Vodna leča (Lemnaceae) — najmanjše plavajoče sladkovodne rastline
Vodna leča (Lemnaceae): neverjetne najmanjše plavajoče sladkovodne rastline — biologija, vrste, razmnoževanje in mikrosvet z rekordnim cvetom Wolffia.
Kačja čebula, vodna leča ali bajorski koren so sladkovodne vodne rastline. Plavajo v stoječih ali počasi tekočih sladkih vodah in mokriščih. Obstaja pet rodov s skupno 33 do 38 vrstami. Pomembno je omeniti, da se taksonomsko obravnava družina pogosto pojavlja tudi kot poddružina v družini Araceae (po novejših klasifikacijah), vendar se v splošni rabi še vedno uporablja ime Lemnaceae.
Dokaj preprosta zgradba
Te rastline so zelo preproste: nimajo očitnega stebla ali tipičnih listov. Večji del vsake rastline je majhna, ploščata organizirana struktura — pogosto jo imenujemo talus ali frond (pri nekaterih tudi "ličaj"). Talus je debel le nekaj celic in pogosto vsebuje zračne žepe, ki pomagajo plavati na vodni površini ali tik pod njo. Nekatere vrste nimajo korenin sploh, druge imajo eno preprosto korenino (npr. vrste rodu Lemna), medtem ko imajo spet druge več korenin (npr. Spirodela). Najmanjše vrste rodu Wolffia so skoraj popolnoma brez korenin.
Velikost in videz
Razpon velikosti je velik: nekatere osebke merijo manj kot milimeter (najmanjše Wolffia), druge pa lahko dosežejo več milimetrov do nekaj centimetrov v premeru (npr. Spirodela). Zaradi svoje majhnosti lahko tvorijo gosto zeleno preprogo po vodni površini.
Razmnoževanje
Razmnoževanje je običajno z nespolnim razmnoževanjem: rastlina se razmnožuje vegetativno z brstenjem — nastajajo nove taluse iz obstoječih, kar omogoča hitro kolonizacijo. Občasno se pojavi tudi spolno razmnoževanje. Pri tem se pojavijo zelo drobni cvetovi; ti cvetovi imajo običajno dve paličici in pestič. Iz oplojenega cveta nastane seme v zračni vrečki, ki lahko plava in prispeva k razširjanju. Cvet kačjega pastirja iz rodu Wolffia je najpogosteje naveden kot najmanjši znani cvet, dolg le okoli 0,3 mm.
Prilagoditve in življenjski cikel
Nekatere vrste razvijejo posebna preživetvena telesa, imenovana turioni, ki potonejo na dno v hladnejših pogojih in spomladi ponovno naraščajo — to je pomembno pri zimo trajajočih populacijah na zmernih območjih. Vodne leče uspevajo v hranilno bogatih, eutrofnih vodah, kjer hitro izkoriščajo razpoložljiv dušik in fosfor; v zelo revnih ali zelo onesnaženih vodah pa so manj uspešne.
Ekološka vloga in pomene
Ekološko: vodne leče so pomemben vir hrane za ptice (npr. race), ribe in nekatere vodne brezvretenčarje. Zaradi hitre rasti lahko močno zmanjšajo svetlobo v vodi, kar vpliva na podvodne rastline in kisik v vodi — v gostih preprogah lahko pride do upada kisika in posrednih škodljivih učinkov. Hkrati so pomembne pri zadrževanju hranil v ekosistemu in lahko omejijo razrast prostoživečih alg z intenzivnim vsrkavanjem dušika in fosforja.
Uporaba v praksi: vodna leča je predmet raziskav zaradi:
- hitre rasti in visoke vsebnosti beljakovin — kot potencialna hranilna kultura za živinorejo ali celo ljudi v nekaterih kulturah;
- uporabe v phytoremediation (čiščenju odpadnih voda) — izločanje in vsrkavanje hranil in težkih kovin iz vode;
- možnosti za proizvodnjo biomase za biogoriva in druge biotehnološke aplikacije.
Prepoznavanje in nadzor v vrtnih ribnikih
V nasadih in vrtnih ribnikih je vodna leča pogosto nezaželena, ker hitro prekrije površino. Nadzor lahko vključuje:
- mehanično odstranjevanje z mrežami ali zajemanjem;
- zmanjšanje vnosa gnojil in organskih snovi v vodo (preprečevanje eutrofikacije);
- uvajanje vrst rib ali živali, ki jo jedo (nekatere ribe, rac ali koi);
- lokalno zaporo sončne svetlobe (senčenje), kar upočasni rast.
Zaključek
Vodna leča (Lemnaceae) so posebna skupina izjemno preprostih, a ekološko pomembnih slatkovodnih rastlin. Njihova hitra rast, prilagodljivost in zmožnost očiščevanja hranil jih naredi za zanimive tako z vidika ekologije kot tudi možnih praktičnih uporab, hkrati pa lahko v določenih okoliščinah povzročijo težave v vodnih sistemih in vrtnih ribnikih.
