Эпифиты

Биологическое описание

Многим живым организмам, чтобы выжить, приходится приспосабливаться к неблагоприятным условиям окружающей среды. Борьба за получение света и питания определяет их внешний вид, строение систем жизнедеятельности, способы размножения. Удивительный пример изобретательности — растения эпифиты, которым не нужна связь с почвой в течение всей жизни или большей ее части.

По оценкам биологов, около 10% всех видов растений относятся к эпифитным и встречаются в разных местах земного шара.

Часть из них произрастает во влажных тропических лесах:

• разные виды орхидей;
• папоротники;
• бромелиевые.

Травам, стебли которых не способны одревесневать, приходилось искать другие пути к свету в тропических лесах, где пышная многоярусная растительность не дает солнечным лучам пробиться к земле. Поэтому травянистые растения эпифиты (РЭ) нашли свой путь — взбираться на верхние ярусы по стволам и ветвям деревьев. Представители флоры, на которых проживают РЭ, называют форофитами.

На севере и в горной местности, где преобладают темнохвойные леса, широко распространены мхи и лишайники — другие виды РЭ. Некоторые РЭ способны произрастать на отвесных скалах и каменистых склонах. Скальные растения называют петрофитами. Вода плохо пропускает солнечный свет, поэтому в соленых и пресных водоемах крупные водоросли, способные к фотосинтезу, часто обрастают мелкими, которые тоже являются РЭ.

Провести четкую границу между эпифитными, петрофитными и наземными растениями бывает сложно из-за существования множества переходных форм. Поэтому зачастую дикорастущие эпифиты культивируются в домашних условиях как наземные виды.

Далеко не все деревья могут быть форофитами. У одних кора слишком гладкая, у других — наоборот, пористая и легко отслаивается, а ветви хрупкие. Такие растения не выдерживают разросшуюся эпифитную массу. Некоторые РЭ предпочитают селиться только на деревьях определенного вида.

Особенности ухода

Среди орхидей достаточно много растений, которые могут без особых сложностей расти на подоконнике обычной комнаты. Для этого необходимо обеспечить оптимальную влажность в помещении, примерно от 60 до 80 %.

Летом влажность воздуха вполне достаточна для того, чтобы орхидеи чувствовали себя комфортно. Зимой нужно поставить горшки с орхидеями на поднос, наполненный регулярно увлажняемым песком или гравием.

Полив во многом зависит от вида растения. Воду для полива надо брать отстоянную, с нейтральной или слабокислой реакцией рН. Главное условие – не заливать цветы во избежание гниения.

Субстрату для выращивания цветов на подоконнике необходимо обеспечить условия увлажненности, так как сухой комнатный воздух поглощает много влаги, особенно в зимний период. В список основных компонентов субстрата входят: сосновая или дубовая кора, корни папоротника, верховой торф и мох сфагнум. Подкармливать орхидеи необходимо в соответствии с годовым ритмом их роста, но не в период покоя.

Для лучшего освещения помещать горшки с орхидеями нужно на восточных или юго-восточных окнах. Так как на северном окне будет темно, а на южном слишком жарко и солнечно.

Фото в интерьере квартиры:

Редкие по красоте орхидеи много лет притягивают к себе пристальное внимание. Создав соответствующие условия на подоконнике, можно вырастить это чудо природы и у себя дома

Особенности строения

Такой способ существования эпифитов привел к тому, что у них стали появляться некоторые структурные изменения в строении, которые позволяют им приспосабливаться и существовать в особо сложных условиях.

У множества видов эпифитных растений есть воздушные корни, которые обладают пористой структурой, способной впитывать влагу из воздуха. При попадании корней во влажную среду за 24 часа они способны нарастить свою массу на 11%. Некоторые растения обладают корневой системой, которая способна проникать в почву, превращаясь в обычные корни.

Корневище некоторых эпифитов, наоборот, развивается вверх в поисках источников пищи. Семейство Коммелиновые обладает волосками на отростках корней, с помощью которых и питаются растения. Бромелевые образуют из листьев емкость, в которой собирается дождевая вода.

Кроме этого, в чашу попадают листья, пыль, насекомые и т. д. , которые впоследствии составляют кормовую базу для эпифитов. Некоторые экземпляры обладают редуцированными листьями для уменьшения испарения влаги.

Корневая система

У множества видов развились воздушные корни. Их пористая структура позволяет РЭ получать влагу прямо из воздуха, а во время дождей они значительно увеличивают свою массу. Корневая система некоторых видов, например фикусов, только в раннем возрасте не соприкасается с почвой.

Взрослые особи способны отращивать очень длинные корневища. Достигнув земли, они укореняются, что приводит к интенсивному росту фикуса, при этом дерево-форофит чаще всего погибает. Корневище представителей семейства коммелиновых в поисках пищи вытягивается вверх, а на его отростках находятся дополнительные питающие волоски.

Часто корневая система эпифитов, например, у семейства ароидных, разделена на питающие и закрепительные корни. По внешнему виду и структуре корневые отростки представителей семейства бромелиевых больше похожи на проволоку. Их единственная функция — надежно прикрепиться к форофиту.

Корни некоторых орхидных способны зацепиться за совершенно ровные и гладкие поверхности. Если РЭ живет в листопадном лесу, то ему приходится отпускать дыхательные корневые волокна, так как многолетние лиственные опады перекрывают растению доступ к воздуху.

Семена РЭ обладают различными приспособлениями, с помощью которых могут взлетать на высоту до 60 м и, застряв в трещинах коры деревьев, начинают прорастать. Парусность семян увеличивается за счет разнообразных хохолков и крылаток, а семена некоторых орхидных настолько малы, что ветер и так разносит их на большие расстояния. Но для развития нового растения мало семечку взлететь на большую высоту. Ему нужно закрепиться там, поэтому все РЭ даже на самых ранних стадиях развития уже имеют множество ризоидов — корневых волосков, которые выдерживают ураганы и тропические ливни.

Симбиоз с насекомыми

Муравьи — естественные враги РЭ, но многие виды приспособились уживаться с ними к взаимной пользе. Так, растение под названием мирмекодия отращивает клубни, внутри которых имеются ячейки и ходы с отверстиями наружу. В них удобно живется муравьям, которые, в свою очередь, защищают растение от вредителей и подпитывают его остатками пищи и своими экскрементами.

У орхидеи шомбургкия полый ствол, где муравьи тоже устраивают жилища. Диакриум привлекает насекомых клубами корней, а дисхидия образует мешкообразные карманы из листьев, куда муравьи натаскивают почву и остатки листьев, а растение использует их для питания. В эти же видоизмененные листья выходят и корни растения, поэтому снаружи кажется, что их вообще у него нет.

На верхних ярусах растительности в тропиках можно обнаружить небольшие болотца. Они образуются в емкостях из плотно примыкающих друг к другу листьев бромелий. Там скапливается дождевая вода, попадает пыль и опавшие листья, а со временем поселяются насекомые, их личинки и даже лягушки.

Где обитают эпифиты?

Эпифиты достигли значительного развития во влажных тропических лесах Южной Америки, так как там на протяжении календарного года отсутствуют значительные перепады температуры, а влажность воздуха составляет 90%.

Эпифиты тропического дождевого леса растут, прикрепляясь к стволу и иголкам деревьев, кустарников. Некоторые размещаются даже на поверхности листьев.

Стоит отметить, что в таких лесах лишь малая часть света проходит через толстый шар растительности и достигает поверхности земли. Поэтому между эпифитами идет жестокая борьба за существование, особенно там, где солнечные лучи пробиваются к земле.

В таких условиях могут развиваться только теневыносливые растения. Поэтому, в процессе эволюции, у эпифитов возник механизм приспосабливания к жизни на высоте (стволах и кронах деревьев). Существование в таких условиях дает эпифитам ряд преимуществ над наземными растениями. 

Плюсы эпифитного способа жизни

В замкнутом лесу эпифитный способ жизни стал единственным выходом для растений, ключевыми особенностями которых были маленькие размеры и потребность в большом освещении. Основной плюс такого образа жизни – удобное расположение по отношению к опылителям, а также возможность избежать опасности, которая грозит нижнему ярусу леса.

Минусы эпифитного способа жизни

Однако у такой жизни есть и определенные трудности. Первая и, пожалуй, самая большая проблема – недостаточное количество влаги. Условия жизни эпифитов чем-то напоминают условия жизни в пустыне. Это привело к появлению у растений механизма для запаса влаги и питательных веществ.

Неудивительно, что орхидеи и бромелиевые часто делят свою нишу с суккулентами. Большое количество видов эпифитных орхидей имеют сочные листья и видоизмененные стебли. Основная функция этих изменений — накопление влаги и питательных веществ. Тогда растение сможет выжить даже тогда, когда они будут недоступны извне.

Симбиоз растений

В процессе эволюции некоторые растения решили проблему дефицита в питательных элементах очень оригинальным способом. Так возник симбиоз эпифитов с муравьями, которые поселяются в корнях растений. Взаимная выгода сторон определяется следующим:

1. Для многих орхидей характерны большие жилистые стебли у основания. В середине этих, как бы сказать, домиков селятся муравьи. Таким образом, у муравьев появляется дом, а у растений – дополнительный источник питательных веществ в виде продуктов муравьиной жизнедеятельности.
2. Семена растений-эпифитов часто имеют на поверхности небольшие наросты, которые снабжены маслами. Эти масла – дополнительное питание для муравьев. В свою очередь, растение получает защиту от других насекомых, которые им могут навредить.

В природе муравьиные гнезда, которые образовались в корневой системе эпифитов, могут достигать размеров футбольного мяча.

Дополнительный источник питания

Эпифиты выработали еще один способ решения проблемы дефицита питательных веществ. В некоторых группах эпифитов, тонкие корни так разрастаются в разные стороны, что образуют своего рода корзину. В такой «корзине» находятся растительные остатки, которые через некоторое время перегнивают. Полученный перегной — это и есть источник питательных веществ, необходимых растению.

История

Одна из первых попыток классификации жизненных форм растений и животных была сделана Аристотелем , чьи труды утеряны. Его ученик, Теофраст , в « Historia Plantarum» (ок. 350 г. до н. Э.) Был первым, кто официально признал привычки растений : деревья, кусты и травы.

Некоторые более ранние авторы (например, Humboldt , 1806) действительно классифицировали виды в соответствии с физиогномикой, но четко указали, что сущности являются просто пластическими классами, не имеющими никакого отношения к функциям растений. Заметным исключением была попытка А.П. де Кандоля (1818) построить естественную систему ботанической классификации. Его система основывалась на высоте одревесневшего стебля и долголетии растений.

Евгений Варминг в своем отчете открыто говорит о своем кандолловском наследии. Первой попыткой Варминга классифицировать формы жизни была его работа « Ом Скудбигнинг, Overvintring og Foryngelse» (переведенное название «Архитектура побегов, постоянство и омоложение» — ) (1884). Классификация была основана на его тщательных наблюдениях при выращивании дикорастущих растений из семян в Копенгагенском ботаническом саду . Было выделено четырнадцать неформальных групп на основе долголетия растения, мощности вегетативного размножения , продолжительности побегов, гипогеозного или эпигейного типа побегов, режима зимовки, а также степени и способа ветвления корневищ .

Термин форма жизни была первым придумана Прогрев ( «livsform») в своей книге 1895 г. Plantesamfund , но была переведена в «growthform» в 1909 английской версии Oecology растений .

Уорминг развил свою схему жизненных форм в своем «О формах жизни в растительном царстве». Он представил иерархическую схему, первые разделительные заводы в гетеротрофную и автотрофную , вторую группу , то в водные и наземные , наземных растения в muscoid , лихеноидной , lianoid и все другие автономные наземных растения, которые вновь были разделены на монокарпический и поликарпический . Эта система была включена в английскую версию его книги 1895 года « Экология растений» . Уорминг продолжал работать с растительными формами жизни и намеревался развивать свою систему дальше. Однако из-за преклонного возраста и болезни он смог опубликовать только черновик своей последней системы.

Следуя линии Уорминга, подчеркивающей функциональные характеры, Оскар Друде разработал схему жизненных форм в своей книге «Die Systematische und Geographische Anordnung der Phanerogamen» (1887). Однако это был гибрид между схемами физиогномической и функциональной классификации, поскольку он признавал однодольные и двудольные как группы. Позже Друде изменил свою схему в Deutschlands Pflanzengeographie (1896 г.), и эта схема была принята влиятельными американскими экологами растений Фредериком Клементсом и Роско Паундом.

Классификация Кристен К. Раункиер (1904 г.) распознала жизненные формы (сначала названные «биологическими типами») на основе адаптации растений для выживания в неблагоприятное время года, будь то холодное или засушливое, то есть положение бутонов по отношению к растениям. поверхность почвы. В последующих работах он показал соответствие между грубым климатом и относительной численностью его форм жизни.

GE Du Rietz   (1931) проанализировал предыдущие схемы жизненных форм в 1931 году и резко критиковал попытку включить «эфармонические» признаки, то есть те, которые могут изменяться в ответ на окружающую среду (см. Фенотипическая пластичность ). Он привел в таблицу шесть параллельных способов классификации форм жизни:

• 1. Основные формы жизни («Grundformen»): основаны на общей физиогномике растений (например, Теофраст, 350 г. до н.э., Гумбольдт, 1806 г .;
• 2. Формы роста sensu stricto : по архитектуре побегов;
• 3. Периодичность форм жизни: на основе сезонных физиогномических изменений;
• 4. Жизненные формы с высотой почек: на основе высоты над (или ниже) уровня земли самых верхних почек в самые неблагоприятные сезоны (например, Raunkiær, 1904);
• 5. Жизненные формы почек: основаны на строении почек в самые неблагоприятные сезоны;
• 6. Формы жизни листьев: основанные на характере (форма, размер, продолжительность, структура и т. Д.) Листьев (например, Raunkir, 1916).

Более поздние авторы объединили те или иные типы схем одномерных форм жизни в более сложные схемы, в которых формы жизни определены как комбинации состояний нескольких персонажей. Примеры — схемы, предложенные Пьером Дансеро и Стефаном Хэллоем. Эти схемы приближаются к концепции функционального типа растений , которая недавно заменила жизненную форму в узком смысле.

Комнатные эпифиты глазами биологов

Для украшения домашнего интерьера часто используют зеленые насаждения. В последнее время особую популярность завоевали эпифитные культуры.

Ученые разделяют их на 4 группы:

• протоэпифиты отличаются суккулентной листвой и сочными стеблями;
• скобочные или кармашковые образуют из корешков подобие птичьего гнезда, куда собираются питательные вещества;
• резервуарные способны накапливать влагу в листовой розетке;
• эпифитные водоросли встречаются в сырой и жидкой среде.

Хотя в природе растения произрастают на деревьях, они не являются паразитами. Мощные стволы и ветви растения используют в качестве опоры, поскольку питаются сугубо из окружающей среды. Для этой цели у некоторых разновидностей развиваются воздушные корешки пористой структуры. При поливе они накапливают влагу, которая стимулирует рост и процветание. Солнечный свет получают естественным путем. Поэтому поклонники экзотической флоры с удовольствием выращивают различные виды таких культур. Познакомимся с наиболее популярными эпифитными растениями, которые «поселились» на подоконниках наших соотечественников.

Болезни эпифитов и их лечение

Неблагоприятные условия содержания часто приводят к отсутствию цветения и плохому росту орхидеи.

Пожелтение и вялость листьев

Основными причинами, вызывающими пожелтение и увядание листьев, являются:

• Недостаточная освещенность;
• Недостаточное или избыточное питание;
• Переувлажнение грунта;
• Солнечные ожоги.

Правильный уход позволит вырастить здоровое растение.

Для предотвращения пожелтения орхидей необходимо правильно ухаживать за ней.

Черные точки на листьях и бульбах

Черные точки на орхидее могут появиться в случае регулярного переувлажнения субстрата или же в случае грибкового заболевания.

Грибковые заболевания

Распространенным грибковым заболеванием является фузариозная пятнистость, возбудителем которой является грибок Fusarium: на листьях и бульбах появляются грязно-серые пятна, которые легко стираются рукой. Больное растение изолируют и улучшают условия содержания, при необходимости обрабатывают фунгицидом.

Гниль

Серая гниль вызывается грибком Botridius cenerea и может возникнуть на любой части растения. При сильном заражении орхидею обрабатывают фунгицидом.

Как выглядит: характеристика и описание внешнего строения

Все орхидеи имеют определенный набор составляющих частей:

1. корень,
2. псевдобульба (только у симподиального типа орхидей),
3. стебель,
4. листья,
5. цветки.

Листья

Форма, текстура, окраска листьев различаются в зависимости от условий обитания растений. Листья орхидей, растущих в сухих местах, мясистые, выполняют запасающую функцию. У цветов, которые подвержены воздействию прямых солнечных лучей, листочки бывают цилиндрической формы.

Наземные орхидеи имеют широкие листья. Плотную структуру имеют листья, растущие на верхних ветвях высоких орхидей.

Корень

Корни орхидей имеют ряд специфических особенностей. У растений, живущих на ветвях, покрытых слоем мха, образуются многочисленные тонкие корни. Малочисленные толстые корни бывают у растений, которые поселяются на стволах деревьев.

Псевдобульба

Псевдобульба является органом, в котором накапливается вода и полезные вещества, необходимые для развития молодых побегов. Так как они не совсем похожи на настоящие цветочные луковицы, их называют «псевдо». Форма их может сильно меняться в зависимости от условий. Живут 2–3 года, затем желтеют и отмирают.

Псевдобульба имеется у орхидей, имеющих симподиальный тип развития. К ним относятся: дендробиум, онцидиум, каттлея, камбрия, брассия и другие виды.

Цветонос или стрелка

Представляет из себя стебель, на котором образуются 10–50 цветков. Орхидея выпускает стрелку в активный период своего развития. Формирование его длится достаточно долго.

Формула цветка

Цветки построены по простой схеме: 6 элементов, расположенных в 2 круга. По внешнему кругу размещены три чашелистика (сепалии), чередующиеся с лепестками (петалии), которые расположены по внутреннему кругу.

В зависимости от разновидности цветка на губе могут находится шпорцы, пятна, волоски, наросты и различные утолщения.

Особенности содержания эпифитных растений

«Висячий» образ жизни дает природным эпифитам возможность победить в борьбе за свет, забраться в те ярусы тропического леса, где нет конкурентов.

В домашней оранжерее или во флорариуме эпифиты можно содержать в подвешенном состоянии, попросту прикрепив их (осторожно привязав) к чему-либо. Через некоторое время корни растений найдут себе опору и накрепко присосутся к ней

Кстати, при пересадках эпифитов следует учитывать, что присасываться корни могут только один раз – поэтому к новой опоре прикрепятся уже только новые корни эпифитных растений.

Собственный опыт показывает, что присосаться корни эпифитов могут к любой поверхности, даже самой гладкой: пластмассе, стеклу, металлу.
Но всё же лучше всего (и с эстетической точки зрения) в качестве опоры для эпифитов использовать покрытые корой ветви деревьев или просто куски коры. И дело здесь не только в том, что корни к разным материалам прикрепляются лучше или хуже. Согласитесь, что эпифитное растение, живущее на коре, выглядит куда естественнее и эффектнее, чем прикрепленное к пластмассовой пластине.

На титульном фото изображена группа криптантусов, живущих именно на кусках коры. К сожалению, такая посадка не подходит многим бромелиевым из других родов. Для них, как и для большинства других эпифитов, более естественна горизонтальная опора. Это позволяет розеткам растений занимать горизонтальное положение, при котором они не только максимально используют естественное освещение, но и имеют возможность накапливать в себе наибольшее количество воды.

Учтите, что срок службы посуды для выращивания эпифитов должен быть как можно большим, так как корни растений присасываются к ее стенкам — при пересадках они неизбежно повреждаются.
Понятно, что в такой ситуации частые пересадки растений совсем нежелательны.

Морские эпифиты [ править ]

Сильный рост эпифитов на ножке ламинарии при затонувшем корабле Умхлали

Экология эпифитов в морской среде отличается от таковой в наземных экосистемах. Эпифиты в морских системах — это виды водорослей, бактерий, грибов, губок, мшанок, асцидий, простейших, ракообразных, моллюсков и любых других сидячих организмов, которые растут на поверхности растений, обычно это морские травы или водоросли. заселение эпифитных видов влияет ряд факторов, включая свет, температуру, течения, питательные вещества и трофические взаимодействия. Водоросли — самая распространенная группа эпифитов в морских системах. Фотосинтетические эпифиты ответственны за большой объем фотосинтеза в системах, в которых они происходят. Обычно это от 20 до 60% общей первичной продукции экосистемы. Они представляют собой общую группу организмов и очень разнообразны, обеспечивая пищу огромному количеству фауны. Улитки и голожаберные виды — два обычных поедателя эпифитов. Видовой состав эпифитов и количество эпифитов могут указывать на изменения в окружающей среде. Недавнее увеличение количества эпифитов было связано с чрезмерным поступлением азота в окружающую среду из сельскохозяйственных стоков и ливневых вод. Считается, что высокое изобилие эпифитов вредно для растений, на которых они растут, часто вызывая повреждения или гибель, особенно у морских трав. Это связано с тем, что слишком много эпифитов может блокировать доступ солнечного света или питательных веществ. Известно, что эпифиты в морских системах быстро растут с очень коротким временем генерации.

Орхидеи — эпифиты и наземные

Структура орхидеи такая же, как и у любого растения — у него есть корни, стебли, листья и цветы. Но они приспособлены к своему образу жизни и несколько отличаются от привычных, которые растут в вашем саду.

Эпифиты и наземные

Большинство культурных орхидей эпифиты , такие как колумбийские Cattleya trianae на фото. Они не растут в земле, вместо этого они растут на деревьях или на скалах. Их корни находятся в воздухе. Слово «эпифит» означает «воздушное растение» и буквально «расти на растении». Эпифиты не паразиты. Они не берут ничего от растения-хозяина.

Эпифиты растут на других растениях, но получают влагу и питательные вещества из воздуха, дождя и мусора. Cymbidiums, например, наземные орхидеи. Sobralia изображенные в нижней части страницы — наземные орхидеи. Большинство орхидей из Соединенных Штатов и Европы — наземные. Некоторые эпифитные орхидеи адаптированы расти на скалах, потому что окрестные леса не дают достаточного количества света. Орхидеи, растущие на камнях называют литофиты.

Симподиальные и моноподиальные Есть два типа роста орхидеи. Одна модель роста называется симподиальной, другая моноподиальной.

Симподиальный — попросту «боковой». Орхидея с симподиальным ростом движется в бок. От главного ствола (корневища), который растет в горизонтальном положении, поднимаются новые, каждый из которых является дубликатом предыдущего.

Вертикальные новообразования называются псевдобульбы, каждая растет параллельно друг другу.О дна новая псевдобульба, возможно, появляется только один раз в год. Но может быть две или более одновременно,а большой цветок может отпустить несколько. Гибриды же могут отпускать более одного раза в год.

Большинство культурных орхидей симподиальные — они растут в сторону. Cattleya, Oncidium, Dendrobium и Cymbidium — все это примеры симподиальных орхидей.

С другой стороны, моноподиальные орхидеи растут непрерывно вверх, а некоторые достигают нескольких метров в высоту при идеальных условиях. Это Vanda, растущие на открытом воздухе в тропиках, также, например, вид «фаленопсис».Моноподиальный означает «одноногий».

Моноподиальная орхидея не имеет ни псевдобульбы ни корневищ. Она продолжает постоянно расти вверх от верхней части растения. Корни и цветы появляются с интервалом от вертикального ствола.

В отличие от листвы симподиальный орхидеи, у моноподиальной листва по всей длине стебля. Нижние листья могут опадать. Фаленопсис, Ванда, Ascocend и Angreacum — все это примеры моноподиальный орхидей.

Знаете ли вы?

Орхидеи растут естественно в самых разнообразных условиях. Они могут быть найдены в тропических джунглях и в арктической тундре, в лесах и сухих саваннах. ( Рейникка, Мерле, история Орхидей, Тимбер Пресс, Портленд Орегон, 1995)