Bromeliad: karakteristik, bahaya kepunahan, reproduksi

Bromeliad adalah genus tumbuhan asli daerah tropis benua Amerika yang disebut Guiana Shield di Venezuela, termasuk dalam famili Bromeliaceae. Namun, tanaman dari genera lain dari keluarga Bromeliaceae yang sama biasa disebut bromeliad.

Tanaman dari genus Bromeliad dibedakan dengan memiliki daun kasar, berbentuk pita berwarna hijau dan merah, bunga panniculus mencolok, dan buah seperti berry. Sebagian besar bromeliad memenuhi fungsi ekosistem yang penting karena kemampuannya untuk menyimpan air dalam struktur seperti tangki yang mereka bentuk dengan daunnya.

Gambar 1. Bromeliad dari genus Guzmania di Kosta Rika. Sumber: Rodtico21 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], dari Wikimedia Commons

Tangki air ini mewakili mekanisme adaptasi dan kelangsungan hidup tanaman yang menarik dan memenuhi fungsi menyediakan habitat mikro bagi komunitas mikroorganisme tumbuhan dan hewan (serangga air, laba-laba, moluska, amfibi, reptil kecil, dan burung kecil).

Indeks artikel

Klasifikasi

Tergantung di mana mereka tinggal, bromeliad dapat diklasifikasikan menjadi:

Terestrial: jika mereka tumbuh di tanah,

Rupícolas atau saxícolas: jika mereka hidup di atas batu atau bebatuan, dan

Epifit: jika mereka hidup pada tanaman lain.

Gambar 2. Bromeliad epifit. Sumber: gailhampshire dari Cradley, Malvern, Inggris [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], melalui Wikimedia Commons

Distribusi geografis dan habitat

Famili Bromeliaceae terdiri dari sekitar 3.170 spesies yang tersebar di 58 genera, terletak di benua Amerika dari Amerika Serikat bagian selatan di Florida hingga Argentina, tetapi terutama di Meksiko, Belize, Guatemala, Panama, Antilles, Venezuela, Kolombia dan satu-satunya spesies yang ada di Afrika Barat, Pitcarnia feliciana.

Bromeliad adalah genus dengan sejumlah besar spesies darat dan epifit, yang menghuni iklim tropis yang hangat dari 0 hingga 2.900 m di atas permukaan laut, di bukit pasir pantai dan hutan tropis lembab.

Tumbuhan ini telah mampu beradaptasi dengan hutan hujan tropis, puncak tepuis, dataran tinggi Andes, daerah xerophytic di pantai Laut Karibia dan rawa-rawa Florida Amerika.

Karena tingkat endemismenya yang tinggi, bromeliad merupakan salah satu genera terpenting di habitatnya, paling sering di hutan tropis lembab.

Asal evolusi

Ada dua teori tentang asal usul bromeliad. Yang paling diterima secara luas menegaskan bahwa pada Oligosen Awal -tahap dalam evolusi geologis planet ini 33 juta tahun yang lalu, di mana benua telah terpisah-, sekelompok kecil tanaman, di tepuis Venezuela, memulai diversifikasi, penyebarannya. dan penjajahan di benua Amerika.

Tepuis

Tepuis (jamak dari Tepuy), adalah dataran tinggi yang sangat curam, dengan dinding vertikal dan puncak yang hampir rata, terletak di Guyana Shield, di Venezuela selatan. Mereka adalah formasi geologi tertua di planet ini, yang berasal dari Prakambrium.

Kata Tepuy berasal dari sebuah kata dari bahasa asli Pemón, yang berarti “gunung rumah para dewa.”

Tepui tidak membentuk rantai tetapi terisolasi secara individual. Karena karakteristik isolasi ini, tepui memiliki lingkungan yang sangat khusus di mana bentuk kehidupan tumbuhan dan hewan yang unik berkembang.

Karakteristik morfologi

Genus Bromelia awalnya dideskripsikan oleh Carolus Linnaeus, ahli botani dan zoologi Swedia (1707-1778), pencipta klasifikasi makhluk hidup (taksonomi). Nama Bromeliad diberikan untuk menghormati ahli botani Swedia Olof Bromelius (1639-1705).

Spesies yang termasuk dalam genus Bromelia adalah tanaman lebat dengan kompleksitas struktural tertentu dan persistensi habitat.

Di bawah ini adalah deskripsi morfologi umum yang disederhanakan dari tanaman dari genus Bromeliad .

Akar

Pada bromeliad epifit (hidup pada tumbuhan lain) dan rupicolous (hidup di bebatuan), rimpang atau akar stolonifera berukuran kecil dan harus memiliki kemampuan maksimum untuk mencengkeram substratnya selain tanah.

Tangkai

Mereka adalah tanaman acaulescent (tanpa batang) atau sedikit caulescent (batang pendek). Fenomena ini disebut reduksi vegetatif.

Daun-daun

Bromeliad memiliki daun panjang, sempit, berbentuk pita yang berwarna hijau cerah dan merah, kasar. Tepi daun bergerigi, tepinya berduri.

Daunnya banyak, tegak dan di sebagian besar bromeliad, mereka tersusun sangat rapat, tumpang tindih dalam bentuk roset.

Fakta ini memungkinkan mereka untuk memiliki karakteristik morfologi hampir unik dari keluarga Bromeliaceae: pengembangan tangki-seperti struktur (fitotelmata), di mana air hujan dan organik materi dikumpulkan , yang menciptakan habitat bagi mikroorganisme, serangga, arakhnida, moluska, amfibi , selain berfungsi sebagai makanan untuk reptil kecil dan burung.

bunga-bunga

Bunga bromeliad memiliki kelopak berdaging, mereka tumbuh berkelompok, pada sumbu pendek atau malai. Mereka adalah bunga yang sangat menarik untuk dilihat. Perbungaan sangat bervariasi dalam bentuk, ukuran, dan warna.

Buah

Buah seperti buah beri, dengan berbagai warna, kuning atau merah muda, berdaging dan dengan biji pipih.

Gambar 3. Perbungaan Bromeliad. Sumber: GeraldoBARBOZA [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Karakteristik ekofisiologis

Radiasi adaptif

Bromeliad dikatakan sebagai tanaman yang sukses karena telah bertahan dan menjajah banyak wilayah berbeda di Amerika. Keberhasilan ini dijelaskan oleh kemampuan beradaptasi yang tinggi.

Radiasi adaptif adalah proses evolusi biologis yang menggambarkan spesiasi cepat dari satu atau lebih spesies, mengisi relung ekologi yang tersedia. Puncak tepui adalah tempat dengan kondisi yang sangat buruk untuk perkembangan tanaman.

Gambar 4. Kukenan tepui di Venezuela. Sumber: Paolo Costa Baldi [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) atau GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], dari Wikimedia Commons

Curah hujan melimpah, tanah berbatu tidak memungkinkan infiltrasi juga tidak menahan air. Radiasi matahari sangat intens (karena Guyana Shield dilintasi oleh garis khatulistiwa Bumi) dan fluktuasi suhu antara siang dan malam sangat tinggi.

Tanaman yang tumbuh di tepuis, harus mampu berkembang di lingkungan yang miskin unsur hara, penyinaran matahari dan kelembaban tinggi, tetapi ketersediaan air tanah rendah. Untuk alasan ini, ada area yang luas tanpa vegetasi di tepui.

Mekanisme adaptasi

Bromeliad mengatasi semua kesulitan ini yang sebagian besar tanaman tidak dapat atasi, melalui mekanisme adaptasi berikut.

Keberadaan trikoma khusus

Trikoma adalah struktur pelengkap epidermis, berupa papila, rambut atau sisik. Mereka dapat berfungsi sebagai perlindungan dari radiasi ultraviolet. Selain itu, mereka mengeluarkan zat yang berfungsi sebagai pertahanan terhadap predator, menarik penyerbuk, bersifat antibakteri atau antijamur.

Pada tumbuhan epifit dari genus Bromelia , trikoma daun memiliki fungsi penting untuk menyerap air dan nutrisi dari fitotel. Dalam beberapa bromeliad tanpa tangki, trikoma keabu-abuan menyerap kelembaban dan nutrisi dan melindungi dari radiasi matahari tropis yang berlebihan dengan memantulkan cahaya yang datang (misalnya bromeliad dari genus Tillandsia) .

Fitotelmata

Fitotelmata dibentuk oleh kumpulan badan atau reservoir air pada tumbuhan non-akuatik. Mereka terbentuk dalam struktur seperti daun yang dimodifikasi, ketiak daun, bunga, ruas berlubang, rongga di batang, antara lain.

Gambar 5. Tangki pusat penyimpanan bromeliad. Sumber: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Genus Bromelia memiliki sejumlah besar spesies fitotelmata, yang menjebak air di tangki pusat dan / atau di ketiak daun. Perairan kecil ini dapat berfungsi sebagai habitat mikro bagi berbagai organisme akuatik.

Dengan cara ini, melalui tangki air fitotelmata mereka, sebagian besar bromeliad menawarkan kondisi kelembaban, suhu, makanan, dan perlindungan yang ideal dari pemangsa, mendukung komunitas kompleks organisme terkait.

Di antaranya adalah alga, bakteri, jamur, hewan uniseluler mikroskopis, krustasea kecil, laba-laba, serangga air, moluska, nematoda, katak, kadal, iguana, dan lain-lain.

Keuntungan memiliki tangki air untuk spesies genus Bromeliad adalah ketersediaan dan cadangan tidak hanya air, tetapi juga nutrisi seperti senyawa kimia sederhana yang sudah terdegradasi oleh pengurai (bakteri dan jamur), yang hidup di fitotelma dan yang mereka tempati. diserap oleh trikoma daun secara langsung.

Terarium di bromeliad

Ketiak daun dari banyak spesies bromeliad tidak menahan air tetapi merupakan tempat lembab dengan bahan organik yang membusuk.

Lokasi aksila ini berubah menjadi habitat mikro terarium yang menyediakan perlindungan bagi hewan darat kecil seperti kalajengking, cacing, ular, dan berbagai macam reptil.

metabolisme CAM

Metabolisme asam dari Crassulaceae atau CAM (dari bahasa Inggris: Crassulaceae Acid Metabolism), adalah jenis metabolisme khusus yang ada pada beberapa tanaman.

Sebagian besar tanaman menyerap dan memfiksasi CO2 pada siang hari. Pada tumbuhan dengan metabolisme CAM, kedua proses ini – penyerapan CO 2 dan fiksasinya dalam senyawa karbohidrat organik – terjadi secara terpisah dalam dua fase.

Dalam metabolisme CAM, CO 2 yang diperlukan untuk fotosintesis diserap semalam dan disimpan dalam vakuola seluler sebagai asam malat. Keesokan harinya, CO 2 dilepaskan dari asam malat dan digunakan dalam produksi karbohidrat sinar matahari-dimediasi.

Mekanisme ini memungkinkan keuntungan adaptif dari penghematan air, karena selama siang hari penyinaran matahari yang lebih besar dan suhu maksimum, tanaman dapat menjaga stomata mereka tetap tertutup dan oleh karena itu dapat meminimalkan kehilangan air melalui keringat.

Adaptasi reproduksi

Tumbuhan dari genus Bromelia memiliki dua mekanisme reproduksi, satu seksual dan lainnya aseksual.

Reproduksi seksual

Reproduksi seksual yang dilakukan melalui bunga dan gamet seksual adalah proses yang tidak efektif pada bromeliad, karena pembungaannya terjadi dalam periode 2 hingga 10, 20 dan hingga 30 tahun, dan ada kemungkinan tanaman mati sebelum bereproduksi.

Untuk mengimbangi kerugian yang nyata ini, bromeliad memiliki beberapa mekanisme yang berfungsi sebagai penarik agen penyerbuk, yang umumnya burung kolibri dan serangga.

Disinkronkan dengan tahap kolibri yang paling aktif dan mencari makan, bromeliad mengeluarkan nektar yang lebih pekat dan menarik.

Setelah tahap aktivitas terbesar burung kolibri, bagian dari nektar ini turun melalui sumbu yang menopang bunga dan berfungsi sebagai penarik serangga.

Melalui mekanisme ini, tanaman mendorong peningkatan jumlah penyerbuk dan penyerbukan silang atau pengangkutan serbuk sari dari satu tanaman ke tanaman lain dijamin.

Reproduksi aseksual

Reproduksi aseksual terjadi melalui bentuk vegetatif seperti tanaman anak, daun, atau bagian tanaman lainnya.

Tanaman anakan adalah replika persis dari tanaman induk dewasa (klon), yang dapat dihasilkannya. Tanaman relatif menghasilkan tanaman anak dalam jumlah yang bervariasi setelah berbunga.

Ketika anak-anak atau daun tanaman jatuh pada substrat, mereka menghasilkan akar, fiksasi dan tumbuh, mengembangkan tanaman lain dengan beban genetik yang sama dengan tanaman relatif. Tanaman anakan tumbuh di tempat yang sama di mana tanaman relatif tumbuh, dengan kemungkinan bertahan hidup yang sangat tinggi.

Kedua mekanisme reproduksi bromeliad ini diperkuat dan menghasilkan hasil yang sukses.

Asosiasi dengan hewan

Jenis fauna yang terkait dengan bromeliad tergantung pada tingkat paparan predator darat dan udara, faktor lingkungan ekstrim seperti angin kencang atau radiasi matahari yang intens, antara lain.

Bromeliad yang tumbuh di kanopi tengah (tinggi 2 sampai 4 m di atas garis dasar) adalah yang menawarkan kondisi hidup terbaik untuk amfibi dan reptil.

Myrmecophilia

Istilah myrmecophilia secara harfiah berarti “cinta semut” dan mengacu pada hubungan mutualistik dengan semut. Ada hubungan kolaboratif yang erat antara bromeliad dan semut.

Bromeliad menyediakan habitat dan makanan yang aman bagi semut; semut mempertahankan tempat tinggalnya dengan penuh semangat, tetapi selain itu kotoran mereka – kotoran dan semut mati – yang dibuang ke tangki air, berfungsi sebagai nutrisi bagi tanaman.

Bahaya kepunahan

Beberapa peneliti telah melaporkan bahaya kepunahan yang bromeliad terkena. Hal ini karena sebagian besar tanaman ini epifit dan tumbuh di pohon, sering dianggap gulma parasit invasif dan dimusnahkan oleh petani dan tukang kebun.

Kita telah melihat bahwa bromeliad epifit hanya menggunakan pohon sebagai titik dukungan dan dukungan; akarnya tidak memiliki fungsi penyerapan nutrisi dan air. Mereka bukan tanaman parasit.

Perusakan habitat bromeliad, seperti mangrove pesisir dan hutan awan tropis, oleh deforestasi, penebangan dan penambangan besar-besaran, dan penggunaan sembarangan tanpa tindakan konservasi, bunga, daun, dan seluruh tanaman sebagai tanaman hias, menyebabkan kepunahan tanaman ini. .

Rawat budidayanya

Bromeliad harus ditanam di batang pohon dengan paparan sinar matahari sedang dan tangki mereka harus tetap penuh air. Suhu harus berfluktuasi antara 20 hingga 35 derajat Celcius, tergantung pada spesies tertentu.

Larutan kompos, garam nutrisi, dan ganggang yang sangat encer dapat ditambahkan ke tangki, tetapi menanam di luar ruangan umumnya tidak memerlukan banyak perawatan.

Selain detritus hewan, jatuhnya daun, ranting, dan bagian tanaman lainnya dari tajuk atas di tangki air, menghasilkan nutrisi yang cukup bagi tanaman.

Referensi

  1. Armbruster, P., Hutchison, RA dan Cotgreave, P. (2002). Faktor-faktor yang mempengaruhi struktur komunitas pada fauna bromeliad tangki Amerika Selatan. 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. dan Compin, A. (2017). Kehidupan air di kanopi hutan hujan neotropis: Teknik menggunakan phytotelmata buatan untuk mempelajari komunitas invertebrata. Rendus Biologi . 341 (1): 20-27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
  3. Dejean, A., Talaga, S. dan Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad menopang produksi sekunder yang tinggi di hutan neotropis. Ilmu Perairan . 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
  4. Frank, JH dan Lounibos, LP (2009). Serangga dan sekutu yang terkait dengan bromeliad: ulasan. Ulasan Arthropoda Terestrial . 1 (2): 125-153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
  5. Hietz, P., Ausserer, J. dan Schindler, G. (2002). Pertumbuhan, pematangan, dan kelangsungan hidup bromeliad epifit di hutan awan Meksiko. Jurnal Ekologi Tropis . 18 (2): 177-191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
  6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. dan Campo Divino, A. (2017). Invertebrata air yang terkait dengan bromeliad di fragmen Hutan Atlantik. Biota Neotrop . 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
  7. Wagner, K. dan Zotz, G. (2018). Bromeliad epifit di dunia yang berubah: Pengaruh peningkatan CO 2 dan berbagai pasokan air pada pertumbuhan dan hubungan nutrisi. Biologi Tumbuhan J. 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708