Orchidėjos (Orchidaceae): apibrėžimas, rūšys ir apdulkinimas
Orchidėjos (Orchidaceae): sužinokite apie rūšis, paplitimą, unikalius apdulkinimo būdus, mikoheterotrofiją ir vanilės reikšmę — išsamus gidas apie šiuos žavingus augalus.
Orchidėjos yra didelė žydinčių augalų šeima — orchidėjinių (Orchidaceae). Tai daugiausia žoliniai, dažnai epifitiniai ar geofitiniai, vienskilčiai augalai, pasižymintys sudėtinga žiedo sandara ir specializuotais apdulkinimo mechanizmais.
Taksonomija ir įvairovė. Apie 880 gentyse yra nuo 22 000 iki 26 000 atskirų rūšių — tai sudaro maždaug 6–11 % visų žinomų sėklinių augalų. Orchidėjų galima rasti beveik visose pasaulio vietovėse, išskyrus Antarktidą, ir jos užima labai įvairius biotopus: tropinių miškų viršūnes (epifitai), dirvožemį miškuose (terofitai), pievas, pelkes ir kitas vietas.
Morfologija
Orchidėjų žiedai turi kelis būdingus bruožus: modifikuotą apatinę žiedlapį — lūpą (labellum), kuri dažnai veikia kaip tūrinė platforma arba signalas apdulkintojams, ir susiliejusias vyriškas bei moteriškas dalis į vieną struktūrą — stulpelį (column). Daugelis rūšių savo žieduose turi pollinijas (įvertas spietas), kurios apdulkintojams prilimpa kaip vientisas paketas ir taip užtikrina efektyvų žiedadulkų pernešimą.
Rūšys, paplitimas ir gyvenimo būdai
- Daug orchidėjų yra epifitinės (gyvena ant kitų augalų be parazito savybių), ypač tropiniuose miškuose.
- Kitos — žemės (terestrinės) arba pusiau svogūninės/knolinės (geofitinės), išgyvenančios nepalankius sezonus per požemines dalis.
- Daugelis tropinių rūšių prisitaikė prie didelio drėgmės ir filtrinio apšvietimo; atšiauresnėse juostose randamos rūšys turi specifinius adaptacinius mechanizmus.
Apdulkinimas
Orchidėjos pasižymi labai įvairiais ir kartais itin specifiniais apdulkinimo būdais. Kai kurios rūšys pritraukia apdulkintojus nektaru, kvapu ar ryškiomis spalvomis; kitos taiko apgaulės strategijas:
- Moteriškoji našlaitė (pvz., Ophrys gentis) imituoja konkrečių vabzdžių išvaizdą ir kvapą, taip sukeldama pseudokopuliaciją — patinai mėgina poruotis su žiedu ir perneša vabzdžius nešiodami pollinijas.
- Kai kurios rūšys turi apsauginius arba spąstus primenančius žiedus, kurie laikinai uždaro vabzdį, priversdami jį išeiti per specifinį kelią ir palikti žiedadulkes ant tinkamos vietos.
- Kiti pavyzdžiai — anksčiau minima austriškoji orchidėja, auganti po žeme, kuri gali apdulkinti skruzdėlės. Taip pat yra rūšių, kurias apdulkiną kolibriai, drugiai ar bitės.
Simbiotiniai ryšiai ir mityba
Daug orchidėjų yra mikoheterotrofai arba priklauso nuo mikorizės: jų šaknys ar sėklos reikalauja tam tikrų grybų, kurie padeda skaidyti organines medžiagas arba tiekia suglamžytus maisto elementus. Jaunos orchidėjų sėklos yra labai smulkios ir, neturėdamos reikšmingų maisto atsargų, dažnai negali sudygti be grybo pagalbos. Šį priklausomumą išnaudoja ir visiškai nemedikūrinės rūšys (be chlorofilo), kurios visiškai gauna maistą per grybus.
Auginimas ir reikšmė žmogui
- Orchidėjos yra populiarios dekoratyvinės gėlės — jas augina tiek mėgėjai, tiek profesionalūs augintojai. Daugelis rūšių turi specifines laikymo sąlygas (apšvietimas, drėgmė, oro cirkuliacija, substratas), ypač epifitinės orchidėjos, kurioms reikia laidžios medžiagos vietoj įprastos žemės.
