Кіріспе
Су өсімдіктерінің туысы
Сальвиния – Salviniaceae тұқымдасына жататын, су бетінде жүзетін папоротниктер туысы. Бұл туыс 17 ғасыр итальян ғалымы Антонио Мария Сальвинидің құрметіне аталған. Сулы көгершін – Сальвинияның кең таралған атауы. Жан Франсуа Сегье 1754 жылы Верона маңында табылған өсімдіктерді сипаттаған «Plantae Veronenses» еңбегінде бұл туысты жариялаған. Қазірге дейін он екі түрі анықталған, олардың кем дегенде үшеуі (S. molesta, S. herzogii және S. minima) гибридтер деп саналады, себебі олардың спорангияларында спора табылмайды. Сальвиния, маса папоротнигі Азолла сияқты, басқа су папоротниктерімен туыс. Жақындағы зерттеулерде Azolla және Salvinia екеуі де Salviniaceae тұқымдасына жатқызылады, бірақ бұрын әрқайсысы жеке отбасы ретінде қарастырылған. Сальвиния, Salviniales орденінің басқа папоротниктері сияқты, гетероспоралы, яғни әртүрлі өлшемдегі споралар түзеді. Дегенмен, Сальвинияда жапырақ дамуы ерекше. Су бетінде жүзетін жапырақтың үстіңгі жағы, сабақ осіне қарағандай, морфологиялық тұрғыдан абаксиалды болып келеді. Salvinia cucullata – геномы анықталған екі папоротник түрінің бірі.
Сипаттама
Кішкентай, су бетінде қалқып жүретін, жатқан сабақты, тармақталған, жапырақ бетіндегі папиллярларында түкшелер бар, бірақ нағыз тамырлары жоқ су өсімдіктері. Жапырақтары үштен біріне топталған, екі жапырағы жасыл, сабақсыз немесе қысқа сабақты, жалпақ, шеттері бүтін және су бетінде қалқып жүреді, ал үшінші жапырағы жіңішке тілімделген, сабақты, тамыр тәрізді және төмен иілген. Су астындағы жапырақтарында спорангийлерді қоршаған, негізді мембраналы қабықшалары (спорокарптар) бар. Олар екі типтегі спорокарптарды жасайды: мегаспорангиялардың саны аз (шамамен 10), әрқайсысында бір мегаспора болады, немесе көптеген микроспорангиялар, әрқайсысында 64 микроспора болады. Споралар екі түрлі және екі мөлшерлі, екеуі де шар тәрізді, үш бөлікті. Мегагаметофиттер мен микрогаметофиттер спорангий қабырғасы арқылы шығып тұрады; мегагаметофиттер су бетінде архегонияларымен төмен қаратылып орналасқан; микрогаметофиттер спорангий қабырғасына бекітілген күйде қалады. Шаштай кішкентай өскіндер, трихомалар немесе микрогаметикалық фолликулдар деп аталады, олардың ешқандай көбейткіштік функциясы жоқ және қазіргі таңда биологиялық жұмбақ болып табылады.
Эволюциялық тарих
Сальвинияның қазба қалдықтарының географиясы осы туыстың мүшелері үшіншілік дәуірде кеңінен таралуы мүмкін екенін көрсетеді.
Тарату
Таралуы көбінесе тропикалық аймақтарда, Солтүстік Америкада, Мексикада, Батыс Кариб аралдарында, Орталық Америкада, Оңтүстік Америкада, Еуразияда және Африкада, оның ішінде Мадагаскар, Оңтүстік Борнео және Азияда кездеседі.
Экономикалық әсері
Үлкен сальвиния (Salvinia molesta) жылы климатты аймақтарда кең таралған инвазивті арамшөп, бірақ Оңтүстік Америкаға тән. Ол өте жылдам өседі, 2,5 күнде құрғақ салмағының екі есесіне дейін үлкейеді және тыныш су бетінде тығыз қабат құрайды. Үлкен сальвинияны биологиялық бақылауға алу үшін Cyrtobagous salviniae деген кішкентай қоңыздар сәтті пайдаланылған. Бір ұсыныс майды қабылдамайтын гидрофобты трихомаларды пайдалануды қарастырады. Бұл оларды мұнай төгілуін тазалауға қолдануға мүмкіндік береді, себебі олар отыз секунд ішінде майға толады. S. molesta трихомалары ұқсас гидрофобты синтетикалық поликарбонатты жасау үшін үлгі ретінде қызмет етті.
Сальвиния эффектісі
Сальвиния эффекті суға батқан гидрофобтық (суды тебілетін) беттегі ауа қабатын гидрофильді (суды тартатын) тікшелер арқылы тұрақтандыруды сипаттайды. Бұл физикалық-химиялық құбылысты ботаник Вильгельм Бартлотт (Бонн университеті) Лотос эффектісін зерттеу кезінде ашқан және 2010 жылы физик Томас Шиммель (Karlsruher Institut für Technologie), сұйықтық механикасының маманы Альфред Ледер (Rostock университеті) және олардың әріптестерімен бірлесіп сипаттаған.