Poaceae

Trawy
Zakres czasowy:Albian – obecny
Meadow Foxtail head.jpg
Kwitnąca główka wyczyńca łąkowego ( Alopecurus pratensis ), z pręcikami wyciągniętymi w okresie kwitnienia.
Klasyfikacja naukowa
Królestwo: Rośliny
Klad : Tracheofity
Klad : Okrytozalążkowe
Klad : Jednoliścienne
Klad : Komelinidy
Zamówienie: Poale
Klad : Klad graminidów
Rodzina:
Poaceae Barnharta
Rodzaj typu
Poa
Podrodziny
Synonimy

Gramineae Juss.

Poaceae ( / rodzina p s i / ) lub Gramineae ( / ɡ r ə ˈ m ɪ n i / ) to duża i prawie wszechobecna jednoliściennych roślin kwiatowych powszechnie znanych jako trawy . Obejmuje zbożowe , bambusy i trawy naturalnych użytków zielonych oraz gatunki uprawiane na trawnikach i pastwiskach . Te ostatnie są powszechnie określane zbiorczo mianem trawy .

Z około 780 rodzajami i około 12 000 gatunków, Poaceae jest piątą co do wielkości rodziną roślin , po Asteraceae , Orchidaceae , Fabaceae i Rubiaceae .

Poaceae to najważniejsza gospodarczo rodzina roślin, dostarczająca podstawowych produktów spożywczych z udomowionych upraw zbóż , takich jak kukurydza , pszenica , ryż , jęczmień i proso , a także pasza dla zwierząt mięsnych. Dostarczają, poprzez bezpośrednie spożycie przez ludzi, nieco ponad połowę (51%) całej energii zawartej w diecie; ryż dostarcza 20%, pszenica 20%, kukurydza (kukurydza) 5,5% i inne zboża 6% [ potrzebne źródło ] . Niektórzy przedstawiciele Poaceae są wykorzystywani jako materiały budowlane ( bambus , strzecha i słoma ); inne mogą stanowić źródło biopaliwa , głównie poprzez konwersję kukurydzy na etanol .

Trawy mają puste w środku łodygi , z wyjątkiem węzłów i wąskich, naprzemiennych liści ułożonych w dwóch rzędach. Dolna część każdego liścia otacza łodygę, tworząc pochwę liściową. Liść wyrasta od nasady blaszki, co jest adaptacją pozwalającą mu radzić sobie z częstym wypasem.

użytki zielone , takie jak sawanna i preria , na których dominują trawy, stanowią 40,5% powierzchni lądowej Ziemi , z wyłączeniem Grenlandii i Antarktydy . Trawy są również ważną częścią roślinności w wielu innych siedliskach, w tym na terenach podmokłych , lasach i tundrze .

Chociaż powszechnie nazywa się je „trawami”, grupy takie jak trawy morskie , szuwary i turzyce nie należą do tej rodziny. Szuwary i turzyce są spokrewnione z Poaceae i należą do rzędu Poales , natomiast trawy morskie należą do rzędu Alismatales . Jednak wszystkie należą do grupy roślin jednoliściennych .

Opis

Schemat typowej rośliny trawiastej.
Diagram of a typical lawn grass plant.

Trawy mogą być ziołami jednorocznymi lub wieloletnimi , ogólnie o następujących cechach (galeria zdjęć może służyć jako odniesienie): Łodygi traw , zwane kukurydzianymi , są zwykle cylindryczne (rzadziej spłaszczone, ale nie trójkątne) i puste w środku, podłączony do węzłów , w których przymocowane są liście. Liście trawy są prawie zawsze naprzemienne i dystychiczne (w jednej płaszczyźnie) i mają równoległe żyły. Każdy liść jest zróżnicowany na dolną osłonkę obejmującą łodygę i blaszkę z pełnymi (tj. gładkimi) brzegami. Blaszki liściowe wielu traw są utwardzane fitolitami krzemionkowymi , które zniechęcają zwierzęta do wypasu; niektóre, takie jak trawa mieczowa , są wystarczająco ostre, aby przeciąć ludzką skórę. Błoniasty wyrostek lub grzywka włosa, zwana języczkiem , znajduje się na styku pochwy z ostrzem, zapobiegając przedostawaniu się wody lub owadów do pochwy.

