الفصيلة الليمونية

الفصيلة الفرعية Lemnoideae هي فصيلة فرعية من النباتات المائية المزهرة ، تُعرف باسم عدس الماء أو عدسات الماء . تطفو هذه النباتات على سطح المسطحات المائية الراكدة أو بطيئة الحركة، أو تحتها مباشرةً، في المسطحات المائية والأراضي الرطبة . تُعرف أيضًا باسم الغار ، وقد نشأت من عائلة القلقاسيات ( Araceae )، ^{[ 1 ]} ولذلك غالبًا ما تُصنف ضمن الفصيلة الفرعية Lemnoideae ضمن عائلة القلقاسيات. بينما تُصنفها تصنيفات أخرى، وخاصةً تلك التي وُضعت قبل نهاية القرن العشرين، كعائلة مستقلة تُسمى Lemnaceae .

تتميز هذه النباتات ببنية بسيطة، إذ تفتقر إلى ساق أو أوراق واضحة . يتكون الجزء الأكبر من كل نبتة من بنية صغيرة منظمة تُسمى " الثالوس " أو " السعفة "، لا يتجاوز سمكها بضع خلايا، وغالبًا ما تحتوي على جيوب هوائية ( نسيج هوائي ) تسمح لها بالطفو على سطح الماء أو تحته مباشرة. وتبعًا للنوع، قد لا تحتوي كل نبتة على جذر أو قد تحتوي على جذر واحد أو أكثر من الجذور البسيطة. ^{[ 2 ]}

يتكاثر نبات العدس المائي في الغالب عن طريق التبرعم اللاجنسي (التكاثر الخضري)، الذي ينشأ من نسيج إنشائي يقع عند قاعدة السعفة. وفي بعض الأحيان، تتكون ثلاث "أزهار" صغيرة من سداة ومدقة ، وهي التي تُشكل أساس التكاثر الجنسي . ويرى البعض أن هذه "الزهرة" هي نورة كاذبة ، أو نورة مُختزلة ، بثلاث أزهار تُصنف بوضوح إما كأزهار أنثوية أو ذكرية، وهي مُشتقة من السنبلة في الفصيلة القلقاسية. ولا يزال تطور نورة العدس المائي غامضًا نظرًا للاختزال التطوري الكبير الذي طرأ على هذه النباتات مقارنةً بأسلافها.

تُعد زهرة جنس عدس الماء وولفيا أصغر زهرة معروفة، إذ يبلغ  طولها 0.3 ملم فقط. ^{[ 3 ]} الثمرة الناتجة عن هذا التكاثر العرضي هي حويصلة ، وتتكون البذرة في كيس يحتوي على هواء يُسهّل طفوها.

يُعدّ توافر العناصر الغذائية من أهم العوامل المؤثرة في انتشار نباتات الأراضي الرطبة، ولا سيما النباتات المائية. ^{[ 4 ]} ترتبط عدس الماء عادةً بالظروف الخصبة، بل وحتى الغنية بالعناصر الغذائية . ويمكن أن تنتشر عن طريق الالتصاق بريش الطيور المائية وجلد أو فراء الحيوانات البرمائية الأخرى، وبالتالي تنتقل دون قصد إلى مسطحات مائية جديدة. ^{[ 5 ]} كما يمكن أن تنتقل هذه النباتات بفعل الفيضانات أو غيرها من المياه الجارية. في المسطحات المائية ذات التيارات المستمرة أو الفيضان، تُحمل النباتات مع التيارات المائية ولا تتكاثر عادةً بشكل كبير، لأنها تُفضل المياه الراكدة. ومع ذلك، في بعض المواقع، يوجد نمط دوري، مدفوع بأنماط الطقس، حيث تتكاثر النباتات بشكل كبير خلال فترات انخفاض حركة المياه قبل أن تُجرف مع هطول الأمطار.

يُعدّ عدس الماء مصدرًا غذائيًا هامًا وغنيًا بالبروتين للطيور المائية والعديد من أنواع الأسماك. توفر هذه النباتات الصغيرة غطاءً لصغار الأسماك والبرمائيات المعرضة للخطر . كما تستخدمها أنواع البرك، مثل الضفادع الثور والسمندل ، والأسماك مثل سمك الشمس الأزرق، كمأوى . وتوفر أيضًا الظل، وعلى الرغم من الخلط الشائع بينها وبين بعض أنواع الطحالب ذاتية التغذية الضوئية، إلا أنها تُسهم في الحد من نمو بعض أنواع الطحالب التي تنمو بفعل الضوء .

