Nurzaniec śrubowy

Nurzaniec śrubowy
Ilustracja
Nurzaniec śrubowy
Systematyka[1]
Domena eukarionty
Królestwo rośliny
Klad rośliny naczyniowe
Klad rośliny nasienne
Klasa okrytonasienne
Klad jednoliścienne
Rząd żabieńcowce
Rodzina żabiściekowate
Rodzaj nurzaniec
Nazwa systematyczna
Vallisneria spiralis L.
Sp. Pl. 1015. 1753
Synonimy

Vallisneria jacquinii Savi, Osserv. Div. Piante: 12 (1816)
Vallisneria michelii Savi, Osserv. Div. Piante: 11 (1816).
Vallisneria linnet Bercht. & J.Presl, Prir. Rostlin 1: 7 (1823)
Vallisneria jacquiniana Spreng., Syst. Veg. 3: 900 (1826)
Vallisneria micheliana Spreng., Syst. Veg. 3: 900 (1826)
Vallisneria pusilla Barbieri ex Bertol., Fl. Ital. 10: 299 (1855)
Vallisneria aethiopica Fenzl, Sitzungsber. Kaiserl. Akad. Wiss., Math.-Naturwiss. Cl. 51(1; 2): 139 (1865)
Vallisneria numidica Pomel, Nouv. Mat. Fl. Atl. 2: 386 (1875)

Nurzaniec śrubowy (Vallisneria spiralis L.) – gatunek typowy rodzaju Vallisneria L[2]. z rodziny żabiściekowatych (Hydrocharitaceae). Jest kosmopolitycznym gatunkiem w wodach słodkich w strefie klimatu tropikalnego i ciepłego umiarkowanego, w wielu miejscach świata zawleczony i inwazyjny. W Europie środkowej, w tym w Polsce, stwierdzony został w zbiornikach zanieczyszczonych termicznie. Gatunek wykorzystywany jest od dziesięcioleci jako ceniona roślina akwariowa[3], a ze względu na tolerancję i wiązanie zanieczyszczeń, jest rośliną zalecaną do stosowania w fitoremediacji.

Rozmieszczenie geograficzne

W warunkach naturalnych występuje w płytkich wodach śródlądowych klimatu subtropikalnego i tropikalnego Afryki północnej oraz Europy południowej i Azji południowej (od Portugalii i południowej Francji po Filipiny)[4][5]. W przypadku wyodrębnienia odmiany V. spiralis var. denseserrulata w randze odrębnego gatunku zasięg Vallisneria spiralis kończyłby się na wschodzie na krajach Bliskiego Wschodu[5]. Gatunek inwazyjny w Ameryce Środkowej, Nowej Zelandii, na Hawajach i Nowej Kaledonii[5], w Europie na północ od strefy śródziemnomorskiej, w tym w Polsce, południowej Wielkiej Brytanii, Belgii, Holandii i Rosji[6]. Podawany był także z Kanady[7], ale po weryfikacji okazało się, że błędnie (stwierdzono tam nurzańca amerykańskiego, gatunek który wyodrębniono stosunkowo niedawno)[5]. Podawany był również ze stanów Zjednoczonych, głównie Teksasu, przy czym dwudziestowieczne stwierdzenia również dotyczą tego gatunku, a przedstawiciele wąsko ujmowanego gatunku nurzańca śrubowatego są tam odnajdowani dopiero od niedawna[8].

Inwazji tego gatunku w strefie klimatu umiarkowanego sprzyjać mają zmiany klimatu. Spodziewać się należy rozprzestrzenienia tego gatunku w wodach Europy środkowej w przypadku wzrostu średnich temperatur rocznych o 1–2 °C[5].

