BROMELIE: EIGENSCHAFTEN, GEFAHR DES AUSSTERBENS, FORTPFLANZUNG - BIOLOGIE - 2025

Bromelia ist eine Pflanzengattung, die in einem tropischen Gebiet des amerikanischen Kontinents beheimatet ist und als Guayana Shield in Venezuela bezeichnet wird und zur Familie der Bromeliaceae gehört. Pflanzen anderer Gattungen derselben Bromeliaceae-Familie werden jedoch allgemein als Bromelie bezeichnet.

Pflanzen der Gattung Bromelie zeichnen sich durch ledrige, bandförmige Blätter von grüner und roter Farbe, auffällige Panniculusblüten und beerenartige Früchte aus. Die überwiegende Mehrheit der Bromelien erfüllt eine wichtige Ökosystemfunktion, da sie Wasser in einer tankartigen Struktur speichern können, die sie mit ihren Blättern bilden.

Abbildung 1. Bromelie der Gattung Guzmania in Costa Rica. Quelle: Rodtico21, aus Wikimedia Commons

Diese Wassertanks stellen einen interessanten Mechanismus zur Anpassung und zum Überleben der Pflanze dar und erfüllen die Funktion, einen Mikro-Lebensraum für Gemeinschaften pflanzlicher und tierischer Mikroorganismen (Wasserinsekten, Spinnen, Mollusken, Amphibien, kleine Reptilien und kleine Vögel) bereitzustellen.

Einstufung

Je nachdem, wo sie leben, können Bromelien eingeteilt werden in:

Terrestrisch: Wenn sie am Boden wachsen,

Rupícolas oder Saxícolas: wenn sie auf Steinen oder Felsen leben, und

Epiphyten: wenn sie von anderen Pflanzen leben.

Abbildung 2. Epiphytische Bromelie. Quelle: Gailhampshire aus Cradley, Malvern, Großbritannien, über Wikimedia Commons

Geografische Verteilung und Lebensraum

Die Familie der Bromeliaceae besteht aus ungefähr 3.170 Arten, die in 58 Gattungen auf dem amerikanischen Kontinent von den südlichen Vereinigten Staaten in Florida bis Argentinien verbreitet sind, hauptsächlich jedoch in Mexiko, Belize, Guatemala, Panama, den Antillen, Venezuela, Kolumbien und a nur in Westafrika vorkommende Arten, Pitcarnia feliciana.

Bromelien sind eine Gattung mit einer großen Anzahl von terrestrischen und epiphytischen Arten, die in einem warmen tropischen Klima von 0 bis 2.900 m über dem Meeresspiegel in Küstendünen und feuchten Tropenwäldern leben.

Diese Pflanzen haben es geschafft, sich an tropische Regenwälder, Tepuis-Gipfel, das Andenhochland, xerophytische Gebiete an den Küsten der Karibik und Sümpfe der Vereinigten Staaten von Florida anzupassen.

Bromelien sind aufgrund ihres hohen Endemismus eine der wichtigsten Gattungen in ihrem Lebensraum, am häufigsten feuchte Tropenwälder.

Evolutionärer Ursprung

Es gibt zwei Theorien über die Herkunft von Bromelien. Die am weitesten verbreitete Bestätigung bestätigt, dass im frühen Oligozän - dem Stadium der geologischen Entwicklung des Planeten vor 33 Millionen Jahren, in dem sich die Kontinente bereits getrennt hatten - eine kleine Gruppe von Pflanzen im Tepuis Venezuelas mit ihrer Diversifizierung begann. Verbreitung und Kolonialisierung auf dem amerikanischen Kontinent.

Tepuis

Die Tepuis (Plural von Tepuy) sind besonders steile Hochebenen mit senkrechten Wänden und praktisch flachen Gipfeln im Guyana-Schild südlich von Venezuela. Sie sind die ältesten exponierten geologischen Formationen auf dem Planeten und stammen aus dem Präkambrium.

Das Wort Tepuy stammt von einem Wort aus der indigenen Sprache der Pemón, was "Bergheim der Götter" bedeutet.

Die Tepuis bilden keine Kette, sondern sind einzeln isoliert. Aufgrund dieser Isolationseigenschaft haben Tepuis ganz besondere Umgebungen, in denen sich einzigartige Pflanzen- und Tierlebensformen entwickeln.

