Rzęsowate (Lemnaceae) — kaczeniec i soczewica wodna: definicja i cechy
Poznaj Rzęsowate (Lemnaceae): kaczeniec i soczewica wodna — budowa, rozmnażanie i ciekawostki o najmniejszych kwiatach świata.
Rzęsowate (Lemnaceae) — znane potocznie jako kaczeniec, soczewica wodna lub bagno zwyczajne — to niewielkie, pływające słodkowodne rośliny wodne. Występują na stojących lub wolno płynących wodach słodkich oraz na terenach podmokłych. Istnieje pięć rodzajów, w sumie 33 do 38 gatunków, różniących się wielkością i szczegółami morfologicznymi.
Cechy morfologiczne
Rzęsowate są bardzo prostymi organizmami roślinnymi. Zamiast wyraźnej łodygi i liści tworzą płaskie, mięsiste plechy — tzw. fronds lub plechy (ang. thallus) — zwykle tylko kilka komórek grubości. Plechy mogą pływać na powierzchni lub znajdować się tuż pod nią. W wielu gatunkach występują komory powietrzne (aerenchyma), które ułatwiają unoszenie się na wodzie.
Stopień zróżnicowania korzeni jest zmienny: niektóre rzęsowate są całkowicie bezkorzeniowe (np. niektóre gatunki z rodzaju Wolffia), inne mają po jednym prostym korzonku przypadającym na plechę (typowe dla rodzaju Lemna), a jeszcze inne — kilka włosowatych korzeni (np. Spirodela).
Rozmnażanie
Dominującą formą rozmnażania jest bezpłciowe pączkowanie — nowa plecha wyrasta z plechy macierzystej i odrywa się jako odrębny element pływający. Sporadycznie występuje rozmnażanie płciowe: rośliny wytwarzają bardzo zredukowane, drobne kwiaty, zwykle w grupach lub osłonkach. Te kwiaty mają najczęściej dwa pręciki i jeden słupek; po zapyleniu mogą powstać owoce i nasiona, które unoszą się na wodzie, ułatwiając rozprzestrzenianie się. Najmniejszym znanym kwiatem jest kwiat kacznicy z rodzaju Wolffia, mierzący zaledwie około 0,3 mm.
Różnice między rodzajami
- Spirodela — zwykle większe plechy, kilka korzeni; tworzy zwarte skupiska.
- Lemna — popularny kaczeniec, plechy średniej wielkości, zwykle z jednym korzonkiem.
- Wolffia — najmniejsze rośliny kwiatowe na Ziemi, zwykle bez korzeni; plechy wielkości ułamków milimetra.
- Wolffiella i Landoltia — drobne formy o cechach pośrednich.
Występowanie i rola ekologiczna
Rzęsowate występują na wszystkich kontynentach z wyjątkiem obszarów polarnych, najczęściej w wodach stojących, ciekach o małym przepływie, stawach, oczkach wodnych i mokradłach. Dzięki szybkiemu wzrostowi mogą tworzyć zwarte dywany na powierzchni wody, co ma zarówno skutki pozytywne (chronienie wody przed nadmiernym nagrzewaniem, stabilizacja mikrośrodowiska), jak i negatywne (ograniczenie napływu światła do głębszych warstw, zmniejszenie stężenia tlenu, co może szkodzić rybom i innym organizmom).
Ze względu na szybkie pochłanianie składników odżywczych rzęsowate bywają wykorzystywane w oczyszczaniu ścieków i remediacji zbiorników, lecz jednocześnie mogą kumulować metale ciężkie i zanieczyszczenia.
Zastosowania i znaczenie gospodarcze
Rzęsowate mają kilka praktycznych zastosowań:
- bioremediacja i oczyszczanie ścieków — usuwanie azotu i fosforu,
- pasza dla zwierząt — wysokobiałkowa biomasa używana jako dodatek do karmy,
- żywność — niektóre gatunki Wolffia są spożywane w niektórych regionach Azji jako źródło białka i składników odżywczych,
- badania naukowe — modelowe organizmy w badaniach ekologii, fizjologii i biotechnologii,
- potencjalne surowce energetyczne — badane są możliwości wykorzystania biomasy rzęsowatych do produkcji biopaliw.
Przy wykorzystaniu rzęsowatych należy uwzględniać ryzyko gromadzenia toksyn i zanieczyszczeń w masie roślinnej oraz wpływ na lokalne ekosystemy przy masowym rozwoju roślin.
Podsumowanie
Rzęsowate to proste, lecz ekologicznie i gospodarczo istotne rośliny pływające. Charakteryzują się zredukowaną budową plechy, szybką reprodukcją wegetatywną oraz zdolnością do tworzenia zwartych dywanów na powierzchni wód słodkich. Dzięki tym cechom mają szerokie zastosowanie, ale mogą też wpływać negatywnie na stan wodnych ekosystemów, jeśli ich rozwój jest nadmierny.
Pojedyncze rośliny kaczeniec (Lemna gibba) w widoku z boku i od dołu pokazują jak proste są to rośliny.