Morfologia

Pokrój
Elodeid. Zanurzona roślina dwupienna. Liście odziomkowe, osadzone na krótkiej, pionowo wzniesionej łodydze wyrastającej z pełzającego kłącza, tworzą rozetkę[9]. Z kłącza wyrastają grube, okrągłe na przekroju rozłogi o długości do 10 cm}}r|pakistan}}. Korzenie długie.
Liście
Równowąskie jasnozielone, niekiedy występuje czerwonawy nalot. Dorastają zwykle do ok. 50 cm, czasem do 90 cm długości i 1,5–2 cm szerokości[10]. U nasady opatrzone w pochwę, wewnątrz z kanałami powietrznymi oraz z 3 do 9 równoległymi żyłkami. Żyłki widoczne, łączą się cienkimi wiązkami poprzecznymi i zbiegają ku sobie w miarę zbliżania się do wierzchołka, tylko wiązka centralna sięga do szczytu liścia[11]. Na terenie USA spotykana jest forma o liściach skręconych[12][a].
Kwiaty
Zebrane w kwiatostany otulone pochwami. Te z kwiatami męskimi są niewielkie (do 6 mm długości), wyrastają na krótkich szypułkach (do 2–3 cm) w kątach liści u nasady roślin. Kwiaty męskie, bardzo licznie skupione w kwiatostanie, mają poniżej 1 mm średnicy i dwa, częściowo zrośnięte pręciki, u nasady gęsto owłosione. Gdy kwiaty te dojrzeją, odłamują się i wypływają na powierzchnię wody, na której unoszą się na rozpostartych listkach okwiatu. Listki okółka zewnętrznego są asymetryczne - dwa są większe, owalne i niemal naprzeciwległe, trzeci jest drobny i ustawiony z boku. Listki okółka wewnętrznego są bardzo drobne. Kwiaty żeńskie wyrastają pojedynczo w zrośniętej rurkowato pochwie o długości 1–2 cm, na szczycie dwudzielnej. Kwiaty te osadzone są na bardzo długiej szypułce, tak, że sięgają powierzchni wody. Ponad pochwę wystają trzy jajowate i trwałe listki zewnętrznego okółka okwiatu, osiągające do 4 mm długości i 2 mm szerokości. Listki okółka wewnętrznego są - podobnie jak w kwiatach męskich - bardzo drobne, łuskowate. Zalążnia dolna jest wydłużona, ma 1,5 do 2,5 cm długości i zawiera od 200 do 450 zalążków. Trzy słupki rozdzielają się widlasto na końcu i zakończone są owłosionymi znamionami[9][13][11][14]. Od momentu zapłodnienia rozwój szypułki postępuje szybko i nierównomiernie. Wydłużając się i skręcając wprowadza tworzący się owoc pod wodę[15].
Owoce
Cylindryczne i długie do 20 cm, żółtozielone. Zawierają bardzo liczne, gładkie nasiona o długości 1,5–3 mm[9][13].

Biologia

Bylina kwitnąca przez większą część roku ze szczytem w październiku. Czasem intensywne kwitnienie występuje również pod koniec kwietnia. Oznacza to, że pod względem fotoperiodyzmu nurzaniec śrubowy jest raczej rośliną krótkiego dnia[16]. Po dojrzeniu kwiatostanów męskich pochwy rozchylają się u góry i odrywające się kwiaty męskie wypływają na powierzchnię sukcesywnie przez 2–3 dni, począwszy od najwyżej rosnących w kwiatostanie. Kwiaty te po dotarciu do powierzchni wody powoli się otwierają wznosząc w górę zrośnięte pręciki i unosząc się na powierzchni wody na rozpostartym okwiecie. Również pływający na powierzchni wody, ale zakotwiczony na szypułce kwiat żeński pokryty jest woskami, dzięki którym nie jest zwilżany przez wodę i tworzy na jej powierzchni niewielki, wgłębiony menisk o średnicy ok. 15 mm. Zagłębienie powierzchni wody odgrywa istotną rolę podczas zapylenia, powoduje bowiem ześlizgiwanie się kwiatów męskich w stronę kwiatu żeńskiego i pochylanie ich w taki sposób, że pyłek z pylników trafia bezpośrednio na znamię. Zanurzający się z czasem kwiat żeński tworzy wokół siebie niewielki pęcherzyk powietrza, w którym często zamykane są przylegające do niego kwiaty męskie. W miarę zmniejszania się pęcherzyka kwiaty męskie są coraz silniej przyciskane do znamion[14].

Ekologia

Nurzaniec śrubowy jest gatunkiem ciepłolubnym rosnącym w wodach stojących lub wolno płynących[11], na głębokości do ok. 5 m (w wyjątkowo czystych jeziorach Nowej Zelandii stwierdzony został ma głębokości 9 m)[5]. W wodach płynących stwierdzany do prędkości nurtu sięgającej 0,8 m/s. Występuje na podłożu mulistym, piaszczystym i żwirowym[5].

Często rozmnaża się bezpłciowo przez tworzenie rozłogów, tworząc łany będące jednym genetem. W ten sposób potrafi szybko opanować zbiornik wodny bez potrzeby przechodzenia cyklów rozmnażania płciowego. Zasiedlanie nowych stanowisk jest ułatwione również przez to, że intensywnie rozwija się jesienią, kiedy rodzime gatunki makrofitów zamierają lub przechodzą w stan spoczynku zimowego. Cechy te sprawiają, że może być sprawnym gatunkiem inwazyjnym.

W Polsce pojawił się w latach 90. XX w. w kilku jeziorach, do których wprowadzane są wody chłodnicze Zespołu Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin. W przypadku Jeziora Licheńskiego, którego wody są zanieczyszczone termicznie w największym stopniu (temperatura wody często przekracza 20 °C, a czasami 30 °C, nawet jesienią i wiosną zaś wynosi kilkanaście °C) niemal wyparł inne hydrofity. W mniejszych zagęszczeniach występuje w pozostałych jeziorach zespołu – Pątnowskim, Wąsoskim i Mikorzyńskim. W jeziorach tych sięga głębokości 5,5 m. W zależności od warunków mikroklimatycznych zimuje w stanie wegetatywnym lub zamiera na zimę, rozpoczynając wzrost wczesną wiosną[6]. W warunkach środkowej i wschodniej Europy współtworzy zbiorowisko roślinne Potamo perfoliati-Vallisnerietum spiralis Losev et Golub 1987[16][17].

W warunkach naturalnych na Czerwonej Liście IUCN ma status gatunku najmniejszej troski[4]. W Nowej Zelandii ma status gatunku niepożądanego, objętego monitoringiem i zakazanego w handlu[7]. Na obszarach, gdzie dokonuje inwazji jest przybyszem kłopotliwym do zwalczania – należy do makrofitów najbardziej odpornych na działanie herbicydów[18].

W miejscach masowego występowania i kwitnienia, unoszące się na powierzchni wody kwiaty męskie bywają spychane przez wiatr tworząc wzdłuż brzegów szeroki na kilka metrów śnieżnobiały kobierzec unoszący się na wodzie[14].

Nazewnictwo

Nazwa rodzajowa Vallisneria została nadana na cześć włoskiego botanika Antonia Vallisneriego[19]. Epitet gatunkowy z kolei nawiązuje do śrubowatego (potocznie: spiralnego), skręcenia szypułek kwiatów żeńskich.

Gatunek ten do niedawna nie należał do polskiej flory, więc polska nazwa rzadko bywa stosowana w publikacjach botanicznych. W fachowej literaturze akwarystycznej utrwalona jest nazwa nurzaniec śrubowy. W tekstach hobbistycznych pojawiają się też inne nazwy, które z różną częstotliwością przenikają również do publikacji naukowych i encyklopedycznych. Wśród nich nazwa rodzajowa to nurzaniec lub walisneria, a epitet gatunkowy to: śrubowy, śrubowaty lub spiralny.

W anglojęzycznej literaturze różne gatunki z rodzaju Vallisneria, w tym V. spiralis są określane jako eelgrass (dosłownie „węgorzowa trawa”) (a ten konkretny gatunek bywa określany jako spiral eelgrass), eelweed („węgorzowy chwast/wodorost”) lub tapegrass (dosłownie „taśmowata trawa”), przy czym nazwy te nie są precyzyjne i mogą odnosić się też do różnych innych tzw. traw morskich. Podobnie jest z nazwą wild celery (dosłownie „dziki seler”)[20].

Systematyka

Od czasu opisania przez Linneusza w Species Plantarum aż do początku XX w. do gatunku Vallisneria spiralis zaliczano wszystkich rozetkowatych przedstawicieli rodzaju, z wyodrębnianiem odmian. Następnie podjęto próby rozdzielenia ich na mniejsze gatunki (a w międzyczasie odkryto nierozetkowate gatunki włączone do rodzaju Vallisneria). W efekcie część dawnych opisów nurzańca śrubowatego może dotyczyć innych gatunków, zwłaszcza wyodrębnionych stosunkowo niedawno, jak nurzaniec amerykański (V. australis) czy nurzaniec niski (V. nana). Ponadto istnieją kontrowersje czy jedna z odmian nurzańca śrubowego V. spiralis var. denseserrulata Makino 1914 jest w istocie odmianą, czy odrębnym gatunkiem – Vallisneria denseserrulata (do tego taksonu należą rośliny identyfikowane wcześniej jako nurzaniec śrubowy z terenu od Pakistanu, poprzez Indie po południowo-wschodnie krańce Azji[5]). Badania morfologiczne i molekularne wykazują, że V. spiralis i V. denseserrulatakladami siostrzanym, będącymi z kolei kladem siostrzanym z Vallisneria spinulosa. Taki klad jest z kolei siostrzany wobec pozostałych przedstawicieli rodzaju Vallisneria, łącznie z Vallisneria rubra (gatunek wyodrębniany do niedawna jako rodzaj Maidenia)[8].

Zmienność

Wśród wyróżnianych przez różnych autorów odmian i form znajdują się: americana, denseserrulata, jacquinii, michelii, minor, numidica, procera, pusilla, subulispatha[21]. Części z nich, zwłaszcza w nowszych ujęciach, nadawany jest status gatunku.

W ofercie handlowej znajdują się odmiany uprawne takie jak[3]:

  • 'Tiger' – forma barwna cechująca się liśćmi nieco krótszymi od typu i brązowoczarno, delikatnie i przerywanie kreskowanymi poprzecznie. Wymagania ma podobne jak forma typowa, jednak dla wyraźnego rozwoju prążkowania wymagane jest silne oświetlenie.
  • 'Tortifolia' – liście silnie skręcone o maksymalnej długości do 50 cm, brzeg liścia jest ząbkowany. W porównaniu do formy typowej ma większe wymagania cieplne i świetlne.

Zastosowanie

Nurzaniec śrubowy w akwarium

Roślina akwariowa stosowana zwłaszcza do zazieleniania tła i obrzeży akwarium[3].

Ze względu na adaptację do rozwoju w środowisku zanieczyszczonym i wiązania zanieczyszczeń, gatunek zalecany jest do fitoremediacji wód i osadów w wodach słodkich ze związków chromu[22], fenantrenu[23] oraz rtęci[24].

Wskazuje się także możliwość spożywczego i leczniczego wykorzystania liści[25].

Warunki w akwarium

Zalecane warunki w akwarium
Zbiornik duży (min. 100 l)
Temperatura wody 17—25 °C
Oświetlenie silne i jasne, przy braku światła blednie (10-12 h)
Hodowla woda średnia do twardej, wymaga CO2 i okresowego nawożenia
Rozmnażanie poprzez podział rozłogów

Uprawiany w akwarium nurzaniec śrubowy dorasta do 50–60 cm[26].

Gatunek wymaga ciepłej wody, potrafi jednak rosnąć w zimniejszej. Do prawidłowego rozwoju wymagane jest dostarczanie roślinie dwutlenku węgla[27]. Zbyt miękka woda hamuje jej wzrost[28], a najlepiej rośnie w wodzie zasobnej w węglany[3].
Roślina ta jest polecana do akwarium gdzie hodowane są ryby z rodziny pielęgnicowatych, szczególnie z rodzaju Apistogramma, Crenicara, Nannacara zamieszkujących rejon Ameryki Południowej.[29]

Znaczenie w kulturze

Nurzaniec śrubowy identyfikowany bywa z częstym w kulturze mykeńskiej roślinnym motywem zdobniczym, który z czasem mógł ulec rozwinięciu w motyw palmety[30].

