Rodzina turzycy, licząca około 5500 gatunków i 90 rodzajów na całym świecie, jest trzecią co do wielkości rodziną jednoliściennych. Unikalne połączenie cech morfologicznych i kariotypowych przyczynia się do szybkiej ewolucji i dywersyfikacji, a także wysokiego poziomu endemizmu w niektórych grupach.
Cechy morfologiczne i cechy rodziny
Trzyżyca wygląda jak trawa. Coraz więcej jest dowodów na to, że najbliższymi krewnymi turzycy są szuwary. Obie rodziny mają chromosomy o bardzo osobliwej budowie. Centromery, punkty przyłączenia włókien wrzeciona podczas mejozy, nie są zlokalizowane w jednym miejscu w pobliżu środka, ale są rozmieszczone rozproszone wzdłuż długości chromosomów. Zarówno turzyce, jak i szuwary mają pyłek, który rozprzestrzenia się w postaci tetrad. Obie rodziny również mają taką samą liczbę liści w rzędzie.
Łodygi turzycy są często trójkątne, w większości pełne, podczas gdy źdźbła trawy nigdy nie są trójkątne – zwykle są puste. Większość turzycymają morfologiczny wygląd bylin zielnych o włóknistych korzeniach, trójkątnych łodygach i trzyrzędowych liściach. Wiele gatunków ma kłącza o różnej długości; w wielu z nich kłącza są ważnymi organami do przechowywania składników odżywczych. Turzyce różnią się wielkością, od maleńkich roślin o wysokości poniżej 1 centymetra po gigantyczne papirusy, które mogą osiągnąć nawet pięć metrów.
Klasyfikacja turzycy
Nowoczesne systemy klasyfikacji dzielą rodzinę turzycy na 2-4 podrodziny. Podział rodziny na dwie podrodziny dawałby podrodzinę turzyc (zazwyczaj z kwiatami hermafrodytycznymi) i podrodzinę turzyc (z kwiatami jednopłciowymi). Jednak wielu botaników uważa ten podział za raczej abstrakcyjny.
Naukowcy dzielą turzycę na cztery podrodziny w ten sposób:
- Sytye. Jest to największa podrodzina, zawierająca około 70 rodzajów i 2400 gatunków. Przedstawiciele zazwyczaj mają idealne kwiaty w prostych kłosach z licznymi spiralnie ułożonymi lub dwurzędowymi łuskami.
- Podrodzina turzycowatych Caricoideae. Kolejna co do wielkości podrodzina liczy 2100 gatunków, rozproszonych tylko wśród 5 rodzajów i charakteryzuje się jednopłciowymi kwiatami w kłoskach zamkniętych w pędach.
- Podrodzina Sclerioideae zawiera około 14 rodzajów i 300 gatunków; jej kwiaty są również jednopłciowe, ale owoc nie jest pokryty podobnym pędem.
- Podrodzina Mapanioideae. Istnieje około 170 gatunków w 14 rodzajach. Silnie zredukowane kwiaty jednopłciowe są gęsto zgrupowane w taki sposób, aby imitowały pojedynczy kwiat, tzwpseudonthium.
Dystrybucja i różnorodność
Trzyżyca zawiera około 5000 gatunków i, w zależności od zastosowanej klasyfikacji, od 70 do 115 rodzajów. Rośliny są rozmieszczone na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy. Podczas gdy duża liczba gatunków występuje w regionach arktycznych, umiarkowanych i tropikalnych, różnorodność rodzajów jest znacznie większa w regionach tropikalnych. Wiele gatunków turzycy występujących na północnych szerokościach geograficznych ma rozmieszczenie okołobiegunowe. Gatunki występujące w tropikalnych lub ciepłych regionach o umiarkowanym klimacie, inne niż te, które są szeroko rozpowszechnionymi chwastami rolniczymi, są zazwyczaj ograniczone do jednego kontynentu.
Ekologiczna różnorodność turzycy jest ogromna: gatunki występują w prawie wszystkich siedliskach, z wyjątkiem ekstremalnych pustyń oraz ekosystemów morskich i głębinowych. Większość gatunków z rodziny turzycowatych to jednak rośliny o słonecznych lub wilgotnych siedliskach (świeże i słone bagna, brzegi stawów i jezior, łąki, mokre łąki i sawanny oraz mokra tundra). Gatunki preferujące obszary nasłonecznione można znaleźć również w sztucznie utworzonych siedliskach, takich jak rowy i brzegi kanałów. Wiele odmian turzycy występuje w runie różnych typów lasów (zarówno umiarkowanych, jak i tropikalnych). Niektóre są przystosowane do wyspecjalizowanych siedlisk, w tym wydm, jezior i strumieni słodkowodnych oraz skał.
Poniżej znajdują się niektórzy przedstawiciele rodziny turzyc, z których większość rośnie w całej Rosji:
- Szczet;
- cobresia;
- pospolita trawa miecza;
- jerzyca;
- trawa bawełniana;
- schenoplexus;
- pełne;
- fimbristilis;
- cyper.
Ekologia rodzinna
Ekologiczne znaczenie turzycy jest niezwykle duże. Często są dominującymi składnikami wielu biomów. W związku z tym mają kluczowe znaczenie dla produktywności pierwotnej i wielu aspektów ciągłej cyrkulacji wody w atmosferze, tj. parowania, transpiracji, kondensacji, opadów i spływu. Owoce, a czasem pędy, a także bulwy turzyc są ważnym pokarmem dla wielu zwierząt wodnych i ziemnowodnych. Duże drzewostany turzyc są również krytyczne jako kryjówki dla wielu ssaków.
Turzyce są nie tylko ważnymi składnikami zrównoważonych zbiorowisk gleb bagiennych, ale także odgrywają ważną rolę w ich sukcesji. Wiele gatunków jednorocznych i wieloletnich turzyc jest pierwszymi kolonizatorami na martwej glebie nowo powstałych biomów. W dojrzałych glebach bagiennych gatunki te są zastępowane przez wieloletnich przedstawicieli. Nasiona turzycy mogą być wprowadzane do nowych siedlisk przez rozprzestrzenianie, zwykle przez ptaki. Jednak wiele gatunków, zwłaszcza tych, które przechodzą cykliczne okresy wysychania, ma „uśpione” żywotne nasiona, które utrzymują się w glebie jako bank nasion. Roślinność takich gleb jest odmładzana z banku nasion doodpowiednie warunki, zamiast polegać wyłącznie na przesiedleniu.
Znaczenie gospodarcze
Rodzina turzycy nie może pochwalić się wieloma rodzajami użytecznych upraw. Spośród nich zdecydowanie najważniejsze są chiński kasztan wodny i chufas lub orzechy tygrysie, odmiany turzycy żółtego orzecha włoskiego uprawiane głównie w Afryce. U obu gatunków części jadalne to podziemne bulwy. W regionach borealnych i górskich gatunki turzycy są często ważnymi roślinami wypasowymi, a nawet mogą być uprawiane, tak jak łąki niektórych gatunków turzycy na Islandii.
Na całym świecie wiele gatunków turzycy ma znaczenie regionalne w wyplataniu koszyków, sitodruku, a nawet sandałach ze względu na ich twarde, włókniste łodygi i liście. Takie rośliny są uprawiane w Indiach. Rdzenni mieszkańcy jeziora Titicaca w Andach używają turzycy do budowy małych łodzi zwanych balsamami. Niektóre duże, szybko rosnące turzyce bagienne są uprawiane w stawach i przydomowych oczyszczalniach ścieków ze względu na ich zdolność do wchłaniania nadmiaru składników odżywczych, zwłaszcza fosforu i azotu.