Ekologia kaczek
Pozyskiwanie składników odżywczych jest czynnikiem wpływającym na rośliny wodne. Chwasty kacze występują zwykle w warunkach żyznych, a nawet eutroficznych. Mogą być roznoszone przez ptactwo wodne i małe ssaki na ich nogach i ciałach, a także przez poruszającą się wodę. W wodach o stałym prądzie lub przelewie, rośliny są przenoszone w dół kanałów wodnych i nie rosną tak gęsto. W niektórych miejscach, pogoda powoduje, że rośliny rozmnażają się bardzo, gdy przepływ wody jest niski. Następnie są one przenoszone, gdy następują okresy deszczowe.
Kaczeniec jest ważnym wysokobiałkowym źródłem pokarmu dla ptactwa wodnego. Zawiera więcej białka niż soja. Te drobne rośliny stanowią osłonę dla wielu małych gatunków wodnych. Gatunki wodne, takie jak żaby trawne i ryby, takie jak miętusy, wykorzystują te rośliny jako schronienie.
Rośliny te mogą usuwać azotany, jeśli są uprawiane, a chwasty kaczkowate są ważne w procesie bioremediacji, ponieważ szybko rosną, pochłaniając nadmiar mineralnych składników odżywczych, zwłaszcza azotu i fosforanów. Z tych względów są one uważane za niewykorzystany czynnik oczyszczający wodę.
Kaczeniec może być stosowany do oczyszczania ścieków w celu wychwytywania toksyn i kontroli zapachu. Jeśli mata z kaczenic jest utrzymywana w celu usuwania toksyn, zapobiega ona również rozwojowi glonów i kontroluje rozmnażanie się komarów.
Rośliny te mogą również odgrywać rolę w oszczędzaniu wody, ponieważ pokrywa z kaczenic zmniejszy parowanie wody w porównaniu z tempem podobnej wielkości zbiornika wodnego o czystej powierzchni.
Badania i zastosowania
W lipcu 2008 roku Joint Genome Institute Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) ogłosił, że w ramach Community Sequencing Program sfinansowano sekwencjonowanie genomu olbrzymiej kacznicy Spirodela polyrhiza. Był to projekt priorytetowy dla DOE w 2009 roku. Badania miały na celu ułatwienie realizacji nowych programów dotyczących biomasy i bioenergii.
Kaczeniec jest dobrym kandydatem na biopaliwo, ponieważ szybko rośnie, produkuje pięć do sześciu razy więcej skrobi niż kukurydza na jednostkę powierzchni i nie przyczynia się do globalnego ocieplenia. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, kaczeniec usuwa dwutlenek węgla z atmosfery, zamiast go dodawać.
Kaczeniec odfiltrowuje zanieczyszczenia (bakterie, azot, fosforany) z naturalnych zbiorników wodnych, terenów podmokłych i ścieków.
· 
Kaczeniec zwyczajny w Galicji, Hiszpania
· 
Lemna minor
· 
Lemna trisulca
· 
Lemna gibba
· 
Spirodela polyrhiza
· 
Woda porośnięta kaczenicami, otoczona kilkoma cyprysikami łysymi
· 
Kaczki i kaczeńce
· 
Kaczki hodowane są w warunkach testowych w celu produkcji żywności dla zwierząt.
Powiązane strony
- Fitoremediacja
Pytania i odpowiedzi
P: Co to są kaczeńce?
O: Kaczeńce to słodkowodne rośliny wodne, które pływają w stojących lub wolno płynących wodach słodkich i na terenach podmokłych.
P: Ile jest rodzajów kaczkowatych?
A: Istnieje pięć rodzajów kaczeńców.
P: Jak zbudowana jest roślina z gatunku kaczenic?
O: Większa część każdej rośliny kaczkowatej to mała, zorganizowana struktura "thallus" lub "frond" o grubości zaledwie kilku komórek. Często ma kieszenie powietrzne i unosi się na powierzchni wody lub pod nią. Niektóre nie mają korzeni, a niektóre mają jeden lub więcej prostych korzonków.
P: Jak rozmnażają się kaczeńce?
O: Kaczeniec zazwyczaj rozmnaża się bezpłciowo przez pączkowanie. Czasami wytwarzają trzy małe kwiaty do rozmnażania płciowego, które mają dwa pręciki i słupek. W wyniku tego rozmnażania powstają nasiona w poduszce powietrznej, która unosi się na wodzie.
P: Ile jest gatunków kaczenic?
O: Istnieje łącznie od 33 do 38 gatunków kaczenic.
P: Który rodzaj kaczeńców ma najmniejszy kwiat?
A: Kaczor z rodzaju Wolffia ma najmniejszy znany kwiat, o długości zaledwie 0,3 mm.
P: Jakiej najbardziej zauważalnej cechy brakuje roślinom kaczenic?
O: Rośliny kaczenic nie mają widocznej łodygi ani liści.
Przeszukaj encyklopedię