BROMELIAD: ĐẶC ĐIỂM, NGUY CƠ TUYỆT CHỦNG, SINH SẢN - SINH HỌC - 2026

Bromelia là một chi thực vật có nguồn gốc từ một khu vực nhiệt đới của lục địa châu Mỹ có tên là Guiana Shield ở Venezuela, thuộc họ Bromeliaceae. Tuy nhiên, các cây thuộc các chi khác của cùng họ Bromeliaceae thường được gọi là bromeliad.

Các loài thực vật thuộc chi Bromeliad được phân biệt bởi có lá hình dải băng màu xanh lục và đỏ, hoa panniculus sặc sỡ và quả mọng. Phần lớn các cây bìm bịp thực hiện một chức năng quan trọng của hệ sinh thái do khả năng lưu trữ nước trong một cấu trúc giống như bể chứa mà chúng hình thành từ lá của chúng.

Hình 1. Bromeliad thuộc chi Guzmania ở Costa Rica. Nguồn: Rodtico21, từ Wikimedia Commons

Những bể nước này đại diện cho một cơ chế thích nghi và tồn tại thú vị của thực vật, đồng thời thực hiện chức năng cung cấp môi trường sống vi mô cho các cộng đồng vi sinh vật thực vật và động vật (côn trùng thủy sinh, nhện, nhuyễn thể, lưỡng cư, bò sát nhỏ và chim nhỏ).

Phân loại

Tùy thuộc vào nơi chúng sống, bromeliads có thể được phân loại thành:

Trên cạn: nếu chúng mọc trên mặt đất,

Rupícolas hoặc saxícolas: nếu chúng sống trên đá hoặc đá, và

Thực vật biểu sinh: nếu chúng sống trên cây khác.

Hình 2. Bromeliad biểu sinh. Nguồn: gailhampshire từ Cradley, Malvern, Vương quốc Anh, qua Wikimedia Commons

Phân bố địa lý và môi trường sống

Họ Bromeliaceae được tạo thành từ khoảng 3.170 loài phân bố trong 58 chi, nằm ở lục địa Châu Mỹ từ miền nam Hoa Kỳ ở Florida đến Argentina, nhưng chủ yếu ở Mexico, Belize, Guatemala, Panama, Antilles, Venezuela, Colombia và một loài chỉ tồn tại ở Tây Phi, Pitcarnia feliciana.

Bromeliads là một chi có số lượng lớn các loài sống trên cạn và biểu sinh, sống trong khí hậu nhiệt đới ấm áp từ 0 đến 2.900 m so với mực nước biển, trong các cồn ven biển và rừng nhiệt đới ẩm.

Những loài thực vật này đã xoay sở để thích nghi với các khu rừng mưa nhiệt đới, các đỉnh núi tepuis, cao nguyên Andean, các khu vực xerophytic của bờ biển Caribe và các đầm lầy ở Florida của Hoa Kỳ.

Do mức độ đặc hữu cao của chúng, các loài cá bìm bịp là một trong những chi quan trọng nhất trong môi trường sống của chúng, thường là các khu rừng nhiệt đới ẩm.

Nguồn gốc tiến hóa

Có hai giả thuyết về nguồn gốc của bromeliads. Điều được chấp nhận rộng rãi nhất khẳng định rằng trong giai đoạn Oligocen sớm trong quá trình tiến hóa địa chất của hành tinh cách đây 33 triệu năm, trong đó các lục địa đã tách ra -, một nhóm nhỏ thực vật, ở tepuis của Venezuela, đã bắt đầu sự đa dạng hóa của chúng, phân tán và thuộc địa hóa ở lục địa Châu Mỹ.

Tepuis

Tepuis (số nhiều của Tepuy), là những cao nguyên đặc biệt dốc, với các bức tường thẳng đứng và các đỉnh thực tế bằng phẳng, nằm ở Guiana Shield, phía nam Venezuela. Chúng là những hình thành địa chất lộ ra lâu đời nhất trên hành tinh, có nguồn gốc từ thời Tiềncambrian.

Từ Tepuy bắt nguồn từ một từ trong ngôn ngữ bản địa Pemón, có nghĩa là "núi nhà của các vị thần."

Các tepuis không tạo thành chuỗi mà được phân lập riêng lẻ. Do đặc điểm cách ly này, tepuis có những môi trường rất đặc biệt, nơi các dạng sống động thực vật độc đáo phát triển.

Đặc điểm hình thái

Chi Bromelia ban đầu được mô tả bởi Carolus Linnaeus, nhà thực vật học và động vật học Thụy Điển (1707-1778), người tạo ra sự phân loại các sinh vật sống (taxonomy). Tên gọi Bromeliad được đặt để vinh danh nhà thực vật học người Thụy Điển Olof Bromelius (1639-1705).

