Kserofitas
Kserofitai (sen. gr. ξηρός 'sausas' + sen. gr. φυτόν = phyton 'augalas') – daugiamečiai augalai, toleruojantys karštį ir nuolatinę ar periodinę sausrą, augantys dykumose, pusdykumėse, stepėse ir smėlinguose dirvožemiuose. Daugiau kaip 80 % kserofitų rūšių aptinkama karštuose ir sausuose pasaulio kraštuose, pavyzdžiui, Afrikoje, Centrinėje Azijoje, Vidurio ir Pietų Amerikoje. Kserofitai yra išskirtiniai augalai ne tik dėl gebėjimo išgyventi ekstremalias sausras, bet ir dėl sugebėjimo žaliuoti, žydėti ir daugintis. Jų buveinės svyruoja nuo visiškai sausų akmenuotų dirvožemių iki šiek tiek drėgnesnių ir derlingesnių smėlių. [1]
Kserofitų prisitaikymasKeisti
Drėgmės trūkumas yra aplinkos veiksnys, ribojantis augimą, todėl kserofitai specifiškai prisitaikę prie aplinkos. Evoliucijos eigoje kserofitai prie drėgmės trūkumo prisitaikė morfologinėmis ir anatominėmis savybėmis, dėl kurių geba išgyventi drėgmės trūkumą ir aukštą temperatūrą. [1] Augalai su tokiais morfologiniais prisitaikymais vadinami kseromorfiniais.
Vandens suvartojimo didinimasKeisti
Kserofitų antžeminė dalis yra daug mažesnė už požeminę.[1] Kserofitams būdingos gilios arba plačiai išsikerojusios šaknys, kuriose kaupiamos maisto ir vandens atsargos. [1] [2] Gilios, 7-10 m ilgio šaknys leidžia pasiekti gruntinius vandenis.[3] [4]Daugelio kaktusų šaknys yra negilios, plačiai išsikerojusios ir sugeba sugerti didelį lietaus vandens kiekį. Kai kurie kaktusai gali sugerti drėgmę iš rūko ar rasos per epidermį ir dyglius. [5]
Vandens netekimą ribojančios adaptacijosKeisti
LapaiKeisti
Lapai maži, smulkiai suskaldytais kraštais, lapalakščio gyslų tinklas tankus, sausringuoju metų laiku nunykstantys arba visai sunykę lapai. [5][2] Vertikali lapo padėtis riboja saulės spindulių patekimą ant lapo, mažina vėjo pasipriešinimą. [5] Lapų adaptacijos būna trijų tipų. Vienų kserofitų lapai siauri, susisukę į vamzdelį. Toks prisitaikymas sumažina lapo paviršiaus plotą, todėl išgarinama mažiau vandens transpiracijos metu. [2][3] Kitų kserofitų lapai platesni, bet padengti tankiais, pilksvos spalvos plaukeliais, kurie apsaugo augalą nuo perkaitimo ir staigių temperatūros pokyčių. [1][2] Dar kitų lapų – epidermis su stora kutikule ir vaško sluoksniu, kuris suteikia lapams melsvą ar pilkai žalią spalvą. Ši dviguba apsauga skirta nuo per didelio vandens išgarinimo. [2] Kaktusai turi pakitusius lapus – spyglius, kurie riboja vandens netekimą trimis būdais: atbaido plėšrūnus, uždengia stiebus ir sulaiko drėgmę šalia augalo.[5]
.jpg)
ŽiotelėsKeisti
Žiotelės svarbios anglies dioksido pasisavinimui ir deguonies išskyrimui, tačiau kserofitams jos reikalingos ir vandens reguliavimui. Žiotelės išsidėsčiosios abaksialinėje (apatinėje) lapo dalyje, o bendras jų skaičius lapo paviršiuje sumažėjęs. Šios adaptacijos leidžia augalams apsisaugoti nuo per greito vandens išgarinimo dėl saulės ir vėjo daromo poveikio. Kai kurie augalai, pavyzdžiui, pušys, turi giliai įdubusias žioteles spyglių paviršiuje, o kaktusai – atveria žioteles tik naktį, kai aplinkos temperatūra žemesnė, o drėgmė didesnė. [5] Žiotelės yra paracitinio tipo su dviem pagalbinėmis ląstelėmis, išsidėsčiusiomis išilgai varstomųjų ląstelių. [6]
Medžiagų apykaitaKeisti
Gebėjimas žioteles atverti tik naktį priklauso nuo metabolinio prisitaikymo, vadinamo CAM fotosinteze. CAM kelias leidžia augalams dienos metu uždaryti žioteles ir taip išvengti per didelio vandens netekimo. Pirmą kartą CAM medžiagų apykaita nustatyta storlapinių (Crassulaceae) šeimoje, tačiau šį metabolinį kelią naudoja ir 30 kitų šeimų augalų, įskaitant kaktusus ir orchidėjas. Šie augalai naktį sugeria ir fiksuoja CO2, kaupdami jį obuolių rūgšties pavidalu veiksmingesnei fotosintezei kitą dieną. Dėl didelės CO2 koncentracijos prieinamos pagrindiniam anglies fiksacijos fermentui RuBisCO, šis fermentas tampa efektyvesnis ir kompensuoja obuolių rūgšties sintezės sąnaudas.[5]
Vandens atsargų kaupimasKeisti
Kserofitai vandenį kaupia sultinguose lapuose, stiebuose ar net šaknyse. Juka, alavijas, šilokas ir daugelis kitų augalų vandenį kaupia lapuose. Kaktusams būdingi sultingi stiebai, kurie reikalingi ne tik vandens saugojimui, bet ir fotosintezei. [5] Lapuose ir stiebuose vandenį kaupiantys augalai taip pat turi storą vaškinę kutikulę, todėl mažiau vandens prarandama transpiracijos metu. [3]
Kserofitai LietuvojeKeisti
Lietuvoje vyrauja smėlynuose susidarę pušynai. Šių miškų dirvožemiai sausi ir nederlingi, todėl juose gali išgyventi tik tam prisitaikę augalai.[2] Pagal morfologinius ir anatominius požymius kserofitai skirstomi į 8 tipus: ilgašakniai, belapiai, redukuotaisiais lapais, smulkialapiai, kietalapiai, susuktalapiai, plaukuotalapiai ir sultingieji (sukulentai) kserofitai. [1] [4] Lietuvos pušynuose dominuoja kietalapiai kserofitai. Jų lapai kieti ir standūs, padegti stora kutikule, gerai išvystyta ramstinių audinių sistema. [1][2]Tipingi kietalapių kserofitų pavyzdžiai Lietuvoje yra Kuršių nerijoje augančios kalninės pušys (Pinus mugo Turra.) ir pajūrinės zundos (Eryngium maritimum L.). [1]
Smulkialapių kserofitų tipui priskiriami šilinis viržis (Calluna vulgaris (L.) Hull.), paprastasis čiobrelis (Thymus serpyllum L.), tyrulinė erika (Erica tetralix L.) yra prisitaikę mažinti transpiraciją. Šie augalai auga atvirose vietose smėlingame dirvožemyje arba retuose pušynuose.[1]
Plaukuotalapiai kserofitai yra apaugę šviesiais, smulkiais plaukeliais, kurie atspindi Saulės spindulius ir apsaugo nuo vėjo, taip sumažindami vandens išgarinimą. Pilksvus ir plaukuotus lapus turi dvinamė katpėdė (Antennaria dioica (L). Gaertn.), vienagraižė kudlė (Pilosella officinarum F. W. Schulz et Sch. Bip.), taip pat šiai kserofitų grupei priskiriamos tūbės (Verbascum sp.), pievinė (Pulsatilla pratensis (L.) Mill.) ir paprastoji (Pulsatilla vulgaris Mill.) šilagėlės. [1]
Smėlingose pušyno vietovėse taip pat galima aptikti ir sukulentų – didžiąją vilkpupę (Hylotelephium maximum (L.) Holub.), šilinę perkūnropę (Jovibarba globifera (L.) J.Parn), šiloką (Sedum sp.). [2] Ilgai negaudami vandens, sultingieji kserofitai sulėtina transpiraciją. Šių augalų šaknys labai šakotos ir pasiskleidusios dideliame žemės paviršiaus plote, taip pat geba surinkti rasos drėgmę.[1]
Kserofitų praktinė naudaKeisti
Muitinė guboja (Gypsophila paniculata L.) ir smiltyninė rugiaveidė (Leymus arenarius (L.) Hochst.) nėra natūraliai išplitę augalai Lietuvos pajūrio smėlynuose. Juos įveisė žmonės, kadangi ilgos ir išsišakojusios šaknys stabdo biraus smėlio judėjimą ir padeda susiformuoti kopoms. Muilinės gubojos (Gypsophila paniculata L.) šaknis gali pasiekti net 10–15 m gylį. [1]
ŠaltiniaiKeisti
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 Stravinskienė V., 2009. APLINKOS BIOINDIKACIJA. Kaunas: Vytauto Didžiojo universitetas.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Tupčiauskaitė J. (2012), BOTANIKOS MOKOMOJI LAUKO PRAKTIKA. STUOMENINIŲ AUGALŲ MOKOMŲJŲ EKSKURSIJŲ KONSPEKTAI, UŽDUOTYS IR KONTROLINIAI KLAUSIMAI: Pušynų augalinis rūbas. Vilnius: Vilniaus universitetas.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 BBC [internetinė svetainė], n.d. Plant adaptations - xerophytic. Prieiga per internetą: https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zctymnb/revision/2
- ↑ 4,0 4,1 Zverkova J., 2005. AUGAVIETĖS POVEIKIS PAPRASTOSIOS KIAULPIENĖS (Taraxacum officinale F. H. Wigg. s. restr.) ANATOMINEI IR MORFOLOGINEI SANDARAI. Magistro darbas. Vilniaus pedagoginis universitetas, Vilnius.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 CK-12 [internetinė svetainė], 2023. Xerophytes: Xerophytes - Advanced. Prieiga per internetą: https://www.ck12.org/biology/xerophytes/lesson/xerophytes-advanced-bio-adv/
- ↑ Hameed M., Nawaz T., Ashraf M., Tufail A., Kanwal H., Ahmad M. S. A., Ahmad I., 2012. LEAF ANATOMICAL ADAPTATIONS OF SOME HALOPHYTIC AND XEROPHYTIC SEDGES OF THE PUNJAB. Pak. J. Bot., 44: 159-164, Special Issue March 2012.[1]