يُستهلك عدس الماء في بعض مناطق جنوب شرق آسيا، وتحديدًا في لاوس وتايلاند وميانمار . [ 6 ^{] كما يُزرع} أيضًا كخضار في إسرائيل . ^{[ 7 ]} وهو يُنتج بروتينًا أكثر لكل متر مربع من فول الصويا ، ويحتوي على فيتامينات (مثل فيتامين ب12) ومعادن وكاروتينات (اللوتين، وبيتا كاروتين)، لذا يُشار إليه أحيانًا كمصدر غذائي محتمل هام للإنسان. ^{[ 8 ]}

أظهرت بعض الدراسات الأولية حول مدى إمكانية إدخال عدس الماء إلى الأسواق الأوروبية اعتراضًا طفيفًا من المستهلكين على الفكرة. ^{[ 9 ]} وقد صنّف مشروع كهوف المريخ التابع لوكالة ناسا عدس الماء كأحد أبرز المرشحين لمشاريع إنتاج الغذاء على سطح المريخ. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

على الرغم من بعض هذه الفوائد، ولأن عدس الماء يزدهر في بيئات الأراضي الرطبة الغنية بالمغذيات، يمكن اعتبار النباتات نوعًا مزعجًا عندما تكون الظروف مواتية للتكاثر المفرط في البيئات التي عادة ما تكون منخفضة في المغذيات أو قليلة المغذيات .

أحد الأمثلة على هذه المشكلة يحدث في منطقة إيفرجليدز ، وهي بيئة فقيرة بالمغذيات في الغالب، عندما تحمل مياه الأمطار أو المياه السطحية مواد كيميائية زائدة (بما في ذلك الأسمدة) إلى مجاريها المائية. ^{[ 12 ]}

تبدأ مياه الصرف الحضري والتلوث الزراعي في إدخال مستويات متزايدة من المغذيات إلى الأراضي الرطبة والمجاري المائية المحيطة، مما قد يُسبب اضطرابًا في النظام البيئي المحلي. تسمح هذه الظروف بغزو أنواع سريعة النمو مثل عدس الماء، حيث تستوطن وتنتشر وتُزيح أنواعًا محلية أخرى مثل عشب المنشار ، ومع مرور الوقت، تُؤدي إلى تغييرات واسعة النطاق في بيئة عشب المنشار وموائل المستنقعات في إيفرجليدز. ^{[ 13 ]}

لطالما شكلت نباتات العدس المائي لغزًا تصنيفيًا، وعادةً ما تُعتبر عائلة مستقلة، هي عائلة العدس المائي (Lemnaceae). تتكاثر هذه النباتات لا جنسيًا في المقام الأول. أما أزهارها، إن وُجدت، فهي صغيرة. وجذورها إما ضامرة جدًا أو غائبة تمامًا. وقد ساد الاعتقاد بأنها تنتمي إلى عائلة القلقاسيات (Araceae) منذ عام 1876، ولكن حتى ظهور علم الوراثة الجزيئية ، كان اختبار هذه الفرضية صعبًا.

بدأت الدراسات في عام 1995 بتأكيد تصنيفها ضمن الفصيلة القلقاسية، ومنذ ذلك الحين، اعتبرها معظم علماء التصنيف جزءًا من هذه الفصيلة، ^{[ 14 ]} على الرغم من أنه في عام 2021، تم اقتراح الاعتراف بها مرة أخرى كفصيلة منفصلة. ^{[ 15 ]}

لم يكن موقعها ضمن عائلتها واضحًا تمامًا؛ ومع ذلك، فقد وضعتها العديد من الدراسات التي أُجريت في القرن الحادي والعشرين في الموقع الموضح أدناه. ^{[ 14 ]} على الرغم من أنها تنتمي إلى نفس عائلة نبات البستيا ، وهو نبات مائي آخر، إلا أنها ليست وثيقة الصلة به. ^{[ 14 ]}

أجناس طحالب البط هي: Spirodela ، Landoltia ، Lemna ، Wolffiella ، و Wolfia .

يتراوح حجم جينوم عدس الماء بين 150 و1500  ميجابايت، ما قد يُمثل نباتات ثنائية الصبغيات إلى ثمانية الصبغيات . يمتلك جنس Spirodela، وهو الجنس السلفي ، أصغر حجم جينوم (150  ميجابايت، مشابه لنبات Arabidopsis thaliana )، بينما يحتوي جنس Wolffia ، وهو الجنس الأكثر تطورًا ، على نباتات ذات أكبر حجم جينوم (1500  ميجابايت). ^{[ 16 ]} وقد أظهر تسلسل الحمض النووي أن جنسي Wolffiella و Wolffia أقرب صلةً من غيرهما. يقع جنس Spirodela في قاعدة التصنيف، يليه Lemna ، ثم Wolffiella ، وأخيرًا Wolffia ، وهو الجنس الأكثر تطورًا. ^{[ 17 ]}