- Žmonės orchidėjas augina jau daugiau nei 5 000 metų — tiek dėl grožio, tiek dėl praktinio panaudojimo. Pavyzdžiui, vanilė (Vanilla) yra orchidėja, kurios uogos naudojamos prieskoniui ir aromatizuotiems produktams gaminti.
- Orchidėjų sėklų platinimas sodininkystėje dažnai vyksta naudojant mikropropagacijos ir aseptines kultūras dėl natūralios priklausomybės nuo grybo.
Išsaugojimas ir grėsmės
Daug orchidėjų rūšių yra jautrios buveinių praradimui, priešingai intensyviai kolekcionavimui ir neteisėtam rinkimui laukinėje gamtoje. Klimato kaita, miškų kirtimai ir invaziniai augalai taip pat mažina populiacijas. Dėl to daugelis rūšių įrašytos į grėsmių sąrašus, o jų apsaugai taikomi griežti apribojimai, veisimo programos ir buveinių apsauga.
Trumpas santrauka
- Orchidėjų šeima yra viena didžiausių tarp žydinčių augalų, su dideliu rūšių ir formų įvairove.
- Jų žiedai ir apdulkinimo strategijos yra labai įvairios ir dažnai labai specializuotos.
- Daugelis rūšių reikalauja specifinių ekologinių sąlygų ir mikorizinių grybų savo vystymuisi.
- Orchidėjų išsaugojimas reikalauja buveinių apsaugos, tvarios kolekcionavimo praktikos ir švietimo.
Pasiskirstymas
Kolumbijoje ir Ekvadore yra daug skirtingų rūšių. Brazilijos Atlanto vandenyno miškuose yra daugiau kaip 1500 rūšių. Kitos vietos, kuriose yra didelė įvairovė, yra Himalajų kalnai Indijos ir Kinijos pietuose. Vidurio Amerikos ir pietryčių Afrikos kalnuose taip pat yra įvairių rūšių, ypač Madagaskaro saloje.
Ekvadore yra 3459 rūšys - tai didžiausias užregistruotų rūšių skaičius. Po Ekvadoro eina Kolumbija, kurioje jų yra 2723. Po Kolumbijos yra Naujoji Gvinėja, 2717, ir Brazilija, kurioje iš viso užregistruota 2590 rūšių.
Šiltuose kraštuose, kur daug žolės, sausose savanose ir akmenuotuose laukuose orchidėjos auga žemėje. Jos turi tvirtas požemines šaknis, o kartais ir gumbus, kurie padeda apsisaugoti nuo šalčio ar sniego. Gumbai taip pat padeda apsisaugoti nuo ilgos sausros ar gaisro. Šaltis nušaldytų šaknis, jei jos nebūtų apsaugotos, kad sukauptų pavasarį žydėjimui reikalingų maistinių medžiagų.
Manoma, kad kai kurios rūšys laukinėje gamtoje nyksta. Taip yra daugiausia dėl to, kad žmonės kirto miškus žemės ūkiui.
Reprodukcija
Apdulkinimas
Sudėtingus kryžminio apsidulkinimo mechanizmus aprašė Čarlzas Darvinas 1862 m. knygoje "Orchidėjų apvaisinimas". Orchidėjos sukūrė specialias apdulkinimo sistemas. Tikimybė būti apdulkintam dažnai būna menka, todėl orchidėjų žiedai paprastai išlieka imlūs labai ilgai, o dauguma orchidėjų žiedadulkes pristato vienoje masėje. Kiekvieną kartą, kai apdulkinimas pavyksta, gali būti apvaisinta tūkstančiai kiaušialąsčių. Darvino trumpai aptarta Catasetum gentis iš tikrųjų su sprogstamąja jėga paleidžia lipnias žiedadulkes, kai vabzdys paliečia seta (plaukelį) ir nubloškia apdulkintoją nuo žiedo.
Apdulkintojus dažnai vizualiai vilioja gėlių forma ir spalvos. Žiedai gali skleisti patrauklų kvapą. Kai kurių itin specializuotų orchidėjų, pavyzdžiui, eurazinių Ophrys genties, žiedkočiai yra prisitaikę prie spalvos, formos ir kvapo, kurie, imituodami imlią patelę, vilioja vabzdžius patinus. Apdulkinimas vyksta vabzdžiui bandant poruotis su žiedais.
