BROMELIA: KENMERKEN, GEVAAR VOOR UITSTERVEN, VOORTPLANTING - BIOLOGIE - 2025

Bromelia is een geslacht van planten afkomstig uit een tropisch gebied van het Amerikaanse continent, het Guyana-schild in Venezuela, behorend tot de familie Bromeliaceae. Planten van andere geslachten van dezelfde Bromeliaceae-familie worden echter gewoonlijk bromelia genoemd.

Planten van het geslacht Bromelia onderscheiden zich door leerachtige, lintvormige bladeren van groene en rode kleur, opzichtige panniculus-bloemen en besachtig fruit. De overgrote meerderheid van bromelia's vervult een belangrijke ecosysteemfunctie vanwege hun vermogen om water op te slaan in een tankachtige structuur die ze vormen met hun bladeren.

Figuur 1. Bromelia van het geslacht Guzmania in Costa Rica. Bron: Rodtico21, van Wikimedia Commons

Deze watertanks vertegenwoordigen een interessant mechanisme van aanpassing en overleving van de plant en vervullen de functie van het verschaffen van een micro-habitat voor gemeenschappen van plantaardige en dierlijke micro-organismen (waterinsecten, spinnen, weekdieren, amfibieën, kleine reptielen en kleine vogels).

Classificatie

Afhankelijk van waar ze wonen, kunnen bromelia's worden ingedeeld in:

Terrestrisch: als ze op de grond groeien,

Rupícolas of saxícolas: als ze op stenen of rotsen leven, en

Epifyten: als ze op andere planten leven.

Figuur 2. Epifytische bromelia. Bron: gailhampshire van Cradley, Malvern, VK, via Wikimedia Commons

Geografische verspreiding en habitat

De Bromeliaceae-familie bestaat uit ongeveer 3.170 soorten verdeeld in 58 geslachten, gelegen op het Amerikaanse continent van de zuidelijke Verenigde Staten in Florida tot Argentinië, maar voornamelijk in Mexico, Belize, Guatemala, Panama, de Antillen, Venezuela, Colombia en een alleen in West-Afrika voorkomende soorten, Pitcarnia feliciana.

Bromelia's zijn een geslacht met een groot aantal terrestrische en epifytische soorten, die een warm tropisch klimaat bewonen van 0 tot 2900 m boven zeeniveau, in kustduinen en vochtige tropische bossen.

Deze planten zijn erin geslaagd zich aan te passen aan tropische regenwouden, toppen van de tepuis, de hooglanden van de Andes, xerofytische gebieden van de kusten van de Caribische Zee en moerassen van de Verenigde Staten van Florida.

Vanwege hun hoge mate van endemie vormen bromelia's een van de belangrijkste geslachten in hun habitat, meestal vochtige tropische bossen.

Evolutionaire oorsprong

Er zijn twee theorieën over de oorsprong van bromelia's. De meest geaccepteerde bevestigt dat in het vroege Oligoceen -stadium in de geologische evolutie van de planeet 33 miljoen jaar geleden, waarin de continenten zich al hadden gescheiden-, een kleine groep planten, in de tepuis van Venezuela, met hun diversificatie begon, verspreiding en kolonisatie op het Amerikaanse continent.

Tepuis

De tepuis (meervoud van Tepuy), zijn bijzonder steile plateaus, met verticale wanden en praktisch vlakke toppen, gelegen in het Guyana-schild, ten zuiden van Venezuela. Het zijn de oudste blootgestelde geologische formaties op aarde, afkomstig uit het Precambrium.

Het woord Tepuy komt van een woord uit de inheemse taal Pemón, wat 'berghuis voor de goden' betekent.

De tepuis vormen geen ketting maar zijn afzonderlijk geïsoleerd. Vanwege deze isolatiekenmerk hebben tepuis zeer bijzondere omgevingen waar zich unieke levensvormen van planten en dieren ontwikkelen.

Morfologische kenmerken

Het geslacht Bromelia werd aanvankelijk beschreven door Carolus Linnaeus, de Zweedse botanicus en zoöloog (1707-1778), maker van de classificatie van levende wezens (taxonomie). De naam Bromelia is toegekend ter ere van de Zweedse botanicus Olof Bromelius (1639-1705).

De soorten die behoren tot het geslacht Bromelia zijn bossige planten met een zekere structurele complexiteit en persistentie van habitat.

