Очень толстые листья, которые в некоторых случаях склонны скручиваться, толстые стебли и несколько отличительных контуров делают эти растения королевами пустыни. Речь идет оксерофитных растениях, которые также известны какрастения пустыни, потому что это одна из их естественных сред обитания.
Это растения, развивающиеся в неблагоприятных условиях, призасушливом и сухом климате, требующие специальной адаптации. Читайте дальше, чтобы узнать, что это такое и как они адаптировались к окружающей среде, чтобы выжить.
Что такое ксерофитные растения?
Ксерофитные растения или просто ксерофиты - это специализированные растения, то есть растения, которые на протяжении всей своей эволюции выработалимеханизмы адаптации для того, чтобы противостоять неблагоприятным условиям, в которых они живут подобно типичным засушливость пустыни или трудности с получением воды, растущей на дереве.
Вот как со временем и по мере развития разных видов они стали устойчивыми к определенным изменениям. Любопытно то, чтоони могут принадлежать к разным семьям, вообще не состоящим в родстве, поскольку единственная их общая черта - это именно способность к адаптации. Именно поэтому они решают проблемы окружающей их среды, разрабатывая различные стратегии. Мы находим ксерофитные растения в таких отдаленных группах, как папоротники и родственные им растения, саговники, гнетиды, хвойные и большое количество однодольных и двудольных растений.
Ксерофитные растения?
Как мы уже говорили ранее, мы находим ксерофиты во всех видах растений, поскольку только те виды, которые приспособились к засухе. Поскольку перечислить все существующие виды невозможно, мы разделим их на несколько групп:
Суккуленты
Это просторастения, которые накапливают много воды в своих тканяхТаким образом, они обычно могут долгое время обходиться без запаса воды, но это не всегда истинный. Хотяподавляющее большинство суккулентов являются ксерофитными, не все из них. Например, Crassula aquatica - это суккулентное растение, обитающее во влажных местах и принадлежащее к основному суккулентному семейству Crassulaceae. Род Salicornia также относится к суккулентным растениям, которые живут в воде, но в данном случае в соленой воде (галофиты). Среди тех, что относятся к ксерофитам, мы снова находим себя, совсем не родственные растения:
Сочные однодольные
Среди однодольных мы можем найти семействоAsparagaceae, основное семейство суккулентных однодольных (образованных почти исключительно ксерофитными растениями), где мы находим драконовы деревья (Dracaena spp.), юкки (Yucca spp.), Агавы (Agave spp.) и другие подобные растения, а также другие растения с погребенной сочной частью, такие как спаржа (Asparagus spp.) с ее клубневыми или некоторыми луковичными корнями.
Другим важным семейством суккулентов являетсяXanthorrhoeaceae(из алоэ и асфоделей). В остальных семействах однодольных сочная часть имеет тенденцию быть зарытой, поэтому ведутся дискуссии о том, следует ли считать их суккулентными или нет. У других, таких как Musaceae или Araceae, имеется воздухоносная паренхима, аккумулирующая воздух, насыщенный водой, по этой причине также ведется дискуссия, но они не ксерофиты.
Сочные двудольные
Среди двудольных есть знаменитыекактусы(семейство кактусовых), atcrassulaceae(семейство Crassulaceae), atмолочай(род Euphorbia, хотя есть и суккулентные виды, и другие, которые таковыми не являются), к живым камням, кошачьему когтю и другимaizoáceas(Aizoaceae) и многим другим семействам с рыхлые виды, которые являются суккулентами, такие какseneciosи подобные (часть Asteraceae), Asclepiadoides, Pachypodium и Adenium (Apocynaceae) и т. д..
Другие суккуленты
Мы также обнаружили несколько суккулентов средиголосеменных(растения с семенами, но без плодов), в частности, родЭфедра и некоторые саговники Хотя эти растения обычно игнорируют, говоря о суккулентах, так как они, несомненно, являются ксерофитами, о них мы поговорим позже.
Галофиты
Эторастения, приспособленные к жизни в районах с высоким содержанием солиЭто заставляет многих людей думать, что они также могут противостоять засухе, но это не обязательно так.. Конечно, есть галофитные растения, которые также являются ксерофитами, такие как Atriplex halimus, Suaeda vera, Tamarix spp., Astrophytum asterias или большая часть растений экосистем прибрежных дюн, но важноне перепутать галофит с ксерофитом, поскольку приспособления различны, хотя могут присутствовать и то, и другое одновременно. Галофиты имеют тенденцию накапливать соль, что повышает их осмотическое давление и позволяет им поглощать соленую воду, для чего им нужны механизмы, позволяющие им выводить ее, не добавляя ее в свой метаболизм. В большинстве случаев для этого требуется непрерывная подача воды, как в мангровых зарослях или саликорниях. Многие из этих растений также сочные, но не переносят засуху.
Эпифиты
Эпифиты - это растения, которые растут на вершинах других деревьев, но получают воду самостоятельно. Это означает, что им нужны приспособления для получения воды из воздуха. Наиболее известными эпифитами являютсябромелии, у которых есть две основные адаптации: крупные растения придают своим листьям форму стакана для накопления дождевой воды и постепенного ее использования. Более мелкие (Tillandsia spp.) имеют на листьях волоски, которые захватывают воду из окружающей среды. Любопытно, что эта адаптация позволяет двум видам этого рода жить в пустыне Атакама, самом сухом месте на планете.
Другие эпифиты, такие как мхи, впадают в спячку, когда нет воды, активизируясь только во влажном состоянии. Очень интересной и уникальной адаптацией являетсяMyrmecodiaили растение-муравейник, котороеобразует галереи в своем толстом стебле для использования муравьями и увлажняет себя благодаря своим выделениям и его дыхание
Многие другие просто получают воду из влаги, которая накапливается в стволе дерева, на котором они растут, и им не нужно быть ксерофитами. В более сухом климате, где нет эпифитов, нетрудно увидеть ксерофит, такой как инжир, опунция или агава, растущий в дупле ствола дерева.
Однодольные
Как мы уже говорили ранее, среди однодольных есть множество суккулентных растений (хотя не все из них являются ксерофитными растениями), однако есть также много видов ксерофитов, которые не являются суккулентами.
Наиболее типичными примерами являютсяпальмы из сухого климата, как и почти весь род Phoenix (где мы находим канарскую пальму и финиковую пальму), европейская веерная пальма (Chamaerops humilis), вашингтонии (Washingtonia rubusta и Washingtonia filifera), Nannorrhops ritchieana, Hyphaene spp.и т.д.
Большая часть злаков (семейство Poaceae) также являются ксерофитами, хотя прекрасно приспособлены к произрастанию и на затопляемых территориях. Основное приспособление многих из них - быстро расти и плодоносить, всего за пару месяцев, когда в их распоряжении достаточно воды. Другие являются прямо многолетними и имеют метаболизм, который позволяет им потреблять очень мало воды, например, траву, пеннисетум или перьевые тряпки (Cortaderia spp.)..
Двудольные
В дополнение к суккулентам здесь мы также находим многочисленные несуккулентные ксерофиты, такие как большая часть Fabaceae (бобовые, такие как акации, ложные акации имногие средиземноморскиеи пустынные кустарники), Lamiaceae (розмарин, тимьян), Asteraceae (сантолина, маргаритки, подсолнухи,), Malvaceae (мальвы, баобабы), Fagaceae (каменные дубы, кермесовые дубы, дубы), Apiaceae (петрушка и другие зонтичные) и др. Всесредиземноморские кустарники и большая часть средиземноморских лесов (за исключением сосен, которые являются хвойными) состоят из ксерофитных двудольных растений.
Голосаменные
Здесь мы находим самые разнообразные растения. Основные группы голосеменных - хвойные, саговники, гнетиды и гинкго двулопастные. В первых трех мы обнаружили ксерофитные растения.
В пределаххвойныхнаиболее важные ксерофиты находятся в семействахPinaceae и Cupressaceae, являющихся соснами и кипарисами соответственно. Сосны (Pinus spp.), как правило, более или менее ксерофильны, с их игольчатыми листьями, жесткими для уменьшения испарения. В целом сосны с жесткими листьями лучше переносят засуху, чем со свисающими, но это не всегда так. Основными адаптациями Cupressaceae являются листья, уменьшенные до чешуи, чтобы свести к минимуму поверхность испарения, и глубокие корни, хотя только некоторые виды являются ксерофитными, например, почти весь родCupressus (кипарисы), род Juniperus (можжевельники и можжевельники) и некоторые другие, другие - секвойи (Sequoia, Metasequia и Sequoiadendron), лысые кипарисы (Taxodium spp.) и суги (Cryptomeria japonica), которые нуждаются в постоянном снабжении водой.
