Orhidejas (Orchidaceae): sugas, izplatība, dzīvesveids un apputeksnēšana
Orhidejas ir liela ziedošu augu dzimta — Orchidaceae. Tās pieder pie viendīgļlapji zālaugi un ir pazīstamas ar sarežģītiem ziediem un plašu morfoloģisko dažādību.
Izplatība un sugu skaits
Apmēram 880 ģintīs ir no 22 000 līdz 26 000 atsevišķām sugām, kas veido aptuveni 6–11 % no visiem sēklas augiem. Orhidejas sastopamas gandrīz visos pasaules reģionos — no tropiem līdz mērenajām zonām — izņemot Antarktīdu. Īpaši daudzveidīgas tās ir tropiskajos reģionos (tostarp Dienvidaustrumāzijā, Dienvidamerikā un Centrālamerikā), kur lielu daļu sugu veido epifītiskās orhidejas, kas dzīvo uz koku stumbriem un zaros.
Īpašības un dzīvesveids
Orhidejas izrādās ārkārtīgi daudzveidīgas: ir gan epifīti, gan teritorijas (augs uz zemes), gan litofīti (aug uz akmeņiem) un pat daži pilnīgi pazemes veidi. To ziedi bieži ir resupināti (pagriezti ar 180°), ar izteiktu lūpu (labellum) un kolonu (ginekostēmu), kur saplūst vīrišķās un sievišķās dzimumdaļas. Daudzu orhideju ziedos apputeksnētājiem tiek nodrošināts nektārs vai citas atlīdzības, taču daudzas sugas izmanto viltus signālus — tās mimikrijas vai smaržas dēļ pievilina apputeksnētājus, nepiedāvājot nekādiem atlīdzību.
Apputeksnēšana
Orhideju apputeksnēšanas stratēģijas ir ļoti dažādas un bieži ļoti specializētas. Dažas no pazīstamākajām īpatnībām:
- ziedi ar konsolidētām polliniju (pukstiņu) struktūrām, kuras apputeksnētājam jāpārvieto starp ziediem;
- seksaāla mimikrija — ziedi atdarina mātītes kukaiņus, tā pievilinot tēviņus, kuri mēģina spalgoties un pārvieto poliniju;
- slazdveida mehānismi — piemēram, dāmu čības (Cypripedioideae) ziedi dažkārt īslaicīgi notver kukaiņus, liekot tiem iziet cauri noteiktai ceļa daļai, kur tie pieskaras apputeksnētāja daļām;
- dažas reti sastopamas pazemes orhidejas (piemēram, ģints Rhizanthella un līdzīgas sugas Austrālijā) apputeksnē arī skudras un citi zemē dzīvojoši kukaiņi.
Cilvēka izmantošana un audzēšana
Orhidejas cilvēki audzē jau vairākus gadsimtus — tās bija populāras gan seno Ķīnas un Japānas kultūrās, gan 19. gadsimta "orhideju manijas" laikā Rietumos. Orhidejas audzē ziedu kolekcionēšanai, izstādēm, pētniecībai un ilgstošai selekcijai. Dažas sugas ir nozīmīgas pārtikai un rūpniecībā — visplašāk pazīstama ir vaniļa (vaniļa), kas iegūta no orhideju ģints Vanilla pākstīm un tiek izmantota kā aromatizētājs un smaržviela.
Simbioze ar sēnēm un barošanās
Orhideju sēklas ir ļoti smalkas un praktiski bez rezerves barības vielām, tādēļ to dīgšanai nepieciešama sadarbība ar sēnēm. Daudzas orhidejas ir saistītas ar micēliju — tās ir mikoheterotrofas (vai vismaz izmanto mikorīzu dīgšanas stadijā): sēnes palīdz sadalīt organiskās vielas un nodot to augam. Dažas sugas paliek daļēji mikoheterotrofas visa mūža garumā (mixotrofijas režīms), bet citas pilnībā zaudē hlorofilu un ir obligāti mikoheterotrofas, saņemot visu organisko vielu no sēnēm.
Aizsardzība un saglabāšana
Daudzas orhideju sugas ir apdraudētas biotopu iznīcināšanas, pārmērīgas ievākšanas un klimata izmaiņu dēļ. Starptautiskā tirdzniecība ar savvaļas orhidejām bieži tiek regulēta saskaņā ar CITES protokoliem, un ir izveidotas aizsardzības programmas, siltumnīcu kultivēšana un reintrodukcijas projekti, lai saglabātu retās sugas nākamajām paaudzēm.
Izplatīšana
Kolumbijā un Ekvadorā ir daudz dažādu sugu. Brazīlijas Atlantijas okeāna mežā ir vairāk nekā 1500 sugu. Citas vietas ar lielu daudzveidību ir kalni Himalaju dienvidos Indijā un Ķīnā. Arī Centrālamerikas kalnos un Āfrikas dienvidaustrumos ir dažādas sugas, īpaši Madagaskaras salā.
Ekvadorā ir 3459 sugas, kas ir lielākais reģistrēto sugu skaits. Pēc Ekvadoras seko Kolumbija, kurā ir 2723 sugas. Pēc Kolumbijas ir Jaunā Gvineja ar 2717 sugām un Brazīlija, kurā kopumā ir 2590 sugas.
Siltās vietās, kur ir daudz zāles, vai vietās, kur ir sausas savannas un akmeņaini lauki, orhidejas aug zemē. Tām ir stingras pazemes saknes, un dažkārt tām ir bumbuļi, kas palīdz aizsargāties pret aukstumu vai sniegu. Cilindri palīdz aizsargāties arī pret ilgstošu sausumu vai ugunsgrēku. Ja saknes nebūtu aizsargātas, aukstums tās apsaldētu, lai uzkrātu barības vielas, kas tām nepieciešamas ziedēšanai pavasarī.
