Вельвичия
| Вельвичия | |
|---|---|
 | |
| Самая крупная известная вельвичия , прозванная «Большая вельвичия », имеет высоту 1,4 м (4,6 фута) и диаметр более 4 м (13 футов). | |
Научная классификация  | |
| Королевство: | Растения |
| Клэйд : | Трахеофиты |
| Клэйд : | Голосеменные растения |
| Разделение: | Гнетофиты |
| Сорт: | В Гнетопсисе |
| Заказ: | Вельвичьялес |
| Семья: | Вельвичийские |
| Род: | Вельвичия Крюк.ф. |
| Разновидность: | В. мирабилис |
| Биномиальное имя | |
| Вельвичия мирабилис | |
 | |
| Ареал Вельвичии. | |
| Синонимы [2] | |
| |
Welwitschia — монотипический род (то есть род , который содержит единственный признанный вид ) голосеменных растений , единственным описанным видом является отличительный Welwitschia mirabilis , эндемичный для пустыни Намиб в Намибии и Анголе. Welwitschia — единственный живой род семейства Welwitschiaceae и порядка Welwitschiales в отделе Gnetophyta и один из трёх ныне живущих родов Gnetophyta, наряду с Gnetum и Ephedra . Неофициальные источники обычно называют это растение « живым ископаемым ». [3] [4]
Мы
[ редактировать ]
Вельвичия названа в честь австрийского ботаника и врача Фридриха Вельвича , который описал растение в Анголе в 1859 году. Вельвич был настолько ошеломлен растением, что «не мог ничего сделать, кроме как встать на колени [...] и смотреть на него, наполовину в страхе». чтобы прикосновение не доказало, что это плод воображения». [5] [6] Джозеф Далтон Хукер из Лондонского Линнеевского общества , используя описание Вельвича и собранный материал вместе с материалом художника Томаса Бейнса , который независимо записал растение в Намибии, описал этот вид. [7] [8]
Вельвич предложил назвать род Tumboa в честь местного названия, которое он считал тумбо . Хукер попросил у Вельвича разрешения вместо этого назвать род Welwitschia . Вельвич согласился и предоставил некоторые хорошо сохранившиеся материалы, на основе которых Хукер смог добиться существенного прогресса в определении их ботанического родства. [9] Таксономия Welwitschia впоследствии периодически менялась с развитием новых систем классификации (см. Цветковые растения: История классификации ), однако ее текущий таксономический статус по существу такой же, как и положение Хукера.
Большинство ботаников рассматривали Welwitschia как отдельный монотипический род в монотипическом семействе или даже отряде . Самые последние системы относят Welwitschia mirabilis к отдельному семейству Welwitschiaceae отряда голосеменных . Gnetales , хотя в это семейство были отнесены и другие вымершие виды [10]
название « дерево тумбо» На английском языке это растение широко известно просто как вельвичия, но также используется его называют кхарос или хуруб . На языке нама , твиблаарканниедуд («два листа; не могут умереть») на африкаансе , ньянка на языке Дамара и оньянга на языке гереро .
Биология
[ редактировать ]После прорастания проросток дает две семядоли , которые вырастают до 25–35 мм (0,98–1,38 дюйма) в длину и имеют сетчатое жилкование. [11] Впоследствии на краю деревянистой двулопастной кроны образуются два лиственных листа. Постоянные листья супротивные (расположены под прямым углом к семядолям), амфистоматические (с образованием устьиц по обеим сторонам листа), с параллельными жилками и лентовидной формы. Вскоре после появления лиственных листьев апикальная меристема отмирает и меристематическая активность переносится на периферию кроны. [12]
Два (реже три) лиственных листа имеют параллельные прожилки и непрерывно растут из базальной меристемы по окружности ствола, достигая длины до 4 м (13 футов). Кончики листьев расщепляются и растрепливаются на несколько хорошо разделенных ремнеобразных секций из-за деформации древесных частей, окружающих верхушечная щель, а также из-за ветра и случайных внешних повреждений. [12] [13] Самые крупные экземпляры (например, «Хусабский гигант» пяти метров в окружности (около пяти футов в диаметре)) [12] : 25 может быть не более 1,5 м (4,9 футов) в высоту над землей, но окружность листьев, контактирующих с песком, может превышать 8 м (26 футов). [14]
Вельвичия имеет удлиненную неглубокую корневую систему, состоящую из «сужающегося стержневого корня с одним или несколькими несуженными отростками, нескольких выраженных боковых корней и сети нежных губчатых корней». [14] и древесно-волокнистый неразветвленный главный стебель. [12] Корни простираются на глубину, примерно равную размаху живых листьев от кончика до кончика. [12] Главный стебель представляет собой неразветвленную деревянистую крону, имеющую форму перевернутого конуса. [15] Единственное ветвление в побеговой системе приходится на репродуктивные ветви, несущие шишки .
