Sademetsän latvusto
30. heinäkuuta 2012
Köynnökset, viiniköynnökset ja liaanit (puumaiset viiniköynnökset) ovat runsaslukuisia latvustossa, ja ne muodostavat merkittävän osan trooppisten sademetsien kasvillisuudesta. Köynnöskasveja on yli 2 500 lajia noin 90 perheestä . Ne vaihtelevat pienistä, epämääräisistä köynnöksistä, jotka kasvavat puuta vasten, jättiläismäisiin, puun paksuisiin liaaneihin, jotka näyttävät roikkuvan keskellä metsää puista riippumattomina. Jotkin suuremmat puumaiset liaanit voivat olla yli 3 000 metriä pitkiä. Rottinki, jäkälä, on tunnettu huonekaluissa ja köysissä käytetystä rottingista. Rattan tuottaa myös suuria, syötäviä hedelmiä, jotka ovat kädellisten suosiossa.
Lianat ovat köynnöksiä, jotka aloittavat elämänsä maassa pieninä itsekantavina pensaina ja ovat riippuvaisia muista kasveista päästäkseen ylemmän latvuston valorikkaaseen ympäristöön. Koska liaanit käyttävät muiden kasvien arkkitehtuuria tukena, ne käyttävät suhteellisen vähän varoja rakenteelliseen tukemiseen ja käyttävät sen sijaan enemmän resursseja lehtien tuottamiseen ja varren/juuren pidentämiseen nopean kasvun aikaansaamiseksi. Koska liaanit ovat juurtuneita koko elämänsä ajan (toisin kuin muut rakenteelliset loiset, kuten epifyytit ja hemiepifyytit), ne eivät ota puulta muuta kuin tukea.
Schnitzer ja Bongers tarkastelevat vuonna 2002 julkaistussa artikkelissaan joitakin mekanismeja, joita liaanit käyttävät noustakseen latvuston korkeuksiin. ”Lianoilla on erilaisia sopeutumismahdollisuuksia kiinnittyäkseen isäntäänsä ja kiivetäkseen kohti metsän latvustoa”, tutkijat sanovat. ”Näihin sopeutumismuotoihin kuuluvat varren kietoutuminen, varren, lehtien ja oksien muodonmuutoksista syntyvät tarttuvat jänteet, piikit ja piikit, jotka kiinnittävät liaanin isäntäänsä, alaspäin suuntautuvat tarttuvat karvat ja tarttuvat, satunnaiset juuret …”. Eri kiipeytymismekanismeja käyttävien liaanien suhteelliseen osuuteen saattaa vaikuttaa suoraan metsän sukkessiovaihe tai häiriöjärjestelmä.”
Päästyään latvustoon viiniköynnökset ja liaanit leviävät puusta puuhun, ja joissakin metsissä niiden lehdet voivat muodostaa 40 prosenttia latvuston lehdistä.
Hemiepifyytit käyttävät erilaista strategiaa. Nämä kasvit aloittavat elämänsä latvustossa epifyytteinä ja kasvavat alas maahan asti. Hemiepifyytit kasvavat erittäin hitaasti latvuston kuivien olosuhteiden vuoksi, mutta kun juuret pääsevät maahan ja pääsevät käyttämään lehtikarikkeen ravinteita, kasvuvauhti kiihtyy. Yksi tunnetuimmista hemiepifyyteistä on kuristajaviikuna.
Kuristajaviikunat ovat yksi monista sademetsälajeista, jotka muuttavat lehtirakennettaan kasvaessaan. Kasvit, erityisesti Araceae-sukuun kuuluvat kasvit, alkavat pensasmaisina metsänpohjalla ja hakeutuvat kohti tummia kohteita, yleensä puunrunkoja. Kun ne saavuttavat puun, kiipeilijät kasvavat pystysuoraan ylös puuta pitämällä kiinni kolmiomaisista litteistä lehdistä. Lehdet on sijoitettu niin, että ne keräävät heijastunutta valoa. Kun köynnös saavuttaa latvuston valoisat yläosat, lehdet muuttuvat kasvamaan poispäin puusta, jotta ne saisivat enemmän suoraa auringonvaloa.