Morphologische Eigenschaften

Die Gattung Bromelia wurde ursprünglich von Carolus Linnaeus, schwedischer Botaniker und Zoologe (1707-1778), dem Schöpfer der Klassifikation der Lebewesen (Taxonomie), beschrieben. Der Name Bromelie wurde zu Ehren des schwedischen Botanikers Olof Bromelius (1639-1705) vergeben.

Die Arten der Gattung Bromelia sind buschige Pflanzen mit einer gewissen strukturellen Komplexität und Beständigkeit des Lebensraums.

Nachfolgend finden Sie eine vereinfachte allgemeine morphologische Beschreibung der Pflanzen der Gattung Bromelie.

Wurzel

Bei epiphytischen (auf anderen Pflanzen lebenden) und rupikolösen (auf Felsen lebenden) Bromelien sind die Rhizom- oder Stoloniferwurzeln klein und müssen die maximale Fähigkeit haben, ihre Substrate außer dem Boden zu greifen.

Stengel

Sie sind Akauleszenzpflanzen (ohne Stiel) oder leicht kauleszierende Pflanzen (mit kurzen Stielen). Dieses Phänomen nennt man vegetative Reduktion.

Blätter

Bromelien haben lange, schmale, bandförmige Blätter, die hellgrün und rot und ledrig sind. Der Blattrand ist gezahnt, der Rand hat Dornen.

Die Blätter sind zahlreich, aufrecht und in der überwiegenden Mehrheit der Bromelien sehr eng angeordnet und überlappen sich in Form einer Rosette.

Diese Tatsache ermöglicht es ihnen, ein nahezu einzigartiges morphologisches Merkmal der Bromeliaceae-Familie zu haben: die Entwicklung einer tankartigen Struktur (Fitotelmata), in der Regenwasser und organische Stoffe gesammelt werden, die einen Lebensraum für Mikroorganismen, Insekten, Spinnentiere, Weichtiere, Amphibien dienen nicht nur als Nahrung für kleine Reptilien und Vögel.

Blumen

Bromelienblüten haben fleischige Blütenblätter, sie wachsen in Gruppen, auf einer kurzen Achse oder Rispe. Es sind sehr attraktive Blumen zum Anschauen. Die Blütenstände variieren stark in Form, Größe und Farbe.

Obst

Beerenartige Früchte in verschiedenen Farben, gelb oder rosa, fleischig und mit abgeflachten Samen.

Abbildung 3. Bromelienblütenstand. Quelle: GeraldoBARBOZA, aus Wikimedia Commons

Ökophysiologische Eigenschaften

Adaptive Strahlung

Bromelien sollen erfolgreiche Pflanzen sein, um viele verschiedene Gebiete Amerikas zu überleben und zu kolonisieren. Dieser Erfolg erklärt sich aus der hohen Anpassungsfähigkeit.

Adaptive Strahlung ist ein Prozess der biologischen Evolution, der die schnelle Speziation einer oder mehrerer Arten beschreibt und verfügbare ökologische Nischen füllt. Die Spitzen der Tepuis sind Orte mit sehr ungünstigen Bedingungen für die Entwicklung von Pflanzen.

Abbildung 4. Kukenan Tepui in Venezuela. Quelle: Paolo Costa Baldi, aus Wikimedia Commons

Die Niederschläge sind reichlich vorhanden, der felsige Boden erlaubt weder eine Infiltration noch hält er Wasser zurück. Die Sonneneinstrahlung ist sehr intensiv (da der Guyana-Schild von der Äquatorlinie der Erde durchquert wird) und die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht sind sehr hoch.

Die Pflanzen, die im Tepuis wachsen, müssen sich in nährstoffarmen Umgebungen, hoher Sonneneinstrahlung und Luftfeuchtigkeit, aber geringer Verfügbarkeit von Bodenwasser entwickeln können. Aus diesen Gründen gibt es im Tepuis große Gebiete ohne Vegetation.

Anpassungsmechanismen

Bromelien überwinden all diese Schwierigkeiten, die die überwiegende Mehrheit der Pflanzen nicht überwinden kann, durch die folgenden Anpassungsmechanismen.

Existenz spezialisierter Trichome

Trichome sind epidermale Gliedmaßenstrukturen in Form von Papillen, Haaren oder Schuppen. Sie können als Schutz vor ultravioletter Strahlung dienen. Darüber hinaus scheiden sie Substanzen aus, die als Abwehr gegen Raubtiere dienen, Bestäuber anziehen, antibakteriell oder antimykotisch sind.

