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Pistia

Pistia es un género de plantas acuáticas de la familia arum , Araceae . Es el único género de la tribu Pistieae 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 introducción humana, en casi todos los cursos de agua dulce tropicales y subtropicales y se considera una especie invasora, así como un hábitat de reproducción de mosquitos. El nombre del género se deriva de la palabra griega πιστός ( pistos ), que significa "agua", y se refiere a la naturaleza acuática de las plantas. [7] El epíteto específico también 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 . [8]

Descripción

Ilustración del siglo XIX de Pistia stratiotes

Pistia stratiotes es una monocotiledónea perenne con hojas gruesas y suaves que forman una roseta. [9] Flota en la superficie del agua, con sus raíces colgando sumergidas debajo de 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. [9] La superficie de las hojas está cubierta de pelos cortos y blancos que forman estructuras en forma de cesta 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. [10] Las flores son dioicas , carecen de pétalos y se esconden en el centro de la planta entre las hojas. Pistia stratiotes tiene una inflorescencia de espádice que contiene una flor pistilada con un ovario y de 2 a 8 flores estaminadas con dos estambres. [11] Las flores pistiladas y carpeladas están separadas por pliegues en la espata, donde las flores masculinas se encuentran por encima de las flores femeninas. [5] Después de una fertilización exitosa, se forman bayas ovaladas y verdes con semillas ovoides. La planta sufre reproducción asexual propagándose a través de estolones, aunque también se ha observado evidencia de reproducción sexual en los estanques del sur de Brasil. [12]

Los estratiotes de Pistia se encuentran en ríos, lagos y estanques de movimiento lento. 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. [13] 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. [13]

Invasión

La lechuga de agua se encuentra entre las plantas acuáticas de agua dulce más productivas del mundo y se considera una especie invasora . [14] La especie puede introducirse en nuevas áreas mediante dispersión y fragmentación del agua y haciendo autostop en transporte marítimo o equipos de pesca. [15] La invasión de Pistia stratiotes en el ecosistema puede tener ramificaciones ambientales y socioeconómicas para la comunidad a la que sirve. En aguas con alto contenido de nutrientes, particularmente aquellas que han sido contaminadas con carga humana de aguas residuales o fertilizantes, la lechuga de agua puede exhibir un crecimiento excesivo de malezas. También puede volverse invasivo en sistemas hidrológicamente alterados, como canales y embalses de control de inundaciones. [16] El grave crecimiento excesivo 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. [17] Al bloquear el acceso a la luz solar, grandes matas de lechuga de agua pueden dar sombra a las plantas nativas sumergidas y alterar las comunidades que dependen de estas plantas nativas como fuente de alimento. [18] El crecimiento de estas esteras también puede enredarse en las hélices de los barcos y crear desafíos para los navegantes o pescadores recreativos. [19]

Pistia stratiotes aparece en los ciclos de vida de ciertos insectos vectores de malaria y filariasis . [20] Los mosquitos del género Mansonia pueden poner sus huevos debajo de 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 caldo de cultivo potencial para vectores de enfermedades infecciosas. [21] La polilla Samea multiplicalis también utiliza Pistia stratiotes como su principal planta huésped. 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. [22]

Control

  1. Control químico: Los herbicidas han sido efectivos en el control de Pistia stratiotes: diquat, glifosato, terbutrina, 2,4-D, entre muchos otros. [23] 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. [24]
  2. Control físico: Pistia stratiotes se puede controlar con recolectores mecánicos que retiran la lechuga de agua de las aguas infestadas y la transportan para su eliminación en tierra. [25] Las infestaciones más grandes se pueden eliminar con la ayuda de excavadoras hidráulicas y tractores. Para evitar el nuevo crecimiento de las colonias de Pistia stratiotes , se debe implementar un programa de mantenimiento a largo plazo.
  3. Control biológico: También se están utilizando dos especies de insectos como control biológico . Los adultos y las larvas del gorgojo sudamericano Neohidronomous affinis se alimentan de las hojas de Pistia , al igual que las larvas de la polilla Spodoptera pectinicornis de Tailandia . [26] [27] Ambos están demostrando ser herramientas útiles en el manejo de Pistia stratiotes a través de la recuperación experimental de comunidades bentónicas con condiciones hipóxicas. [28]

Está previsto que la especie esté prohibida en la UE a partir de agosto de 2024 para evitar su propagación. [29]

Rango

El centro de origen de Pistia stratiotes ha sido durante mucho tiempo motivo de debate. [30] La natividad en el norte de África está indicada por jeroglíficos egipcios e informes de plantas que cumplen 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, [31] indica una tenencia nativa a largo plazo en América del Sur. [32] Se reportan en Florida especímenes fósiles que datan del Pleistoceno tardío (~12.000 a.P. ) y del Holoceno temprano (~3.500 a.P.), lo que indica una presencia nativa en el sureste de los Estados Unidos. [33] La evidencia genética reciente también sugiere que Pistia no es en realidad un género monotípico, como se había supuesto durante mucho tiempo. [34] En cambio, Pistia parece estar compuesta por al menos tres especies genéticamente distintas, pero morfológica y ecológicamente similares, a escala global. [34]

Ocurrencias templadas

Aunque Pistia stratiotes es intolerante a las bajas temperaturas, se ha registrado que crece al menos temporalmente en zonas templadas de América del Norte y Europa. [4] [35] 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. Uno de estos sucesos, en Idaho, sobrevive en una zona de un río alimentado por una fuente termal. Se cree que el resto ha sido completamente erradicado por el clima frío o posiblemente sobreviva gracias a la producción de semillas. [36]

Registro fósil

Plantas parecidas a Pistia aparecen en el registro fósil durante la época del Cretácico Superior en estratos rocosos del interior occidental de América del Norte. Fueron descritos por primera vez como † Pistia corrugata por Leo Lesquereux en 1876 basándose en especímenes de la Formación Almond de Wyoming (edad del Campaniano tardío ). Sin embargo, basándose en especímenes más completos de la Formación Campanian Dinosaur Park del sur de Alberta , Canadá y otras áreas, fueron redescritos como un género separado , † Cobbania , principalmente debido a diferencias en la morfología de las hojas. [37] [38] Se han descrito fósiles más jóvenes atribuidos a Pistia stratiotes en estratos del Eoceno en el sureste de los Estados Unidos , [39] y se han descrito 350 semillas fósiles de † Pistia sibirica en 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 . [40]

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 evidencia genética que indica que algunas variedades de Pistia stratiotes son nativas del sureste de Estados Unidos. [34] [39] [41]

Usos

Consumo

Si bien se considera comestible, Pistia stratiotes no es apetecible 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 la India durante la Gran Hambruna de 1876-1878 . [42]

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. [20] Este sustituto de la sal, también llamado zakankau , era de gran importancia, especialmente cuando no había sal importada disponible. [43]

Se recomienda precaución al consumir Pistia stratiotes , ya que la planta es una hiperacumuladora , y puede absorber y acumular metales pesados ​​tóxicos presentes en su entorno. [44] La presencia de altas concentraciones de cristales de oxalato de calcio puede provocar diversos problemas de salud, como inhibición de la absorción de minerales y cálculos renales. [45] [46]

En Singapur y el sur de China, Pistia stratiotes se cultiva o recolecta comúnmente como alimento para patos y cerdos. [47] La ​​lechuga de agua también se considera una alternativa para la alimentación de aves en Indonesia debido a su alto contenido de proteína cruda. [48]

Tratamiento médico

Existen varios usos médicos de Pistia stratiotes en regiones de Asia y África. En Nigeria, las hojas secas se preparan en forma de polvo y se aplican a heridas y llagas para desinfectarlas. [49] Un uso similar está presente en la medicina tradicional india, donde la hoja en polvo se aplica a las erupciones sifilíticas y las infecciones de la piel. [50] En Nigeria y Gambia, la hoja se infunde en agua para crear un colirio para tratar la conjuntivitis alérgica . [51] Se sabe que el colirio tiene un efecto refrescante y analgésico. Por lo tanto, en África la planta se llama comúnmente "lástima de los ojos". [52] Además, las hojas de Pistia stratiotes se pueden quemar hasta convertirlas en cenizas, y en la medicina tradicional india y nigeriana, la ceniza se utiliza para tratar las infecciones por tiña del cuero cabelludo. [50]

Propiedades medicinales

Remediación ambiental

La alta propiedad de sorción de la lechuga de agua la convierte en un gran candidato para sorbentes de petróleo biodegradables en derrames de petróleo marinos. En particular, las hojas de Pistia stratiotes pueden absorber eficientemente cantidades significativas de hidrocarburos debido a su gran superficie e hidrofobicidad. [56]

Como hiperacumulador, Pistia stratiotes ha sido estudiado como un candidato potencial para plantas de tratamiento de aguas residuales . Se ha descubierto que las raíces y hojas de la planta absorben el exceso de nutrientes y metales pesados, como zinc , cromo y cadmio en aguas contaminadas. [57]

Pistia stratiotes se puede cultivar en jardines acuáticos para reducir la proliferación de algas nocivas y las condiciones eutróficas. [58] La planta es capaz de controlar el crecimiento de algas restringiendo la penetración de la luz en la columna de agua y compitiendo por los nutrientes, con una absorción significativa de fósforo y nitrógeno amoniacal . [59]

Ver también

Referencias

Wikispecies tiene información relacionada con Pistia stratiotes .
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