Schemat kwiatostanu i schemat kwiatowy. 1 – kłębek, 2 – lemat, 3 – awn, 4 – palea, 5 – lodicule, 6 – pręciki, 7 – jajnik, 8 – style.

Kwiaty Poaceae są charakterystycznie ułożone w kłoski , z których każdy ma jeden lub więcej różyczek. Kłoski są dalej pogrupowane w wiechy lub kolce . Część kłoska, na której znajdują się różyczki, nazywa się rachilla. Kłosek składa się z dwóch (lub czasami mniej) przylistków u podstawy, zwanych kłosami , po których następuje jeden lub więcej kwiatostanów. Kwiat składa się z kwiatu otoczonego dwoma przylistkami, jednym zewnętrznym – lematem i jednym wewnętrznym – paleą . Kwiaty są zwykle hermafrodytyczne — ważnym wyjątkiem jest kukurydza , która jest głównie anemofilna lub zapylana przez wiatr, chociaż czasami odgrywają tu rolę owady. Okwiat jest zredukowany do dwóch łusek, zwanych lodicules , które rozszerzają się i kurczą , rozszerzając lemat i paleę; są one ogólnie interpretowane jako zmodyfikowane działki. Owocem traw jest ziarniak , w którym łupina nasienna jest zrośnięta ze ścianą owocu. Rumpel pęd liściasty inny niż pierwszy pęd powstały z nasion.

Wzrost i rozwój

Kwiaty trawy

Źdźbła trawy wyrastają u nasady źdźbła, a nie z wydłużonych końcówek łodyg. Ten niski punkt wzrostu wyewoluował w odpowiedzi na wypas zwierząt i umożliwia wypasanie lub koszenie traw bez poważnych uszkodzeń rośliny.

Trzy ogólne klasyfikacje pokroju wzrostu występującego w trawach: pęczkowy (zwany także caespitozą), rozłogowy i kłączowy . Sukces traw wynika częściowo z ich morfologii i procesów wzrostu, a częściowo z ich różnorodności fizjologicznej. Istnieją C3 i C4 , odnoszące się do szlaku fotosyntezy wiązania węgla. Trawy C4 mają szlak fotosyntezy powiązany ze specjalistyczną anatomią liści Kranza , co pozwala na większą efektywność wykorzystania wody , dzięki czemu są lepiej przystosowane do gorących i suchych środowisk.

Trawy C3 określane są jako trawy „pory chłodnej”, natomiast rośliny C4 są uważane za trawy „pory ciepłej”.

Chociaż wszystkie gatunki C4 należą do kladu PACMAD (patrz diagram powyżej), wydaje się, że różne formy C4 pojawiły się około dwudziestu lub więcej razy, w różnych podrodzinach lub rodzajach. Na przykład w rodzaju Aristida jeden gatunek ( A. longifolia ) to C3, ale około 300 innych gatunków to C4. Jako inny przykład można podać całe plemię Andropogoneae , które obejmuje kukurydzę , sorgo , trzcinę cukrową , „ łzy Hioba ” i trawy bluestem , wynosi C4. Około 46 procent gatunków traw to rośliny C4.

Taksonomia

Nazwę Poaceae nadał John Hendley Barnhart w 1895 r. na podstawie plemienia Poeae opisanego w 1814 r. przez Roberta Browna i rodzaju Poa opisanego w 1753 r. przez Carla Linnaeusa . Termin pochodzi od starogreckiego πόα (póa, „pasza”) .

Historia ewolucji

Trawy obejmują jedne z najbardziej wszechstronnych form życia roślinnego . Rozpowszechniły się pod koniec kredowego i odkryto skamieniałe odchody dinozaurów ( koprolity ) zawierające fitolity różnych odmian, w tym trawy spokrewnione ze współczesnym ryżem i bambusem . Trawy przystosowały się do warunków panujących w bujnych lasach deszczowych , suchych pustyniach , zimnych górach, a nawet w siedliskach pływowych i są obecnie najbardziej rozpowszechnionym rodzajem roślin; trawa jest cennym źródłem pożywienia i energii dla wszystkich gatunków dzikich zwierząt.

Kladogram pokazuje podrodziny i przybliżoną liczbę gatunków w nawiasach:

Klad PACMAD

Chloridoideae (1600)

Danthonioideae (300)

Micrairoideae (200)

Arundinoideae (50)

Panicoideae (3250)

Aristidoideae (350)

Klad BOP

Oryzoideae (110)

Bambusoideae – bambusy (1450)

Pooideae (3850)

Puelioideae (11)

Faroideae (13)

Anomochlooideae (4)

Rysunek Anomochloa marantoidea , jednego z najbardziej prymitywnych gatunków traw

Odkrycia kopalne przed 2005 rokiem wskazywały, że trawy wyewoluowały około 55 milionów lat temu. Znaleziska fitolitów trawiastych w koprolitach dinozaurów kredowych z ostatniej kredowej ( mastrychtowej ) formacji Lameta w Indiach przesunęły tę datę na 66 milionów lat wstecz. W 2011 roku odkryto, że skamieniałości z tego samego złoża należą do współczesnego plemienia ryżu Oryzeae , co sugeruje znaczne zróżnicowanie głównych linii rodowych w tym czasie.

( 2018) opisali mikroskamieniałości traw wydobyte z zębów hadrozauroida Equijubus normani z północnych Chin, datowane na etap albowy wczesnej kredy około 113–100 milionów lat temu i uznane za należące do prymitywnych linii rodowych w obrębie Poaceae, pozycja podobna do Anomochlooideae. Są to obecnie najstarsze znane skamieniałości traw.

Rozwiązano powiązania między trzema podrodzinami Bambusoideae, Oryzoideae i Pooideae w kladzie BOP: Bambusoideae i Pooideae są ze sobą bliżej spokrewnione niż z Oryzoideae. Oddzielenie to nastąpiło w stosunkowo krótkim czasie, wynoszącym około 4 miliony lat.

Według Lestera Charlesa Kinga rozprzestrzenianie się traw w późnym kenozoiku zmieniłoby wzorce ewolucji zboczy wzgórz, faworyzując zbocza, które są wypukłe w górę i wklęsłe w dół oraz pozbawione wolnej ściany . King argumentował, że było to wynikiem wolniejszego zmywania powierzchni spowodowanego dywanami trawy, co z kolei spowodowałoby stosunkowo większe pełzanie gleby .

Podziały

Istnieje około 12 000 gatunków traw w około 771 rodzajach, które są podzielone na 12 podrodzin. Zobacz pełną listę rodzajów Poaceae .

Dystrybucja

Rodzina traw jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych i najliczniejszych grup roślin na Ziemi . Trawy występują na każdym kontynencie, łącznie z Antarktydą . Włośnik antarktyczny, Deschampsia antarctica, jest jednym z zaledwie dwóch gatunków roślin występujących naturalnie na zachodnim Półwyspie Antarktycznym .

Ekologia

Kangur jedzący trawę
Trawa rozwiewana przez wiatr w kalderze Valles w Nowym Meksyku , Stany Zjednoczone

Trawy są roślinnością dominującą w wielu siedliskach, w tym na użytkach zielonych , słonych bagnach , trzcinowiskach i stepach . Występują również jako mniejsza część roślinności w prawie każdym innym siedlisku lądowym. [ potrzebne źródło ] Biomy zdominowane przez trawy nazywane są użytkami zielonymi. Jeśli policzyć tylko duże, przylegające do siebie obszary łąk, biomy te zajmują 31% powierzchni planety. Do użytków zielonych należą pampasy , stepy i prerie . Trawy stanowią pożywienie dla wielu pasących się ssaków, a także wielu gatunków motyli i ciem . Wiele gatunków zwierząt żywi się trawą jako głównym źródłem pożywienia i nazywa się zwierzętami graminiżernymi . Należą do nich bydło , owce , konie , króliki i wiele bezkręgowców , takich jak koniki polne i gąsienice wielu brązowych motyli . Trawy są również zjadane przez wszystkożerne lub nawet czasami przez zwierzęta głównie mięsożerne .

Trawy dominują w niektórych biomach , zwłaszcza na użytkach zielonych w klimacie umiarkowanym , ponieważ wiele gatunków jest przystosowanych do wypasu i ognia.

Trawy są niezwykłe, ponieważ merystem znajduje się blisko dna rośliny; w związku z tym trawy mogą szybko zregenerować się po przycięciu na szczycie. Ewolucja dużych zwierząt pasących się w kenozoiku przyczyniła się do rozprzestrzenienia się traw. Bez dużych zwierząt pasących się obszary oczyszczone przez ogień są szybko kolonizowane przez trawy, a przy wystarczającej ilości deszczu – sadzonki drzew. Drzewa ostatecznie przewyższają większość traw. Deptanie pasących się zwierząt zabija sadzonki drzew, ale nie traw.

Używa

Z ludzkiego punktu widzenia trawy są prawdopodobnie najważniejszą gospodarczo rodziną roślin. Ich znaczenie gospodarcze wynika z kilku obszarów, w tym produkcji żywności, przemysłu i trawników . Uprawia się je jako pokarm dla zwierząt domowych od 6000 lat [ potrzebne źródło ] , a ziarna traw, takich jak pszenica , ryż, kukurydza i jęczmień , są najważniejszymi roślinami spożywczymi dla ludzi . Trawy wykorzystuje się także do produkcji strzechy , papieru , paliwa , odzież , izolacje , drewno na ogrodzenia , meble , rusztowania i materiały budowlane , maty podłogowe , murawę sportową i kosze .

Wypas bydła na pastwisku w pobliżu Hradca nad Moravicą na czeskim Śląsku .

Produkcja jedzenia

Spośród wszystkich uprawianych roślin 70% to trawy. Trawy rolnicze uprawiane dla jadalnych nasion nazywane są zbożami lub ziarnami (chociaż ten ostatni termin, używany w rolnictwie, odnosi się zarówno do zbóż, jak i podobnych nasion innych gatunków roślin, takich jak gryka i rośliny strączkowe ). Trzy zboża — ryż, pszenica i kukurydza — dostarczają ponad połowę wszystkich kalorii spożywanych przez człowieka. Zboża stanowią główne źródło węglowodanów dla człowieka i być może główne źródło białka; obejmują one ryż (w Południowej i Wschodniej ), kukurydzę (w Ameryce Środkowej i Południowej ) oraz pszenicę i jęczmień (w Europie , północnej Azji i obu Amerykach ).

Trzcina cukrowa jest głównym źródłem produkcji cukru . Inne zastosowania trzciny cukrowej w żywności obejmują kiełki , pędy i kłącza , a w napojach obejmują sok z trzciny cukrowej i mleko roślinne , a także rum , piwo , whisky i wódkę .

Pędy bambusa są wykorzystywane w wielu azjatyckich potrawach i bulionach, a w supermarketach można je dostać w różnych postaciach w plasterkach, zarówno w wersji świeżej, sfermentowanej, jak i konserwowej.

Trawa cytrynowa to trawa stosowana jako zioło kulinarne ze względu na jej cytrusowy smak i zapach.

Wiele gatunków traw uprawia się jako pastwiska do żerowania lub jako paszę dla przepisanych pasz dla zwierząt gospodarskich , szczególnie w przypadku bydła , koni i owiec . Trawy takie można ścinać i przechowywać do późniejszego dokarmiania, szczególnie na zimę, w formie bel siana lub słomy , lub w silosach jako kiszonkę . Słoma (a czasami siano) może być również wykorzystywana jako ściółka dla zwierząt.

Przykładem darniotwórczej trawy wieloletniej stosowanej w rolnictwie jest Thinopyrum intermedium .

Przemysł

Trawy są wykorzystywane jako surowiec do wielu celów, w tym w budownictwie i składzie materiałów budowlanych, takich jak kolby , do izolacji, do produkcji papieru i tektury, takiej jak orientowana strukturalna płyta ze słomy . Włókno traw może być stosowane do produkcji papieru , biopaliw , włóknin oraz jako zamiennik włókien szklanych stosowanych we wzmocnionych tworzywach sztucznych. Rusztowania bambusowe są w stanie wytrzymać wiatry o sile tajfunu, które mogłyby rozbić rusztowania stalowe. Większe bambusy i Arundo donax mają grube kukurydziany, które można wykorzystać w sposób podobny do drewna, Arundo jest używane do produkcji stroików do instrumentów dętych drewnianych , a bambus jest używany do niezliczonych narzędzi.

Phragmites australis (trzcina pospolita) jest ważna do pokrycia strzechą i budowy ścian domów w Afryce. Trawy wykorzystuje się w systemach uzdatniania wody , ochronie terenów podmokłych i rekultywacji gruntów oraz w celu zmniejszenia erozyjnego wpływu spływu miejskich wód burzowych.

Zastosowanie trawnikowe i ozdobne

Trawnik przed budynkiem

Trawy są główną rośliną wykorzystywaną w trawnikach, a same pochodzą z wypasanych użytków zielonych w Europie. [ potrzebne źródło ] Stanowią także ważny sposób kontroli erozji (np. wzdłuż poboczy dróg), szczególnie na pochyłym terenie. [ potrzebne źródło ] Trawiaste trawniki stanowią ważne pokrycie nawierzchni do gry w wielu dyscyplinach sportowych, w tym w piłce nożnej , futbolu amerykańskim , tenisie , golfie , krykiecie , softballu i baseballu .

Trawy ozdobne, takie jak wieloletnie trawy kępowe , są wykorzystywane w wielu stylach projektowania ogrodów ze względu na ich liście, kwiatostany i główki nasienne. Są często stosowane w naturalnym kształtowaniu krajobrazu , kserowaniu oraz stabilizacji zboczy i plaż we współczesnym kształtowaniu krajobrazu, ogrodnictwie dzikich zwierząt i ogrodnictwie rodzimych roślin . [ potrzebne źródło ] Wykorzystuje się je jako ekrany i żywopłoty.

Trawa sportowa

Trawiaste boiska, pola i boiska to tradycyjne nawierzchnie do gry w wielu dyscyplinach sportowych , w tym w futbolu amerykańskim , piłce nożnej , baseballu , krykiecie , golfie i rugby . Nawierzchnie trawiaste są czasami wykorzystywane do wyścigów konnych i gry w tenisa . Rodzaj pielęgnacji i gatunek użytej trawy mogą być ważnymi czynnikami w przypadku niektórych sportów, a mniej krytycznymi w przypadku innych. W niektórych obiektach sportowych, m.in. w halach kopułowych i innych miejscach, w których utrzymanie boiska trawiastego byłoby trudne, można zastąpić trawę sztuczna trawa , substytut trawy syntetycznej.

Krykiet

Szara strefa to aktualnie używane boisko do krykieta . Równolegle znajdują się inne boiska w różnym stanie przygotowania, które można wykorzystać w innych meczach.

W krykiecie boisko to pas starannie skoszonej i zwiniętej trawy, na którym gracz gra w kręgle. W dniach poprzedzających mecz jest ona wielokrotnie koszona i zwijana, aby uzyskać bardzo twardą, płaską powierzchnię, na której piłka może się odbijać.

Golf

Trawa na polach golfowych jest utrzymywana w trzech różnych warunkach: nierówna , toru wodnego i greenu . Trawa na torze wodnym jest krótko i równomiernie koszona, co pozwala graczowi na czyste uderzenie piłki. Gra na nierównym podłożu jest wadą, ponieważ wysoka trawa może wpływać na lot piłki. Trawa na greenie jest najkrótsza i najbardziej równa, co idealnie pozwala piłce płynnie toczyć się po powierzchni. Cały przemysł kręci się wokół rozwoju i sprzedaży odmian traw darniowych.

Tenis

W tenisie trawa rośnie na bardzo ubitej glebie, a odbicie piłki tenisowej może się różnić w zależności od stanu trawy, czasu jej niedawno koszenia oraz zużycia po niedawnej grze. [ potrzebne źródło ] Nawierzchnia jest bardziej miękka niż twarde korty i glina (inne nawierzchnie tenisowe), więc piłka odbija się niżej, a gracze muszą szybciej dosięgnąć piłki, co skutkuje innym stylem gry, który może odpowiadać niektórym graczom bardziej niż innym. [ potrzebne źródło ] Do najbardziej prestiżowych kortów do tenisa trawiastego na świecie należy Centre Court na Wimbledonie w Londynie, na którym odbywa się finał corocznych Mistrzostw Wimbledonu w Anglii, jednego z czterech turniejów Wielkiego Szlema .

Trawy ważne gospodarczo

Rośliny zbożowe
Rośliny liściaste i łodygowe
Trawy trawnikowe
Trawy ozdobne ( ogrodnicze )
Organizmy modelowe

Wiele traw to gatunki inwazyjne, które uszkadzają naturalne ekosystemy, w tym formy Phragmites australis , które pochodzą z Eurazji, ale rozprzestrzeniły się na cały świat.

Rola w społeczeństwie

Dom pokryty trawą na Islandii
Typowa trawa spotykana na łąkach

Trawy od dawna mają znaczenie w społeczeństwie ludzkim. Od tysięcy lat uprawia się je jako paszę dla ludzi i zwierząt domowych . Podstawowym składnikiem piwa jest zwykle jęczmień lub pszenica, które wykorzystuje się w tym celu od ponad 4000 lat.

W niektórych miejscach, zwłaszcza na obszarach podmiejskich , utrzymanie trawnika jest oznaką odpowiedzialności właściciela domu za ogólny wygląd okolicy. Jedna praca przypisuje utrzymanie trawnika:

...pragnienie mobilności w górę i jej manifestacja na trawniku. Jak ujęła to bez ogródek Virginia Jenkins, autorka książki The Lawn : „Amerykanie z wyższej klasy średniej naśladowali społeczeństwo arystokratyczne z własnymi małymi, na wpół wiejskimi posiadłościami”. Ogólnie rzecz biorąc, trawnik był jednym z głównych punktów sprzedaży tych nowych domów podmiejskich, ponieważ zmienił oznaczenia klas społecznych z równości i wszechobecności domów miejskich połączonych z ulicami z oznaczeniem „zdrowej” przestrzeni zielonej przez wyższą klasę średnią oraz symbol stanu, czyli trawnik przed domem.

W społecznościach dotkniętych suszą podlewanie trawników może być ograniczone do określonych pór dnia lub dni tygodnia. Wiele amerykańskich gmin i stowarzyszeń właścicieli domów posiada przepisy wymagające utrzymywania trawników zgodnie z określonymi specyfikacjami, karząc tych, którzy pozwalają trawie na zbyt długi wzrost.

Zapach świeżo skoszonej trawy wytwarza głównie cis-3-Hexenal .

Niektóre popularne aforyzmy dotyczą trawy. Na przykład:

  • „Trawa jest zawsze bardziej zielona po drugiej stronie” sugeruje, że alternatywny stan rzeczy zawsze będzie wydawał się lepszy od naszego.
  • „Nie pozwól, żeby trawa rosła pod twoimi stopami” mówi komuś, żeby się ruszał.
  • Wąż w trawie” oznacza ukryte niebezpieczeństwa.
  • „Kiedy walczą słonie , cierpi trawa” – opowiada o przypadkowych osobach, które znalazły się w krzyżowym ogniu.

Ludowy mit na temat trawy głosi, że nie rośnie tam, gdzie nastąpiła gwałtowna śmierć.

Galeria obrazów

Zobacz też

Linki zewnętrzne