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Articulo de referencia

Pistia

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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 , se conoce comúnmente como col de agua , lechuga de agua , col del Nilo o flor de concha . Su distribución nativa es incierta, pero probablemente sea pantropical ; fue descrita científicamente por primera vez a partir de plantas encontradas en el Nilo, cerca del lago Victoria, en África . [ 6 ] Actualmente está presente, ya sea de forma natural o por introducción humana, en casi todos los cursos de agua dulce tropicales y subtropicales, y se considera una especie invasora, además de un hábitat de reproducción de mosquitos. El epíteto específico deriva de la palabra griega στρατιώτης, que significa "soldado", en 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, con sus raíces sumergidas bajo 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 blancos cortos que forman estructuras similares a cestas 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 centro de la planta entre las hojas. Pistia stratiotes tiene una inflorescencia espádice, que contiene una flor pistilada con un ovario y de 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 sobre las femeninas. [ 5 ] Tras la fertilización, se forman bayas ovaladas y verdes con semillas ovoides. La planta se reproduce asexualmente mediante estolones, aunque también se han observado indicios de reproducción sexual en los estanques del sur de Brasil. [ 11 ] 

Pistia stratiotes se encuentra en ríos, lagos y estanques de corriente lenta. Esta especie presenta un crecimiento óptimo en el rango de temperatura de 22 a 30  °C, pero puede soportar temperaturas extremas de hasta 35  °C. [ 12 ] Por consiguiente, Pistia stratiotes no crece en temperaturas más frías, fuera de los trópicos de Cáncer y Capricornio. Además, requiere agua ligeramente ácida con un pH entre 6,5 y 7,2 para un crecimiento óptimo. [ 12 ]

Invasión

Retirada manual de lechuga de agua (Pistia stratiotes), Calcuta, Bengala Occidental, India.

La lechuga de agua se encuentra entre las plantas acuáticas de agua dulce más productivas del mundo y se considera una especie invasora . [ 13 ] La especie puede introducirse en nuevas áreas por dispersión de agua, fragmentación y transporte accidental en el transporte marítimo o en equipos de pesca. [ 14 ] La invasión de Pistia stratiotes en el ecosistema puede generar ramificaciones ambientales y socioeconómicas para la comunidad a la que sirve. [ 15 ] En aguas con alto contenido de nutrientes, particularmente aquellas que han sido contaminadas con vertidos humanos de aguas residuales o fertilizantes, la lechuga de agua puede presentar un crecimiento excesivo de maleza. También puede volverse invasora en sistemas hidrológicamente alterados, como canales de control de inundaciones y embalses. [ 16 ] El crecimiento excesivo de 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 ] [ 18 ] Al bloquear el acceso a la luz solar, las grandes masas 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. [ 19 ] El crecimiento de estas masas también puede enredarse en las hélices de los barcos y crear dificultades para los navegantes o pescadores recreativos. [ 20 ]

Pistia stratiotes forma parte de los ciclos de vida de ciertos insectos vectores de la malaria y la filariasis . [ 21 ] Los mosquitos del género Mansonia pueden depositar 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 criadero de vectores de enfermedades infecciosas. [ 22 ] La polilla Samea multiplicalis también utiliza Pistia stratiotes como su planta hospedante principal. Los huevos se depositan entre las hojas y los tallos de la planta hospedante, y las larvas eclosionan y se alimentan intensamente a medida que se desarrollan. [ 23 ]

Control

  1. Control químico: Los herbicidas han sido eficaces para controlar Pistia stratiotes: diquat, glifosato, terbutrina, 2,4-D, entre muchos otros. [ 24 ] Sin embargo, el uso de herbicidas debe evaluarse críticamente para prevenir impactos ambientales negativos y posibles efectos tóxicos en la vida marina y la salud humana. [ 25 ]
  2. Control físico: Pistia stratiotes puede controlarse con cosechadoras mecánicas que extraen la lechuga de agua de las aguas infestadas y la transportan a tierra para su eliminación. [ 26 ] Las infestaciones más grandes pueden eliminarse con la ayuda de excavadoras hidráulicas y tractores. Para prevenir el rebrote de colonias de Pistia stratiotes , se debe implementar un programa de mantenimiento a largo plazo.
  3. Control biológico: Dos especies de insectos también se utilizan 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 . [ 27 ] [ 28 ] Ambos están demostrando ser herramientas útiles en el manejo de Pistia stratiotes a través de la recuperación experimental de comunidades bentónicas en condiciones hipóxicas. [ 29 ]

Se prevé que la especie sea prohibida en la UE a partir de agosto de 2024 para evitar su propagación. [ 30 ]

Rango

El centro de origen de Pistia stratiotes ha sido durante mucho tiempo fuente de debate. [ 31 ] Su origen en el norte de África está indicado por jeroglíficos egipcios e informes de plantas que coinciden con la descripción de Pistia realizada 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 , [ 32 ] indica una presencia nativa de larga duración en Sudamérica. [ 33 ] Se han reportado especímenes fósiles que datan del Pleistoceno tardío (~12 000 AP ) y del Holoceno temprano (~3500 AP) en Florida, lo que indica una presencia nativa en el sureste de los Estados Unidos. [ 34 ] Evidencia genética reciente también sugiere que Pistia no es en realidad un género monotípico, como se había asumido durante mucho tiempo. [ 35 ] En cambio, Pistia parece estar compuesta por al menos tres especies genéticamente distintas, pero morfológica y ecológicamente similares, a escala global. [ 35 ]

