Что такое эпифиты, их основные представители
Эпифиты – это растения, которые растут на поверхности других, более крупных растительных организмов (форофитов) и получают свои питательные вещества и влагу из окружающих их воздуха (туман, дождь, роса) и органических остатков. Эпифитные растения еще называют воздушными, поскольку они не укореняются в почве.
Термин эпифитный происходит от греческого Ἐπί (эпи–), что переводится как «на» и φυτόν (фитон), обозначающее «растение». Существуют также эпифитные организмы, которые не являются растениями. Они называются эпибионты.
Эпифиты участвуют в кругообороте веществ, вносят свой вклад в увеличение биомассы и, как и все другие живые организмы, разнообразят экосистему. Для некоторых видов животных (лягушек, членистоногих) эпифитные растения являются важнейшей составляющей их среды обитания. 89% наземных видов эпифитов (около 24 тыс.) представлены цветковыми растениями.
Из-за минимальных требований к воде и почве эпифиты очень хорошо подходят на роль комнатных растений. Эпифитные виды встречаются практически в каждой основной группе царства растений. Особенно много их среди таких семейств как: Орхидные или Ятрышниковые, Кактусовые, Бромелиевые, Папоротниковые, Ароидные, Геснериевые.
Морфологические и физиологические особенности эпифитов
В ходе эволюции эпифиты развивали различные морфологические и физиологические адаптации, чтобы стать независимыми от водного и почвенного питания. В качестве растения-хозяина им служат деревья, кустарники или водоросли. Развиваясь на стволах, ветках и даже листьях более высоких растений, эпифиты возвышаются над нижним растительным ярусом, поэтому имеют ряд преимуществ по сравнению с травами: они относительно защищены от активности травоядных животных и гораздо лучше обеспечиваются солнечным светом.
В отличие от паразита, который негативно влияет на хозяина, эпифит не вредит своему растению, используя его только для физической поддержки. Кроме того, эпифиты могут оказывать существенное влияние на микросреду растения-опоры и всей экосистемы в целом. Они создают значительно более прохладную и влажную среду в кроне хозяина, существенно уменьшая потерю им воды путем транспирации.
Однако при наращивании значительной массы эпифиты могут конкурировать с растением-форофитом за преимущество в получении света и воды. А в некоторых случаях причинять ему механические повреждения: облом веток или даже стволов под тяжестью слишком большого количества эпифитов.
Омела белая как полупаразитирующий эпифит
Но существуют также и полупаразитирующие эпифиты, представители которых принадлежат к семейству Ремнецветные (лат. Loranthaceae). Среди них наиболее известное нам – вечнозеленое многолетнее кустарниковое растение омела белая (лат. Víscum álbum). Корни омелы разрастаются под корой дерева-хозяина, от которого растение получает воду и минеральные соли, а органические вещества омела фотосинтезирует самостоятельно.
Об эпифитах переходной формы
Кроме того, есть группа эпифитов, представляющих собой переходную форму: свое развитие они начинают как эпифиты, но когда их корни достигают почвы и укореняются, растения теряют зависимость и становятся самостоятельными. Встречаются такие растения во влажных тропических зарослях. Нередко происходит так, что после укоренения некоторые виды активно разрастаются и заглушают своего бывшего хозяина, поэтому их называют удушителями.
Часть корней этих растений занимаются поглощением питательных веществ и влаги из почвы, снабжая ими растение. А другая часть прочно обвивает ствол растения-хозяина, надежно удерживаясь на нем. Прочность и сила образованной корнями сети-оболочки так велика, что зачастую уже погибшее дерево продолжает служить опорой из-за невозможности упасть.
Типичный представитель удушающих эпифитов – фикус-баньян (лат. Fícus benghalénsis). Впрочем, далеко не все укоренившиеся эпифиты избавляются от хозяина. Некоторые так и сохраняют свою зависимость, продолжая использовать дерево в качестве механической опоры.
Разнообразие эпифитов
Эпифиты – важный источник пищи для разных видов. Кроме того они обеспечивают неоднородную, наполненную жизнью среду обитания для всех окружающих организмов, включая миксомицеты, бактерии, грибы и животных. Кроме наземных существуют также морские эпифиты, такие как многочисленные водные водоросли, которые растут на других растениях, обитающих в водных акваториях.
Что касается географии распространения, то эпифиты активно растут как в тропиках (бромелиевые, кактусы, орхидеи, папоротники), так и в районах с умеренным климатом (водоросли, лишайники, мхи, печеночники). Крупные эпифиты (макроэпифиты) сосредоточены во влажных тропических лесах, тогда как мхи, лишайники, папоротники (микроэпифиты) можно встретить во влажных зонах практически всех биомов.
Интересные особенности растений-эпифитов
Преимущество способа существования эпифитов – лучшая доступность света, который является ограничивающим фактором для роста растений на лесной почве (или морском дне). Однако отсутствие постоянного доступа к воде и питательным веществам создает для них много рисков.
В ходе эволюции эпифиты приобрели множество интересных особенностей и приспособлений, которые помогают им сохранять жизнеспособность даже в самых неблагоприятных условиях. Разные виды отличаются друг от друга формой, строением, способами аккумуляции влаги и питательных веществ.
Так, губчатое строение эпифитных мхов и лишайников позволяет им в сезон дождей аккумулировать значительное количество воды в своей массе. А в длительные засушливые периоды они способны замедлять метаболические процессы, и в ожидании очередных осадков уменьшаются в размерах. Многие эпифиты отличаются мясистыми и сочными суккулентными листьями, содержащими много воды и защищающими растение от испарения.
Для эпифитных растений рода Бромелий характерно образование плотно расположенных жестких листовых розеток, где может накапливаться и удерживаться дождевая вода, опадающие части растений, мертвые насекомые. Кроме того, на поверхности самих листьев находятся герметичные устьица, через которые вода с растворенными в ней питательными веществами (разложившиеся остатки растений или мелких животных в виде гумуса) поступают в растение.
Интересно, что растение обладает особым механизмом, который поддерживает устьица днем в закрытом состоянии, препятствуя интенсивному испарению влаги. А поглощение углекислого газа, необходимого для фотосинтеза, переносится на ночь, когда влажность выше и температура окружающей среды понижается.
У некоторых эпифитов (например, у орхидей) характерной особенностью строения является клубнеобразное утолщение в нижней части стебля – ложная луковица. Необходимые для жизнедеятельности растений вода и питательные вещества накапливаются в ней, сохраняются длительный период и расходуются во время периода длительной засухи или во время формирования плодов.
Иногда в таких псевдолуковицах имеются полости, где гнездятся муравьи. Густо переплетенные корни многих эпифитных папоротников напоминают птичьи гнезда, поэтому легко задерживают и накапливают падающие сверху растительные частички. Со временем эти остатки превращаются в гумус и поглощаются растениями.
Голоэпифиты и гемиэпифиты
По самой простой классификации эпифиты обычно разделяют на голоэпифиты и гемиэпифиты. Голоэпифит – это растение, которое проводит весь свой жизненный цикл без контакта с землей. В отличие от него, гемиэпифит (или полуэпифит) не контактирует с почвой лишь часть своей жизни, до тех пор, пока его корни смогут достичь или вступить в контакт с землей. Распространенный пример голоэпифитов – орхидеи (лат. Orchidáceae), а типичными представителями полуэпифитов являются фикусы-душители, например, фикус бенгальский или баньян (лат. Ficus benghalensis), фикус золотистый (лат. Ficus aurea) и мн. др.
Классификация эпифитов по Шимперу (1888) и П. У. Ричардсу (1961)
Первая научная монография, посвященная экологии эпифитных растений, была написана немецким ботаником и фитогеографом Андреасом Шимпером (1888 год). Именно в этой работе автор классифицировал эпифитные растения, разделив их на четыре группы по формам приспособления к условиям существования.
Первую группу – протоэпифиты – образуют растения с наименее развитыми защитными свойствами, которые не обладают специальными приспособлениями для сбора воды и питательных веществ. Они имеют практически все признаки ксерофитов: суккулентные листья, утолщенные мясистые стебли или междоузлия.
По сравнению с протоэпифитами растения, входящие во вторую группу – скобочные (кармашковые) и гнездовые эпифиты – гораздо лучше оснащены приспособлениями, выполняющими накапливающие и удерживающие функции. Для них характерны густо переплетенные корни, напоминающие гнезда птиц и дугообразные листья, плотно прилегающие к стволу дерева и образующие воронки или кармашки, где накапливаются органические остатки и вода.
Резервуарные или цистерновые эпифиты входят в третью группу. Они наиболее приспособлены для жизни на других растениях. Их собранные в розетку прочные листья образуют как бы чашевидный резервуар. У некоторых представителей бромелий в таких листовых резервуарах может храниться до 5 л воды. Этот микроводоем служит местом обитания для простейших, водорослей, насекомоядных растений (род Пузырчатка), а также различных микроорганизмов.
Полуэпифиты – четвертая группа растений, обитающих на деревьях. Их основное отличие состоит в том, что лишь часть своей жизни они развиваются как эпифиты. Когда же их воздушные корни достигнут почвы, полуэпифиты получают доступ к воде и питательным веществам, находящимся в грунте, как обычные растения.
Эпифиты различаются также по их требовательности к количеству света, воды и т. п. Согласно классификации известного британского исследователя тропической флоры, профессора ботаники П. У. Ричардса, которая содержится в его фундаментальном труде «Тропический дождевой лес» (1961 г.), можно выделить эпифиты светолюбивые, теневыносливые и крайне ксерофильные.
Поділитись в соцмережах:
