Az esőerdők lombkoronája
2012. július 30.
A trópusi esőerdők növényzetének jelentős részét alkotják a trópusi esőerdőkben a lombkoronában bőségesen megtalálható szőlő, szőlő és liánok (fás liánok). Több mint 2500 szőlőfaj létezik mintegy 90 családból . Az apró, különálló indáktól kezdve, amelyek a fával szemben nőnek, egészen a hatalmas, fákhoz hasonlóan vastag liánokig terjednek, amelyek látszólag a fáktól függetlenül lógnak az erdő közepén. A nagyobb fás liánok némelyike meghaladhatja a 3 000 láb hosszúságot is. A rattan, egy lián, jól ismert a bútorokban és kötelekben való felhasználásáról. A rattan nagy, ehető gyümölcsöket is termel – ez a főemlősök kedvence.
A liánák olyan indák, amelyek életüket a földön kezdik, mint kis önhordó bokrok, és más növényekre támaszkodnak, hogy elérjék a felső lombkorona fényben gazdag környezetét. Mivel a liánok más növények szerkezetét használják támaszként, viszonylag keveset fordítanak szerkezeti támaszra, és ehelyett több erőforrást fordítanak a levéltermelésre és a szár/gyökér megnyúlására a gyors növekedés érdekében. Mivel a liánok egész életük során gyökeret vernek (ellentétben más szerkezeti élősködőkkel, mint az epifiták és hemiepifiták), a támasztékon kívül semmit sem vesznek el a fától.
Egy 2002-es tanulmányban Schnitzer és Bongers áttekint néhány olyan mechanizmust, amellyel a liánok a lombkorona magasságába emelkednek. “A lianák különféle alkalmazkodási módokkal rendelkeznek a gazdaszervezetükhöz való rögzüléshez és az erdő lombkoronája felé való mászáshoz” – írják a tudósok. “Ezek az alkalmazkodási módok magukban foglalják a törzs csavarodását, a szár-, levél- és ágmódosulásokból eredő kapaszkodó indákat, tüskéket és tüskéket, amelyek a liánát a gazdaszervezetéhez rögzítik, lefelé mutató tapadó szőrszálakat és tapadó, járulékos gyökereket … . A különböző mászómechanizmusokkal rendelkező liánok relatív arányát közvetlenül befolyásolhatja az erdő szukcessziós stádiuma vagy zavarási rendszere.”
A lombkoronát elérve az indák és liánok fáról fára terjednek, és egyes erdőkben leveleik a lombkorona leveleinek 40 százalékát is kitehetik.
A hemiepifiták más stratégiára támaszkodnak. Ezek a növények a lombkoronában epifitaként kezdik életüket, és a földig nőnek. A hemiepifiták a lombkoronában uralkodó száraz körülmények miatt rendkívül lassan növekednek, de amint a gyökerek elérik a talajt, és megcsapolják a levélalja tápanyagát, a növekedés sebessége felgyorsul. Az egyik legismertebb hemiepifita a fojtófüge.
A kúszónövények azon számos esőerdei faj közé tartoznak, amelyek növekedésük során megváltoztatják levélszerkezetüket. A növények, különösen az Araceae családba tartozók, bokorként indulnak az erdő talaján, és sötét tárgyak, általában fatörzsek felé húzódnak. Amikor elérik a fát, a mászókák függőlegesen nőnek fel a fára, amelyet a háromszög alakú, lapított levelek tartanak meg. A levelek úgy helyezkednek el, hogy felfogják a visszavert fényt. Amint az inda eléri a lombkorona világos felső régióit, a levelek úgy módosulnak, hogy a fától távolodva nőnek, hogy több közvetlen napfényt fogjanak fel.
A liánok hatalmas problémát jelentenek az esőerdők fái számára, és számos faj kifejlesztett olyan eszközöket, amelyekkel elriaszthatják növekedésüket. Sok pálma- és fapáfrány rendszeresen hullatja a páfrányleveleket, míg más fák végtagjaikat veszítik el, hogy megszabaduljanak a liánoktól. Francis Putz, aki a panamai liánokat tanulmányozta, felvetette, hogy a fák számára előnyös lehet, ha a szomszédaiktól eltérő fázisban himbálódznak, mert ez hajlamos az indakapcsolatok megszakítására és a liánok meggörbítésére, a szállítórendszerek elvágására. Egyes liánok alkalmazkodtak ehhez a mechanizmushoz azáltal, hogy feltekeredtek és meghajlottak, így rugószerűek, és jobban képesek elnyelni a lökéseket.
A liánok fontos szerepet játszanak az erdő dinamikájában, “többek között elnyomják a fák regenerálódását, növelik a fák pusztulását, értékes táplálékforrást biztosítanak az állatok számára, és fizikailag összekötik a fákat, ezáltal lombkorona-lombkorona kapcsolatot biztosítanak az arboreális állatok számára”. Schnitzer és Bongers (2002). Továbbá a liánok hozzájárulnak a trópusi erdők általános növényi diverzitásához (különösen a fényrésekben és az erdőszéleken, ahol a liánok a fokozott fény elérhetősége miatt különösen nagy számban fordulnak elő). Magas fotoszintetikus termelésükkel és jelentős biomasszájukkal a liánok jelentősen hozzájárulnak a szénmegkötéshez is.
2005-ben a kutatók meglepő felfedezéseket tettek a liánokkal kapcsolatban. Stefan Schnitzer, a Wisconsin-Milwaukee-i Egyetem (UWM) munkatársa a világ 69 trópusi erdejének adatait felhasználva megállapította, hogy a liánok mennyisége negatívan korrelál a csapadékkal és pozitívan a szezonalitással, ami pontosan ellentétes a legtöbb más növénytípuséval. Schnitzer úgy véli, hogy a liánok mély gyökérzete és hatékony érrendszere lehetővé teszi számukra, hogy a szezonális aszályok idején, amikor sok versenytársuk nyugalmi állapotban van, kevesebb vízhiányt szenvedjenek el, ami a liánok számára versenyelőnyt jelent a száraz évszakban. Az UWM biológia tanszékének adjunktusa Panama középső részén tesztelte hipotézisét, és megállapította, hogy “a liánok a száraz évszakban körülbelül hétszer olyan magasra nőttek, mint a fák, de az esős évszakban csak kétszer olyan magasra”. Míg Schnitzer szerint ez a száraz évszakbeli előny lehetővé teheti a liánok számára, hogy az évszakos erdőkben egyre nagyobb számban forduljanak elő, az egész évben csapadékos, nedves esőerdőkben a liánok nem jutnak ilyen előnyhöz, mivel a konkurens növényeket ritkán korlátozza a víz. Egy másik tanulmányban Schnitzer Mirjam Kuzee-vel és Frans Bongersszel, a hollandiai Wageningeni Egyetem munkatársaival közösen megállapította, hogy a liánok jelentős szerepet játszanak a csemeték növekedésének korlátozásában a zavart és másodlagos trópusi erdőkben a föld alatti (gyökér) és a föld feletti (fény) konkurencia és a mechanikai stressz révén.
MÁS NÖVÉNYEK ÉS ÁLLATOK KAPCSOLATAI
A lombkoronafák évmilliók óta élnek együtt a rovarokkal, és sokuknak a beporzáson túl különleges kapcsolatai is kialakultak. Az esőerdőkben gyakoriak a mirmecofiták vagy hangyanövények. Dél-Amerikában például a cecropia fát azteca hangyák kolonizálják. A fa szegmentált, mint a bambusz, ami rekeszeket biztosít a hangyák megtelepedéséhez. A királynő az egyik üreges kamrában fészket létesít, míg a többi cellát a dolgozók lakják, amíg az egész fa kolóniává nem válik. A dolgozók minden betolakodótól – beleértve a rovarokat és az epifitákat is – megvédik a növényt, bár nem támadják meg a háromujjú lajhárokat, amelyek kizárólag a cecropia leveleivel táplálkoznak. A növény a dolgozó hangyákat a levélszőrökön és a levélszár tövében lévő speciális szerkezeteken keresztül biztosított olajjal és cukorral csalogatja a maradásra és a védelmére.
A hangyák és a növények együttműködésének egy másik példáját a Stanford Egyetem kutatói egy 2005-ös tanulmányukban dokumentálták. A kutatócsoport megállapította, hogy a Cedrela odorata nevű cédrusfafajt agresszívan védik a hangyák (Myrmelachista schumanni), amelyek minden növényzetet eltakarítanak a növény körüli területről. Az e fák körüli növényzetszabályozás olyan hatékony, hogy a helyiek szerint a “ördögkerteknek” nevezett tisztásokért a gonosz erdei szellemek a felelősek. A kutatók megállapították, hogy nem természetfeletti lények, hanem hangyák pusztítják el a környező növényeket azáltal, hogy hangyasav nevű mérget fecskendeznek a levelekbe. A kutatók számításai szerint egyetlen hangyakolónia akár 3 millió dolgozóval és 15 000 királynővel is gondozhat egy tipikus kertet, amely 800 évnél is idősebb lehet.
Más növényfajok is hasonló kapcsolatban állnak a hangyákkal, többek között egyes orchideafajok, broméliák, akácok és Rubiaceae fajok. Ha többet szeretne megtudni ezekről a hangya-növény kapcsolatokról, nézze meg a https://biology.bangor.ac.uk/treborth/Epiphytes/Epiphytes-symbioses.html és a waynesword.palomar.edu/acacia.htm
Néhány fafaj rendelkezik olyan mechanizmusokkal és stratégiákkal, amelyek megakadályozzák a terhet jelentő epifitákat, amelyek akkora súlyt adhatnak (különösen, ha egy esőzés után vízzel telítődnek), hogy felborítják a fát. A dél-amerikai “meztelen indián” vagy gumbo limbo fa és a délkelet-ázsiai krisztóniafa számos olyan fafaj közé tartozik, amelyeknek hámló kérge megakadályozza, hogy az epifiták és kúszónövények megkapaszkodjanak, vagy megfelelő helyet találjanak a növekedés megkezdéséhez. Más fajok toxinokat termelnek a kérgükben, hogy elhárítsák a kártevők fertőzését, és megakadályozzák az epifiták és liánok növekedését.
Kérdések:
- Mi az a liána?
- Hogy a hangyák és egyes fafajok kölcsönösen hasznot húznak szimbiózisukból?
Az oldal további változatai
spanyol | francia | portugál | kínai | japán
Folytatás / Következő:
