Storczyki (Orchidaceae): opis, liczba gatunków, zapylanie i uprawa
Storczyki (Orchidaceae): poznaj opis, liczbę gatunków, niezwykłe sposoby zapylania i praktyczne porady uprawy — od wanilii po rzadkie mykoheterotrofy.
Storczyki należą do dużej rodziny roślin kwitnących, Orchidaceae. Są to rośliny zielne jednoliścienne. Wyróżniają się często złożoną budową kwiatu, z wyraźnie zróżnicowaną warżką (labellum) i słupkiem powstałym z połączenia pręcików i słupka.
Różnorodność i zasięg
Szacuje się, że w rodzinie tej występuje około 22 000–26 000 gatunków w kilkuset (ogólnie: ok. 700–900) rodzajach. Storczyki stanowią istotny odsetek flory nasiennej — według różnych źródeł od 6 do 11% wszystkich roślin nasiennych. Można je spotkać praktycznie na całym świecie z wyjątkiem Antarktydy, od lasów tropikalnych po strefy umiarkowane.
Budowa i ekologia
- Wiele storczyków to rośliny epifityczne (rosną na drzewach), szczególnie w tropikach, inne są naziemne (terrestyczne) lub litofityczne (na skałach).
- Cechą charakterystyczną są drobne, liczne nasiona, które nie zawierają zapasów substancji odżywczych i do kiełkowania wymagają obecności odpowiednich grzybów mikoryzowych.
- Niektóre gatunki wytwarzają pseudobulwy (zgrubienia łodygowe) magazynujące wodę i substancje odżywcze, a korzenie epifityczne mają okrywę zwaną welamenem, pomagającą w pochłanianiu wilgoci z powietrza.
- Wiele storczyków to mykoheterotrofy: ich korzenie wchodzą w symbiozę z grzybami, które rozkładają materię organiczną i dostarczają roślinie substancji odżywczych — u niektórych gatunków relacja ta jest tak silna, że roślina nie jest zdolna do fotosyntezy i żyje częściowo lub całkowicie dzięki grzybom.
Zapylanie
Storczyki wykazują niezwykle zróżnicowane i często wyspecjalizowane sposoby zapylania, co jest jednym z powodów ich bogactwa gatunkowego. Strategie obejmują:
- nagradzanie nektarem — przyciąganie owadów zapylających poprzez słodki nektar;
- oszustwo zapachowe i wizualne — naśladowanie zapachu i wyglądu samic owadów (tzw. pseudokopulacja, znane u rodzaju Ophrys), co powoduje, że samce próbują kopulować z kwiatem i przenoszą pyłek;
- pułapki mechaniczne — np. Lady's Slipper (storczyk z rodziny Cypripedioideae) posiada „kieszonkowaty” warżkę, która utrudnia owadowi wyjście inną niż przez miejsce, gdzie następuje kontakt z pyłkiem;
- zapylanie przez mrówki i inne drobne bezkręgowce — istnieją gatunki szczególnie wyspecjalizowane; warto zwrócić uwagę, że określenie „austriacki” w starszych lub błędnych źródłach może być pomyłką — np. znane są storczyki australijskie (np. Rhizanthella), które są niemal podziemne i zapylane przez małe owady, w tym mrówki lub ryjkowce.
Różne gatunki stosują kombinacje tych strategii; wiele storczyków jest bardzo wyspecjalizowanych pod względem zapylacza, co czyni je wrażliwymi na zmiany środowiskowe i zanikanie swoich zapylaczy.
Uprawa storczyków
Ludzie uprawiają orchidee od wieków — intensywna hodowla i kolekcjonowanie rozwinęły się szczególnie w XVIII–XIX wieku, a dziś storczyki są jednymi z najpopularniejszych roślin ozdobnych. Kilka praktycznych wskazówek dla amatorów:
- gatunki łatwiejsze dla początkujących: Phalaenopsis, Dendrobium, Catasetum, Cattleya (w zależności od odmiany); wybierz odmiany o podobnych wymaganiach;
- świetlne: większość storczyków preferuje jasne, rozproszone światło — bez ostrego południowego słońca; niektóre gatunki (np. gatunki tropikalne epifityczne) tolerują większą jasność;
- podłoże: dla epifitów stosuje się mieszanki kory, włókna kokosowego, wermikulitu lub torfu; dla gatunków naziemnych – mieszanki torfowo-perlitowe; warto pamiętać, że storczyki nie lubią stać w wodzie;
- podlewanie: zależy od gatunku i podłoża — zasadniczo podlewać po przeschnięciu części podłoża; częstsze podlewanie latem, rzadsze zimą; unikać przelania, które prowadzi do gnicia korzeni;
- wilgotność i cyrkulacja powietrza: wiele storczyków lubi wysoką wilgotność (50–70%), ale potrzebuje też dobrej cyrkulacji powietrza, by zapobiegać chorobom grzybowym;
- dodatkowe zasilanie: regularne, rozcieńczone nawożenie (np. wieloskładnikowe nawozy dla storczyków) w okresie wzrostu; stosować zgodnie z zaleceniami producenta i obserwować reakcję rośliny;
- przesadzanie: co 1–3 lata w zależności od tempa rozwoju i rozkładu podłoża; przesadzać, gdy podłoże jest rozłożone lub roślina zbyt gęsto rośnie w doniczce;
- rozmnażanie: przez podział rośliny, „keiki” (odrosty), a z nasion — jedynie w warunkach aseptycznych (kultury in vitro) lub przy udziale specyficznych grzybów mikoryzowych;
- szkodniki i choroby: mealybugs, mszyce, przędziorki, wełnowce oraz choroby grzybowe i bakteryjne; szybka izolacja chorej rośliny i odpowiednie środki zapobiegawcze pomagają ograniczyć straty.
Znaczenie i ochrona
Niektóre storczyki mają wartość użytkową — np. wanilia (rodzaj Vanilla) dostarcza cienkie strąki używane jako przyprawa i aromat. Wiele gatunków jest jednak zagrożonych wskutek wycinania siedlisk, kolekcjonerstwa i zmian klimatu. Dlatego wiele storczyków jest objętych ochroną prawną i międzynarodowymi porozumieniami (np. konwencja CITES), a hodowla i handel dzikimi okazami podlegają ograniczeniom.
Storczyki fascynują różnorodnością form, strategii życiowych i pięknem kwiatów — od miniaturowych gatunków po okazałe rośliny doniczkowe. Poznawanie ich wymaga uwagi na szczegóły — zarówno w ogrodnictwie, jak i w badaniach naukowych.
Dystrybucja
W Kolumbii i Ekwadorze występuje wiele różnych gatunków. W brazylijskim lesie atlantyckim występuje ponad 1500 gatunków. Inne miejsca o dużej różnorodności to góry na południu Himalajów w Indiach i Chinach. Góry Ameryki Środkowej i południowo-wschodniej Afryki również mają wiele gatunków, szczególnie wyspa Madagaskar.
Ekwador ma 3459 gatunków, co jest największą odnotowaną liczbą. Po Ekwadorze jest Kolumbia, która ma 2723. Po Kolumbii jest Nowa Gwinea, 2717 i Brazylia, która ma 2590 gatunków w sumie.
W ciepłych miejscach, gdzie jest dużo trawy, lub w miejscach, gdzie jest sucha sawanna i skaliste pola, storczyki rosną w ziemi. Mają mocne korzenie podziemne, a czasami bulwy, które pomagają chronić się przed zimnem lub śniegiem. Bulwy pomagają również chronić je przed długą suszą lub pożarem. Zimno zamroziłoby korzenie, gdyby nie były one chronione, aby przechowywać składniki odżywcze, których potrzebują do kwitnienia na wiosnę.
Uważa się, że niektóre gatunki wymierają w środowisku naturalnym. Dzieje się tak głównie dlatego, że ludzie wycinają lasy dla rolnictwa.
Reprodukcja
Zapylanie
Złożone mechanizmy zapylania krzyżowego zostały opisane przez Karola Darwina w książce "Zapłodnienie storczyków" z 1862 roku. Storczyki wykształciły specjalne systemy zapylania. Szanse na zapylenie są często niewielkie, więc kwiaty storczyków zwykle pozostają otwarte przez bardzo długi czas, a większość storczyków dostarcza pyłek w pojedynczej masie. Za każdym razem, gdy zapylenie się powiedzie, tysiące komórek jajowych może zostać zapłodnionych. Catasetum, rodzaj krótko omawiany przez Darwina, faktycznie wystrzeliwuje swoje lepkie pyłki z siłą eksplozji, gdy owad dotknie sety (włosków), strącając zapylacza z kwiatu.
Zapylacze są często przyciągane wizualnie przez kształt i kolor kwiatów. Kwiaty mogą wydzielać atrakcyjne zapachy. W niektórych bardzo wyspecjalizowanych storczykach, takich jak euroazjatycki rodzaj Ophrys, warżka jest przystosowana do koloru, kształtu i zapachu, który przyciąga owady płci męskiej poprzez mimikrę otwartej samicy. Do zapylenia dochodzi, gdy owad próbuje dobrać się w pary z kwiatem.
Wiele neotropikalnych storczyków jest zapylanych przez samce pszczół storczykowych, które odwiedzają kwiaty, aby zebrać lotne substancje chemiczne, potrzebne im do syntezy feromonów wabiących. Każdy rodzaj storczyka umieszcza zapylenie na innej części ciała innego gatunku pszczoły, tak aby wymusić prawidłowe zapylenie krzyżowe. Po zapyleniu działki i płatki więdną i usychają, ale zwykle pozostają przytwierdzone do zalążni.
Podziemny storczyk z Australii, Rhizanthella slateri, nigdy nie jest wystawiony na działanie światła, a jego zapylanie zależy od mrówek i innych owadów lądowych.
Niektóre storczyki polegają głównie lub całkowicie na samozapyleniu, zwłaszcza w chłodniejszych regionach, gdzie zapylacze są rzadkością.
Owoce i nasiona
Jajnik zazwyczaj rozwija się w kapsułkę, która rozdziela się wzdłuż trzech lub sześciu podłużnych szczelin, pozostając zamkniętą na obu końcach. Dojrzewanie kapsułki może trwać od 2 do 18 miesięcy.
Nasiona są bardzo małe i bardzo liczne, u niektórych gatunków ponad milion w jednej kapsułce. Po dojrzeniu wydostają się na zewnątrz jak cząstki pyłu lub zarodniki. Nie posiadają one zapasu pokarmu zwanego bielmem, dlatego muszą wchodzić w symbiozę z grzybami, aby uzyskać składniki odżywcze do kiełkowania. Wszystkie gatunki storczyków polegają na grzybach, aby zakończyć swój cykl życiowy. Ponieważ szansa na to, że nasiono spotka pasującego grzyba jest bardzo mała, tylko niewielka część wszystkich wydanych nasion wyrasta na dorosłe rośliny.
W uprawie kiełkowanie trwa zazwyczaj kilka tygodni. W ogrodnictwie opracowano techniki kiełkowania nasion na żelu zawierającym składniki odżywcze, dzięki czemu nie potrzebują one grzyba do kiełkowania.
Głównym składnikiem do wysiewu storczyków w sztucznych warunkach jest agar. Substancja ta jest połączona z pewnym rodzajem węglowodanu (właściwie z pewnym rodzajem glukozy), który zapewnia jakościowy pokarm organiczny. Taką substancją może być banan, ananas, brzoskwinia, a nawet przecier pomidorowy lub mleko kokosowe. Po "ugotowaniu" agaru agarowego (musi on być ugotowany w sterylnych warunkach), mieszanina jest wlewana do probówek lub słoików, gdzie substancja zaczyna żelować.
Ophrys apifera jest bliski samozapylenia
Przekrój kapsuły storczyka, szczeliny podłużne
Zbliżenie kwiatu Phalaenopsis
Pytania i odpowiedzi
P: Czym są orchidee?
O: Orchidee to duża rodzina roślin kwitnących, Orchidaceae.
P: Jakiego rodzaju roślinami są storczyki?
Orchidee są roślinami zielnymi jednoliściennymi.
P: Ile jest gatunków i rodzajów storczyków?
O: Istnieje od 22 000 do 26 000 gatunków w 880 rodzajach.
P: Gdzie można znaleźć storczyki?
O: Storczyki można znaleźć w prawie każdym kraju na świecie z wyjątkiem Antarktydy.
P: Dlaczego ludzie uprawiają storczyki?
O: Ludzie uprawiają storczyki na pokaz, dla nauki lub dla pożywienia (na przykład wanilii).
P: Czy wszystkie storczyki zapylają się w ten sam sposób?
O: Nie, niektóre storczyki mają bardzo specyficzne sposoby zapylania.
P: Czym są myko-heterotrofy?
O: Wiele storczyków to myko-heterotrofy, co oznacza, że ich korzenie potrzebują grzybów do rozkładania materiału organicznego, który mogą wchłonąć.
Przeszukaj encyklopedię