  1. Zważywszy na zmiany w systematyce rodzaju Vallisneria, opisy dotyczące form innych niż ze Starego Świata mogą według obecnych systemów dotyczyć innych gatunków
  1. Stevens P.F.: Angiosperm Phylogeny Website (ang.). 2001–. [dostęp 2010-06-23].
  2. Index Nominum Genericorum. [dostęp 2009-04-25].
  3. a b c d Christel Kasselmann: Rośliny akwariowe. Warszawa: Klub dla Ciebie, 2007, s. 117-118. ISBN 978-83-7404-788-3.
  4. a b Vallisneria spiralis (ang.). W: Czerwona Lista IUCN [on-line]. IUCN. [dostęp 2011-10-06].
  5. a b c d e f g h Vallisneria spiralis (eelweed) (ang.). W: Invasive Species Compendium (Beta) [on-line]. CABI. [dostęp 2011-11-09].
  6. a b Andrzej Hutorowicz, Joanna Hutorowicz. Seasonal development of Vallisneria spiralis L. in a heated lake. „Ecological Questions”. 9, s. 79–86, 2008. Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu. Versita. DOI: 10.2478/v10090-009-0022-z. ISSN 1644-7298 (ang.). 
  7. a b Management Information (ang.). W: Vallisneria Spiralis [on-line]. The Global Invasive Species Database. [dostęp 2011-10-06].
  8. a b Donald H. Les, Surrey W. L. Jacobs, Nicholas P. Tippery, Lei Chen, Michael L. Moody, Maike Wilstermann-Hildebrand. Systematics of Vallisneria (Hydrocharitaceae). „Systematic Botany”. 33 (1), s. 49–65, 2008 (ang.). 
  9. a b c Vallisneria (ang.). W: Flora of North America [on-line]. eFloras.org. [dostęp 2011-02-01].
  10. Hans J. Mayland: Moje akwarium. Warszawa: Diogenes, 1998, s. 116. ISBN 83-7129-648-7.
  11. a b c Cook Ch., Gut B., Rix E. M., Schneller J., Seitz M.: Water plants of the world. Hague: Dr. W. Junk b.v. Publishers, 1974, s. 267-268. ISBN 90 61930243.
  12. Janusz Goliński. Nieznane o znanym: nurzaniec i strzałka. „Akwarium”. 31 (1), 1976. ISSN 0209-1795 (pol.). 
  13. a b Abdul Ghafoor: Vallisneria spiralis (ang.). W: Flora of Pakistan [on-line]. eFloras.org. [dostęp 2011-10-18].
  14. a b c Robert B. Wylie. The Pollination of Vallisneria Spiralis. „Botanical Gazette”. Vol. 63, No. 2, s. 135-145, 1917. 
  15. A. Moj. Dziwy świata roślin (recenzja). „Akwarium”. 28 (4), 1975. ISSN 0209-1795 (pol.). 
  16. a b Andrzej Hutorowicz. Vallisneria spiralis L. (Hydrocharitaceae) in Lakes in the Vicinity of Konin (Kujawy Lakeland). „Biodiversity: Research and Conservation”. 1-2, s. 154–158, 2006. Versita. ISSN 1897-2810 (ang.). 
  17. Jean-Paul Theurillat, Jaroslav Moravec. Index of new names of syntaxa published in 1991. „Folia Geobotanica”. 29 (3), s. 385–412, 1994. DOI: 10.1007/BF02882914. ISSN 1211-9520 (ang.). 
  18. Coutris C., Merlina G., Silvestre J., Pinelli E., Elger A.. Can we predict community-wide effects of herbicides from toxicity tests on macrophyte species?. „Aquat Toxicol.”. 101(1), s. 49-56, 2011 (ang.). 
  19. Wild celery. W: Sylvan T. Runkel, Dean M. Roosa: Wildflowers and Other Plants of Iowa Wetlands. Ames: Iowa State University Press, 1999, s. 349.
  20. eelgrass (ang.). W: wordnik [on-line]. [dostęp 2011-10-09].
  21. Vallisneria spiralis (ang.). W: Tropicos [on-line]. Missouri Botanical Garden. [dostęp 2011-10-07].
  22. P. Vajpayee, U. N. Rai, M. B. Ali, R. D. Tripathi, V. Yadav, S. Sinha, S. N. Singh. Chromium-Induced Physiologic Changes in Vallisneria spiralis L. and Its Role in Phytoremediation of Tannery Effluent. „Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology”. 67 (2), s. 246–256, 2001. Springer. DOI: 10.1007/s001280117. ISSN 0007-4861 (ang.). 
  23. Zai-Sheng Yan, Hong-Yan Guo, Tian-Shun Song, Ying Hu, He-Long Jiang. Tolerance and remedial function of rooted submersed macrophyte Vallisneria spiralis to phenanthrene in freshwater sediments. „Ecological Engineering”. 37, 2, s. 123-127, 2011 (ang.). 
  24. Rai P.K., Tripathi B.D.. Comparative assessment of Azolla pinnata and Vallisneria spiralis in Hg removal from G.B. Pant Sagar of Singrauli Industrial region, India. „Environ Monit Assess.”. 148(1-4), s. 75-84, 2009 (ang.). 
  25. Vallisneria spiralis - L. (ang.). Plant for a Future. [dostęp 2011-10-06].
  26. The Complete Aquarium Guide : Fish, Plants and Accessories for your Aquarium. Kolonia: Könemann, 2000, s. 207. ISBN 978-3829017367.
  27. Ryszard Kamiński. Rośliny z rodzaju vallisneria w naszych akwariach. „Akwarium”. 77-78 (5-6), wrzesień-grudzień 1983. ISSN 0209-1795 (pol.). 
  28. Hans Frey: Akwarium Słodkowodne. Warszawa: Wydawnictwo Sport i Turystyka, 1990, s. 127. ISBN 83-217-2777-8.
  29. Marcin Janik, Małe pielęgnice południowoamerykańskie, AKWARIUM, Nr 4/92
  30. Henry Beauchamp Walters, Samuel Birch: History of ancient pottery: Greek, Etruscan, and Roman. Scribner, 1905, s. 224.