Békalencsék (Lemnaceae) — apró úszó vízinövények leírása
Békalencsék (Lemnaceae) bemutatása: apró úszó vízinövények szerkezete, életmódja, gyors szaporodása és ritka virágai — részletes, szemléletes leírás és fajismertető.
A békalencsék apró, úszó vízinövények, amelyek többsége a édesvízi élőhelyeken található. Ezek a vízinövények gyakran álló vagy lassan áramló vizek felszínén alkotnak sűrű takarót. A családot jelenleg általában öt nemzetség alkotja, összesen körülbelül 33–38 fajjal, bár a taxonómia időnként változik.
Leírás
A békalencsék testfelépítése igen egyszerű: nincs elkülönült, jól fejlett száruk vagy leveleik. A növény nagy része egy lapos, gyakran korong vagy babszem alakú „thallus” vagy „frond” struktúra, amely csak néhány sejt vastagságú. Sok fajban találhatók légzsebek, amelyek segítik az úszást; egyesek teljesen gyökértelenek, míg mások egy vagy több egyszerű, szálas gyökérkezdeménnyel rendelkeznek.
A méret jelentősen változik: a frondok néhány tized millimétertől (a legkisebb Wolffia fajok) néhány milliméterig, ritkán centiméteres nagyságig terjedhetnek. A legkisebb ismert virágot a Wolffia nemzetségben írták le: mindössze 0,3 mm hosszú.
Szaporodás
Szaporodásuk döntően aszexuális, vegetatív úton, rügyfakadással történik: a frondokon belül új „csírák” fejlődnek, melyek leválnak és önálló növényként folytatják. Alkalmanként ivaros úton is szaporodnak: ilyenkor apró virágokat hoznak az ivaros szaporodáshoz. Ezek a virágok általában két porzóval és egy termővel rendelkeznek. Az ivaros szaporodásból kialakuló mag gyakran légzsákosan vagy más módon könnyített, így a vízben elúszhat, ami elősegíti a terjedést.
Elterjedés és ökológiai szerep
Békalencsék világszerte elterjedtek: állóvizek, tavak, holtágak, lassúfolyású csatornák és tavi part menti zónák gyakori lakói. Gyors növekedésük, egyszerű szervezetük és a tápanyagfelvétel hatékonysága miatt fontos szerepük van a tápanyagkörforgásban: megragadják a vízben oldódó nitrogén- és foszforegyesületeket, ezért hatékonyak lehetnek a tápanyagcsökkentésben és a víz megtisztításában.
Ugyanakkor sűrű felhalmozódásuk csökkentheti a fény bejutását a vízoszlopba, ami alga- és vízinövény-összetétel változásához, valamint a víz oxigénszintjének csökkenéséhez és esetleg halpusztuláshoz vezethet. Sok madár- és víziállatfaj tápláléka, illetve élőhelye lehetnek.
Használatok és jelentőség
- Víztisztítás és fitoremediáció: békalencsék alkalmasak szennyvizekben a tápanyagok és egyes szennyezők megkötésére.
- Takarmány és fehérjeforrás: gyors növekedésük és magas szárazanyag-fehérje-tartalmuk miatt háziállatok és halak takarmányozására vizsgálják őket; néhány régióban emberi fogyasztásra is használják (például a Wolffia fajokat néha fogyasztják Délkelet-Ázsiában).
- Biofegyverzet és kutatás: modellorganizmusként alkalmazzák növényi fiziológiai és toxikológiai vizsgálatokban; kutatások folynak biológiai üzemanyag- és biomassza-termelési célokra is.
Azonosítás és nemzetségek
A nemzetségek megkülönböztetése többnyire a frond mérete, formája, gyökerek száma és a frond alapi szerkezete alapján történik. Például:
- Spirodela: viszonylag nagyobb frondok, több gyökérrel és gyakran piros színű fonákoldallal.
- Lemna: kis-közepes méretű frondok, általában egy vagy néhány gyökérrel.
- Wolffia: a legkisebb, általában gyökértelen, gömbölyded frondjai vannak; gyakorlatilag „magokhoz” hasonló apró alakok.
- Wolffiella és Landoltia: a további csoportok, amelyek a frond részleteiben és a genetikai vizsgálatok alapján különülnek el.
Gyakorlati tanácsok és problémák
Békalencsék felszaporodása gyors tápanyagfelhalmozódás (pl. műtrágya- vagy szennyvízbeadás) jele lehet; a takaró eltávolítása vagy árnyékolás enyhítheti a problémát. Több helyen invazívnek számítanak, mert gyorsan szaporodnak és kiszoríthatnak őshonos vízinövényeket.
Összegzésként a békalencsék kis, egyszerű felépítésű, de ökológiailag és gazdaságilag fontos növények csoportja: kulcsfontosságúak a tápanyagok körforgásában, hasznosak lehetnek a víztisztításban és takarmányozásban, de túlzott elszaporodásuknak káros következményei is lehetnek.
A kacsalábszár (Lemna gibba) egyes növényei oldalnézetből és alulról mutatják, milyen egyszerűek ezek a növények.