Các loài thuộc chi Bromelia là thực vật thân bụi, có cấu trúc phức tạp nhất định và môi trường sống bền bỉ.

Dưới đây là mô tả hình thái học chung đơn giản của các cây thuộc chi Bromeliad.

Nguồn gốc

Ở các cây bromeliads biểu sinh (sống trên các cây khác) và rệp (sống trên đá), thân rễ hoặc rễ biểu sinh rất nhỏ và phải có khả năng bám tối đa vào các chất nền của chúng ngoài đất.

Thân cây

Chúng là những loài thực vật có hình đốm (không thân) hoặc hơi có hoa (thân ngắn). Hiện tượng này được gọi là giảm phân sinh dưỡng.

Lá

Bromeliads có những chiếc lá dài, hẹp, hình dải băng màu xanh lục tươi và đỏ, màu da. Mép lá có răng cưa, mép có gai.

Các lá rất nhiều, mọc thẳng, và trong phần lớn các lá bromeliad, chúng được sắp xếp rất chặt chẽ, chồng lên nhau theo hình hoa thị.

Thực tế này cho phép chúng có một đặc điểm hình thái gần như duy nhất của họ Bromeliaceae: sự phát triển của cấu trúc giống như bể chứa (fitotelmata), nơi thu gom nước mưa và chất hữu cơ, tạo ra môi trường sống cho vi sinh vật, côn trùng, nhện, nhuyễn thể, lưỡng cư, ngoài việc dùng làm thức ăn cho các loài bò sát nhỏ và chim.

những bông hoa

Hoa Bromeliad có cánh hoa màu thịt, mọc thành nhóm, trên trục ngắn hoặc hình chùy. Chúng là những bông hoa rất hấp dẫn để nhìn vào. Các chùm hoa rất khác nhau về hình dạng, kích thước và màu sắc.

Trái cây

Quả dạng quả mọng, có nhiều màu, vàng hoặc hồng, nhiều thịt và có hạt dẹt.

Hình 3. Cụm hoa Bromeliad. Nguồn: GeraldoBARBOZA, từ Wikimedia Commons

Đặc điểm sinh lý học

Bức xạ thích nghi

Bromeliads được cho là những loài thực vật thành công vì đã tồn tại và sinh sống trên nhiều khu vực khác nhau của Mỹ. Thành công này được giải thích bởi khả năng thích ứng cao.

Bức xạ thích ứng là một quá trình tiến hóa sinh học mô tả sự xuất hiện nhanh chóng của một hoặc nhiều loài, lấp đầy các hốc sinh thái sẵn có. Phần ngọn của cây vạn tuế là nơi có điều kiện rất bất lợi cho sự phát triển của cây.

Hình 4. Kukenan tepui ở Venezuela. Nguồn: Paolo Costa Baldi, từ Wikimedia Commons

Lượng mưa nhiều, đất đá không cho thấm vào cũng không giữ được nước. Bức xạ mặt trời rất mạnh (vì Lá chắn Guiana nằm ngang qua đường xích đạo của Trái đất) và sự dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm là rất cao.

Các cây trồng trong tepuis phải có thể phát triển trong môi trường nghèo dinh dưỡng, độ ẩm và bức xạ mặt trời cao, nhưng ít nước trong đất. Vì những lý do này, có những khu vực rộng lớn không có thảm thực vật trong tepuis.

Cơ chế thích ứng

Bromeliads vượt qua tất cả những khó khăn mà đại đa số thực vật không thể vượt qua, thông qua các cơ chế thích nghi sau đây.

Sự tồn tại của trichomes chuyên biệt

Trichomes là cấu trúc phần phụ biểu bì, ở dạng nhú, lông hoặc vảy. Chúng có thể dùng để bảo vệ khỏi bức xạ tia cực tím. Ngoài ra, chúng còn tiết ra các chất có tác dụng phòng thủ chống lại các loài săn mồi, thu hút các loài thụ phấn, kháng khuẩn hoặc kháng nấm.

Ở thực vật biểu sinh thuộc chi Bromelia, các lá tam thất có chức năng quan trọng là hấp thụ nước và chất dinh dưỡng của phytotelm. Trong một số loài cá bống tượng không có bể chứa, các loài cá ba gai màu xám hấp thụ độ ẩm và chất dinh dưỡng và bảo vệ khỏi bức xạ mặt trời nhiệt đới quá mức bằng cách phản xạ ánh sáng tới (ví dụ: các loài cá bìm bịp thuộc chi Tillandsia).

Fitotelmata

Các fitotelmata được tạo thành bởi tập hợp các cơ thể hoặc cặn nước trong các loài thực vật không sống dưới nước. Chúng hình thành trong các cấu trúc như lá biến đổi, nách lá, hoa, lóng đục lỗ, hốc trong thân cây, v.v.