In epiphytischen Pflanzen der Gattung Bromelia haben die Trichome der Blätter die wichtige Funktion, das Wasser und die Nährstoffe des Phytotelm aufzunehmen. In einigen tanklosen Bromelien absorbieren die gräulichen Trichome Feuchtigkeit und Nährstoffe und schützen vor übermäßiger tropischer Sonnenstrahlung, indem sie einfallendes Licht reflektieren (z. B. Bromelien der Gattung Tillandsia).

Fitotelmata

Die Fitotelmata bestehen aus einer Reihe von Körpern oder Wasserablagerungen in nicht-aquatischen Pflanzen. Sie bilden sich unter anderem in Strukturen wie modifizierten Blättern, Blattachseln, Blüten, perforierten Internodien, Hohlräumen in den Stämmen.

Abbildung 5. Zentrale Tanklagerung einer Bromelie. Quelle: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Die Gattung Bromelia hat eine große Anzahl von Fitotelmata-Arten, die Wasser in einem zentralen Tank und / oder in den Blattachseln einfangen. Diese kleinen Gewässer können als Mikrohabitate für eine Vielzahl von Wasserorganismen fungieren.

Auf diese Weise bietet ein großer Teil der Bromelien durch ihre Tanks mit Fitotelmata-Wasser ideale Bedingungen für Feuchtigkeit, Temperatur, Nahrung und Schutz vor Raubtieren und unterstützt komplexe Gemeinschaften assoziierter Organismen.

Darunter sind unter anderem Algen, Bakterien, Pilze, mikroskopisch kleine einzellige Tiere, kleine Krebstiere, Spinnen, Wasserinsekten, Weichtiere, Nematoden, Frösche, Eidechsen, Leguane.

Die Vorteile von Wassertanks für die Arten der Gattung Bromelie sind die Verfügbarkeit und Reserve nicht nur von Wasser, sondern auch von Nährstoffen wie einfachen chemischen Verbindungen, die bereits durch Zersetzer (Bakterien und Pilze) abgebaut wurden, die im Phytotelma leben und welche Sie werden direkt von Blatttrichomen absorbiert.

Terrarien in Bromelien

Die Blattachseln vieler Bromelienarten halten kein Wasser zurück, sondern sind feuchte Orte mit zersetzendem organischem Material.

Diese Achselhöhlen verwandeln sich in Terrarium-Mikrohabitate, die kleinen Landtieren wie Skorpionen, Würmern, Schlangen und verschiedenen Reptilien Schutz bieten.

CAM-Stoffwechsel

Der Crassulaceae-Säurestoffwechsel oder CAM (aus dem Englischen: Crassulaceae-Säurestoffwechsel) ist eine spezielle Art des Stoffwechsels, die einige Pflanzen aufweisen.

Die meisten Pflanzen absorbieren und fixieren tagsüber CO ₂ . In Pflanzen mit CAM-Metabolismus laufen diese beiden Prozesse - Absorption von CO ₂ und dessen Fixierung in organischen Kohlenhydratverbindungen - getrennt in zwei Phasen ab.

Im CAM-Metabolismus wird das für die Photosynthese erforderliche CO ₂ über Nacht absorbiert und in zellulären Vakuolen als Apfelsäure gespeichert. Am nächsten Tag wird das CO ₂ aus der Apfelsäure freigesetzt und zur Herstellung von durch Sonnenlicht vermittelten Kohlenhydraten verwendet.

Dieser Mechanismus ermöglicht den adaptiven Vorteil der Wassereinsparung, da Pflanzen während der Tagesstunden mit größerer Sonneneinstrahlung und maximalen Temperaturen ihre Stomata geschlossen halten und somit den Wasserverlust durch Schweiß minimieren können.

Reproduktive Anpassungen

Pflanzen der Gattung Bromelia haben zwei Fortpflanzungsmechanismen, einen sexuellen und einen asexuellen.

Sexuelle Fortpflanzung

Die sexuelle Fortpflanzung durch Blumen und sexuelle Gameten ist bei Bromelien ein ineffektiver Prozess, da ihre Blüte in Zeiträumen von 2 bis 10, 20 und bis zu 30 Jahren erfolgt und die Möglichkeit besteht, dass die Pflanze stirbt vor dem reproduzieren.

