Введение к работе
Актуальность темы.Семейство Bromeliaceae - одно из наиболее интересных семейств цветковых растений по освоению необычных условий обитания. Более 2000 видов бромелиевых, встречающихся почти исключительно в тропических областях Нового Света, чрезвычайно разнообразны по типам местообитаний.
Несмотря на столь контрастные условия обитания и разнообразие внешнего облика, о бромелиевых можно сказать, что это стресс-толерантные тропические и субтропические травы, эволюция которых сопровождалась освоением малопригодных для жизни субстратов (каменистые склоны, пески и т.д.), а также переходом к эпи-фитному образу жизни. Где бы ни росли бромелиевые, они оказываются в таких условиях, где какой-то фактор среды (минеральное питание, свет, вода) или их комплекс характеризуется дефицитом. Особый интерес в пределах этого семейства привлекают эпифитные виды. Их физиологические адаптации, в частности, особенности фотосинтеза, минерального питания, водного режима привлекают внимание многих исследователей (Benzing, 1980 и другие работы; J.А.С.Smith, 1989 и др. работы этого автора). Разработаны экологические классификации бромелиевых по способу минерального питания и поглощения воды, по отношению к свету (Pittendrigh, 1948).
Глубже понять приспособление растений к различным условиям обитания помогает изучение анатомического строения. Исследования C.Mez (1904), M.Tleltze (1906) показали, какое значение для освоения разных типов местообитаний и переходу к эпифитному образу жизни имеет тип строения трихом.
Однако, несмотря на то, что необычно сильная дифференциация листа бромелиевых на разные типы тканей известна еще с прошлого века (Cedervall , 1884), сравнительного изучения бромелиевых, обитающих в разных условиях, не проводилось.
Имеются исследования по анатомическому строению листа отдельных видов (Tomlinson, 1969). Обобщены результаты по разнообразию дифференциации мезофилла у бромелиевых (Downs, 1974). Однако не выявлено, какие структуры были ведущими в процессе адаптации бромелиевых к различным условиям.
Предпосылкой для выбора в качестве объекта исследования семейства Bromeliaceae, было создание в оранжереях Ботанического института РАН им.В.Л.Комарова и Санкт-Петербургского государе-
- 4 -твенного Университета крупных научных коллекций бромелиевых в закрытом грунте.
Целью работы было выявить структурные особенности листа бромелиевых, населяющих разные типы местообитания и отличающихся разными жизненными формами.
В соответствии с этим решались следующие задачи:
-
Обобщение данных литературы по разнообразию морфологии, экологии, физиологии бромелиевых, а также по систематике этого семейства;
-
Сравнительное изучение представителей трех подсемейств семейства Bromeliaceae;
-
Выявление общих признаков строения листа бромелиевых;
-
Определение специфических особенностей строения листа растений различных местообитаний и жизненных форм.
Научная новизна работы. Впервые проведено сравнительное изучение видов сем.Bromeliaceae из разных местообитаний и принадлежащих к разным жизненным формам. Уточнены типы строения мезофилла. Показано, что для более полной оценки структурных адаптации необходимо привлекать данные по строению не только пластинки, но и основания листа. Изученные виды объединены в группы на основании сходства их анатомического строения. Группы различаются по совокупности анатомических признаков. Выявлено, что эти группы в основном состоят из растений с однородными типами местообитаний. Получены данные, показывающие, что структурная специализация атмосферных эпифитов связана с характером роста побега, ориентацией листьев. Высказано предположение о том, что структурной предпосылкой для освоения бромелиевыми разных типов местоообитаний и переходу к эпифитному образу жизни является сложная дифференциация мезофилла у видов этого семейства. Полученные результаты расширяют представления об адаптации растений к эпифитному образу жизни. Они используются при чтении курсов по экологии растений. Основные положения работы расширяют представление о биологии видов бромелиевых - перспективных растений для озеленения интерьеров.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на научных семинарах кафедры ботаники Санкт-Петербургского государственного университета.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
- 5 -четырех глав, выводов и списка литературы. Материал работы изложен на Л03страницах. Содержатся иллюстрации, сведенные в 60 таблиц. Список цитированных работ включает 99 названий.