Hình 5. Bể chứa bromeliad trung tâm. Nguồn: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Chi Bromelia có một số lượng lớn các loài fitotelmata, chúng giữ nước trong bể trung tâm và / hoặc ở nách lá. Những khối nước nhỏ này có thể hoạt động như những nơi cư trú siêu nhỏ cho nhiều loại sinh vật sống dưới nước.

Bằng cách này, thông qua các bể nước fitotelmata của chúng, một phần tốt của cá bromeliads cung cấp các điều kiện lý tưởng về độ ẩm, nhiệt độ, thức ăn và nơi trú ẩn bảo vệ chống lại động vật ăn thịt, hỗ trợ các cộng đồng sinh vật liên kết phức tạp.

Trong số này có tảo, vi khuẩn, nấm, động vật đơn bào cực nhỏ, động vật giáp xác nhỏ, nhện, côn trùng sống dưới nước, động vật thân mềm, giun tròn, ếch, thằn lằn, cự đà, v.v.

Lợi thế của việc có bể chứa nước cho các loài thuộc giống Bromeliad là sự sẵn có và dự trữ không chỉ nước, mà còn cả các chất dinh dưỡng như các hợp chất hóa học đơn giản đã bị phân hủy bởi các sinh vật phân hủy (vi khuẩn và nấm), sống trong phytotelma và chúng được hấp thụ trực tiếp bởi các trichomes của lá.

Terrariums ở bromeliads

Các nách lá của nhiều loài bromeliads không giữ nước mà là nơi ẩm ướt với chất hữu cơ đang phân hủy.

Những nơi ở nách này biến đổi thành các vi sinh vật sống trên cạn, cung cấp nơi trú ẩn cho các động vật nhỏ trên cạn như bọ cạp, giun, rắn và các loại bò sát.

Trao đổi chất CAM

Chuyển hóa axit Crassulaceae hay CAM (từ tiếng Anh: Crassulaceae Acid Metabolism), là một kiểu chuyển hóa đặc biệt mà một số loài thực vật có.

Hầu hết thực vật hấp thụ và cố định CO ₂ vào ban ngày. Ở thực vật có chuyển hóa CAM, hai quá trình này - hấp thụ CO ₂ và cố định nó trong các hợp chất carbohydrate hữu cơ - xảy ra riêng biệt trong hai giai đoạn.

Trong quá trình trao đổi chất CAM, CO ₂ cần thiết cho quá trình quang hợp được hấp thụ qua đêm và được lưu trữ trong không bào tế bào dưới dạng axit malic. Ngày hôm sau, CO ₂ được giải phóng khỏi axit malic và được sử dụng để sản xuất cacbohydrat nhờ ánh sáng mặt trời.

Cơ chế này cho phép lợi thế thích nghi của việc tiết kiệm nước, vì vào những giờ ban ngày có chiếu xạ mặt trời lớn hơn và nhiệt độ tối đa, thực vật có thể giữ khí khổng đóng lại và do đó có thể giảm thiểu thất thoát nước qua mồ hôi.

Sự thích nghi sinh sản

Thực vật thuộc chi Bromelia có hai cơ chế sinh sản, một là hữu tính và vô tính.

Sinh sản hữu tính

Quá trình sinh sản hữu tính được thực hiện thông qua hoa và giao tử hữu tính là một quá trình không hiệu quả ở cây bromeliads, vì sự ra hoa của chúng diễn ra trong khoảng thời gian từ 2 đến 10, 20 và đến 30 năm, và có khả năng cây chết. trước khi tái sản xuất.

Để bù đắp cho nhược điểm rõ ràng này, bromeliads có một số cơ chế hoạt động như chất thu hút các tác nhân thụ phấn, thường là chim ruồi và côn trùng.

Đồng bộ với giai đoạn kiếm ăn và hoạt động mạnh nhất của chim ruồi, các loài chim ruồi tiết ra mật hoa đậm đặc và hấp dẫn hơn.

Sau giai đoạn hoạt động mạnh nhất của chim ruồi, một phần mật hoa này đi xuống qua trục hỗ trợ hoa và hoạt động như một chất thu hút côn trùng.

Thông qua các cơ chế này, thực vật thúc đẩy sự gia tăng số lượng thụ phấn và quá trình thụ phấn chéo hoặc vận chuyển hạt phấn từ cây này sang cây khác được đảm bảo.

Sinh sản vô tính

Sinh sản vô tính xảy ra thông qua các hình thức sinh dưỡng như cây con, lá, hoặc các bộ phận khác của cây.

Cây con là bản sao chính xác của cây bố mẹ trưởng thành (cây vô tính) mà nó có thể tạo ra. Các cây họ hàng tạo ra cây con với số lượng khác nhau ngay sau khi ra hoa.