Вид двудомный , с отдельными мужскими и женскими растениями. Оплодотворение осуществляется насекомыми, в том числе мухами и настоящими клопами . Наиболее распространенным из настоящих клопов, посещающих Welwitschia, является представитель семейства Pyrrocoridae , Probergrothius angolensis , но предполагаемая роль в опылении до сих пор не продемонстрирована. Нечасто роль опылителей вельвичии также играют осы и пчелы . По крайней мере, некоторых опылителей привлекает «нектар», вырабатываемый как мужскими, так и женскими стробилами . [16]
Вельвичия была классифицирована как растение САМ ( метаболизм толстянковой кислоты ) после согласования некоторых изначально противоречивых и запутанных данных. [17] [18] Однако в этом вопросе есть некоторые весьма загадочные аспекты; например, использование метаболизма САМ очень незначительно, что было одной из причин того, что для установления его присутствия вообще потребовалось так много времени; непонятно, почему так должно быть.
Возраст отдельных растений оценить сложно, но многим растениям может быть более 1000 лет. Некоторым особям может быть более 2000 лет. [12] Поскольку этот вид не образует годичных колец, возраст растения определяется радиоуглеродным датированием . [19] Однако другие сообщения предполагают, что растение действительно производит своего рода годовое кольцо. [8] «Ствол» продолжает расширяться с возрастом. Самый большой из известных имеет диаметр 9 футов 1 дюйм (2,77 м) (окружность 8,7 м (29 футов)). [12]
Поскольку вельвичия дает только одну пару листовых листьев, некоторые считали это растение неотеническим , состоящим по существу из «гигантского сеянца ». Однако исследования показали, что его анатомия не соответствует идее гигантского саженца. Напротив, более точно считается, что растение приобрело свою необычную морфологию в результате «потери головы» (апикальной меристемы) на ранней стадии. [20]
Генетика
[ редактировать ]В июле 2021 года геном вельвичии был секвенирован на 98%, общий размер 6,8 Гб на 21 хромосоме. Есть свидетельства полной дупликации генома с последующей обширной перетасовкой, вероятно, вызванной сильным стрессом, вызванным периодом повышенной засушливости и продолжительной засухи около 86 миллионов лет назад. В результате такого дублирования геном содержит больше «мусорных» самореплицирующихся последовательностей ДНК. Этому увеличению активности ретротранспозонов противодействовало подавление процесса метилирования ДНК , что позволило снизить метаболические затраты такого большого генетического материала и повысить устойчивость. [21] [22]
Распространение и среда обитания
[ редактировать ]W. mirabilis является эндемиком пустыни, граничащей с побережьем Анголы и Намибии, на расстоянии от 4,8 км (3,0 мили) до 149 км (93 миль) внутри страны и от 14,12 ° ю.ш., недалеко от реки Бентиаба в Анголе, до 23,64 ° ю.ш., недалеко от Река Куисеб в Намибии, расстояние 1096 км (681 миль). [23] Район чрезвычайно засушливый; зарегистрировано, что на побережье почти нулевое количество осадков, в то время как под откосом в сезон дождей с февраля по апрель ежегодно выпадает менее 100 мм (3,9 дюйма) осадков. [24] Популяции, как правило, обитают в эфемерных водотоках, что указывает на зависимость от грунтовых вод, а также от осадков из тумана. [25]
Выращивание
[ редактировать ]Welwitschia mirabilis легко растет из семян , которые можно купить у специализированных продавцов семян. Было показано, что семена демонстрируют ортодоксальное поведение семян , что в целом означает, что их можно хранить в течение длительного времени при достаточно низкой влажности и температуре. В семенах вельвичии по мере созревания естественным образом вырабатывается достаточно низкая концентрация воды. [26] Удаление наружных оболочек семян повышает всхожесть, что позволяет предположить, что семена могут находиться в неглубоком физиологическом покое. [26] При посадке семян необходимо в течение первых двух недель выращивания держать их во влажном состоянии, но не погруженным в воду; Было высказано предположение, что замачивание семян в воде перед посадкой препятствует прорастанию. [26]
