aromate și semințele de cardamom Ammonum. Plantele de cardamom sunt ierburi perene înalte, grosiere, cu frunze mari, tipice familiei ghimbirului.

Vanilia este obținută din păstaia fermentată de orhidee cățărătoare (genul Vanilla) indigenă din America tropicală.

Cauta: ASOCIATII DE FURNICI

Dischidia sp. (familie de lapte). Acestea sunt plante epifite cărnoase din Asia de SE. Multe specii poartă frunze umflate, goale, care sunt specializate ca „frunze cotant”. În timpul secetelor care provoacă abscizia altor frunze, frunzele de furnică persistă.

Myrmecodia sp. (familia cafelei). Observați tulpina îngrășată, tuberoasă. Deși poate să nu fie aparent, această plantă este și o epifită. Tuberculii conțin o rețea de cavități mari în care trăiesc furnicile. Utilitatea furnicilor pentru plante este furnizarea lor de elemente minerale plantelor. În schimb, plantele poartă nectari care atrag furnici. Care sunt câteva dintre posibilele moduri în care prezența furnicilor ar putea fi avantajoasă pentru plante?


Priveste filmarea: IEDERA POATE DISTRUGE PLANTELE PE CARE SE CAȚĂRĂ (August 2022).