Welwiczja przedziwna, w. osobliwa (Welwitschia mirabilis Hook f.), funkcjonuje także pisownia welwiczia – gatunekendemicznej rośliny pustynnej reprezentujący monotypowy rodzaj welwiczja (Welwitschia) oraz także monotypową rodzinę welwiczjowate (Welwitschiaceae). Występuje na kamienistych równinach północnej Namibii i południowej Angoli, wzdłuż wybrzeża Oceanu Atlantyckiego (pustynia Namib, Kaokoland). Jest pustynną rośliną, w której zachodzi fotosynteza typu CAM[5].
Bardzo oryginalny, roślina opisywana jako jedna z najdziwniejszych[6]. W ciągu życia wykształca zaledwie dwa liście. Wieloletnia roślina dwupienna o krótkiej i nierozgałęzionej łodydze oraz palowym systemie korzeniowym.
W 2001 Kurt Swiatkowiak opisał dwa podgatunki: W. mirabilis mirabilis (z Angoli) oraz W. mirabilis namibiana. Główną różnicę stanowią kolor i struktura kwiatostanów męskich, które u mirabilis są bardziej czerwone i zwarte, a u namibiana intensywnie zielone i luźne (są większe odstępy między szyszkami)[7].
Gruby i krótki, w większości schowany pod ziemią, osiągający do 50 cm wysokości i 120 cm średnicy, rozszerzający się ku górze. Im roślina starsza, tym bardziej jej łodyga rozrasta się, aż zaczyna przypominać spiłowany pień szerokości ok. 1 m. Z łodygi wyrastają pędy rozrodcze tuż przy nasadzie liści[7], ale nie z ich kąta jak u innych roślin, lecz nad nim[8].
Z pnia wyrastają tylko dwa skórzaste liście, mogące osiągać ogromne rozmiary, nawet do 6 m. przy czym połowa powierzchni może być wciąż żywa[9]. Przyrastając u nasady, z biegiem lat stają się coraz bardziej skręcone i postrzępione[7]. Pękają na podłużne pasy. Nigdy nie zrzucane, żyją wraz z całą rośliną kilkaset lat – najdłużej ze wszystkich liści. Służą magazynowaniu zapasów węgla w sprzyjających warunkach, dzięki czemu rośliny mogą przeżyć długie okresy suszy[10].
Aparaty szparkowe są obecne po obu stronach liści. Dzięki nim welwiczja może pochłaniać rosę niezbędną do przetrwania w nieprzyjaznym środowisku. Zazwyczaj rośliny pustynne mają drobne, grube liście z nielicznymi porami niemal wyłącznie na spodniej stronie (aby ograniczyć parowanie). W. mirabilis ma ok. 22 000 aparatów szparkowych/cm², a słonecznik 8500 – 15 600. Wydawać by się mogło, że takie rozwiązanie jest nieoptymalne, jednak już u dwuletniego osobnika nie można wskazać górnej czy dolnej strony z powodu zwinięcia liści[7].
Kwiaty męskie i żeńskie występują na osobnych roślinach (dwupienność). Skupione są w rozgałęzione kwiatostany wyrastające nad pachwinami liści. Męskie kwiaty wytwarzają czerwony pyłek, który przenoszony jest do kwiatów żeńskich przez pluskwiaki, prawdopodobnie także przez wiatr[6]. Owady wabione są do kwiatów męskich słodkim nektarem wydzielanym w miejscu, gdzie w kwiatach żeńskich znajduje się zalążek. Nektar wypływa przez tarczowato rozszerzone ujście odpowiednika kanalika mikropylarnego w kwiatach żeńskich. Wokół tego tworu znajduje się 6 trzoneczków zakończonych mikrosynangiami powstającymi w wyniku zrastania się 3 mikrosporangiów wytwarzających pyłek. Poszczególne kwiaty męskie, zebrane w szyszkowaty kwiatostan, u nasady otoczone są przez 4 łuski. Kwiaty żeńskie skupione są w kwiatostanach podobnych do męskich, ale nieco większych. Kwiaty te powstają w kącie pojedynczej, dużej łuski i składają się z jednego zalążka, osłonki (integumentu) tworzącego długą rurkę mikropylarną oraz otaczającej taki kwiat okrywy (tzw. drugi integument)[6].
Biologia
Podobnie jak inne rośliny pustynne, takie jak kaktusowate i grubosz, welwiczja przeprowadza fotosyntezę CAM (Crassulacean Acid Metabolism). Jako że znaczącym źródłem pochłanianej wody jest mgła, szparki są otwarte w nocy i we wczesnych godzinach porannych. Po ich zamknięciu, dwutlenek węgla jest zużywany na fotosyntezę (odbywającą się w obecności światła). Węgiel jest magazynowany w formie kwasu jabłkowego (C4). Energochłonność tego typu fotosyntezy skutkuje bardzo powolnym wzrostem. Rocznie pień przyrasta o około 1 mm. Welwiczja może sobie jednak pozwolić na taki wydatek z powodu braku konkurencji[7].