Tiek uzskatīts, ka dažas sugas savvaļā izzūd. Tas galvenokārt ir tāpēc, ka cilvēki izcērt mežus lauksaimniecības vajadzībām.
Reprodukcija
apputeksnēšana
Sarežģītos savstarpējās apputeksnēšanas mehānismus aprakstīja Čārlzs Darvins savā 1862. gada grāmatā "Orhideju apaugļošana". Orhidejām ir izstrādātas īpašas apputeksnēšanas sistēmas. Iespēja tikt apputeksnētai bieži vien ir niecīga, tāpēc orhideju ziedi parasti ļoti ilgi saglabājas uzņēmīgi, un lielākā daļa orhideju ziedputekšņus piegādā vienā masā. Katru reizi, kad apputeksnēšana izdodas, var tikt apaugļoti tūkstošiem olšūnu. Catasetum ģints, ko īsi aprakstīja Darvins, patiesībā ar sprādzienbīstamu spēku palaiž savus lipīgos putekšņus, kad kukaiņš pieskaras sētai (matiņam), nogāžot apputeksnētāju no zieda.
Apsputinātājus bieži vien vizuāli piesaista zieda forma un krāsas. Ziedi var izdalīt pievilcīgas smaržas. Dažām īpaši specializētām orhidejām, piemēram, Eirāzijas orhideju ģintij Ophrys, lakstveida zieds ir pielāgots tādai krāsai, formai un smaržai, kas piesaista vīrišķos kukaiņus, imitējot uzņēmīgo mātīti. Kukaiņi mēģina apputeksnēt ziedus.
Daudzas neotropiskās orhidejas apputeksnē orhideju bišu tēviņi, kas apmeklē ziedus, lai savāktu gaistošas ķīmiskās vielas, kas tām nepieciešamas feromonu atraktantu sintēzei. Katra veida orhideju apputeksnētāji atrodas uz dažādas bišu sugas ķermeņa daļas, lai nodrošinātu pareizu savstarpēju apputeksnēšanu. Pēc apputeksnēšanas plūksnas un ziedlapiņas izbalē un nokalst, bet parasti tās paliek piestiprinātas pie olnīcas.
Austrālijā sastopamā pazemes orhidejā Rhizanthella slateri nekad netiek pakļauta gaismas iedarbībai, un tās apputeksnēšana ir atkarīga no skudrām un citiem sauszemes kukaiņiem.
Dažas orhidejas galvenokārt vai pilnībā paļaujas uz pašapputes procesu, īpaši aukstākos reģionos, kur apputeksnētāji ir reti sastopami.
Augļi un sēklas
Olšūna parasti attīstās kā kapsula, kas sadalās trīs vai sešās gareniskās šķēlumos, bet abos galos paliek noslēgta. Kapsulas nobriešana var ilgt no diviem līdz 18 mēnešiem.
Sēklas ir ļoti mazas un ļoti daudzskaitlīgas, dažām sugām to ir vairāk nekā miljons vienā kapsulā. Pēc nogatavošanās tās izsprāgst kā putekļu daļiņas vai sporas. Tām trūkst pārtikas rezerves, ko sauc par endospermu, tāpēc tām ir jābūt simbiozē ar sēnēm, lai iegūtu barības vielas dīgšanai. Visas orhideju sugas ir atkarīgas no sēnēm, lai pabeigtu savu dzīves ciklu. Tā kā iespēja, ka sēkla sastaps piemērotu sēni, ir ļoti maza, tikai neliela daļa no visām izlaistajām sēklām izaug par pieaugušiem augiem.
Audzēšanā dīgtspēja parasti ilgst vairākas nedēļas. Ir izstrādātas dārzkopības metodes sēklu diedzēšanai uz barības vielas saturoša gela, tāpēc sēklu dīgšanai nav nepieciešama sēne.
Galvenais komponents orhideju sēšanai mākslīgos apstākļos ir agars. Šī viela ir savienota ar kādu ogļhidrātu (patiesībā ar kādu glikozi), kas nodrošina kvalitatīvu organisko barību. Šāda viela var būt banāns, ananāss, persiks vai pat tomātu biezenis vai kokosriekstu piens. Pēc agara agara "pagatavošanas" (tas jāgatavo sterilos apstākļos) maisījumu ielej mēģenēs vai burkās, kur viela sāk želejoties.
Ophrys apifera gatavojas pašapputeksnēties
Orhidejas kapsulas šķērsgriezums, gareniskās spraugas
Phalaenopsis zieda tuvplāns
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir orhidejas?
A: Orhidejas ir liela ziedošu augu dzimta - Orchidaceae.
J: Kāda veida augi ir orhidejas?
A: Orhidejas ir viendīgļlapji zālaugi.
J: Cik ir orhideju sugu un ģinšu?
A: Ir no 22 000 līdz 26 000 sugu 880 ģintīs.
J: Kur var atrast orhidejas?
A: Orhidejas sastopamas gandrīz visās pasaules valstīs, izņemot Antarktīdu.
J: Kāpēc cilvēki audzē orhidejas?
A: Cilvēki audzē orhidejas izrādīšanās, zinātnes vai pārtikas (piemēram, vaniļas) nolūkos.
Vai visām orhidejām ir vienāds apputeksnēšanas veids?
A: Nē, dažām orhidejām ir ļoti īpašs apputeksnēšanas veids.
J: Kas ir mikoheterotrofi?
A: Daudzas orhidejas ir mikoheterotrofi, kas nozīmē, ka to saknēm ir vajadzīgas sēnes, lai tās varētu sadalīt organisko materiālu, ko tās var uzņemt.