Um diesen offensichtlichen Nachteil auszugleichen, haben Bromelien verschiedene Mechanismen, die als Attraktoren für Bestäubungsmittel fungieren, bei denen es sich im Allgemeinen um Kolibris und Insekten handelt.

Synchronisiert mit den aktivsten und forschendsten Stadien der Kolibris scheiden Bromelien einen konzentrierteren und attraktiveren Nektar aus.

Nach dem Stadium der größten Aktivität der Kolibris steigt ein Teil dieses Nektars durch die Achse ab, die die Blüten stützt und als Attraktor für Insekten fungiert.

Durch diese Mechanismen fördert die Pflanze eine Erhöhung der Anzahl der Bestäuber und eine Fremdbestäubung oder der Transport von Pollen von einer Pflanze zur anderen ist gewährleistet.

Asexuelle Reproduktion

Asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch vegetative Formen wie Tochterpflanzen, Blätter oder andere Pflanzenteile.

Die Tochterpflanzen sind exakte Nachbildungen der erwachsenen Elternpflanze (Klone), die sie produzieren kann. Relative Pflanzen produzieren unmittelbar nach der Blüte Tochterpflanzen in unterschiedlicher Anzahl.

Wenn die Kinder oder Blätter der Pflanzen auf ein Substrat fallen, produzieren sie Wurzeln, fixieren sich und wachsen und entwickeln eine andere Pflanze mit der gleichen genetischen Belastung wie die relative Pflanze. Die Tochterpflanzen wachsen an derselben Stelle, an der die relative Pflanze gewachsen ist, mit einer sehr hohen Überlebenswahrscheinlichkeit.

Diese beiden Fortpflanzungsmechanismen von Bromelien werden verstärkt und führen zu einem erfolgreichen Ergebnis.

Assoziationen mit Tieren

Die Art der Fauna, die mit Bromelien verbunden ist, hängt unter anderem vom Grad der Exposition gegenüber Land- und Luftfressern, extremen Umweltfaktoren wie starkem Wind oder intensiver Sonneneinstrahlung ab.

Die Bromelien, die im mittleren Baldachin (2 bis 4 m über der Grundlinie) wachsen, bieten die besten Lebensbedingungen für Amphibien und Reptilien.

Myrmekophilie

Der Begriff Myrmekophilie bedeutet wörtlich "Liebe zu Ameisen" und bezieht sich auf gegenseitige Assoziationen mit Ameisen. Es gibt eine enge Beziehung zwischen Bromelien und Ameisen.

Bromelien bieten Ameisen einen sicheren Lebensraum und Nahrung. Die Ameisen verteidigen ihren Niederlassungsort energisch, aber zusätzlich dienen ihre im Wassertank abgelagerten Abfälle - Kot und tote Ameisen - als Nährstoffe für die Pflanze.

Gefahr des Aussterbens

Mehrere Forscher haben über die Gefahr des Aussterbens berichtet, der Bromelien ausgesetzt sind. Dies liegt daran, dass die meisten dieser Pflanzen Epiphyten sind und auf Bäumen wachsen. Oft werden sie als invasive parasitäre Unkräuter angesehen und von Landwirten und Gärtnern ausgerottet.

Wir haben bereits gesehen, dass epiphytische Bromelien nur Bäume als Stützpunkt und Stützpunkt verwenden. Seine Wurzeln haben keine Nährstoff- und Wasseraufnahmefunktionen. Sie sind keine parasitären Pflanzen.

Die Zerstörung von Bromelienlebensräumen wie Küstenmangroven und tropischen Nebelwäldern durch Entwaldung, Abholzung und Mega-Mining sowie die wahllose Verwendung ihrer Blüten, Blätter und der gesamten Pflanze als Zierpflanzen ohne Erhaltungsmaßnahmen führen zum Aussterben dieser Pflanzen .

Pflege für den Anbau

Bromelien sollten auf Baumstämmen mit mittlerer Sonneneinstrahlung gezüchtet werden und ihr Tank sollte mit Wasser gefüllt sein. Die Temperatur sollte je nach Art zwischen 20 und 35 Grad Celsius schwanken.

Sehr verdünnte Lösungen von Kompost, Nährsalzen und Algen können in den Tank gegeben werden, aber das Wachsen im Freien erfordert im Allgemeinen nicht viel Pflege.

Neben tierischem Detritus produziert der Fall von Blättern, Zweigen und anderen Pflanzenteilen aus dem oberen Baldachin im Wassertank genügend Nährstoffe für die Pflanze.

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