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Pistía

Pistia es un género de plantas acuáticas de lafamilia Araceae . Es el único género de la tribu Pistieae , lo que refleja su aislamiento sistemático dentro de la familia. [5] La única especie que comprende, Pistia stratiotes , a menudo se llama col de agua , lechuga de agua , col del Nilo o flor de concha . Su distribución nativa es incierta, pero probablemente sea pantropical ; se describió científicamente por primera vez a partir de plantas encontradas en el Nilo cerca del lago Victoria en África . [6] Ahora está presente, ya sea de forma natural o mediante la introducción humana, en casi todos los cursos de agua dulces tropicales y subtropicales y se considera una especie invasora , así como un hábitat de reproducción de mosquitos. El epíteto específico se deriva de una palabra griega, στρατιώτης, que significa "soldado", que hace referencia a las hojas en forma de espada de algunas plantas del género Stratiotes . [7]

Descripción

Ilustración del siglo XIX de Pistia stratiotes

Pistia stratiotes es una monocotiledónea perenne con hojas gruesas y suaves que forman una roseta. [8] Flota en la superficie del agua, sus raíces cuelgan sumergidas debajo de las hojas flotantes. Las hojas pueden medir de 2 a 15 cm de largo y son de color verde claro, con nervaduras paralelas y márgenes ondulados. [8] La superficie de las hojas está cubierta de pelos cortos y blancos que forman estructuras similares a canastas que pueden atrapar burbujas de aire y aumentar la flotabilidad de la planta. El parénquima esponjoso con grandes espacios intercelulares en las hojas también ayuda a la planta a flotar. [9] Las flores son dioicas , carecen de pétalos y están ocultas en el medio de la planta entre las hojas. Pistia stratiotes tiene una inflorescencia en espádice, que contiene una flor pistilada con un ovario y 2 a 8 flores estaminadas con dos estambres. [10] Las flores pistiladas y carpeladas están separadas por pliegues en la espata, donde las flores masculinas se ubican por encima de las flores femeninas. [5] Las bayas ovaladas y verdes con semillas ovoides se forman después de una fertilización exitosa. La planta experimenta reproducción asexual mediante la propagación a través de estolones, aunque también se ha observado evidencia de reproducción sexual en los estanques del sur de Brasil. [11]

Pistia stratiotes se encuentra en ríos, lagos y estanques de corriente lenta. La especie muestra un crecimiento óptimo en el rango de temperatura de 22 a 30 °C, pero puede soportar temperaturas extremas de hasta 35 °C. [12] Como resultado, Pistia stratiotes no crece en temperaturas más frías, más allá de los trópicos de Cáncer y Capricornio. La especie también requiere agua ligeramente ácida en el rango de pH de 6,5 a 7,2 para un crecimiento óptimo. [12]

Invasión

La lechuga de agua es una de las plantas acuáticas de agua dulce más productivas del mundo y se considera una especie invasora . [13] La especie puede introducirse en nuevas áreas mediante la dispersión del agua, la fragmentación y el transporte marítimo o los equipos de pesca. [14] La invasión de Pistia stratiotes en el ecosistema puede provocar ramificaciones ambientales y socioeconómicas para la comunidad a la que sirve. En aguas con un alto contenido de nutrientes, en particular las que han sido contaminadas con la carga humana de aguas residuales o fertilizantes, la lechuga de agua puede presentar un crecimiento excesivo de malezas. También puede volverse invasiva en sistemas alterados hidrológicamente, como canales y embalses de control de inundaciones. [15] El crecimiento excesivo severo de la lechuga de agua puede bloquear el intercambio de gases en el agua superficial, creando condiciones hipóxicas y eliminando o alterando varios organismos marinos nativos. [16] Al bloquear el acceso a la luz solar, grandes esteras de lechuga de agua pueden dar sombra a las plantas sumergidas nativas y alterar las comunidades que dependen de estas plantas nativas como fuente de alimento. [17] El crecimiento de estas esteras también puede enredarse en las hélices de los barcos y crear desafíos para los navegantes o pescadores recreativos. [18]

Pistia stratiotes aparece en los ciclos de vida de ciertos insectos vectores de la malaria y la filariasis . [19] Los mosquitos del género Mansonia pueden poner sus huevos bajo las hojas de plantas acuáticas, como Pistia stratiotes. Veinticuatro horas después, las larvas emergentes se adhieren a las raíces de la planta utilizando su tubo sifón para respirar. En una semana, las larvas pueden convertirse en mosquitos adultos, lo que convierte a Pistia stratiotes en un posible caldo de cultivo para vectores de enfermedades infecciosas. [20] La polilla Samea multiplicalis también utiliza Pistia stratiotes como su planta huésped principal. Los huevos se ponen entre las hojas y los tallos de la planta huésped y las larvas eclosionan y se alimentan intensivamente a medida que se desarrollan. [21]

Control

  1. Control químico: Los herbicidas han sido efectivos en el control de Pistia stratiotes: diquat, glifosato, terbutrina, 2,4-D, entre muchos otros. [22] Sin embargo, el uso de herbicidas debe evaluarse críticamente para prevenir impactos ambientales negativos y posibles efectos tóxicos sobre la vida marina y la salud humana. [23]
  2. Control físico: Pistia stratiotes se puede controlar con cosechadoras mecánicas que extraen la lechuga de agua de las aguas infestadas y la transportan para su eliminación en tierra. [24] Las infestaciones más grandes se pueden eliminar con la ayuda de excavadoras hidráulicas y tractores. Para evitar el recrecimiento de colonias de Pistia stratiotes , se debe implementar un programa de mantenimiento a largo plazo.
  3. Control biológico: Dos especies de insectos también están siendo utilizadas como control biológico . Los adultos y larvas del gorgojo sudamericano Neohydronomous affinis se alimentan de hojas de Pistia , al igual que las larvas de la polilla Spodoptera pectinicornis de Tailandia . [25] [26] Ambos están demostrando ser herramientas útiles en el manejo de Pistia stratiotes a través de la recuperación experimental de comunidades bentónicas con condiciones hipóxicas. [27]

Está previsto que la especie quede prohibida en la UE a partir de agosto de 2024 para evitar su propagación. [28]

Rango

El centro de origen de Pistia stratiotes ha sido durante mucho tiempo una fuente de debate. [29] La natividad en el norte de África está indicada por jeroglíficos egipcios e informes de plantas que coinciden con la descripción de Pistia por los botánicos griegos, Dioscórides y Teofrasto en el río Nilo . [6] Además, la coevolución de Pistia stratiotes con varios insectos nativos de Brasil y Argentina, como el gorgojo de la lechuga de agua, [30] indica una tenencia nativa de largo plazo en América del Sur. [31] Se informa de especímenes fósiles que datan del Pleistoceno tardío (~12.000 BP ) y el Holoceno temprano (~3.500 BP) de Florida, lo que indica una presencia nativa en el sureste de los Estados Unidos. [32] La evidencia genética reciente también sugiere que Pistia no es en realidad un género monotípico, como se había asumido durante mucho tiempo. [33] En cambio, Pistia parece estar compuesta por al menos tres especies genéticamente distintas, pero morfológica y ecológicamente similares, a escala global. [33]

Apariciones templadas

Aunque Pistia stratiotes no tolera las bajas temperaturas, se ha registrado su crecimiento, al menos temporalmente, en áreas templadas de América del Norte y Europa. [4] [34] En los Estados Unidos al norte del Golfo de México se ha encontrado creciendo en Colorado, Connecticut, Delaware, Illinois, Kansas, Maryland, Michigan, Minnesota, Missouri, Nueva York, Carolina del Norte, Ohio, Rhode Island, Carolina del Sur y Wisconsin. Una de estas especies, en Idaho, sobrevive en un área de un río alimentado por una fuente termal. Se cree que el resto o bien han sido completamente erradicadas por el clima frío o posiblemente sobrevivan mediante la producción de semillas. [35]

Registro fósil

Las plantas similares a Pistia aparecen en el registro fósil durante la época del Cretácico Superior en estratos de roca del interior occidental de América del Norte. Fueron descritas por primera vez como † Pistia corrugata por Leo Lesquereux en 1876 basándose en especímenes de la Formación Almond de Wyoming (finales de la edad Campaniana ). Sin embargo, basándose en especímenes más completos de la Formación Dinosaur Park de Campania del sur de Alberta , Canadá , y otras áreas, fueron redescritas como un género separado , † Cobbania , principalmente debido a diferencias en la morfología de las hojas. [36] [37] Se han descrito fósiles más jóvenes atribuidos a Pistia stratiotes de estratos del Eoceno en el sureste de los Estados Unidos , [38] y se han descrito 350 semillas fósiles de † Pistia sibirica de estratos del Mioceno medio del área de Fasterholt cerca de Silkeborg en Jutlandia Central , Dinamarca . También se han descrito fósiles de esta especie del Oligoceno y Mioceno de Siberia Occidental y del Mioceno de Alemania . [39]

Un espécimen de Pistia de la península de Florida que data de al menos 3.550 años antes del presente y un informe de fósiles de Pistia del Holoceno de un lago en el centro sur de Florida son consistentes con la evidencia genética que indica que algunas variedades de Pistia stratiotes son nativas del sureste de los Estados Unidos. [33] [38] [40]

Usos

Consumo

Aunque se considera comestible, la Pistia stratiotes no es agradable al paladar, ya que es rica en cristales de oxalato de calcio que tienen un sabor amargo. Sin embargo, hay registros de que la planta se utilizó como alimento en caso de hambruna en la India durante la Gran Hambruna de 1876-1878 . [41]

El pueblo hausa de Nigeria utilizaba la ceniza de la planta como sustituto de la sal debido a su alta concentración de cloruro de potasio, una sal mineral. [19] Este sustituto de la sal, también llamado zakankau , era de gran importancia, especialmente cuando no se podía conseguir sal importada. [42]

Se recomienda precaución al consumir Pistia stratiotes , ya que la planta es hiperacumuladora y puede absorber y acumular metales pesados ​​tóxicos presentes en su entorno. [43] La presencia de altas concentraciones de cristales de oxalato de calcio puede inducir diversos problemas de salud, como absorción mineral inhibida y cálculos renales. [44] [45]

En Singapur y el sur de China, la Pistia stratiotes se cultiva o recolecta comúnmente como alimento para patos y cerdos. [46] La lechuga de agua también se considera una alternativa para la alimentación de las aves de corral en Indonesia debido a su alto contenido de proteína cruda. [47]

Tratamiento médico

Existen varios usos médicos de Pistia stratiotes en las regiones de Asia y África. En Nigeria, las hojas secas se preparan en forma de polvo y se aplican a heridas y llagas para desinfectar . [48] Un uso similar está presente en la medicina tradicional india , donde la hoja en polvo se aplica a erupciones sifilíticas e infecciones de la piel . [49] En Nigeria y Gambia , la hoja se infunde en agua para crear un colirio para tratar la conjuntivitis alérgica . [50] Se sabe que el colirio tiene un efecto refrescante y analgésico . Por lo tanto, la planta se llama comúnmente "lástima de ojos" en África. [51] Además, las hojas de Pistia stratiotes se pueden quemar en cenizas , y en la medicina tradicional india y nigeriana, la ceniza se usa para tratar las infecciones por tiña del cuero cabelludo . [49]

Propiedades medicinales

Remediación ambiental

La alta capacidad de sorción de la lechuga de agua la convierte en una gran candidata para utilizarla como absorbente biodegradable de hidrocarburos en derrames de petróleo en el mar. En particular, las hojas de Pistia stratiotes pueden absorber de manera eficiente cantidades significativas de hidrocarburos debido a su gran área superficial y su hidrofobicidad. [55]

Como hiperacumuladora, la Pistia stratiotes se ha estudiado como posible candidata para plantas de tratamiento de aguas residuales . Se ha descubierto que las raíces y las hojas de la planta absorben el exceso de nutrientes y metales pesados, como el zinc , el cromo y el cadmio , en aguas contaminadas. [56]

Pistia stratiotes se puede cultivar en jardines acuáticos para reducir las floraciones de algas nocivas y las condiciones eutróficas. [57] La ​​planta puede controlar el crecimiento de las algas al restringir la penetración de la luz en la columna de agua y competir por los nutrientes, con una absorción significativa de fósforo y nitrógeno amoniacal . [58]

Véase también

Referencias

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