В саговниках мы находим в основном тропические растения с промежуточным видом между папоротником и пальмой. Некоторые из них, как родEncephalartos, выдерживают сильную засуху благодаря своим жестким листьям с колючими листочками (это всегда сложные листья) и толстым, наполненным водой стволам. Их можно считать суккулентами.
Гнетиды представляют собой довольно разнообразную и редкую группу, состоящую из единственного вьющегося голосеменного растения (Gnetum spp.), единственное растение, которое растет, удлиняя свои только два листа (Welwitschia mirabilis) итравянистый злак (Ephedra spp.)Это всего лишь ксерофиты последние два, способные считать хвойники также сочными. Вельвичия - это настоящее растение пустыни, являющееся эндемиком пустыни Намиб, где она получает воду благодаря росе, которая скапливается на двух ее больших листьях. В случаеэфедры они связаны со Средиземноморьем, хотя мы также можем найти их в некоторых пустынях и полупустынях Северной Америки. У него нет листьев и есть зеленые стебли, которые растут сегментами.
Споровые растения
Этот тип растений (папоротники, мхи) почти всегда ассоциируется с очень влажными районами, но что любопытноесть виды, которые растут в пустыняхДаже те, которые живут в этих местах, неспособен удерживать воду. Это вынуждает их находиться всостоянии покоя, пока не пойдут дождиТипичным примером является ложная роза Иерихона, Selaginella lepidophylla, булава, эндемичная для пустыни Чиуауа. Большинство этих невероятных растенийрастут в тени скал, где после дождей дольше сохраняется влажность. Тем не менее,ксерофитные селагинеллы растут на скалах, где на них палит палящее солнце Большая часть папоротников семейства Pteridaceae состоит из ксерофитных растений, населяющих североамериканские пустыни.
Еще один, пожалуй, менее впечатляющий пример - многочисленныеэпифитные мхи, которые растут в средиземноморских лесах. Эти растения имеют одинаковую адаптацию,они остаются сухими и, по-видимому, мертвыми в оцепенении, пока не прибывает вода и они не увлажняются. Они обычно растут на северной стороне деревьев, где обычно не светит солнце. и накапливается больше влаги.
Адаптационные механизмы ксерофитных растений
Чтобы противостоять засухе, эти растения выработали различные механизмы, которые можно разделить на две группы:
Физиологические адаптации
Некоторыеадаптации ксерофитных растений являются физиологическими, например те, которым удалосьуменьшить транспирацию через кутикулуили закрыть устьица, когда тепло избыточно, чтобы избежать массовых потерь воды. Существует особый метаболизм, называемый САМ, который типичен для суккулентов, хотя не у всех он естьСАМ расшифровывается как Crassulaceae Acid Metabolism. Такое название она получила потому, что была обнаружена у толстянки, но есть она и у кактусов и у многих других растений. Короче говоря, то, чего они достигают с помощью этого метаболизма, этоаккумулирование солнечной энергии в течение дня и завершение фотосинтеза ночьюТаким образом, им не нужно открывать устьица в течение дня, сохраняя всю воду, которая могла бы испариться.
Также физиологическими адаптациями обладают папоротники и им подобные, которые остаются в состоянии покоя до тех пор, пока не пойдут дожди.
Морфологические адаптации
В других случаяхадаптации являются морфологическимии именно здесь явление наиболее заметно, так как его можно увидеть невооруженным глазом. Многие ксерофитные растения имеют характерную морфологию либо всего растения, либо отдельных его частей. Обычно они имеютплотные ветки, листья, покрытые воском или волосками и шипами, чтобы выдерживать сильное воздействие солнца. Таким образом, они создают более прохладную и влажную зону в центре растения. Другой типичной морфологией являются растениясферической или подушкообразной формы, которые дают те же результаты. Конечно, это также включает набухшие листья и/или стебли суккулентов для накопления воды. Еще одна очень распространенная адаптация - наличие склерофилловых (твердых) или игольчатых листьев для уменьшения испарения.
Что вы думаете о ксерофитных растениях? С ними можно построить ксерические сады, где после адаптации растений нет необходимости поливать и используется вся вода. Хотя для таких садов лучше всего использовать местные растения.