Hieronder volgt een vereenvoudigde algemene morfologische beschrijving van de planten van het geslacht Bromelia.

Wortel

Bij epifytische (levend op andere planten) en roepicolous (levend op rotsen) bromelia's, zijn de wortelstok of stolonenwortels klein en moeten ze het maximale vermogen hebben om hun substraten vast te grijpen, behalve de grond.

Stam

Het zijn acaulescentie (stengelloos) of licht caulescente (korte stengel) planten. Dit fenomeen wordt vegetatieve reductie genoemd.

Bladeren

Bromelia's hebben lange, smalle, lintvormige bladeren die heldergroen en rood leerachtig zijn. De bladrand is gezaagd, de rand heeft doorns.

De bladeren zijn talrijk, rechtopstaand en bij de overgrote meerderheid van de bromelia's zijn ze zeer strak gerangschikt, overlappend in een rozetvorm.

Hierdoor hebben ze een bijna uniek morfologisch kenmerk van de Bromeliaceae-familie: de ontwikkeling van een tankachtige structuur (fitotelmata), waar regenwater en organisch materiaal worden verzameld, wat een habitat creëert voor micro-organismen, insecten, spinachtigen, weekdieren, amfibieën, naast het dienen als voedsel voor kleine reptielen en vogels.

bloemen

Bromelia-bloemen hebben vlezige bloembladen, ze groeien in groepen, op een korte as of pluim. Het zijn zeer aantrekkelijke bloemen om naar te kijken. De bloeiwijzen variëren sterk in vorm, grootte en kleur.

Fruit

Bessenachtige vruchten, van verschillende kleuren, geel of roze, vlezig en met afgeplatte zaden.

Figuur 3. Bromelia bloeiwijze. Bron: GeraldoBARBOZA, van Wikimedia Commons

Ecofysiologische kenmerken

Adaptieve radiatie

Bromelia's zouden succesvolle planten zijn omdat ze veel verschillende delen van Amerika hebben overleefd en gekoloniseerd. Dit succes wordt verklaard door zijn hoge aanpassingsvermogen.

Adaptieve straling is een proces van biologische evolutie dat de snelle soortvorming van een of meer soorten beschrijft en beschikbare ecologische niches vult. De toppen van de tepuis zijn plaatsen met zeer ongunstige omstandigheden voor de ontwikkeling van planten.

Figuur 4. Kukenan tepui in Venezuela. Bron: Paolo Costa Baldi, van Wikimedia Commons

De neerslag is overvloedig, de rotsachtige grond laat geen infiltratie toe en houdt ook geen water vast. De zonnestraling is erg intens (aangezien het Guyana-schild wordt doorkruist door de equatoriale lijn van de aarde) en de temperatuurschommelingen tussen dag en nacht zijn erg hoog.

De planten die in de tepuis groeien, moeten zich kunnen ontwikkelen in nutriëntenarme, hoge zonnestraling en vochtigheid, maar met een lage beschikbaarheid van bodemwater. Om deze redenen zijn er in de tepuis grote gebieden zonder vegetatie.

Aanpassingsmechanismen

Bromelia's overwinnen al deze moeilijkheden die de overgrote meerderheid van de planten niet kan overwinnen, door middel van de volgende aanpassingsmechanismen.

Het bestaan ​​van gespecialiseerde trichomen

Trichomen zijn structuren van het epidermale aanhangsel, in de vorm van papillen, haren of schubben. Ze kunnen dienen als bescherming tegen ultraviolette straling. Bovendien scheiden ze stoffen af ​​die dienen als verdediging tegen roofdieren, bestuivers aantrekken, antibacterieel of schimmelwerend zijn.

In epifytische planten van het geslacht Bromelia hebben de trichomen van de bladeren de belangrijke functie om het water en de voedingsstoffen van het fytotelm op te nemen. In sommige tankloze bromelia's absorberen de grijsachtige trichomen vocht en voedingsstoffen en beschermen ze tegen overmatige tropische zonnestraling door invallend licht te reflecteren (bijv. Bromelia's van het geslacht Tillandsia).

Fitotelmata

De fitotelmata worden gevormd door de verzameling lichamen of afzettingen van water in niet-waterplanten. Ze vormen zich in structuren zoals gemodificeerde bladeren, bladoksels, bloemen, geperforeerde internodiën, holtes in de stammen, onder anderen.

Figuur 5. Centrale tankopslag van een bromelia. Bron: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Het geslacht Bromelia heeft een groot aantal fitotelmata-soorten, die water vasthouden in een centrale tank en / of in de bladoksels. Deze kleine watermassa's kunnen dienen als microhabitats voor een grote verscheidenheid aan waterorganismen.

Op deze manier biedt een groot deel van de bromelia's via hun tanks met fitotelmata-water ideale omstandigheden van vochtigheid, temperatuur, voedsel en beschermende schuilplaats tegen roofdieren, en ondersteunt ze complexe gemeenschappen van geassocieerde organismen.

Daartoe behoren onder meer algen, bacteriën, schimmels, microscopisch kleine eencellige dieren, kleine kreeftachtigen, spinnen, waterinsecten, weekdieren, nematoden, kikkers, hagedissen, leguanen, onder anderen.

De voordelen van het hebben van watertanks voor soorten van het geslacht Bromelia zijn de beschikbaarheid en reserve, niet alleen van water, maar van voedingsstoffen zoals eenvoudige chemische verbindingen die al worden afgebroken door ontbindende middelen (bacteriën en schimmels), die in het fytotelma leven en die ze worden direct opgenomen door bladtrichomen.

Terraria in bromelia's

De bladoksels van veel soorten bromelia's houden geen water vast, maar zijn vochtige plaatsen met ontbindend organisch materiaal.

Deze okselplaatsen veranderen in terrariummicrohabitats die onderdak bieden aan kleine landdieren zoals schorpioenen, wormen, slangen en diverse reptielen.

CAM-metabolisme

Het Crassulaceae-zuurmetabolisme of CAM (uit het Engels: Crassulaceae Acid Metabolism), is een speciaal soort metabolisme dat sommige planten vertonen.

De meeste planten nemen gedurende de dag CO _{2 op} en zetten deze vast . In planten met CAM-metabolisme vinden deze twee processen - opname van CO ₂ en de fixatie ervan in organische koolhydraatverbindingen - afzonderlijk plaats in twee fasen.

Bij het CAM-metabolisme wordt het CO _{2 dat} nodig is voor fotosynthese 's nachts geabsorbeerd en als appelzuur in cellulaire vacuolen opgeslagen. De volgende dag komt de CO ₂ vrij uit het appelzuur en wordt het gebruikt bij de productie van koolhydraten via zonlicht.

Dit mechanisme maakt het adaptieve voordeel van waterbesparing mogelijk, omdat planten overdag met meer zonnestraling en maximale temperaturen hun huidmondjes gesloten kunnen houden en zo het verlies van water door transpiratie kunnen minimaliseren.

Reproductieve aanpassingen

Planten van het geslacht Bromelia hebben twee reproductiemechanismen, het ene seksuele en het andere aseksuele.

Seksuele reproductie

Seksuele voortplanting uitgevoerd door middel van bloemen en geslachtscellen is een ineffectief proces bij bromelia's, omdat hun bloei plaatsvindt in perioden van 2 tot 10, 20 en tot 30 jaar, en de mogelijkheid bestaat dat de plant sterft alvorens te reproduceren.

Om dit schijnbare nadeel te compenseren, hebben bromelia's verschillende mechanismen die fungeren als attractoren voor bestuivende stoffen, die over het algemeen kolibries en insecten zijn.

Gesynchroniseerd met de meest actieve en foeragerende stadia van de kolibries, scheiden bromelia's een meer geconcentreerde en aantrekkelijke nectar af.

Na het stadium van de grootste activiteit van de kolibries, daalt een deel van deze nectar door de as die de bloemen ondersteunt en werkt als een attractor voor insecten.

Door deze mechanismen bevordert de plant een toename van het aantal bestuivers en is kruisbestuiving of transport van stuifmeel van de ene plant naar de andere gegarandeerd.

Ongeslachtelijke voortplanting

Ongeslachtelijke voortplanting vindt plaats via vegetatieve vormen zoals dochterplanten, bladeren of andere plantendelen.

De dochterplanten zijn exacte replica's van de volwassen ouderplant (klonen), die hij kan produceren. Relatieve planten produceren direct na de bloei dochterplanten in wisselende aantallen.

Wanneer de kinderen of bladeren van de planten op een substraat vallen, produceren ze wortels, fixeren ze zich en groeien ze, waarbij ze een andere plant ontwikkelen met dezelfde genetische lading als de betreffende plant. De dochterplanten groeien op dezelfde plek waar de betreffende plant is gegroeid, met een zeer grote overlevingskans.

Deze twee voortplantingsmechanismen van bromelia's worden versterkt en leiden tot een succesvol resultaat.

Associaties met dieren

Het type fauna dat met bromelia's wordt geassocieerd, hangt af van de mate van blootstelling aan land- en luchtroofdieren, extreme omgevingsfactoren zoals harde wind of intense zonnestraling, onder andere.

De bromelia's die groeien in het middelste bladerdak (2 tot 4 m hoog boven de basislijn) zijn degenen die de beste leefomstandigheden bieden voor amfibieën en reptielen.

Myrmecophilia

De term myrmecophilia betekent letterlijk "liefde voor mieren" en verwijst naar mutualistische associaties met mieren. Er is een nauwe relatie tussen bromelia's en mieren.

Bromelia's bieden een veilige leefomgeving en voedsel voor mieren; de mieren verdedigen krachtig hun plaats van vestiging, maar bovendien dient hun afval - uitwerpselen en dode mieren - die in het waterreservoir worden gedumpt, als voedingsstoffen voor de plant.

Gevaar van uitsterving

Verschillende onderzoekers hebben het gevaar van uitsterven gemeld waaraan bromelia's worden blootgesteld. Dit komt omdat de meeste van deze planten epifyten zijn en aan bomen groeien, vaak worden ze beschouwd als invasief parasitair onkruid en worden ze uitgeroeid door boeren en tuinders.

We hebben al gezien dat epifytische bromelia's bomen alleen gebruiken als steunpunt; de wortels hebben geen functies voor het opnemen van voedingsstoffen en water. Het zijn geen parasitaire planten.

De vernietiging van bromeliahabitats, zoals mangroven aan de kust en tropische nevelwouden, door ontbossing, houtkap en megamijnbouw, en het willekeurige gebruik zonder instandhoudingsmaatregelen van hun bloemen, bladeren en de hele plant als sierplant, veroorzaakt het uitsterven van deze planten .

Zorg voor de teelt ervan

Bromelia's moeten worden gekweekt op boomstammen met middelmatige blootstelling aan de zon en hun aquarium moet vol water worden gehouden. De temperatuur zou moeten schommelen tussen de 20 en 35 graden Celsius, afhankelijk van de specifieke soort.

Zeer verdunde oplossingen van compost, voedingszouten en algen kunnen aan de tank worden toegevoegd, maar buiten kweken vereist over het algemeen niet veel zorg.

Naast het afval van dieren, levert het vallen van bladeren, twijgen en andere plantendelen van het bovenste bladerdak in het waterreservoir voldoende voedingsstoffen voor de plant op.

Referenties

1. Armbruster, P., Hutchison, RA en Cotgreave, P. (2002). Factoren die de gemeenschapsstructuur in de bromelia-fauna in de tank van Zuid-Amerika beïnvloeden. Oikos. 96: 225-234. doi: 10.1034 / j.1600-0706.2002.960204.x
2. Dejean, A., Petitclerc, F., Azémar, F., Pelozuelo, L., Talaga, S., Leponce, M. en Compin, A. (2017). Aquatisch leven in neotropische regenwoudluifels: technieken waarbij kunstmatige fytotelmata wordt gebruikt om ongewervelde gemeenschappen te bestuderen. Rendus Biologies. 341 (1): 20-27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. en Cereghino, R. (2018), Tankbromelia ondersteunen een hoge secundaire productie in neotropische bossen. Aquatische wetenschappen. 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
4. Frank, JH en Lounibos, LP (2009). Insecten en bondgenoten in verband met bromelia's: een recensie. Terrestrische geleedpotigen beoordelingen. 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
5. Hietz, P., Ausserer, J. en Schindler, G. (2002). Groei, rijping en overleving van epifytische bromelia's in een Mexicaans nevelwoud. Journal of Tropical Ecology. 18 (2): 177-191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. en Campo Divino, A. (2017). In het water levende ongewervelde dieren geassocieerd met bromelia's in fragmenten van de Atlantische Wouden. Biota Neotrop. 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagner, K. en Zotz, G. (2018). Epifytische bromelia's in een veranderende wereld: het effect van verhoogde CO ₂ en wisselende watervoorziening op groei en nutriëntenrelaties. Plant Biology J. 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708