Семена, собранные в дикой природе, часто сильно контаминированы спорами гриба Aspergillus niger var. финикия , [27] что приводит к их гниению вскоре после прорастания. Грибной инокулят поражает растущие шишки W. mirabilis на ранних стадиях их развития, причем резкое усиление заражения происходит при появлении капель опыления; через эти капли споры грибов могут получить доступ к внутренней части развивающегося семени. [28] Таким образом, семена в дикой природе могут быть уничтожены грибками еще до того, как они полностью разовьются. Семена из ботанических садов или других культивируемых источников намного чище и менее склонны к гниению. Фунгицид тебуконазол может быть полезен для борьбы с ограниченной инфекцией семян A. niger . [28]
В качестве еды
[ редактировать ]Коренные жители едят шишки этого растения в сыром виде или запекают в горячей золе. Одно из его названий, оньянга , переводится как «лук пустыни». [29] [30]
Сохранение
[ редактировать ]В настоящее время популяция Welwitschia mirabilis в дикой природе достаточно удовлетворительна. Международная торговля растением контролируется в соответствии с Конвенцией о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (СИТЕС). [1] Растения в Анголе защищены лучше, чем в Намибии , поскольку относительно высокая концентрация наземных мин в Анголе отпугивает коллекционеров. [6]
Хотя Welwitschia mirabilis в настоящее время не находится под непосредственной угрозой, поскольку ее многочисленные популяции занимают большую территорию, ее статус далеко не безопасен; темпы его пополнения и роста низки, а его ареал, хотя и широк, охватывает только одну компактную, экологически ограниченную и уязвимую территорию. Удивительное долголетие вельвичии способствует ее выживанию в периоды, неблагоприятные для воспроизводства, но она не обеспечивает защиты от обстоятельств прямой угрозы, таких как чрезмерный выпас скота и болезни. Грибковое поражение женских шишек серьезно снижает жизнеспособность семян, снижая и без того низкий уровень пополнения. Другие угрозы включают травмы от внедорожников, сбор диких растений и чрезмерный выпас зебр, носорогов и домашних животных. [6]
геральдика
[ редактировать ]Растение фигурирует в отсеке государственного герба Намибии .
Галерея
[ редактировать ]
Женское растение
Самка вельвичии начинает сбрасывать семена.
Детальная фотография спелых женских шишек после распространения семян.
Детальная фотография мужского растения и шишек.
Человек, стоящий рядом с растением Вельвичия для масштаба
Культивируется в библиотеке и ботаническом саду Хантингтона.
Вельвичия ) в окаменелом лесу Хориксас (Намибия
Неполовозрелые нимфы и взрослые Welwitschia клопы ( Probergrothius angolensis )
Welwitschia mirabilis - Тулузский музей естественной истории
Герб Намибии с вельвичией внизу.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Приложения» . Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения ( СИТЕС ) . Проверено 14 октября 2022 г.
- ^ Tropicos, Welwitschia mirabilis и Topicos Tumboa Welw.
- ^ Цветущие растения Африки 57: 2-8 (2001)
- ^ А. Левингтон и Э. Паркер (1999). Древние деревья: деревья, живущие тысячу лет . Collins & Brown Ltd. ISBN 1-85585-704-9 .
- ^ Тримен, Генри (1873). Фридрих Вельвич . Соединенное Королевство: Ранкен и компания. п. 7.
- ^ Перейти обратно: а б с « Вельвичия мирабилис » . Растения мира онлайн . Королевский ботанический сад, Кью . Проверено 21 июля 2023 г.
