Водокрасовые

Водокрасовые (лат. Hydrocharitaceae) — семейство однодольных цветковых растений, относящееся к порядку Частухоцветные (Alismatales). Включает преимущественно водные травы, обитающие в пресных и солоноватых водоёмах тропических, субтропических и умеренных регионов мира. Семейство насчитывает около 18 родов и более 130 видов, среди которых широко распространённые элодея, валлиснерия и водокрас.

История изучения

Семейство Водокрасовые было впервые описано французским ботаником Антуаном Лораном де Жюссьё в 1789 году в его работе «Genera Plantarum». Название происходит от типового рода Hydrocharis (водокрас), что в переводе с греческого означает «водная грация» или «водная красота». В XIX веке систематика семейства уточнялась благодаря работам таких ботаников, как Август Эйхлер и Джордж Бентам. В современных системах классификации (например, APG IV, 2016) семейство рассматривается в составе порядка Частухоцветные, близкого к семействам Частуховые (Alismataceae) и Ароидные (Araceae).

Морфология

Вегетативные органы

Водокрасовые — многолетние или однолетние водные травы. Корневая система мочковатая, развита слабо; у многих видов корни выполняют преимущественно якорную функцию. Стебли укороченные или удлинённые, часто с укореняющимися узлами. Листья простые, цельные, линейные, ланцетные или сердцевидные, с параллельным или дуговидным жилкованием. У большинства видов листья погружённые или плавающие на поверхности воды, реже — частично надводные. Характерна аэренхима — воздухоносная ткань, обеспечивающая плавучесть и газообмен.

Генеративные органы

Цветки актиноморфные, обоеполые или однополые (растения часто двудомные). Околоцветник двойной, из трёх чашелистиков и трёх лепестков. Тычинок от 3 до 12, завязь нижняя, состоящая из 3–6 сросшихся плодолистиков. Плод — коробочка или ягодообразный, с многочисленными мелкими семенами. Опыление осуществляется водой (гидрофилия) или насекомыми. У ряда видов (например, Vallisneria) наблюдается уникальное явление: мужские цветки отрываются от растения и плавают на поверхности воды, опыляя женские цветки.

Распространение и экология

Водокрасовые распространены на всех континентах, кроме Антарктиды. Наибольшее видовое разнообразие наблюдается в тропиках и субтропиках. В России встречается около 10 видов, в том числе элодея канадская (Elodea canadensis), валлиснерия спиральная (Vallisneria spiralis) и водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus-ranae). Растения обитают в стоячих и медленно текущих водах: озёрах, прудах, речных затонах, каналах, рисовых полях. Некоторые виды (например, Hydrilla verticillata) способны образовывать плотные заросли, что может приводить к зарастанию водоёмов и затруднять судоходство.

Классификация и основные роды

Семейство делится на три подсемейства: Hydrocharitoideae, Anacharidoideae и Vallisnerioideae. Наиболее известные роды:

• Элодея (Elodea) — включает 6 видов, распространённых в Северной и Южной Америке. Широко известна как инвазивный вид в водоёмах Европы и Азии.
• Валлиснерия (Vallisneria) — насчитывает около 10 видов, характерных для тропических и субтропических регионов. Используется в аквариумистике.
• Водокрас (Hydrocharis) — 2–3 вида, встречающихся в Евразии и Африке. Отличается плавающими листьями и белыми цветками.
• Гидрилла (Hydrilla) — 1 вид (Hydrilla verticillata), инвазивный в тёплых водоёмах мира.
• Стратиотес (Stratiotes) — 1 вид (телорез алоэвидный, Stratiotes aloides), распространённый в Европе и Западной Сибири.

Хозяйственное значение и применение

Аквариумистика

Многие виды водокрасовых (элодея, валлиснерия, гидрилла) широко используются в аквариумах как декоративные растения и естественные фильтры. Они насыщают воду кислородом, поглощают нитраты и фосфаты, создают укрытия для рыб. В России и странах СНГ валлиснерия спиральная и элодея канадская являются одними из самых популярных аквариумных растений.

Биоиндикация

Водокрасовые чувствительны к загрязнению воды, особенно к тяжёлым металлам и пестицидам. Их присутствие или отсутствие в водоёме может служить показателем экологического состояния. Например, элодея канадская часто используется в мониторинге качества воды.

Инвазивность

Некоторые виды, в первую очередь элодея канадская и гидрилла мутовчатая, завезённые за пределы естественного ареала, стали агрессивными инвазивными растениями. В Европе элодея канадская, попавшая из Северной Америки в XIX веке, быстро распространилась по водоёмам, вытесняя местные виды. В России она встречается повсеместно в европейской части и Сибири. Борьба с инвазивными водокрасовыми ведётся механическими (выкашивание), химическими (гербициды) и биологическими (использование растительноядных рыб) методами.

Научные исследования

Водокрасовые служат модельными объектами для изучения гидрофилии, фотосинтеза водных растений, механизмов инвазивности. Элодея канадская, например, активно используется в лабораторных экспериментах по физиологии растений.

Интересные факты

• Телорез алоэвидный (Stratiotes aloides) способен зимовать подо льдом, сохраняя зелёные листья.
• У валлиснерии спиральной наблюдается уникальное явление: мужские цветки отрываются от растения и активно движутся по поверхности воды, опыляя женские цветки.
• Элодея канадская была завезена в Европу в 1836 году и уже к концу XIX века стала массовым видом, что вызвало серьёзные экологические проблемы.
• Водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus-ranae) получил своё название из-за того, что его плавающие листья напоминают следы лягушачьих лап.

Источники

• Жизнь растений. В 6 т. / Гл. ред. А. Л. Тахтаджян. — М.: Просвещение, 1982. — Т. 6. Цветковые растения.
• Флора СССР. — М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1934. — Т. 1.
• Семейство Водокрасовые (Hydrocharitaceae) // Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров. — 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1986.
• APG IV. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants // Botanical Journal of the Linnean Society. — 2016. — Vol. 181, no. 1. — P. 1–20.
• Cook C. D. K. Aquatic and Wetland Plants of India. — Oxford University Press, 1996.