Азолла каролинская

Биологическая систематика таксономических рангов азоллы каролинской (русское и латинское названия):

Английские названия: сarolina mosquito fern, azolla bonariensis, аzolla cristata, fairy moss.

Ботаническое описание

Корневище

У растения отсутствует корневище или эта часть слабо выражена. Форма – конус с ответвлением корешков. На замену отсутствующего корневища у азоллы подводные листья.

Листья

Листья растения овальной формы, перисто-разделены, располагаются в два ряда, черепитчатые, размером 0,05-0,1 сантиметров. Из-за такой длины листка азолла внешне сходна с кружевным мхом. На нижней стороне подводного листка азоллы расположены образования под названием сорусы. Сорусы (спорангии) – споры или органы бесполого размножения, которые находятся близко в одном месте. Встречаются у папоротниковидных, бурых водорослей и некоторых видов низших грибов. На листках присутствуют волосинки зеленого цвета, которые поглощают кислород воздуха. Цвет листков сверху – голубо-зеленый, снизу – светло-розовый.

Размножение

Размножение растения происходит двумя путями: делением или спорами.

В первом случае отделяют веточку от материнского растения и ставят в воду. Спустя время, азолла начинает расти и пускать корни. Размножение таким способом проводят летом.

- Реклама -

По наступлении осени листки растения отмирают и падают на дно водоема. В листьях находятся споры, которые весной продуцируют рост нового растения.

В мешочках на листках растения, называемых спорокарпами, образуются два типа спор: мужской – микроспорокарп и женский – мегаспорокарп. Споры развиваются парами на нижней доле листа, причем пара представляет собой один пол или по одному от каждого пола.

Мужские микроспорокарпы шаровидной формы и намного больше, чем самка мегапорокарпа в форме яйца. Микроспорокарпы содержат много крошечных спор (микроспор).

Каждый мегапорокарп содержит одну большую спору (мега-спора), намного большую, чем микроспоры. Основание мегаспоры округлое, редко покрыто длинными волосками.

Схожие растения

Род азоллы не имеет общепринятой таксономической структуры, прежде всего из-за морфологической и фенотипической пластичности.

Существует шесть других видов азоллы, все они морфологически схожи: A. caroliniana (юго-восток США, разбросанный по тропической Америке); A. filiculoides (западное полушарие, тропическое и субтропическое);

mexicana (от северной части Южной Америки до западной части Северной Америки); A. microphylla (тропическая и субтропическая Америка); A. rubra (Австралия и Новая Зеландия); A. nilotica (тропическая Африка).

Водяной бархат

Azolla filiculoides (Water Velvet) – маленькое плавучее растение класса папоротниковые.

С расстояния похоже на ряску (Lemna minor), поскольку у обоих крошечные листья, но они не связаны между собой. Водяной бархат – быстрорастущее растение. Дочерние растения произрастают от родительского, создавая слой растительного материала на поверхности воды подобный«мату» . Как и все Сальвиниевые, у азоллы листья выглядят пушистыми, бархатными. Причина такого явления – множество крошечных, отталкивающих воду волосков, которые растут на поверхности листков. В отличие от других представителей семейств, растение не дает висячих корней.

Водяной бархат традиционно родом из теплых регионов Северной Америки, а также растет в Азии и Австралии. Азолла растет в медленных водоемах с пресной водой, таких как пруды или озера.

При благоприятных условиях водяной бархат разрастается невероятно быстро. Удвоение площади покрытия поверхности водоема происходит за 7-10 дней. Это означает, что A. filiculoides покрывает поверхность пруда быстрее, чем многие другие виды. Водяной бархат терпим к низким температурам воды. В районах с мягкой зимой растение держат в открытых прудах круглый год. Если поверхность воды замерзнет, A. filiculoides выживает в течение недели или более, хотя любые растения, замерзшие над линией воды, погибают.

Азолла перистая

Azolla pinnata – маленькое вечнозеленое растение, длиной 2,5 сантиметров, плавающее на воде и способное образовывать большие колонии.

pinnata локально распространена в родных регионах – Африке и Мадагаскаре, а также в Индии, Юго-Восточной Азии, Китае и Японии, Малайзии, материковой части Новой Гвинеи и Австралии.

Растение с прямой главной осью и перистыми боковыми ветвямитреугольной формы, постепенно удлиняющимися к основанию. Корни с небольшими боковыми рулетками, дающие в воде перистый вид. Листья мелкие, 1-2 миллиметра в длину, перекрываются в два ряда, верхняя доля зеленая, коричневато-зеленая или красноватая. Нижняя доля полупрозрачно-коричневая. На верхних долях листков присутствуют мелкие, короткие волоски. Листья часто с бордово-красным оттенком.

pinnata быстро распространяется и живет на влажной почве в реках, прудах и вокруг них. Это формирует плотные поверхностные «ковры», которые ухудшают качество воды, уменьшая уровни кислорода.