- ^ Вельвиче, Фредерик (1861). «Отрывок из письма, адресованного сэру Уильяму Дж. Хукеру, о ботанике Бенгиэлы, Моссамедеда и других стран в Западной Африке» . Журнал трудов Линнеевского общества. Ботаника . 5 (20): 182–186. дои : 10.1111/j.1095-8312.1861.tb01048.x .
- ^ Перейти обратно: а б Ноттен, Алиса (март 2003 г.). « Вельвичия мирабилис » . ЗаводZАфрика . Южноафриканский национальный институт биоразнообразия . Проверено 21 июля 2023 г.
- ^ Хукер, Джозеф Далтон (1863). «О вельвичии , новом роде гнетовых» . Труды Лондонского Линнеевского общества . 24 (1): 1–48. дои : 10.1111/j.1096-3642.1863.tb00151.x . БХЛ стр. 27558549 , Пл. I–XIV.
{{cite journal}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка ) - ^ Стивенс, П.Ф. «Филогения покрытосеменных растений (2001 г. и далее) - Версия 9, июнь 2008 г.» . www.mobot.org .
- ^ Сингх, вице-президент (2006). Голосеменные растения (голосемянные растения): строение и развитие . Саруп и сыновья. п. 576. ИСБН 978-8176256711 . Проверено 24 января 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Борнман, Крис Х (1 января 1978 г.). Вельвичия: Парадокс пересохшего рая . Кейптаун: C Струик. ISBN 9780869770979 .
- ^ Армстронг, Уэйн П. « Вельвичия и эфедра » . Слово Уэйна . Проверено 17 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Борнман, Крис Х; Элсуорси, Джанет А; Батлер, Валери; Бота, CEJ (1 января 1972 г.). « Welwitschia mirabilis : наблюдения за общим габитусом, характеристиками семян, рассады и листьев» . Мадокуа, серия II . 1 (1): 53–66 . Проверено 21 июля 2023 г.
- ^ «От пасьянса до Уолфиш-Бей — Намибия» . Welwitschia Mirabilis, Вельвичия равнинная, Намибия — Yair Karelic Photography. www.yairkarelic.com . Проверено 28 мая 2020 г.
- ^ Ветшниг В., Депиш Б. (1999). «[Chrysomya albiceps Биология опыления Welwitschia mirabilis HOOK. f. (Welwitschiaceae, Gnetopsida)]» (PDF) . Фитон: Annales Rei Botanicae . 39 : 167.
- ^ Эллер, Б.М.; фон Виллерт, диджей; Бринкманн, Э; Бааш, Р. (август 1983 г.). «Экофизиологические исследования Welwitschia mirabilis в пустыне Намиб » . Южноафриканский журнал ботаники . 2 (3): 209–223. дои : 10.1016/S0022-4618(16)30110-3 . Проверено 21 июля 2023 г.
- ^ фон Виллерт, Дитер Дж; Армбрюстер, Николь; Дрис, Тобиас; Заборовский, Майк (27 мая 2005 г.). " Welwitschia mirabilis : САМ или не САМ - каков ответ?" . Функциональная биология растений . 32 (5). CSIRO : 389–395. дои : 10.1071/FP01241 . ПМИД 32689141 . Проверено 21 июля 2023 г.
- ^ Эрл, Кристофер Дж., изд. (2018). « Вельвичия мирабилис » . База данных голосеменных растений . Проверено 21 июля 2023 г.
Хотя вельвичия не образует годичных колец, радиоуглеродное датирование возможно, и результаты показали, что максимальный возраст превышает 1500 лет.
- ^ Мартенс, П. (4 сентября 1977 г.). «Вельвичия мирабилис и неотения». Американский журнал ботаники . 64 (7): 916–920. дои : 10.2307/2442386 . JSTOR 2442386 .