Kwitnienie jest uzależnione od temperatury, która musi utrzymywać się powyżej 38 °C. Przypada na okres od listopada do stycznia. Nasiona dojrzewają w trzech okresach: lipiec/sierpień, grudzień, kwiecień/maj. Zapylaczami welwiczji jest prawdopodobnie owad Probergrothius sexpunctalis wabiony przez nektar wytwarzany w kwiatach u obu płci. Nierzadko ogromne odległości między poszczególnymi osobnikami mogą sugerować, że zapylaczami są również szerszenie, które pokonują znacznie większe dystanse niż inne owady. Dziewięć miesięcy po zapłodnieniu dojrzałe nasiona są przenoszone przez wiatr. Gdy zapanują odpowiednie warunki, rozpoczynają kiełkowanie.
Nasiona welwiczji są w stanie przez 48 godzin wytrzymać temperaturę 80 °C. W warunkach o wysokiej wilgotności nasiona mogą przetrwać 2 lata (czas trwania eksperymentu) w temperaturach: 20 °C, 5,5 °C oraz 16 °C[11].
Zarodek ma dwa liścienie (czyli jak u dwuliściennych). Welwiczja rośnie bardzo wolno i jest doskonale przystosowana do warunków pustynnych.
Ekologia
Welwiczja stanowiła niegdyś pożywienie między innymi oryksów, słoni, zebr i ludzi. Z powodu zmian w środowisku, doszło do zmian terytorialnych niektórych gatunków i współcześnie welwiczja jest pokarmem przede wszystkim zebr, nosorożców czarnych, kóz domowych i osłów[7].
Historia odkrycia i nazewnictwo
Welwiczja przedziwna została odkryta 3 września 1859 r. przez austriackiego botanika Friedricha Welwitscha (1806–1872), który był przekonany, że odnalazł najwspanialszą i najbardziej majestatyczną roślinę, jaką tylko południowa część Afryki mogła zaoferować. Miejscowi nazywali ją n’Tumbo, co oznacza mniej więcej „cebula pustyni”[7].
Oficjalny opis gatunku został opublikowany w Gardener’s Chronicle & Agricultural Gazette 4: 71 w 1862 przez Josepha Daltona Hooker’a (rok później w Transactions of the Linnean Society of London 24:7, t. 1–14)[7].
Welwitsch zaproponował lokalną nazwę tumbo, jednak roślina została nazwana na cześć odkrywcy, ale ze względu na spodziewanie wielką rangę taksonomiczną zdecydowano się na Welwitschia. Z tego też powodu nadano taksonowi nazwę gatunkową mirabilis oznaczającą „wybitny”, „osobliwy”[7].
Zgodnie z ogólną zasadą obowiązującą w pisowni języka polskiego od 1936 r. półsamogłoskę „j” po spółgłoskach innych niż „c”, „z” i „s” zapisuje się literą „i”[12]. Zatem poprawna pisownia to welwiczia. Taka forma była promowana przez słowniki, jednak ze względu na powszechną wśród specjalistów pisownię welwiczja, obecnie postać ta jest również rejestrowana w słownikach poprawnościowych[13].
Filogeneza i pozycja systematyczna
Najstarsze skamieliny tego gatunku pochodzą sprzed 13,5 mln lat. Nie stwierdzono różnic między skamieniałościami i roślinami współczesnymi[7].
Welwiczja należy do nagonasiennych, do rzędu gniotowców[14]. Jest jedynym współczesnym gatunkiem z monotypowego rodzaju welwiczja Welwitschia i takiej też rodziny welwiczjowatych Welwitschiaceae. Rodzina ta jest siostrzaną dla rodziny gniotowatychGnetaceae, wraz z którymi tworzy z kolej grupę siostrzaną dla przęślowatychWelwitschiaceae[15][2].
Welwiczja przedziwna jest chroniona w ramach systemu parków narodowych w Namibii i Angoli. Roślina jest monitorowana przez Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES), która zapobiega nielegalnemu handlowi rzadkich przedstawicieli fauny i flory[16].
Gatunek nie jest zagrożony wyginięciem, mimo że sporo osobników zostało zabranych przez prywatnych kolekcjonerów czy ogrody botaniczne. Pomimo że dorosłe osobniki żyją bardzo długo (nawet do 2 tysięcy lat), trudności w rozmnażaniu spowodowane ogromnymi odległościami między poszczególnymi roślinami mogą doprowadzić do wyginięcia gatunku[11].
Zagrożeniem dla populacji welwiczji przedziwnej jest również rozprzestrzenianie się kropidlaka czarnegoAspergillus niger var. phoenicis atakującego nasiona tej rośliny i powodującego zaburzenia kiełkowania i obumieranie siewek[17]. Badania potwierdziły, że jednym z wektorów przenoszących zarodniki kropidlaka jest owad Probergrothius sexpunctatis. Skuteczne w zwalczaniu infekcji są środki grzybobójcze zawierające tebukonazol jako czynnik aktywny[18].
Welwiczja przedziwna nie jest wpisana do Czerwonej księgi gatunków zagrożonych (IUCN). Jest jednak monitorowana przez Sampled Red List Index for Plants (IUCN), która ma na celu wypracowanie odpowiednich metod trwałego zabezpieczenia zasobów i siedlisk tej rośliny[19].
Zastosowanie
Roślina rzadko uprawiana, głównie w kolekcjach i ogrodach botanicznych. Uznawana jest za „świętego Graala” przez wielu kolekcjonerów roślin ze względu na ograniczoną dostępność na rynku[7].
Przypisy
↑Michael A.M.A.RuggieroMichael A.M.A. i inni, A Higher Level Classification of All Living Organisms, „PLOS One”, 10 (4), 2015, art. nr e0119248, DOI: 10.1371/journal.pone.0119248, PMID: 25923521, PMCID: PMC4418965 [dostęp 2021-02-28](ang.).
↑M.J.M.M.J.M.ChristenhuszM.J.M.M.J.M. i inni, A new classification and linear sequence of extant gymnosperms, „Phytotaxa”, 19 (1), 2011, s. 55–70, DOI: 10.11646/phytotaxa.19.1.3(ang.).
↑Taylor T.N., 1981. Paleobotany: An Introduction to Fossil Plant Biology, s. 589.
↑ abcAlicja Szweykowska, Jerzy Szweykowski: Botanika Systematyka. Wyd. 10. T. 2. Warszawa: PWN, 2007. ISBN 83-01-10951-3.brak strony w książce
↑ abcdefghijkGrowing Welwitschia mirabilis. A unique plant from the Namib Desert. [w:] Final Project for greenhouse gardener apprentice Bi hrmann. Vilvorde/RTS 2009 [on-line]. [dostęp 2014-04-23].
↑Bohdan Rodkiewicz: Embriologia roślin nagozalążkowych. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1984, s. 351, 388-396. ISBN 83-01-04524-8.
↑D.J.D.J.von WillertD.J.D.J. i inni, CO2 gas exchange and transpiration of Welwitschia mirabilis Hook. fil. in the central Namib desert, 1982.brak strony (książka)
↑ abWhitaker C.R., Pammenter N.W., Berjak P., 2007. Extreme desiccation and heat-tolerance of desert seeds: A study on Welwitschia mirabilis. School of Biological and Conservation Sciences, University of KwaZulu-Natal, Durban.
↑Edward Polański. Reformy ortografii polskiej – wczoraj, dziś, jutro. „Bulletin de la Société Polonaise de Linguistique”. LX, 2004. ISSN 0032-3802.brak numeru strony
↑Department of Organismic and Evolutionary Biology, Harvard University, 2011. Plant Evolution: Pulses of Extinction and Speciation in Gymnosperm Diversity. Current Biology 21: 24.
↑Michael G. Simpson: Plant Systematics. Elsevier Academic Press, 2010. ISBN 978-0-12-374380-0.brak strony w książce
↑Cooper-DriverC.D.G.A.Cooper-DriverC.D., WagnerW.C.WagnerW., KolbergK.H.KolbergK., Patterns of Aspergillus niger var. phoenicis (Corda) Al-Musallam infection in Namibian populations of Welwitschia mirabilis Hook.f., „Journal of Aarid Environments”, 2000.brak strony (czasopismo)
↑WhitakerW.C.WhitakerW., Pammenter N.P.N.W.Pammenter N.P.N., BeljakB.P.BeljakB., Infection of the cones and seeds of Welwitschia mirabilis by Aspergillus niger var. phoenicis in the Namib-Naukluft Park, „South African Journal of Botany”, 2008.brak strony (czasopismo)
↑"Welwitschia mirabilis (tree tumbo)". Kew Royal Botanical Gardens. Kew Royal Botanical Gardens. Retrieved 13 January 2016. https://web.archive.org/web/20161102074119/http://www.kew.org/science-conservation/plants-fungi/welwitschia-mirabilis-tree-tumbo
Bibliografia
Stanisław Lisowski: Świat roślinny tropików. Poznań: Wydawnictwo Sorus, 1998. ISBN 83-85599-78-9.brak strony w książce
Joh R. Henschel, Mary K. Seely. Long-term growth patterns of Welwitschia mirabilis, a long-lived plant of the Namib Desert. „Plant Ecology”. 150, s. 7–26, 2000.
Linki zewnętrzne
Gymnosperm database: Welwitschia
Welwitschia mirabilis Hook. f.. [w:] Biodiversity Education & Research Greenhouses [on-line]. University of Connecticut. [dostęp 2019-09-15].
Ogród Botaniczny UAM w Poznaniu – Welwiczia osobliwa. ogrod.amu.edu.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-02-19)].