Daugelį neotropinių orchidėjų apdulkina orchidėjų bičių patinai, kurie lanko žiedus, kad surinktų lakiųjų cheminių medžiagų, reikalingų feromoniniams viliokliams sintetinti. Kiekvienos rūšies orchidėjos žiedadulkės yra ant skirtingų rūšių bičių kūno dalių, kad būtų užtikrintas tinkamas kryžminis apdulkinimas. Po apdulkinimo taurėlapiai ir žiedlapiai nubyra ir sudžiūsta, bet paprastai lieka pritvirtinti prie kiaušinėlio.
Australijoje auganti požeminė orchidėja Rhizanthella slateri niekada nepatenka į šviesą, o jos apdulkinimas priklauso nuo skruzdžių ir kitų sausumos vabzdžių.
Kai kurios orchidėjos daugiausia arba visiškai priklauso nuo savaiminio apsidulkinimo, ypač šaltesniuose regionuose, kur apdulkintojai reti.
Vaisiai ir sėklos
Kiaušidė paprastai išsivysto į kapsulę, kuri dalijasi išilgai trijų ar šešių išilginių plyšių, o abiejuose galuose lieka uždara. Kapsulės brendimas gali trukti nuo dviejų iki 18 mėnesių.
Sėklos labai mažos ir jų labai daug, kai kurių rūšių kapsulėje jų yra daugiau kaip milijonas. Subrendusios jos išsiskleidžia kaip dulkių dalelės arba sporos. Jos neturi maisto atsargų, vadinamų endospermu, todėl turi simbiozę su grybais, kad gautų maisto medžiagų dygimui. Visos orchidėjų rūšys priklauso nuo grybų, kad užbaigtų savo gyvenimo ciklą. Kadangi tikimybė, kad sėkla sutiks tinkantį grybą, yra labai maža, tik nedidelė dalis visų išleistų sėklų išauga į suaugusius augalus.
Auginant paprastai dygimas trunka kelias savaites. Sukurti sodininkystės metodai, kaip daiginti sėklas ant maistinių medžiagų turinčio gelio, kad joms sudygti nereikėtų grybo.
Pagrindinis orchidėjų sėjos dirbtinėmis sąlygomis komponentas yra agaras. Medžiaga dedama kartu su tam tikros rūšies angliavandeniais (iš tikrųjų, tam tikros rūšies gliukoze), kurie užtikrina kokybišką organinį pašarą. Tokia medžiaga gali būti bananas, ananasas, persikas ar net pomidorų tyrė arba kokosų pienas. "Išvirus" agarą (jis turi būti verdamas steriliomis sąlygomis), mišinys supilamas į mėgintuvėlius arba stiklainius, kuriuose medžiaga pradeda želė.
Ophrys apifera ruošiasi apsidulkinti pati
Orchidėjos kapsulės skersinis pjūvis, išilginiai plyšiai
Stambus falenopsio žiedo planas
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra orchidėjos?
A: Orchidėjos yra didelė žydinčių augalų šeima - orchidėjinių (Orchidaceae).
K: Kokios rūšies augalai yra orchidėjos?
A: Orchidėjos yra žoliniai vienskilčiai augalai.
K: Kiek yra orchidėjų rūšių ir genčių?
A: Yra nuo 22 000 iki 26 000 rūšių 880 genčių.
K: Kur galima rasti orchidėjų?
A: Orchidėjų galima rasti beveik visose pasaulio šalyse, išskyrus Antarktidą.
K: Kodėl žmonės augina orchidėjas?
A: Žmonės augina orchidėjas dėl parodos, mokslo ar maisto (pvz., vanilės).
K: Ar visos orchidėjos apdulkinamos vienodai?
Atsakymas: Ne, kai kurios orchidėjos turi ypatingus apdulkinimo būdus.
K: Kas yra mikoheterotrofai?
A.: Daugelis orchidėjų yra micioheterotrofai, t. y. jų šaknims reikalingi grybai, kurie suskaido organines medžiagas, kad jos galėtų jas įsisavinti.
Ieškoti