Ocurrencias en climas templados

Aunque Pistia stratiotes no tolera las bajas temperaturas, se ha registrado su crecimiento, al menos temporalmente, en zonas templadas de Norteamérica y Europa. [ 4 ] [ 36 ] En 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 poblaciones, en Idaho, sobrevive en una zona de un río alimentado por un manantial termal. Se cree que el resto ha sido completamente erradicado por el frío o posiblemente sobrevive mediante la producción de semillas. [ 37 ]

Registro fósil

Las 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 descritas por primera vez como † Pistia corrugata por Leo Lesquereux en 1876 basándose en especímenes de la Formación Almond de Wyoming (edad Campaniense tardía ). Sin embargo, basándose en especímenes más completos de la Formación Dinosaur Park Campaniense 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. [ 38 ] [ 39 ] Se han descrito fósiles más jóvenes atribuidos a Pistia stratiotes de estratos del Eoceno en el sureste de los Estados Unidos , [ 40 ] 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 . [ 41 ]

Un ejemplar de Pistia de la península de Florida que data de al menos 3550 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. [ 35 ] [ 40 ] [ 42 ]

Usos

Consumo

Aunque se considera comestible, la Pistia stratiotes no es apetitosa debido a su alto contenido en cristales de oxalato de calcio , que le confieren un sabor amargo. Sin embargo, existen registros de su uso como alimento durante la Gran Hambruna de 1876-1878 en la India . [ 43 ]

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. [ 21 ] Este sustituto de la sal, también llamado zakankau , era de gran importancia, especialmente cuando no se disponía de sal importada. [ 44 ]

Heteranthera reniformis con Pistia stratiotes

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. [ 45 ] La presencia de altas concentraciones de cristales de oxalato de calcio puede provocar diversos problemas de salud, como la inhibición de la absorción de minerales y cálculos renales. [ 46 ] [ 47 ]

En Singapur y el sur de China, Pistia stratiotes se cultiva o recolecta comúnmente como alimento para patos y cerdos. [ 48 ] La lechuga de agua también se considera una alternativa para la alimentación de aves de corral en Indonesia debido a su alto contenido de proteína cruda. [ 49 ]

Tratamiento médico

Existen diversos usos medicinales de Pistia stratiotes en diversas 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 . [ 50 ] Un uso similar se encuentra en la medicina tradicional india , donde la hoja en polvo se aplica a erupciones sifilíticas e infecciones de la piel . [ 51 ] En Nigeria y Gambia , la hoja se infusiona en agua para crear un colirio que trata la conjuntivitis alérgica . [ 52 ] Se sabe que el colirio tiene un efecto refrescante y analgésico . Por lo tanto, la planta se conoce comúnmente como "piedad ocular" en África. [ 53 ] Además, las hojas de Pistia stratiotes se pueden quemar hasta convertirlas en ceniza , y en la medicina tradicional india y nigeriana, la ceniza se utiliza para tratar infecciones por tiña del cuero cabelludo . [ 51 ]

Propiedades medicinales

  • Propiedades antiinflamatorias: Los extractos de las hojas de P. stratiotes reducen la infiltración de mastocitos y la degranulación en reacciones alérgicas y presentan propiedades antiinflamatorias . [ 52 ] [ 54 ] Los extractos etanólicos también se han correlacionado positivamente con una reducción de trastornos inflamatorios, como artritis y fiebres . [ 55 ]
  • Propiedades antifúngicas: Debido al uso popular de Pistia stratiotes como tratamiento tradicional para la tiña, los investigadores han probado extractos metanólicos de P. stratiotes en hongos dermatofitos . Los resultados de los estudios mostraron una actividad fungicida significativa sobre T. rubrum , T. mentagrophytes y E. floccosum . [ 56 ] [ 51 ]

remediación ambiental

La alta capacidad de sorción de la lechuga de agua la convierte en una excelente candidata para su uso como absorbente de petróleo biodegradable en derrames de petróleo marinos. En particular, las hojas de Pistia stratiotes pueden absorber eficazmente cantidades significativas de hidrocarburos debido a su gran superficie y su hidrofobicidad. [ 57 ]

Como hiperacumuladora, Pistia stratiotes se ha estudiado como candidata potencial 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 zinc , cromo y cadmio , en aguas contaminadas. [ 58 ] [ 59 ] También se ha demostrado que Pistia stratiotes acumula mercurio en sus raíces. [ 59 ]

Pistia stratiotes puede cultivarse en jardines acuáticos para reducir la proliferación de algas nocivas y las condiciones eutróficas. [ 60 ] Esta planta es capaz de 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 . [ 61 ]

Véase también

Referencias

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  • "Biogeografía del clado Pistia (Araceae): Basada en secuencias de ADN cloroplástico y mitocondrial e inferencia bayesiana del tiempo de divergencia"
  • Logotipo de Wikimedia CommonsContenido multimedia relacionado con Pistia stratiotes en Wikimedia Commons
  • Centro de Plantas Acuáticas e Invasoras
  • Información sobre Pistia stratiotes procedente del proyecto Ecosistemas Hawaianos en Riesgo (HEAR).
  • Perfil de la especie: lechuga de agua ( Pistia stratiotes ) , Centro Nacional de Información sobre Especies Invasoras, Biblioteca Nacional de Agricultura de los Estados Unidos . Incluye información general y recursos sobre la lechuga de agua.
  • Pistia stratiotes en la flora de África Occidental: una guía fotográfica.