Азолла мексиканская

Azolla mexicana, мексиканский москитный папоротник – однолетнее или многолетнее водное растение.

Листья азоллы до 1 миллиметра в длину, без стебля, чередуются и часто пересекаются как черепица вдоль ветвящихся стеблей. Лист делится на 2 доли и складывается таким образом, что верхняя доля лежит над поверхностью воды, а нижняя часть – погружена в воду. Верхняя доля тупая, слегка заостренная на кончике, сочная и покрыта короткими, похожими на стекло волосками. Нижняя – округлая.

Стебли длиной до 1,5 сантиметра, разветвленные, веерообразной формы. Листки от ярко-зеленого до сине-зеленого цветов, в конце сезона часто становятся темно-красными. Растение образовывает колонии, иногда покрывая поверхность воды пруда или водоема на 100%. Во время интенсивного роста азолла образовывает многослойные «маты» толщиной до 4 сантиметров.

Водный папоротник

Azolla rubra — свободно плавающий, образовывает обширные красные или зеленые «маты».

A. rubra отличается от A. pinnata нерегулярным ветвлением и корнями, у которых отсутствуют тонкие корни. Листки растения широко яйцевидные, эллиптические или более широкие, чем в очертании, длиной 6-30 миллиметров, шириной 5-40 миллиметров. Стебли неправильно разветвленные, корни 5-70 миллиметров в длину. Вершина листка округлая; края перепончатые и полупрозрачные, длина – 0,5-2,0 миллиметров, ширина – 0,5-1,5 миллиметров. Цвет – красный или зеленый.

Растет на медленно движущихся ручьях, прудах, озерах и болотах, а также в фермерских прудах, канавах и стоках.

Азолла нильская

Azolla nilotica – водное растение класса папоротниковые. У A. nilotica толстое скопление корней в узлах, тогда как у A. pinnata и A. filiculoides – 1, 2 или 3 корня в узле.

Корневище растения до 2 миллиметров в диаметре, до 32 сантиметров в длину, горизонтальное, волосистое, ветвистое. Листья двулопастные; верхняя доля длиной до 2 миллиметров, форма – яйцевидно-эллиптическая. Вершина листа широко заостренная, зеленоватая, края с полупрозрачным крылом. Нижняя доля бесцветная, меньше и тоньше..

Впервые папоротник A. nilotica собран на берегу речки Нил.

Для роста азолла предпочитает грязь или мелководье в застойных или вялотекущих ручьях. В диких условиях растет в Бурунди, Кении, Малави, Мозамбике, Сомали, Судане, Танзании, Уганде, Замбии, Зимбабве.

Распространение

Родина растения – Северная Америка. Азолла произрастает в тропических и субтропических регионах. К ним относятся Америка, Африка, Мадагаскар, Индия, Юго-Восточная Азия, Китай, Япония, Малайзия, Филиппины, материковые части Новой Гвинеи и Австралии. Растение встречается на поверхности небольших неподвижных прудов или водоемов без воздействия течения на малых и средних высотах.

История

Род Azolla впервые назван французским натуралистом Жаном-Бапитисом Ламарком в 1783 году на основе образцов, собранных Филибертом Коммерсоном и помощницей Джинн Бэре из региона Магеллан в Южной Америке во время мирового путешествия Луи-Антуана де Бургейнвилля 1766-1769 годов. Путешественниками было сказано:

«Это водное растение, которое, кажется, плавает на поверхности воды в виде Лентикулы (Lemna), и похоже на маленький папоротник». (Перевод с французского)

Традиционно, название Azolla относится к спряжению двух греческих слов, azo (высыхать) и allyo (убивать). Из этого следует, что папоротник погибает из-за засухи. Но ученый-португалец F. Carrapiço в 2010 году предположил, что название растения было взято из используемого слова местным населением в Аргентине или Чили, где Коммерсон собирал образцы азоллы.

Возможно, оба варианта верны. Возможно, Ламарк знал о местном использовании, а затем придумал название, которое звучало похоже, используя греческую номенклатурную базу.

Использование в медицине

Питательная ценность азоллы схожа с ростками люцерны и спирулины. Растение – богатый источник минералов (10-15% сухого веса), незаменимых аминокислот (7-10% сухого веса), витаминов и каротиноидов. 20-30% сухого веса азоллы – белок. Учеными проведена фитохимическая оценка экстрактов папоротника-москита. В них обнаружены такие группы соединений: фенолы, флавоноиды, сапонины, дубильные вещества, карбоновые кислоты, углеводы.

Азолла обладает антиоксидантным и антибактериальным видами фармакологического действия.

