Водные растения

Водные растения — сборная экологическая группа высших растений, частично или полностью адаптировавшихся к жизни в водной среде. Включает свыше 2 800 видов цветковых, около 100 видов водных папоротников, мхов и хвощей. Распространены в пресных, солёных и солоноватых водоёмах всех континентов кроме Антарктиды.

По степени связи с водой выделяют несколько групп: гидрофиты — полностью погружённые (роголистник, элодея, валлиснерия); гидатофиты — плавающие на поверхности (ряска, водокрас, кувшинка); гелофиты или прибрежные — укоренённые на дне с погружёнными нижними частями (тростник, рогоз, камыш, осоки); амфибии — могут существовать как в воде, так и на суше (стрелолист, сусак).

Раздел oprirode.com содержит описания 23 видов водных растений с фотографиями, латинскими названиями, особенностями биологии и применением в декоративной аквариумистике, прудовом озеленении и природных экосистемах.

Что такое водные растения

Водные растения возникли вторично от наземных предков, освоив водную среду в течение нескольких независимых эволюционных событий. Это объясняет разнообразие морфологии: одни виды сохраняют типичный «наземный» облик с лишь изменёнными нижними частями, другие радикально модифицировали анатомию.

Главные адаптации к водной среде: аэренхима — воздухоносные ткани в стеблях и корнях, обеспечивающие поступление кислорода к погружённым частям; тонкая кутикула на листьях (минимизирует потерю воды, не нужна как наземным); плавательные приспособления — воздушные пузырьки, рассечённые листья, гибкие стебли; якорные корни для удержания на дне (у некоторых видов корни редуцированы).

У плавающих видов листья приспособлены к жизни на поверхности воды: верхняя сторона с восковым налётом для отталкивания воды, нижняя — тонкая для газообмена. Кувшинки (Nymphaea) и виктории (Victoria amazonica) — наиболее яркие примеры. Виктория королевская — крупнейшее водное растение: листья диаметром до 3 м, способны выдержать груз до 50 кг.

Главные группы водных растений

Среди морских цветковых выделяются водоросли группы морской травы (Zostera, Posidonia) — редкая адаптация цветкового растения к солёной воде; мангровые деревья — тропические прибрежные растения с дыхательными корнями.

Аквариумные растения

Аквариумистика использует свыше 200 видов водных и прибрежных растений. Самые популярные: валлиснерия (Vallisneria spiralis) — длинные ленточные листья; элодея (Egeria densa, Anacharis) — быстрорастущая мутовчатая; гигрофила (Hygrophila) — различные виды для среднего плана; эхинодорус (Echinodorus) — крупные «кустовые» виды для центра; анубиас (Anubias) — медленнорастущие с очень декоративной ярко-зелёной листвой; криптокорина (Cryptocoryne) — азиатские виды для среднего плана.

Растения в аквариуме выполняют важные функции: поглощают избыток нитратов и фосфатов из воды (биологическая очистка), производят кислород при фотосинтезе, дают укрытие для рыб и место нереста, способствуют психологическому комфорту обитателей. Некоторые виды цветут в аквариуме (анубиасы, эхинодорусы, гигрофилы); семена обычно получают вегетативно через черенкование, отводки, дочерние розетки.

Аквариумные растения требуют правильного освещения (LED 30-50 Вт на 100 литров для большинства видов; до 100+ Вт для требовательных), питательного субстрата или жидких удобрений с азотом, фосфором, калием, железом и микроэлементами, CO₂-системы для интенсивного роста (в аквариумах с большим количеством растений).

Кувшинки и лотосы

Кувшинки (Nymphaea) — около 50 видов, распространённых на всех континентах. Цветки от белых до красных, синих, жёлтых; раскрываются утром и закрываются вечером. Кувшинка белая (Nymphaea alba) — типичный вид Европы и Украины, до 30 см диаметра цветка. Виктория королевская (Victoria amazonica) — крупнейший представитель: листья 2-3 м диаметра с поднятым ободом, способны выдержать груз до 50 кг. Цветок диаметром до 30 см меняет цвет за две ночи цветения: белый в первую, розовый во вторую. Опыляется жуками.

Лотос (Nelumbo) — близкий, но отдельный род от кувшинок. Лотос орехоносный (Nelumbo nucifera) — священное растение в индуизме и буддизме. Семена сохраняют всхожесть свыше 1 200 лет (рекорд продолжительности). Листья имеют гидрофобный наноструктурный микрорельеф — капли воды скатываются, унося с собой загрязнения («эффект лотоса»). На основе этого эффекта разработаны самоочищающиеся покрытия.

Прибрежные и болотные растения

Тростник обыкновенный (Phragmites australis) — один из самых широко распространённых видов цветковых растений на Земле, встречается на всех континентах кроме Антарктиды. Высокие (до 4 м) стебли, длинные плоские листья, метёлки соцветий до 50 см. Образует обширные заросли вдоль рек, озёр, болот. Используется в строительстве (камышовые крыши), как корм для скота, в фильтрации сточных вод (биоплато).

Рогоз (Typha) — близкий к тростнику внешне, но не родственный (разные семейства). Узнаваемые «початки» из плотно сидящих цветков на стеблях. Молодые побеги съедобны; пыльца использовалась в традиционной кухне Северной Америки.

Камыш (Scirpus) — семейство осоковых, не путать с тростником и рогозом (часто называются «камышом» в обыденной речи).

Хищные водные растения

Несколько видов водных растений эволюционировали к питанию мелкими животными. Пузырчатка (Utricularia) — около 233 видов наземных и водных хищных растений. Водные виды (например, Utricularia vulgaris в Украине) образуют плавающие свободные стебли с множеством мелких пузырьков-ловушек. Пузырёк мгновенно засасывает мелких ракообразных (дафний, циклопов), личинок насекомых, мальков рыб при касании волоска-триггера; ловчее движение происходит за 0,5-1 миллисекунды — один из самых быстрых биологических движений известных науке.

Хищничество компенсирует дефицит азота и фосфора в обычно бедных питательными веществами водах болот и торфяников.

Экологическое значение

Водные растения играют ключевую роль в водных экосистемах: биологическая фильтрация — поглощают избыток органики и биогенов из воды, противодействуя эвтрофикации; оксигенация — производят кислород для рыб и беспозвоночных; укрытия и места нереста для рыб; стабилизация берегов — корни тростника и других прибрежных удерживают почву от эрозии; углеродное депо — водно-болотные угодья накапливают огромные количества углерода в форме торфа и иловых отложений.

Главные угрозы водным растениям: эвтрофикация (повышенный приток биогенов из сельского хозяйства, рост сине-зелёных водорослей вытесняет высшие растения), осушение водно-болотных угодий, инвазивные виды (элодея канадская в Европе, водяной гиацинт в тропиках), химическое загрязнение, климатические изменения. Подробная информация — в обзорной статье Aquatic plant на английской Wikipedia.

Часто задаваемые вопросы

Что такое водные растения?

Водные растения — экологическая группа высших растений, адаптированных к жизни в воде. Включает свыше 2 800 видов цветковых, около 100 видов водных папоротников, мхов и хвощей. Распространены в пресных, солёных и солоноватых водоёмах всех континентов кроме Антарктиды. Делятся на полностью погружённые, плавающие на поверхности, прибрежные и амфибии.

Какое самое крупное водное растение?

Виктория королевская (Victoria amazonica) — крупнейшее водное растение: листья диаметром до 2-3 м, способные выдержать груз до 50 кг (а человека среднего веса). Растёт в тропических водоёмах Амазонии. Цветок до 30 см диаметра, цветёт две ночи: первую как белый, вторую как розовый. Опыляется крупными скарабеями.

Какие водные растения подходят для аквариума?

Для начинающих: валлиснерия, элодея, гигрофила, наяс, риччия. Для опытных: эхинодорусы крупные, криптокорины, людвигия красная, гибкое разнообразие, требующее CO₂-инжекции и сильного света. Для морских аквариумов — кораллы и анемоны (не растения), специализированные водоросли. Принцип: подбирать виды с одинаковыми требованиями к освещению, температуре, химии воды.

Чем отличаются тростник, рогоз и камыш?

Тростник (Phragmites) — семейство злаковых, длинные плоские листья, метёлки соцветий, до 4 м высоты. Рогоз (Typha) — семейство рогозовых, узнаваемые цилиндрические «початки» из плотных цветков, листья двурядные. Камыш (Scirpus) — семейство осоковых, тонкие трёхгранные стебли, мелкие соцветия. В обыденной речи «камышом» часто называют все три, но это разные растения с разными экологическими нишами и применениями.

Какое растение питается мелкими животными?

Пузырчатки (Utricularia) — около 233 видов хищных растений с пузырчатыми ловушками. Водные виды (например, Utricularia vulgaris) образуют плавающие свободные стебли с множеством мелких пузырьков. Пузырёк мгновенно засасывает мелких ракообразных, личинок насекомых, мальков рыб при касании волоска-триггера. Ловчее движение происходит за 0,5-1 миллисекунды — одно из самых быстрых биологических движений среди живых существ.