Posamezne rastline kačjega lista (Lemna gibba) v stranskem pogledu in od spodaj kažejo, kako preproste so te rastline.
Ekologija kačjih pastirjev
Pridobivanje hranil je dejavnik za vodne rastline. Račje rastline so običajno v rodovitnih, celo evtrofnih razmerah. Razširijo jih lahko vodne ptice in mali sesalci z nogami in telesi ter z gibanjem vode. V vodah s stalnimi tokovi ali prelivanjem se rastline prenašajo po vodnih kanalih in ne rastejo tako gosto. Na nekaterih mestih se rastline močno razmnožijo zaradi vremenskih razmer, ko je pretok vode majhen. Takrat jih odnese deževno obdobje.
Kačji pastir je pomemben vir visokobeljakovinske hrane za vodne ptice. Vsebuje več beljakovin kot soja. Drobne rastline zagotavljajo kritje številnim majhnim vodnim vrstam. Ribogojne vrste, kot so breguljke, in ribe, kot so modrasi, uporabljajo rastline kot zatočišče.
Rastline lahko odstranjujejo nitrate, če se gojijo, kačji pastirji pa so pomembni v procesu bioremediacije, saj hitro rastejo in absorbirajo odvečna mineralna hranila, zlasti dušik in fosfate. Zaradi tega se jih obravnava kot čistilce vode z neizkoriščeno vrednostjo.
Kačji pastir se lahko uporablja za čiščenje odpadnih voda za zajemanje toksinov in nadzor vonjav. Če se za odstranjevanje toksinov vzdržuje preproga iz račje zelene rastline, preprečuje tudi razvoj alg in nadzoruje razmnoževanje komarjev.
Te rastline imajo lahko tudi vlogo pri ohranjanju vode, saj pokrov račje kobilice zmanjša izhlapevanje vode v primerjavi s podobno velikim vodnim telesom s čisto površino.
Raziskave in uporaba
Julija 2008 je Skupni inštitut za genome ameriškega ministrstva za energijo (DOE) objavil, da je program Skupnosti za sekvenciranje financiral sekvenciranje genoma orjaške račje kuge, Spirodela polyrhiza. To je bil prednostni projekt DOE v letu 2009. Raziskava naj bi olajšala nove programe za biomaso in bioenergijo.
Kačji pastir je dober kandidat za biogorivo, saj hitro raste, na enoto površine proizvede pet- do šestkrat več škroba kot koruza in ne prispeva h globalnemu segrevanju. V nasprotju s fosilnimi gorivi kačja meta odstranjuje ogljikov dioksid iz ozračja, namesto da bi ga dodajala.
Kačji pastir filtrira onesnaževala (bakterije, dušik, fosfate) iz naravnih vodnih teles, mokrišč in odpadne vode.
· 
Navadna račja kuga v Galiciji, Španija
· 
Lemna minor
· 
Lemna trisulca
· 
Lemna gibba
· 
Spirodela polyrhiza
· 
Voda, porasla z račjo modrino, obrobljena z več plešastimi cipresami
· 
Račke in kačji pastirji
· 
Gojenje račje zelene rastline v testni napravi za proizvodnjo hrane za živali.
Sorodne strani
- Fitoremediacija
Vprašanja in odgovori
V: Kaj so kačji travniki?
O: Kačji pastirji so sladkovodne vodne rastline, ki plavajo v stoječih ali počasi tekočih sladkih vodah in mokriščih.
V: Koliko je rodov kačjih pastirjev?
O: Obstaja pet rodov kačjih pastirjev.
V: Kakšna je zgradba rastline kačjega pastirja?
O: Večina vsake rastline kačjega pastirja je majhna organizirana struktura "talusa" ali "lišaja", ki je debela le nekaj celic. Pogosto ima zračne žepke in plava na vodni površini ali pod njo. Nekatere nimajo korenin, nekatere pa imajo eno ali več preprostih koreninic.
V: Kako se razmnožujejo kačji pastirji?
O: Kačji pastirji se običajno razmnožujejo nespolno z brstenjem. Za spolno razmnoževanje občasno tvorijo tri drobne cvetove, ki imajo dve paličici in pestič. Pri tem razmnoževanju nastane seme v zračni vrečki, ki plava.
V: Koliko vrst kačjih pastirjev obstaja?
O: Obstaja od 33 do 38 vrst kačjih pastirjev.
V: Kateri rod kačjih pastirjev ima najmanjši cvet?
O: Najmanjši znani cvet je iz rodu kačjih pastirjev Wolffia, ki je dolg le 0,3 mm.
V: Katera je najbolj opazna značilnost, ki manjka rastlini kačjega pastirja?
O: Rastline kačjih pastirjev nimajo vidnega stebla ali listov.
Iskati