لتحديد جينومات عدس الماء المختلفة، طُوِّر نظام تعريف جزيئي قائم على الحمض النووي، يعتمد على سبعة مؤشرات بلاستيدية اقترحها اتحاد الباركود الحيوي . ^{[ 18 ]} واختيرت المسافة غير المشفرة atpF -atpH كمؤشر باركود عالمي للحمض النووي لتحديد أنواع عدس الماء. ^{[ 19 ]}

ظهرت النباتات المائية العائمة المنقرضة وحبوب اللقاح ذات الصلة بفصيلة Lemnoideae لأول مرة في السجل الأحفوري خلال العصر الطباشيري المتأخر ( الماستريختي ) كما يتضح من الأوراق العائمة التي تم وصفها بأنها Aquaephyllum auriculatum من باتاغونيا ، الأرجنتين ، وجنس حبوب اللقاح من فصيلة Lemnoideae Pandaniidites . ^{[ 20 ]}

أُعيد وصف أحافير أوراق عائمة ذات جذور صغيرة من العصر الباليوسيني في جنوب ساسكاتشوان ، كندا ، والتي وصفها جون ويليام داوسون في الأصل باسم Lemna ( Spirodela ) scutata عام 1885، باسم Limnobiophyllum . ^{[ 21 ]} بالإضافة إلى غرب أمريكا الشمالية، تم الإبلاغ عن وجود Limnobiophyllum في العصر الباليوسيني في شرق روسيا وفي العصر الميوسيني في جمهورية التشيك . ^{[ 21 ]} تتراوح أحجام العينات الكاملة بشكل غير عادي من العصر الباليوسيني في ألبرتا ، كندا، من أوراق مفردة يصل قطرها إلى حوالي 4 سم (1.6 بوصة) إلى وردات تصل إلى أربع أوراق، بعضها متصل بنباتات مجاورة بواسطة سيقان زاحفة ، وبعضها الآخر يحمل بقايا أزهار ذات متوك تحتوي على حبوب لقاح Pandaniidites . ^{[ 22 ]} كما تم الإبلاغ عن وجود بذور عشبية موصوفة باسم Lemnospermum . ^{[ 21 ]}  

يتم تشجيع البحوث والتطبيقات المتعلقة بنباتات العدس المائي من قبل منظمتين دوليتين، هما الرابطة الدولية للعدس المائي ^{[ 23 ]} واللجنة التوجيهية الدولية لبحوث وتطبيقات العدس المائي. ^{[ 24 ]}

في يوليو/تموز 2008، أعلن معهد الجينوم المشترك التابع لوزارة الطاقة الأمريكية أن برنامج تسلسل الجينوم المجتمعي سيموّل تسلسل جينوم نبات عدس الماء العملاق، Spirodela polyrhiza . كان هذا المشروع من أولويات وزارة الطاقة في عام 2009. وكان الهدف من البحث تسهيل برامج جديدة للكتلة الحيوية والطاقة الحيوية . ^{[ 25 ]} نُشرت النتائج في فبراير/شباط 2014، وهي تُقدّم رؤىً حول كيفية تكيف هذا النبات مع النمو السريع والحياة المائية. ^{[ 26 ]}

• أزولا
• جدول النباتات فائقة التراكم – 3
• نيوساس
• المعالجة النباتية
• أصغر الكائنات الحية
• وولفيا غلوبوسا

• كروس، جون دبليو. "سحر عدس الماء" . mobot.org .
• أرمسترونغ، واين (بدون تاريخ). "عرض وتصوير ماكرو لأرمسترونغ لنباتات الفصيلة العدسية وما يشابهها (عدس الماء)" . كلمة واين . التاريخ الطبيعي. سان ماركوس، كاليفورنيا: كلية بالومار . تاريخ الاسترجاع: 16 أكتوبر 2022 .
• " Lemnaceae " . delta-intkey.com .

مشتق من

واتسون، ل. ودالويتز، م. ج. (3 مايو 2006) [1992]. عائلات النباتات المزهرة: الأوصاف، والرسوم التوضيحية، والتعريف، واسترجاع المعلومات . مؤرشف من الأصل في 3 يناير 2007 – عبر delta-intkey.com.

• اختبار تثبيط نمو عدس الماء . قائمة المعايير . lemnatec.com{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
• " علم جينوم سبيروديلا " (موقع مختبر الأبحاث). قاعدة بيانات سبيروديلا. جامعة روتجرز . مؤرشف من الأصل في 10 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 3 أغسطس 2012 .