Grīšļu dzimta ar aptuveni 5500 sugām un 90 ģintīm visā pasaulē ir trešā lielākā viendīgļlapu dzimta. Unikālā morfoloģisko un kariotipisko pazīmju kombinācija veicina strauju evolūciju un dažādošanu, kā arī augstu endēmisma līmeni dažās grupās.
Ģimenes morfoloģiskās pazīmes un īpašības
Griss izskatās kā zāle. Ir zināms arvien vairāk liecību, ka grīšļu tuvākie radinieki ir meldri. Abām ģimenēm ir hromosomas ar ļoti savdabīgu struktūru. Centromēri, vārpstas šķiedru piestiprināšanas punkti meiozes laikā, nav lokalizēti vienā vietā netālu no vidus, bet gan ir izkliedēti visā hromosomu garumā. Gan grīšļiem, gan meldriem ir ziedputekšņi, kas izkliedējas tetradu veidā. Abām ģimenēm vienā rindā ir arī vienāds lapu skaits.
Gršs kāti bieži ir trīsstūrveida, pārsvarā cieti, savukārt zāles stublāji nekad nav trīsstūrveida - tie parasti ir dobi. Lielākā daļa grīšļair morfoloģisks izskats zālaugu daudzgadīgiem augiem ar šķiedrainām saknēm, trīsstūrveida kātiem un trīsrindu lapām. Daudzām sugām ir dažāda garuma sakneņi; vairākās no tām sakneņi ir svarīgi orgāni barības vielu uzglabāšanai. Grīšļu izmēri ir dažādi, sākot no sīkiem augiem, kuru augstums ir mazāks par 1 centimetru, līdz milzīgiem papirusiem, kas var sasniegt piecus metrus.
Grīšļa klasifikācija
Mūsdienu klasifikācijas sistēmas dala grīšļu dzimtu 2-4 apakšdzimtās. Sadalot ģimeni divās apakšdzimtās, tiktu izveidota grīšļu apakšdzimta (parasti ar hermafrodītiem ziediem) un grīšļu apakšdzimta (ar viendzimuma ziediem). Tomēr daudzi botāniķi šo iedalījumu uzskata par diezgan abstraktu.
Zinātnieki iedala grīšļus četrās apakšdzimtās šādi:
- Sytye. Šī ir lielākā apakšdzimta, kurā ir aptuveni 70 ģintis un 2400 sugas. Pārstāvjiem parasti ir ideāli ziedi vienkāršās smailēs ar daudzām spirālveida vai divu rindu zvīņām.
- Grīšļu apakšdzimta Caricoideae. Nākamajā lielākajā apakšdzimtā ir 2100 sugas, kas izkaisītas tikai starp 5 ģintīm, un tai raksturīgi viendzimuma ziedi vārpās, kas ietverti dzinumos.
- Sclerioideae apakšdzimtā ir aptuveni 14 ģintis un 300 sugas; tā ziedi arī ir viendzimuma, bet augļus nesedz līdzīgs dzinums.
- Mapanioideae apakšdzimta. Ir aptuveni 170 sugas 14 ģintīs. Spēcīgi reducētie viendzimuma ziedi ir blīvi sagrupēti tā, lai atdarinātu vienu ziedu, t.s.pseidontijs.
Izplatīšana un daudzveidība
Gršs satur aptuveni 5000 sugu un, atkarībā no izmantotās klasifikācijas, no 70 līdz 115 ģintīm. Augi ir izplatīti visos kontinentos, izņemot Antarktīdu. Lai gan arktiskajos, mērenajos un tropiskajos reģionos pastāv liels skaits sugu, ģinšu daudzveidība ir daudz lielāka tropiskajos reģionos. Daudzām ziemeļu platuma grādos sastopamajām grīšļu sugām ir apļveida izplatība. Tropiskajos vai siltos mērenajos reģionos sastopamās sugas, izņemot tās, kas ir plaši izplatītas lauksaimniecības nezāles, parasti ir sastopamas tikai vienā kontinentā.
Grīšļu ekoloģiskā daudzveidība ir milzīga: sugas ir sastopamas gandrīz visos biotopos, izņemot ekstrēmos tuksnešos, jūras un dziļjūras ekosistēmas. Tomēr lielākā daļa grīšļu dzimtas sugu ir saulainu vai mitru biotopu augi (svaigi un sāļi purvi, dīķu un ezeru krasti, zālāji, mitras prērijas un savannas un mitra tundra). Sugas, kas dod priekšroku saulainām vietām, ir sastopamas arī mākslīgi izveidotos biotopos, piemēram, grāvjos un kanālu krastos. Dažādu veidu (gan mēreno, gan tropisko) mežu pamežā sastopamas daudzas grīšļu šķirnes. Daži no tiem ir pielāgoti specializētiem biotopiem, tostarp smilšu kāpām, saldūdens ezeriem un strautiem, kā arī akmeņiem.
Zemāk daži grīšļu dzimtas pārstāvji, no kuriem lielākā daļa aug visur Krievijā:
- bulrush;
- cobresia;
- parastā zobenzāle;
- grīšs;
- kokvilnas zāle;
- schenoplexus;
- pilns;
- fimbristilis;
- cyperus.
Ģimenes ekoloģija
Grīšļa ekoloģiskā nozīme ir neparasti augsta. Tās bieži ir daudzu biomu dominējošās sastāvdaļas. Tādējādi tie ir ļoti svarīgi primārajai produktivitātei un daudziem nepārtrauktas ūdens cirkulācijas atmosfērā aspektiem, t.i., iztvaikošana, transpirācija, kondensācija, nokrišņi un notece. Augļi un dažreiz arī dzinumi, kā arī grīšļu bumbuļi ir svarīga barība daudziem ūdens un amfībijas dzīvniekiem. Lielas grīšļu audzes ir svarīgas arī kā slēptuves daudziem zīdītājiem.
Grīši ir ne tikai svarīgas ilgtspējīgu purvainu augsnes kopienu sastāvdaļas, bet arī tām ir svarīga loma to pēctecībā. Daudzas viengadīgo un daudzgadīgo grīšļu sugas ir pirmie kolonizatori jaunizveidoto biomu nedzīvajā augsnē. Nobriedušās purvainās augsnēs šīs sugas aizstāj ar daudzgadīgiem pārstāvjiem. Grīšļa sēklas var ieviest jaunos biotopos, izkliedējot, parasti putni. Tomēr daudzām sugām, īpaši tām, kurām ir cikliski izžūšanas periodi, ir "aktīvās" dzīvotspējīgas sēklas, kas saglabājas augsnē kā sēklu banka. Šādu augšņu veģetācija tiek atjaunota no sēklu bankas līdzpiemērotus nosacījumus, nevis pilnībā paļauties uz pārvietošanu.
Ekonomikas nozīme
Grīšļu dzimta nevar lepoties ar lielu skaitu derīgo kultūru veidu. No tiem vissvarīgākie ir ķīniešu ūdenskastaņi un čufas jeb tīģerrieksti, dzelteno valriekstu grīšļu šķirnes, ko audzē galvenokārt Āfrikā. Abām sugām ēdamās daļas ir pazemes bumbuļi. Boreālajos un kalnu reģionos grīšļu sugas bieži ir nozīmīgi ganību augi, un tās var pat kultivēt, piemēram, dažu grīšļa sugu pļavās Islandē.
Visā pasaulē daudzas grīšļu sugas ir reģionālas nozīmes grozu aušanā, sietu gatavošanā un pat sandalēs to izturīgo, šķiedraino stublāju un lapu dēļ. Šādus augus audzē Indijā. Vietējie iedzīvotāji Titikakas ezerā Andos izmanto grīšļus, lai būvētu mazas laivas, ko sauc par balzāmiem. Dažas lielas, ātri augošas mitrāju grīšļus audzē dīķos un sadzīves notekūdeņu attīrīšanas tvertnēs, lai tās varētu absorbēt liekās barības vielas, īpaši fosforu un slāpekli.