Khi con hoặc lá của cây rụng trên giá thể, chúng sẽ tạo ra rễ, tự cố định và lớn lên, phát triển một cây khác có cùng tải trọng di truyền với cây họ hàng. Các cây con mọc ở cùng nơi cây con đã mọc, khả năng sống sót rất cao.

Hai cơ chế sinh sản của bromeliads này được củng cố và dẫn đến một kết quả thành công.

Hiệp hội với động vật

Loại động vật có liên quan đến bromeliads phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc với các loài săn mồi trên đất và trên không, các yếu tố môi trường khắc nghiệt như gió mạnh hoặc bức xạ mặt trời cường độ cao, trong số những yếu tố khác.

Những cây bìm bịp mọc ở tán giữa (cao từ 2 đến 4 m so với đường cơ sở) là những loài mang lại điều kiện sống tốt nhất cho các loài lưỡng cư và bò sát.

Myrmecophilia

Thuật ngữ myrmecophilia nghĩa đen là "tình yêu đối với kiến" và đề cập đến các mối quan hệ tương hỗ với kiến. Có một mối quan hệ chặt chẽ giữa bromeliads và kiến.

Bromeliads cung cấp một môi trường sống an toàn và thức ăn cho kiến; kiến bảo vệ nơi sinh sống của chúng một cách hăng hái, nhưng ngoài ra chất thải của chúng - phân và kiến ​​chết - được đổ vào bể nước, dùng làm chất dinh dưỡng cho cây.

Nguy cơ tuyệt chủng

Một số nhà nghiên cứu đã báo cáo về nguy cơ tuyệt chủng mà các loài cá bromeliad tiếp xúc. Điều này bởi vì hầu hết các loài thực vật này là biểu sinh và phát triển trên cây, nhiều khi chúng được coi là cỏ dại ký sinh xâm lấn và bị người nông dân và người làm vườn tận diệt.

Chúng ta đã thấy rằng các cây bìm bịp biểu sinh chỉ sử dụng cây cối như một điểm hỗ trợ và hỗ trợ; rễ của nó không có chức năng hút nước và dinh dưỡng. Chúng không phải là thực vật ký sinh.

Việc phá hủy các môi trường sống của bromeliad, chẳng hạn như rừng ngập mặn ven biển và rừng mây nhiệt đới, bằng cách phá rừng, khai thác gỗ và khai thác lớn, và việc sử dụng bừa bãi mà không có các biện pháp bảo tồn, hoa, lá và toàn bộ cây làm cảnh của chúng, là nguyên nhân dẫn đến sự tuyệt chủng của những loài thực vật này .

Chăm sóc cho việc trồng trọt

Cây bìm bịp nên được trồng trên các thân cây có ánh nắng mặt trời trung bình và bể của chúng nên được giữ đầy nước. Nhiệt độ nên dao động từ 20 đến 35 độ C, tùy thuộc vào từng loài cụ thể.

Có thể thêm dung dịch rất loãng gồm phân trộn, muối dinh dưỡng và tảo vào bể, nhưng trồng ngoài trời nói chung không cần chăm sóc nhiều.

Ngoài mùn bã động vật, việc rụng lá, cành và các bộ phận thực vật khác từ tán phía trên trong bể nước sẽ tạo ra đủ chất dinh dưỡng cho cây.

Người giới thiệu

1. Armbruster, P., Hutchison, RA và Cotgreave, P. (2002). Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc quần xã ở hệ động vật bể bromeliad Nam Mỹ. 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. và Compin, A. (2017). Thủy sinh vật trong tán rừng mưa nhiệt đới: Kỹ thuật sử dụng phytotelmata nhân tạo để nghiên cứu các quần xã động vật không xương sống. Rendus Sinh học. 341 (1): 20-27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. và Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad duy trì sản lượng thứ cấp cao trong các khu rừng nhiệt đới. Khoa học Thủy sản. 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
4. Frank, JH và Lounibos, LP (2009). Côn trùng và đồng minh liên kết với bromeliads: đánh giá. Nhận xét Động vật chân đốt trên cạn. 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
5. Hietz, P., Ausserer, J. và Schindler, G. (2002). Sự phát triển, trưởng thành và tồn tại của các loài cá bìm bịp biểu sinh trong rừng mây Mexico. Tạp chí Sinh thái nhiệt đới. 18 (2): 177-191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. và Campo Divino, A. (2017). Động vật không xương sống sống dưới nước liên kết với các loài cá bromeliad trong các mảnh vỡ của Rừng Đại Tây Dương. Hệ sinh vật Neotrop. 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagner, K. và Zotz, G. (2018). Các bromeliads biểu sinh trong một thế giới đang thay đổi: Ảnh hưởng của việc tăng CO ₂ và thay đổi lượng nước cung cấp đến sự tăng trưởng và các mối quan hệ dinh dưỡng. Sinh học thực vật J. 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708