Введение
Вид водного растения
Salvinia molesta, широко известная как гигантская сальвиния или как сорняк кариба из-за заражения значительной части озера Кариба между Зимбабве и Замбией, – это водный папоротник, родом из юго-восточной Бразилии. Это свободно плавающее растение, которое не прикрепляется к почве, а остается на поверхности воды. Его листья (вайи) длиной 0,5–4 см, широкие, с щетинчатой поверхностью, образованной волосковидными нитями, которые соединяются на концах, образуя структуры, напоминающие весло. Они служат для создания водонепроницаемого покрова. Эти вайи образуются парами, а также с третьей модифицированной, похожей на корень, вайей, свисающей в воду. Случайно или непреднамеренно этот вид был занесен или сбежал во множество озер по всей территории Соединенных Штатов, включая озеро Каддо в Техасе, где этот инвазивный вид нанес значительный ущерб, уничтожая другие формы жизни. В Европе Salvinia molesta с 2019 года включена в список инвазивных чужеродных видов, представляющих обеспокоенность для Европейского Союза (список ЕС). Это означает, что запрещен импорт, выращивание, транспортировка, реализация, посадка или преднамеренный выпуск этого вида в окружающую среду на всей территории Европейского Союза.
Описание
Salvinia molesta – это комплекс тесно связанных плавучих папоротников, которые могут быть сложны для различения друг от друга. Этот водный папоротник часто выращивают как декоративное растение, но он одичал и стал злостным вредителем во многих регионах мира. Существуют несколько различных форм роста S. molesta. Основная форма роста – это инвазивная форма с мелкими плоскими листьями, в то время как третичная или матовая форма характеризуется крупными, густо расположенными, сложенными листьями. В оптимальных условиях растения могут образовывать ковер толщиной до 60 см. Эти ковры могут затруднять использование озер и водных путей для отдыха. S. molesta используется для извлечения питательных веществ и загрязнителей из воды. В высушенном виде это растение можно использовать в качестве качественной мульчи.
Благоприятные условия окружающей среды
Сальвиния молеста предпочитает расти в медленно текущих водах, таких как озера, пруды, старицы, ручьи, канавы, болота и реки. Она предпочитает воды, богатые питательными веществами, например, эвтрофические воды или загрязненные сточными водами. Обычно она не растет в солоноватых или соленых водах, но отмечались случаи ее обнаружения в ручьях с приливным течением в юго-восточном Техасе. Она хорошо переносит пересыхание и, хотя предпочитает умеренные температуры, способна выдерживать как низкие, так и очень высокие температуры. Геологическая служба США полагает, что она может расти в зонах 7a, 8, 9 и 10 согласно карте морозостойкости растений USDA.
Способы введения
Растение происходит из юго-восточной Бразилии и экспортировалось как часть индустрии домашних животных для использования в аквариумах и садовых прудах. Оттуда оно сбежало или было намеренно выпущено в дикую природу. Его также могли завезти с живой рыбой, охлажденной льдом. Попав в водоем, растение может распространяться с зараженными лодками, которые не только разносят его в новые районы, но и фрагментируют, способствуя размножению. Его также распространяют водоплавающие птицы.
Распространение
В настоящее время бразильская плавучая папоротник, известная как Salvinia molesta, широко распространена в тропических и субтропических регионах. Этот плавучий папоротник известен своей способностью быстро захватывать большие площади медленно текущих пресноводных водоемов. S. molesta натурализовалась в Техасе и Луизиане, но теперь также обнаружена и зарегистрирована в Алабаме, Миссисипи, Флориде и Джорджии. Она также встречается в районах, где нижняя часть реки Колорадо граничит с Аризоной и Калифорнией. "Несмотря на то, что S. molesta быстро колонизирует новые штаты, текущие популяции слишком малы для оценки, но являются объектом мероприятий по искоренению". В натурализованных районах Техаса насчитывается 14 водосборных бассейнов, содержащих зараженные водоемы; они используются как водохранилища на притоках, протекающих вблизи федерально охраняемых водно-болотных угодий. В октябре 2020 года департамент парков и дикой природы Техаса обнаружил S. molesta на озере Лоун Стар во время мониторинга популяций рыб.
Исследования рака
Исследователи из Государственного университета имени Стивена Ф. Остина в Накогдочес, штат Техас, обнаружили, что экстракты гигантской сальвинии демонстрируют многообещающие признаки подавления роста раковых клеток человека, не повреждая при этом здоровые клетки вокруг них.
Эффект Сальвинии
Эффект сальвинии описывает стабилизацию воздушного слоя на погруженной гидрофобной (водоотталкивающей) поверхности за счет гидрофильных (водолюбивых) выступов. Это физико-химическое явление было открыто ботаником Вильгельмом Бартлоттом (Университет Бонна) на плавучем папоротнике Salvinia molesta в ходе работы над эффектом лотоса и описано в 2010 году в сотрудничестве с физиком Томасом Шиммелем (Карлсруэский технологический институт), специалистом по гидродинамике Альфредом Ледером (Университет Ростока) и их коллегами.
Биологический контроль
Крошечный жук Cyrtobagous salviniae, обнаруженный в естественном ареале распространения S. molesta, изучается как средство биологической борьбы. C. salvinae впервые был использован для биологического контроля в Австралии на озере Мундарра, рекреационном озере в Маунт-Иса, Квинсленд, в 1980 году. К середине 1981 года популяция растения была сокращена до нескольких небольших очагов. Жук питался листьями сорняка, но предпочитал почки. Его личинки поедали корни, корневища и почки. По мере отмирания растение бурело, опускалось на дно водоема и разлагалось. Этот жук успешно применялся в других частях мира (в 13 тропических странах), таких как река Сепик в Папуа-Новой Гвинее, Шри-Ланка, озеро Осса в Камеруне в рамках проекта AMMCO по восстановлению африканского ламантина, плотина Ваппа в Квинсленде и лагуны (например, в Национальном парке Какаду) в Северной территории, Австралия. Гигантский гурами давно известен своей любовью к S. molesta и активно им питается. Он успешно использовался для контроля S. molesta в водохранилищах Шри-Ланки.
Механическое управление
Растения удаляют механизированным способом или с помощью уборочной техники, а также вручную; последний способ подходит только для небольших очагов распространения. Уборочная техника также может столкнуться с трудностями, поскольку она не способна удалить все растения, не может добраться до мелководных участков, а также может быть заблокирована большими скоплениями растительности. После удаления растения необходимо высушить, сжечь или утилизировать таким образом, чтобы исключить их повторное попадание в водоем. Другими методами борьбы с водными сорняками являются дноуглубление и использование цепей (для удаления).
Химический контроль
Химический контроль над S. molesta затруднен, поскольку у этого растения есть некоторая устойчивость к гербицидам. Химическое вещество флуридон успешно применяется, но для его действия требуется продолжительный контакт, и он становится неэффективным при внезапном разбавлении дождевой водой или любым другим поступлением воды. Другие химические вещества, такие как гексазинон, дикват и двойной хелат меди, используются в комбинации для уничтожения S. molesta. В озере Каддо для искоренения S. molesta предпринимались попытки, включавшие разведение и выпуск сальвиниевых долгоносиков, питающихся этим растением. Они используются как метод биологической борьбы с вредителями, который, судя по имеющимся наблюдениям, демонстрирует положительные, хотя и медленные результаты.
Картографирование
Спутниковые снимки используются для выявления S. molesta в водохранилищах Техаса.
Химия
Фенольные соединения 6' O (3,4 дигидроксибензоил) бета-D-глюкопиранозилэстер, 4 O бета-D-глюкопиранозид 3-гидроксиметилбензоата, метилбензоат, гипогалловая кислота, кофеиновая кислота, пеонифлорин и пикурозид могут быть выделены из Salvinia molesta.