Применение азоллы

Использование в хозяйстве

В Азии азолла каролинская используется в качестве удобрения из натурального сырья. Растение ценится благодаря способности фиксировать азот, что важно при выращивании риса и уменьшения роста сорняков. Исследования показали, что рост сорняков в присутствии папоротника уменьшается на 50%. Также в Азии используют листья растения для уток, свиней, рогатого скота, птиц. Если добавлять в рацион цыплят-бройлеров, то улучшится их жировая масса, увеличится количество продукции и коэффициент конверсии корма (соотношение затраченного корма к количеству полученной продукции; при низком коэффициенте выращивание считают наиболее продуктивным и малозатратным). В странах третьего и четвертого мировазоллу употребляют в поджаренном виде. Это такие страны как Албания, Зимбабве, Конго, Чад.

Бактериальные хлопья, образующиеся при разложении растения, усиливают деградацию дизельного топлива в экспериментальных микромирах до 100%.

Также из азоллы каролинской варят мыло.

Аквариумное растение

Если выбрали азоллу каролинскую для посадки в аквариуме, помните правила по содержанию растения.

Азолла каролинская растет в летний период, а в зимний – «впадает в спячку».

Папоротник растет при разных температурах воды: от +20 до +28оС. Помните, что снижение температуры до +16оС и ниже приведет к приостановлению роста и гибели растения. Однако в начале весны споры азоллы (которые осели на дне) дадут жизнь новому растению.

Азолла любит яркий свет на протяжении дня. Для этого используют люминесцентные лампы.

Растение предпочитает мягкую воду (жесткость до 10), с рН=7 (нейтральный).

Папоротник-москит не требует подкормки.

Факты

Одно из названий азоллы каролинской – папоротник-москит. Азолла разрастается на водоеме плотно и густо. Благодаря этому, к растениям под водой поступает мало яркого солнечного света. Как следствие, последние выдают меньше кислорода и поэтому личинки москитов и комаров умирают от недостатка воздуха в воде. Такое явление помогает следить за числом этих насекомых.

При получении азоллой долгое время яркого солнечного света, в листках растения образуются антоцианы. Окраска листков меняется с зеленого на красный цвет. Антоцианы – группа флавоноидных соединений растений, благодаря которым листья и плоды окрашиваются из зеленого в: красный, фиолетовый, синий цвета. Папоротник азолла с листками красно-рубинового цвета представлен ниже на фото.

Азолла каролинская в 21 веке распространилась по территории тропиков. Такое разрастание угрожает росту других растений из-за свойства азолллы закрывать поверхность воды листками на 100%.

В листках растения присутствует определенный вид цианобактерий – Anabaena azollae. Бактерии передаются младшим поколениям благодаря мега-спорангии.

Самым старым окаменелостям азоллы более 70 миллионов лет. Они представляют собой остатки растений, которые жили в позднем меловом периоде, когда по земле ходили динозавры. Останки встречаются в фоссилиях, которые были отложены в спокойных пресноводных водоемах, таких как озера, пруды и медленные реки.

Известно шесть таких видов азоллы:

1. Azolla boliviensis (найден в Боливии);
2. Azolla primaeva (найден в Колумбии);
3. Azolla tertiaria (найден в США);
4. Azolla рrisca (найден на побережье Англии);
5. Azolla berryi (найден в США);
6. Azolla intertrappea (найден в Индии).

У ископаемой азоллы (слева) есть листья (обведены красным), а усики (обведены синим) идентичны тем, которые есть у современной азоллы (справа). Окаменелость найдена в Грин-Ривер (штат Колорадо). Возраст экспоната – от 50,5 до 55,5 миллиона лет. Фотография предоставлена Денверским музеем природы и науки.

У Филиппинского международного научно-исследовательского института риса коллекция зародышевой плазмы азоллы составляет более чем 500 гибридов.

В проекте «Приготовление и выращивание азоллы» художники, исследователи, фермеры, садоводы, повара и ученые экспериментируют с приготовлением и выращиванием водяного папоротника азолла. Азолла – быстрорастущее растение и богатый источник питательных веществ.

В рамках проекта, Erik Sjödin (кулинар) разработал рецепты супа, блинчиков, хлеба, сухариков, где главный ингредиент этот папоротник-москит. Книга показывает, что азолла может помочь прокормить огромное человеческое население в мире, подчеркивая необходимость дополнительных исследований этого растения как источника пищи.

Группа японских и китайских ученых оценивали возможные диеты для колоний Марса (2008 год). Ученые пришли к выводу, что рис, соя, сладкий картофель обеспечивают полноту и разнообразие для создания вегетарианского меню. А азолла, куколка шелкопряда и рыба голец обеспечивают белок, необходимый для удовлетворения эссенциальных потребностей человека. Научные исследования показали наличие всех незаменимых аминокислот в составе растения, за исключением цистеина.