凤梨科：特征，灭绝危险，繁殖 - 生物学 - 2025

凤梨科是原产于美洲大陆热带地区的一种植物，属委内瑞拉的圭亚那盾，属于凤梨科。但是，同一凤梨科的其他属的植物通常被称为凤梨科。

凤梨科植物的特征是具有绿色和红色的带状，带状皮革状叶片，艳丽的pan花和类似浆果的果实。绝大多数凤梨科植物具有重要的生态系统功能，因为它们能够将水储存在与叶子形成的罐状结构中。

图1.哥斯达黎加Guzmania属的凤梨科。来源：Rodtico21，来自Wikimedia Commons

这些水箱代表了植物适应和生存的有趣机制，并发挥了为植物和动物微生物（水生昆虫，蜘蛛，软体动物，两栖动物，小型爬行动物和小型鸟类）提供微生境的功能。

分类

根据凤梨的居住地，它们可分为：

陆地：如果它们生长在地面上，

Rupícolas或saxícolas：如果它们生活在石头或岩石上，并且

附生植物：如果它们生活在其他植物上。

图2。附生凤梨科植物。来源：英国马尔文克拉德利的盖伦汉普郡，通过Wikimedia Commons

地理分布和栖息地

凤梨科由大约58个属的3,170种组成，分布在从美国南部佛罗里达州到阿根廷的美洲大陆，但主要分布在墨西哥，伯利兹，危地马拉，巴拿马，安的列斯群岛，委内瑞拉，哥伦比亚和仅存在于西非的Pitcarnia feliciana。

凤梨科是一种陆生和附生物种，在沿海沙丘和潮湿的热带森林中居住于海拔0至2,900 m的温暖热带气候中。

这些植物成功地适应了热带雨林，龙虾峰，安第斯高原，加勒比海沿岸的旱生区和美国佛罗里达的沼泽。

由于凤梨属植物的高度特有性，因此它们是其栖息地中最重要的属之一，最常见的是潮湿的热带森林。

进化起源

关于凤梨科的起源有两种理论。最为公认的观点是，在渐新世早期（3300万年前，地球已经分离的行星的地质演化阶段），委内瑞拉tepuis的一小批植物开始了其多样化的发展，在美洲大陆的扩散和殖民化。

特普瓦

tepuis（Tepuy的复数）是特别陡峭的高原，有垂直的墙壁和几乎平坦的山峰，位于委内瑞拉南部的圭亚那盾。它们是地球上最古老的裸露地质构造，起源于前寒武纪。

Tepuy这个​​词来自Pemón土著语言，意思是“众神之山”。

帐篷不形成链条，但被单独隔离。由于这种隔离特性，对虾具有非常特殊的环境，在这种环境下，独特的动植物生活得以发展。

形态特征

凤梨属最初是由瑞典植物学家和动物学家卡洛鲁斯·林奈（Carolus Linnaeus）（1707-1778）所描述的，他是生物分类（分类法）的创建者。为了纪念瑞典植物学家奥洛夫·布鲁默里乌斯（Olof Bromelius）（1639-1705）而使用了凤梨科。

属于凤梨科的物种是灌木植物，具有一定的结构复杂性和栖息地持久性。

以下是凤梨科植物的简化的一般形态学描述。

根

在附生（生活在其他植物上）和毛状（生活在岩石上）凤梨科中，根茎或or茎根很小，必须具有最大的吸附土壤而不是土壤的能力。

干

它们是默认的（无茎的）或轻微的腐蚀的（短茎）植物。这种现象称为营养减少。

树叶

凤梨科的叶子长而窄，呈带状，鲜绿色和红色，皮革质。叶缘有锯齿，边缘有刺。

叶子很多，直立，在绝大多数凤梨科植物中，它们紧密地排列在一起，并以玫瑰花的形式重叠。

这一事实使它们具有凤梨科的几乎独特的形态特征：发展了一个罐状结构（fitotelmata），收集雨水和有机物，为微生物，昆虫，蜘蛛，软体动物，两栖动物，除了用作小型爬行动物和鸟类的食物。

花卉

凤梨科的花有肉质的花瓣，成群生长，短轴或圆锥花序。他们是非常吸引人的花朵。花序的形状，大小和颜色变化很大。

水果

浆果状水果，黄色或粉红色，肉质，种子扁平，颜色多样。

图3。凤梨花序。来源：GeraldoBARBOZA，来自Wikimedia Commons

生态生理特征

自适应辐射

据说凤梨科植物是成功的植物，因为它们已经在美国许多不同地区生存和定殖。这种成功的原因在于其高度的适应性。

自适应辐射是一种生物进化过程，描述了一个或多个物种的快速物种形成，填补了可用的生态位。帐篷的顶部对植物的生长具有非常不利的条件。

图4.委内瑞拉的Kukenan tepui。资料来源：Paolo Costa Baldi，来自Wikimedia Commons

降水丰富，岩石土壤不允许渗透，也不能保留水分。太阳辐射非常强烈（因为圭亚那盾牌越过地球的赤道线），白天和黑夜之间的温度波动非常大。

在棚屋中生长的植物必须能够在营养不佳，日光照射和湿度高，但土壤水利用率低的环境中生长。由于这些原因，在大篷布地区有很多没有植被的地区。

适应机制

凤梨通过以下适应机制克服了绝大多数植物无法克服的所有这些困难。

专业毛的存在

毛滴虫是表皮的附件结构，呈乳头状，毛状或鳞状。它们可以起到防止紫外线辐射的作用。此外，它们分泌的物质可抵抗天敌，吸引传粉媒介，具有抗菌作用或抗真菌作用。

在凤梨属的附生植物中，叶的毛状体具有吸收植物素的水和养分的重要功能。在一些无罐凤梨科的凤梨科中，淡灰色的毛状体吸收水分和养分，并通过反射入射光（例如铁兰属的凤梨科）来防止热带太阳辐射过多。

Fitotelmata

fitotelmata由非水生植物中的水体或沉积物组成。它们形成于诸如修饰的叶子，叶腋，花，带孔节间，树干中的空腔等结构中。

图5。凤梨科植物的中央储罐。资料来源：https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

凤梨属（Bromelia）有大量的fitotelmata物种，它们将水捕集在中央水箱和/或叶腋中。这些小水域可作为多种水生生物的微生境。

这样，很大一部分凤梨通过它们的fitotelmata水箱提供了理想的湿度，温度，食物条件和保护性庇护所，以防掠食者，为复杂的相关生物群落提供了支持。

其中包括藻类，细菌，真菌，微观单细胞动物，小型甲壳类动物，蜘蛛，水生昆虫，软体动物，线虫，青蛙，蜥蜴，鬣蜥等。

为凤梨属的物种配备水箱的优势不仅在于水的可用性和储备，还在于营养物（例如已经被分解剂（细菌和真菌）降解的简单化学化合物）的营养和水分，这些分解物生活在植物的植物体内，并且它们被叶毛直接吸收。

凤梨科的玻璃容器

许多凤梨科植物的叶腋不保水，但在潮湿的地方会分解有机物。

这些腋窝处变成了玻璃容器微型栖息地，为蝎子，蠕虫，蛇和各种爬行动物等小型陆地动物提供了庇护所。

CAM代谢

景天科酸代谢或CAM（英文：景天科酸代谢）是某些植物存在的一种特殊的代谢类型。

大多数植物在白天吸收并固定CO ₂。在具有CAM代谢的植物中，这两个过程-CO _2的吸收及其在有机碳水化合物化合物中的固定-分两个阶段分别发生。

在CAM代谢中，光合作用所需的CO ₂被吸收了一整夜，并以苹果酸的形式储存在细胞液泡中。第二天，从苹果酸中释放出CO _2，并将其用于生产阳光介导的碳水化合物。

这种机制具有节水的适应性优势，因为在白天，太阳辐射较高且温度最高时，植物可以保持气孔关闭，因此可以最大程度地减少因汗液流失的水分。

生殖适应

凤梨属的植物有两种繁殖机制，一种是有性的，另一种是无性的。

有性生殖

通过花朵和有性配子进行的有性繁殖在凤梨科植物中是无效的过程，因为它们的开花期为2至10年，20年以及长达30年，并且植物可能死亡复制之前。

为了弥补这一明显的缺点，凤梨具有多种机制，可作为授粉剂的吸引子，授粉剂通常是蜂鸟和昆虫。

Sincronizadas con las etapas de mayor actividad y búsqueda de alimento de los colibríes, las bromelias secretan un néctar más concentrado y atractivo.

Transcurrida la etapa de mayor actividad de los colibríes, parte de este néctar desciende por el eje que sostiene a las flores y funciona como atractor de insectos.

A través de estos mecanismos, la planta promueve un incremento en el número de polinizadores y se garantiza la polinización cruzada o transporte de polen de una planta a otra.

Reproducción asexual

La reproducción asexual ocurre a través de formas vegetativas como plantas hijos, hojas u otras partes vegetales.

Las plantas hijos son réplicas exactas de la planta pariente adulta (clones), que ésta puede producir. Las plantas parientes producen plantas hijos en número variable justo después de la floración.

Al caer en un sustrato los hijos u hojas de las plantas, éstos producen raíces, se fijan y crecen, desarrollando otra planta con idéntica carga genética a la de la planta pariente. Las plantas hijos crecen en el mismo lugar donde ha crecido la planta pariente, con muy altas probabilidades de sobrevivencia.

Estos dos mecanismos reproductivos de las bromelias, se refuerzan y conducen a un resultado exitoso.

Asociaciones con animales

El tipo de fauna asociada a las bromelias depende del grado de exposición a depredadores terrestres y aéreos, los factores ambientales extremos como vientos fuertes o irradiación solar intensa, entre otros.

Las bromelias que crecen en el dosel medio (2 a 4 m de altura sobre la línea base), son las que ofrecen mejores condiciones de vida a anfibios y reptiles.

Mirmecofilia

El término mirmecofilia significa literalmente “amor por las hormigas” y se refiere a asociaciones mutualistas con las hormigas. Existe una relación de estrecha colaboración entre las bromelias y las hormigas.

Las bromelias le suministran un hábitat seguro y alimento a las hormigas; las hormigas defienden su lugar de establecimiento enérgicamente, pero adicionalmente sus desechos –heces y hormigas muertas- vertidos en el tanque de agua, sirven de nutrientes a la planta.

Peligro de extinción

Varios investigadores han reportado el peligro de extinción al cual están expuestas las bromelias. Esto debido a que la mayoría de estas plantas son epífitas y crecen sobre los árboles, muchísimas veces son consideradas como malezas parásitas invasoras y son exterminadas por agricultores y jardineros.

Ya hemos visto que las bromelias epífitas sólo usan a los árboles como punto de sostén y apoyo; sus raíces no tienen funciones de absorción de nutrientes y agua. No son plantas parásitas.

La destrucción de hábitats de bromelias, como manglares costeros y bosques nublados tropicales, por deforestación, explotación maderera y megaminería, y el uso indiscriminado sin medidas de conservación, de sus flores, sus hojas y la planta completa como ornamental, provoca extinción de estas plantas.

Cuidados para su cultivo

Las bromelias deben cultivarse sobre troncos de árboles con exposición solar media y su tanque debe mantenerse lleno de agua. La temperatura debe fluctuar entre 20 a 35 grados centígrados, según la especie particular.

Se puede añadir al tanque soluciones muy diluídas de compost, de sales con nutrientes y de algas, pero el cultivo al aire libre generalmente no requiere de mayores cuidados.

Además de detritus de animales, la caída de hojas, ramitas y otras partes vegetales del dosel superior en el tanque de agua, produce suficientes nutrientes para la planta.

Referencias

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