Kacsafű ökológia
A tápanyaghoz jutás a vízi növények számára fontos tényező. A kacsalábszárnyasok általában termékeny, sőt eutróf körülmények között találhatók. A vízimadarak és a kisemlősök lábán és testén, valamint a mozgó vízzel terjedhetnek. Az állandó áramlással vagy túlfolyással rendelkező vizekben a növények lefelé szállnak a vízcsatornákban, és nem nőnek olyan sűrűn. Egyes helyeken az időjárás miatt a növények nagymértékben elszaporodnak, amikor a vízhozam alacsony. Ilyenkor az esős időszakok következményeként elszállnak.
A kacsalábon forgó kacsafű fontos, magas fehérjetartalmú táplálékforrás a vízimadarak számára. Több fehérjét tartalmaz, mint a szójabab. Az apró növények számos kis vízi fajnak nyújtanak fedezéket. Az olyan tavi fajok, mint a bikabéka, és az olyan halak, mint a kékcsőrűek, a növényeket menedékként használják.
A növények nitráteltávolítást biztosíthatnak, ha termesztik őket, és a kacsafűfélék fontosak a bioremediáció folyamatában, mivel gyorsan nőnek, és felszívják a felesleges ásványi tápanyagokat, különösen a nitrogént és a foszfátokat. Ezen okokból kifolyólag kiaknázatlan értékű víztisztítóként emlegetik őket.
A kacsafű felhasználható szennyvíztisztításhoz a toxinok megkötésére és szagcsökkentésre. Ha a toxinok eltávolítása érdekében kacsalábonyt tartanak, az megakadályozza az algák kialakulását és a szúnyogok szaporodását is megfékezi.
Ezek a növények a víz megőrzésében is szerepet játszhatnak, mivel a kacsafűvel borított terület csökkenti a víz párolgását, összehasonlítva egy hasonló méretű, tiszta felületű víztest párolgási sebességével.
Kutatás és alkalmazások
2008 júliusában az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának (DOE) Közös Genomikai Intézete bejelentette, hogy a közösségi szekvenálási program finanszírozta a Spirodela polyrhiza nevű óriás kacsafű genomjának szekvenálását. Ez a DOE számára 2009-ben kiemelt projekt volt. A kutatás célja az volt, hogy elősegítse az új biomassza és bioenergia programokat.
A kacsafű jó jelölt bioüzemanyagként, mert gyorsan nő, területegységenként ötször-hatszor annyi keményítőt termel, mint a kukorica, és nem járul hozzá a globális felmelegedéshez. A fosszilis tüzelőanyagokkal ellentétben a kacsamag eltávolítja a szén-dioxidot a légkörből, ahelyett, hogy hozzáadná azt.
A kacsafű kiszűri a szennyeződéseket (baktériumok, nitrogén, foszfátok) a természetes víztestekből, vizes élőhelyekről és szennyvízből.
· 
Közönséges kacsafű Galíciában, Spanyolországban
· 
Lemna minor
· 
Lemna trisulca
· 
Lemna gibba
· 
Spirodela polyrhiza
· 
Kacsafűvel borított víz, amelyet több kopasz ciprusfa szegélyez.
· 
Kacsák és kacsafű
· 
Kacsafű termesztése egy kísérleti berendezésben, hogy élelmiszert állítsanak elő az állatok számára.
Kapcsolódó oldalak
- Fitoremediáció
Kérdések és válaszok
K: Mik azok a kacsafűfélék?
V: A kacsalábon forgó vízinövények olyan édesvízi vízi növények, amelyek a csendes vagy lassan mozgó édesvizekben és vizes élőhelyeken úsznak.
K: Hány nemzetsége van a kacsafűféléknek?
V: Öt nemzetség létezik.
K: Milyen felépítésű a kacsalábon forgó növény?
V: Az egyes kacsalábon forgó növények nagy része egy kis, szervezett, csak néhány sejt vastagságú "thallus" vagy "frond" szerkezet. Gyakran vannak benne légzsebek, és a vízfelszínen vagy a víz alatt lebeg. Némelyiknek nincs gyökere, némelyiknek pedig egy vagy több egyszerű gyökérkezdeménye van.
K: Hogyan szaporodnak a kacsafűfélék?
V: A kacsafűfélék általában rügyfakadással, ivartalanul szaporodnak. Alkalmanként három apró virágot hoznak létre az ivaros szaporodáshoz, amelyeknek két porzójuk és egy porzójuk van. Ez a szaporodás egy légzsákba zárt magot hoz létre, amely lebeg.
K: Hány faj létezik a kacsafűfélék közül?
V: Összesen 33-38 faj létezik.
K: Melyik kacsafűnemnek van a legkisebb virága?
V: A Wolffia nevű kacsalábon forgó kacsafű nemzetségnek van a legkisebb ismert virága, mindössze 0,3 mm hosszú.
K: Mi az a legszembetűnőbb tulajdonság, ami hiányzik a kacsafűfélék növényeiből?
V: A kacsalábon forgó növényeknek nincs nyilvánvaló száruk vagy leveleik.
Keres