- ^ Ван, Тао; Лю, Чжимин; Лейтч, Илия Дж.; Синь, Хайпин; Мэггс-Кёллинг, Джиллиан; Гун, Яньбин; Ли, Чжэнь; Марэ, Евгений; Ляо, Иин; Дай, Джан; Лю, Фань (12 июля 2021 г.). «Геном вельвичии раскрывает уникальную биологию, лежащую в основе чрезвычайного долголетия в пустынях» . Природные коммуникации . 12 (1): 4247. Бибкод : 2021NatCo..12.4247W . дои : 10.1038/s41467-021-24528-4 . hdl : 1854/LU-8715697 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 8275611 . ПМИД 34253727 .
- ^ Сима, Ричард (31 июля 2021 г.). «Растение, которое «не может умереть», раскрывает свои генетические тайны» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 3 августа 2021 г.
- ^ Юргенс, Норберт; Онкен, Имке; Олделанд, Йенс; Гюнтер, Фелиситас; Рудольф, Барбара (27 января 2021 г.). « Вельвичия : филогеография живого ископаемого, разнообразного в пустынном убежище» . Научные отчеты . 11 (1) 2385 (2021): 2385. Бибкод : 2021NatSR..11.2385J . дои : 10.1038/s41598-021-81150-6 . ПМЦ 7840819 . ПМИД 33504814 .
- ^ ван Вик, Авраам Э; Смит, Гидеон Ф. (30 сентября 2001 г.). Регионы флористического эндемизма в Южной Африке: обзор с акцентом на суккуленты . Хэтфилд, Южная Африка: Umdaus Press. ISBN 9781919766188 .
- ^ Хеншель, Джо Р.; Сили, Мэри К. (октябрь 2000 г.). «Долгосрочные модели роста Welwitschia mirabilis , долгоживущего растения пустыни Намиб (включая библиографию)» . Экология растений . 150 (1): 7–26. дои : 10.1023/A:1026512608982 . S2CID 7760078 . Проверено 21 июля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Уитакер, К; Бержак, П; Кольберг, Х; Памменттер, северо-запад; Борнман, CH (октябрь 2004 г.). «Реакция на различные манипуляции и потенциал хранения семян уникального пустынного голосеменного растения Welwitschia mirabilis Hook. fil» . Южноафриканский журнал ботаники . 70 (4): 622–630. дои : 10.1016/S0254-6299(15)30201-5 .
- ^ Купер-Драйвер, Джиллиан А.; Вагнер, Кристофер; Кольберг, Герта (октябрь 2000 г.). «Схемы заражения Aspergillus niger var. phoenicis (Corda) Al-Musallam в намибийских популяциях Welwitschia mirabilis Hook.f». . Журнал засушливой среды . 46 (2): 181–198. Бибкод : 2000JArEn..46..181C . дои : 10.1006/jare.2000.0660 . Получено 21 июля.
- ^ Перейти обратно: а б Уитакер, К; Памменттер, северо-запад; Бержак, П. (январь 2008 г.). «Заражение шишек и семян Welwitschia mirabilis Aspergillus niger var. phoenicis в парке Намиб-Науклуфт» . Южноафриканский журнал ботаники . 74 (1): 41–50. дои : 10.1016/j.sajb.2007.08.008 .
- ^ «В центре внимания редкие и исчезающие растения» . Ботанический сад США . Проверено 21 июля 2023 г.
Распространенное название растения — оньянга, что означает «лук пустыни».
- ^ «Факты о Вельвичии» . www.softschools.com . Проверено 12 марта 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
Данные, относящиеся к вельвичии , в Wikispecies 
СМИ, связанные с Вельвичией, на Викискладе? - Эрл, Кристофер Дж., изд. (2018). « Вельвичия мирабилис » . База данных голосеменных растений . Проверено 21 июля 2023 г.
- Консерватория экологии и эволюционной биологии (в архиве)
- Страница вельвичии: фотографии вельвичии в дикой природе (в архиве)
- Ноттен, Алиса (март 2003 г.). « Вельвичия мирабилис » . ЗаводZАфрика . Южноафриканский национальный институт биоразнообразия . Проверено 21 июля 2023 г.
- Проект выращивания Вельвичии Бирманна
- «Ну и что, если это уродливо? Это просто продолжается…»
- Сима, Ричард (31 июля 2021 г.). «Растение, которое «не может умереть», раскрывает свои генетические тайны» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 31 июля 2021 г.
