Carex arctogena - Carex arctogena

Carex arctogena
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Однодольные
Clade:Коммелиниды
Заказ:Poales
Семья:Cyperaceae
Род:Осока
Разновидность:
С. arctogena
Биномиальное имя
Carex arctogena
Гарри См., 1940

Carex arctogena относится к семейству осоковых (Cyperaceae ), который растет в высокогорных альпийских районах. Это один из немногих «биполярных» видов; у него есть популяции в Гренландии, Скандинавии, России, Канаде и на юге Южной Америки.[1] Растения на крайнем севере и юге кажутся генетически идентичными, поскольку они воспользовались аналогичными нишами на противоположных концах земного шара.

Carex arctogena часто путают с тесно связанными Осока головастая. Они были классифицированы как один вид, пока Гарри Смит не различил их в 1940 году.[2][3] Определяющие морфологические характеристики этого вида включают: зубчатые чешуи, покрывающие женские репродуктивные части соцветия, более крупное семя по сравнению с размером женского репродуктивного мешка (перигиния ) и круглые перигинии, которые быстро сужаются к вершине. Он имеет по одному шипу на каждом стебле и имеет длинные удлиненные листья, характерные для этого рода. Осока.

Описание

С. arctogena имеет короткий корневища которые дают новые побеги и корни, позволяя ему расти дерново (тафтинговым или дерновым) образом. Это означает, что его можно найти растущим густыми пучками среди своей среды обитания.[4][5]

Этот вид дает вегетативные побеги, которые становятся листьями; они сделаны из листовой оболочки, покрывающей стебель. Они вырастут до 1 мм в ширину и будут иметь параллельные жилки, проходящие через оболочку. На репродуктивных побегах осок растут их соцветия.[4] Образцы обычно имеют высоту от 10 до 30 см, но имеют тенденцию к меньшим размерам, чем родственные виды, C. capitata, обычно выше.[4]

Колосок будет сделан из множества цветочков. Прикорневые соцветия состоят из пары коричневых чешуя (два стерильных прицветники ), которые подпадают под перигинию.[6] В С. arctogena чешуйки коричневые и значительно меньше, чем у его сестринских видов.[4]

Внутри колоса будут многочисленные перигинии; эти перигинии представляют собой оболочки, в которых заключены женские цветки и плоды. Каждая перигиния будет в среднем 1,7–2,7 мм в длину и 1,2–1,7 мм в ширину, образуя форму бутылки по направлению к открытой вершине.[5] В Осока это называется «клювом», и его можно увидеть резко сужающимся к С. arctogena по сравнению с остальным разумно округлым основным телом перигинии.[5]

У Cyperaceae околоцветник (чашелистики и лепестки) часто уменьшены или отсутствуют, что приводит к видимым репродуктивным органам.[7] В С. arctogena околоцветник отсутствует, что означает, что из суженного отверстия может выступать только столбик или рыльце.[7] Женские цветки имеют два длинных тонких рыльца, которые могут быть красными или коричневыми.[5] Яичник можно определить как верхний (яичник находится выше точки прикрепления чашелистиков, лепестков и тычинок.[8][6]

С. arctogena является однодомный, что означает, что и пестичные (женские), и тычиночные (мужские) цветки расположены на одном и том же колосе. Это делает всю осоку андрогинной. Женские цветки (множественные колоски) расположены сферически вокруг центра колоса, но, тем не менее, направлены вверх, независимо от того, насколько незначительно. Мужские цветки редко расположены на верхушке соцветия, образуя конический выступ на вершине колоса.[7] Обычно по этим характеристикам можно выделить С. arctogena из C. capitata поскольку колоски не будут такими прямостоячими и могут указывать наружу, создавая менее коническую форму соцветия.

Типичная характеристика С. arctogena пестиковые чешуи на перигиний. Они покрывают почти все тело перигинии, но прекращаются до того, как сужаются к вершине. Их можно увидеть под микроскопом, они выглядят белыми с зубчатыми краями.[4] В C. capitata, чешуйки пестика будут намного короче перигинии и не будут казаться зубчатыми.

Плоды, произведенные С. arctogena классифицируется как семянка, сухое семя с тонкой стенкой.[6] Эти характеристики делают семена легкими и позволяют разносить их ветром. Наличие двух рыльц означает, что полученный плод имеет две стороны и классифицируется как линзовидный.[4] У этого вида семянка крупнее перигинии, что означает, что она почти полностью заполняет эту область. Тогда как в C. capitata, семянка значительно меньше площади перигинии.[5]

Этимология

Общее название, Осока, это латинское слово для обозначения осока. Оно происходит от греческого слова Кайро что означает «резать», это относится к длинным узким листьям, у которых у некоторых видов есть острые края.[9] В конкретное имя арктоген выводится из арктического распространения вида.

Среда обитания и экология

Этот вид имеет биполярное распространение, что означает, что его можно найти как в Северный и Южное полушарие. Среда обитания - обычно альпийские районы на большой высоте. В северной части округа Фремонт[требуется разъяснение ] образцы были найдены на альпийских вершинах на высоте 2 590–370 метров (8 500–1 200 футов).[5] Принимая во внимание, что в арктическом климате Гренландии экземпляры были обнаружены на максимальной высоте 250 метров (820 футов).[10]

В первую очередь этот вид предпочитает бедные, известковые почвы и, как известно, растет в серпантинные почвы; они содержат количество никеля, железа, кобальта и хрома выше среднего.[11] Высокогорные районы имеют большое количество поверхностного стока со снежных полей, а это означает, что качество почвы может быть плохим.[3] Многие образцы гербариев были найдены на вересковых пустошах и лугах, расположенных на вершинах холмов. Это создает нишу для обитания видов, которые предпочитают мало питательных веществ в почве и суровые ветры.[11] Поскольку это альпийское растение, оно редко встречается ниже линия дерева, то есть растет только в лесных районах.[требуется разъяснение ]

Среда обитания С. arctogena и C. capitata редко перекрываются. С. arctogena Растет на возвышенностях и предпочитает влажные карбонатные почвы, не затмеваемые густым лесным покровом.[требуется разъяснение ]

В Южном полушарии С. arctogena занимает ту же экологическую нишу, но ее распространение меньше из-за меньшего количества оптимальных альпийских территорий.

Распределение

Carex arctogena имеет биполярное распространение в арктических регионах Северного полушария и умеренных регионах Южного полушария. Это означает, что его можно найти в высоких широтах к северу от 55 ˚N и к югу от 52 ˚С.[1]

В этом диапазоне есть популяции в Северном полушарии, которые включают:

  • Скандинавия: Норвегия, Швеция, Финляндия
  • Гренландия
  • Канада: Лабрадор, Ньюфаундленд, Манитоба, Нунавут, Онтарио, Квебек, Саскачеван.
  • Россия: Магадан
  • США: Калифорния, Колорадо, Вайоминг, Нью-Гэмпшир, Вермонт

В Южном полушарии:

  • Южная Америка: северо-запад и юг Аргентины, Чили[2]

Исследование показало гаплотипы в С. arctogena которые также встречаются в C. capitata, который присутствует только в Северном полушарии.[1] Отсюда можно предположить, что С. arcotgena Первоначально был распространен в Северном полушарии, а позднее поселился на юге.

Таксономия и систематика

В 1940 году Гарри Смит первым предложил C. capitata на самом деле было два вида. Он описал различия в популяциях, которые он наблюдал в Швеции, отметив небольшие коричневые соцветия по сравнению с более крупными зелеными соцветиями. C. capitata. Он создал набор характеристик, по которым можно было их различать. Смит собрал и проанализировал образцы из музеев и смог разделить их на С. arctogena (новый вид) или C. capitata как описано Карл Линней.[3]

Сегодня имя Carex arctogena Гарри См. - общепринятое название этого вида. Хотя в течение прошлого века было предложено много новых таксономических классификаций. В 1944 году Хиитонен[требуется разъяснение ] предложил, чтобы С. arctogena следует классифицировать как Осока головастая subsp. арктоген. Это также было предложено Tyge W. Böcher в 1952 г., но это не было принято систематиками. В 1949 году Раймонд классифицировал его как: Осока головастая f. арктоген, а в 1958 г. Эрик Хюльтен предложил С. arctogena быть классифицированным как разновидность C. capitata. Ни один из них не получил широкого признания, и сегодня у нас есть генетические доказательства того, что это два разных вида. Генетический анализ подтвердил, что С. arctogena и C. capitata имеют общее происхождение. С. arctogena вероятно, недавно разошлись, так как внутри него мало генетических вариаций, даже между особями из разных полушарий.[11]

Типовые экземпляры находятся в гербариях Северной Европы, Нью-Гэмпшира, Аргентины и Лабрадора.

Биполярное распределение

Известно, что только 30 видов растений имеют биполярное распространение, большая часть из которых принадлежит к семейству Cyperaceae.[12] Было высказано предположение, что С. arctogena был рассредоточен либо антропоморфная интродукция или по перелетные птицы. Было обнаружено, что семена этого вида содержат отложения кремния в околоплоднике, что может помочь сделать семена более прочными.[13]

Рекомендации

  1. ^ а б c Вильяверде, Тамара; Эскудеро, Марсьял; Мартин-Браво, Сантьяго; Брюдерле, Лео; Гарсес, Модесто и Старр, Джулиан (22 апреля 2015 г.). "Прямое распространение на большие расстояния лучше всего объясняет биполярное распределение Carex arctogena (Осока секта Capituligerae, Cyperaceae) ". Журнал биогеографии. 42 (8): 1514–1525. Дои:10.1111 / jbi.12521. HDL:10261/125311.
  2. ^ а б "Carex arctogena Гарри См ". Растения мира онлайн. Kew Science. 2019 г.. Получено 9 октября 2019.
  3. ^ а б c Смит, Х. (1940). "Carex arctogena nova разновидности ". Acta Phytogeographica Suecica. 13: 191–200.
  4. ^ а б c d е ж Wilson, Barbara L .; Брейнерд, Ричард Э .; Lytjen, Danna; Ньюхаус, Брюс и Оттинг, Ник (2014). Полевой путеводитель по оскам северо-запада Тихого океана (2-е изд.). Издательство государственного университета Орегона. С. 14–125. ISBN  978-0-87071-728-4.
  5. ^ а б c d е ж Германн, Фредерик Дж. (1970). Руководство Кариксов Скалистых гор и бассейна Колорадо. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США. С. 16, 40–41.
  6. ^ а б c Бентье, Хенк (2016). Глоссарий растений Кью. Иллюстрировано Джульеттой Уильямсон (2-е изд.). Издательство Чикагского университета. ISBN  9781842466049.
  7. ^ а б c Бохер, Тайге В.; Холмен, Кьельд; Якобсен, Кнуд; Frederiksen, I .; Elkington, T .; Льюис М. и Флора Г. (1968). Флора Гренландии. П. Хаазе. С. 218–231.
  8. ^ Симпсон, Майкл Г. (2010). Систематика растений. Elsevier Science. С. 249–253. ISBN  9780123743800.
  9. ^ Хайам, Роджер и Панкхерст, Ричард Дж. (1995). Растения и их названия. Издательство Оксфордского университета. п. 90. ISBN  978-0198661894.
  10. ^ Холлидей, Джеффри и Корнер, Р. В. Н. (2019). Флора Восточной Гренландии Центральные фьорды 70 ° N-77 ° N. Публикации Троллиуса. п. 220. ISBN  9780953971879.
  11. ^ а б c Рейнхаммар, Ларс-Гуннар (июль 1999 г.). "Аллозимная дифференциация низин Осока головастая и альпийский Carex arctogena (Cyperaceae) в Скандинавии ". Биологический журнал Линнеевского общества. 67 (3): 377–389. Дои:10.1111 / j.1095-8312.1999.tb01940.x.
  12. ^ Вильяверде, Тамара; Эскудеро, Марсьял; Мартин-Браво, Сантьяго; Хименес-Мехиас, Педро; Санмартин, Изабель; Варгас, Пабло и Лусеньо, Модесто (ноябрь 2017 г.). «Биполярное распределение у сосудистых растений: обзор». Американский журнал ботаники. 104 (11): 1680–1694. Дои:10.3732 / ajb.1700159.
  13. ^ Грейвен, Питер; Де Костер, Крис Дж .; Бун, Яап Дж. И Боуман, Ферри (1996). «Структура и макромолекулярный состав семенной оболочки Musaceae». Анналы ботаники. 77 (2): 105–122. Дои:10.1006 / anbo.1996.0013..
  • "Carex arctogena Гарри См. " (2019). Глобальный информационный фонд по биоразнообразию. Проверено 18 марта 2020 года.