Lianat ovat valtava ongelma sademetsien puille, ja lukuisat lajit ovat kehittäneet keinoja niiden kasvun estämiseksi. Monet palmu- ja saniaispuut pudottavat säännöllisesti lehvästöitään, kun taas toiset puut saattavat menettää raajojaan päästäkseen eroon liaaneista. Francis Putz, joka tutki Panaman liaaneja, ehdotti, että puiden voi olla edullista huojua poispäin naapureistaan, koska tämä katkaisisi köynnösyhteydet ja taittaisi liaanit ja katkaisisi kuljetusjärjestelmät. Jotkut liaanit ovat sopeutuneet tähän mekanismiin kelautumalla ja taipumalla niin, että ne ovat jousimaisia ja pystyvät paremmin vaimentamaan iskuja.
Liioilla on tärkeä rooli metsien dynamiikassa, ”mukaan lukien puiden uudistumisen tukahduttaminen, puiden kuolleisuuden lisääminen, arvokkaan ravinnonlähteen tarjoaminen eläimille ja puiden fyysinen yhdistäminen toisiinsa, mikä mahdollistaa lehtikuusen eläimille pääsyn latvustosta latvustoon.” Schnitzer ja Bongers (2002). Lisäksi liaanit edistävät trooppisten metsien yleistä kasvien monimuotoisuutta (erityisesti valoaukoilla ja metsänreunoilla, joissa liaaneja on erityisen runsaasti valon lisääntyneen saatavuuden vuoksi). Suuren fotosynteettisen tuotantonsa ja huomattavan biomassansa ansiosta liaanit osallistuvat myös merkittävästi hiilen sitomiseen.
Vuonna 2005 tutkijat tekivät yllättäviä löytöjä liaaneista. Stefan Schnitzer Wisconsin-Milwaukeen yliopistosta (University of Wisconsin-Milwaukee, UWM) havaitsi 69 trooppisesta metsästä ympäri maailmaa kerättyjen tietojen perusteella, että liaanien runsaus korreloi negatiivisesti sademäärän ja positiivisesti vuodenaikojen vaihtelun kanssa, mikä on täsmälleen päinvastainen kuvio kuin useimmilla muilla kasvilajeilla. Schnitzer uskoo, että jäkälien syvät juuret ja tehokkaat verisuonijärjestelmät mahdollistavat sen, että ne kärsivät vähemmän vesistressistä kausittaisen kuivuuden aikana, kun monet kilpailijat ovat lepotilassa, mikä antaa jäkälien kilpailuedun kuivana kautena. UWM:n biologian apulaisprofessori testasi hypoteesiaan Panaman keskiosassa ja havaitsi, että ”liaanit kasvoivat noin seitsemän kertaa korkeammiksi kuin puut kuivana kautena, mutta vain kaksi kertaa niin paljon märkänä kautena”. Vaikka tämä kuivan kauden etu voi antaa liaaneille mahdollisuuden lisääntyä kausiluontoisissa metsissä, sanoo Schnitzer, märissä sademetsissä, joissa sataa ympäri vuoden, liaanit eivät saa tällaista etua, koska kilpailevia kasveja rajoittaa harvoin vesi. Toisessa tutkimuksessa Schnitzer havaitsi yhdessä hollantilaisen Wageningenin yliopiston Mirjam Kuzeen ja Frans Bongersin kanssa, että liaaneilla on merkittävä rooli taimien kasvun rajoittamisessa häiriintyneissä ja toissijaisissa trooppisissa metsissä maanalaisen (juuriston) ja maanpäällisen (valon) kilpailun ja mekaanisen stressin kautta.
MUITA KASVIEN JA ELÄINTEN SUHTEITA
Puut ovat eläneet rinnakkain hyönteisten kanssa miljoonia vuosia, ja monet niistä ovat kehittäneet ainutlaatuisia suhteita pölytyksen lisäksi. Myrmekofyytit eli muurahaiskasvit ovat yleisiä sademetsissä. Esimerkiksi Etelä-Amerikassa cecropia-puuta asuttavat azteca-muurahaiset. Puu on segmentoitu bambun tavoin, mikä tarjoaa lokeroita muurahaisten asuttamiselle. Kuningatar perustaa pesän yhteen onttoihin kammioihin, ja työläiset asuttavat muita kammioita, kunnes koko puu muuttuu yhdyskunnaksi. Työläiset puolustavat kasvia kaikilta tunkeutujilta – myös hyönteisiltä ja epifyyteiltä – vaikkakaan ne eivät hyökkää kolmivarpaiden kimppuun, jotka syövät yksinomaan cecropian lehtiä. Kasvi houkuttelee työläismuurahaisia jäämään ja suojelemaan sitä tarjoamalla öljyä ja sokereita, joita tarjotaan lehtikarvojen ja lehtien varren tyvessä olevien erityisten rakenteiden kautta.
Toinen esimerkki muurahaisten ja kasvien yhteistyöstä dokumentoitiin vuonna 2005 Stanfordin yliopiston tutkijoiden julkaisussa. Ryhmä havaitsi, että Cedrela odorata -lajin setripuuta suojelevat aggressiivisesti muurahaiset (Myrmelachista schumanni), jotka raivaavat kaiken kasvillisuuden kasvia ympäröivältä alueelta. Kasvillisuuden torjunta näiden puiden ympärillä on niin tehokasta, että paikalliset uskovat pahojen metsänhenkien olevan vastuussa raivauksista, joita kutsutaan ”paholaisen puutarhoiksi”. Tutkijat totesivat, että muurahaiset, eivät yliluonnolliset olennot, tappavat ympäröiviä kasveja ruiskuttamalla lehtiin muurahaishappo-nimistä myrkkyä. Yksittäinen muurahaispesä, jossa on jopa 3 miljoonaa työläistä ja 15 000 kuningatarta, voi tutkijoiden laskelmien mukaan hoitaa tyypillistä puutarhaa, joka voi olla yli 800 vuotta vanhempi.
Muillakin kasvilajeilla on samankaltaisia suhteita muurahaisiin, muun muassa joillakin orkidealajeilla, bromeliadeilla, akaakioilla ja Rubiaceae-heimolla. Jos haluat lisätietoja näistä muurahaisten ja kasvien välisistä suhteista, tutustu https://biology.bangor.ac.uk/treborth/Epiphytes/Epiphytes-symbioses.html ja waynesword.palomar.edu/acacia.htm
Monilla puulajeilla on mekanismeja ja strategioita, joilla estetään rasittavia epifyyttejä, jotka voivat lisätä niin paljon painoa (varsinkin kun ne ovat täynnä vettä sadekuuron jälkeen), että ne kaatavat puun. Etelä-Amerikan ”alaston intiaani” eli gumbo limbo -puu ja Kaakkois-Aasian krystoniapuu ovat yksi monista puulajeista, joilla on kuoriutuva kuori, joka estää epifyyttejä ja ryömijöitä pääsemästä kiinni tai löytämästä sopivaa kasvupaikkaa. Toiset lajit tuottavat kuoressaan myrkkyjä, jotka torjuvat tuholaisten tartuntaa ja estävät epifyyttien ja liaanien kasvua.
Katselukysymykset:
- Mikä on liaani?
- Miten muurahaiset ja jotkin puulajit hyötyvät vastavuoroisesti symbioottisesta suhteestaan?
Sivun muut versiot
espanjaksi | ranskaksi | portugaliksi | kiinaksi | kiinalaiseksi | japaniksi
Sivun jatkoa / Seuraava:
