Растения-эпифиты, их описание, характеристики и классификация

Просмотры: 17527
16.09.2019
Растения-эпифиты, их описание, характеристики и классификация

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.


Эпифиты

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

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.


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.  


Фикус-баньян

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.


Цветущее растение-эпифит

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.


Папоротники-эпифиты

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 псевдобульбах 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.


По самой простой классификации эпифиты обычно разделяют на голоэпифиты и гемиэпифитыГолоэпифит – 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.


Эпифит

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 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.




Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений