Мне пришлось своими глазами наблюдать, что такое популяционный взрыв. 28 июня я выловил в Северском Донце в окрестностях биостанции ХНУ один кустик растения, которое раньше видел только в аквариумах. Через три недели на некоторых участках Донца большая часть водного зеркала закрыта этим вселенцем. Что будет дальше?
Одинокий кустик Pistia stratiotes плывет по Донцу... На русском языке это счастье называется пистия телорезовидная или водный латук
Розетка несмачиваемых водой листьев, между которыми спрятаны невзрачные цветочки. Мощные столоны тянутся из пазух листьев, на них развиваются дочерние кустики. В воде тянется шлейф корней, усеянных густыми волосками
Со временем пистии становится больше...
Хорошо виден столон и корни (а также моя тень: я фотографирую вселенца с помощью своего "лопатофона")
У основания листья смачиваются. Там собирается ряска, сидят лягушата...
Со временем количество пистии, которую несет Донец, возрастает. По руслу движется что-то вроде непрерывного состава, который несет непрерывно увеличивающуюся биомассу
Переплывая Донец, приходится разгребать проход в этом потоке
Там, где какие-то препятствия удерживают пистию, она формирует скопления, в которых переплетается в единую массу
В этих скоплениях она продолжает разростаться, выталкивая новые порции зелени в русло
На некоторых участках реки закрыта существенная часть водного зеркала. Интересно, сколько времени пройдет до того, как Северский Донец окажется полностью покрыт этим вселенцем?
На берегу появились первые кучи. Сверху пистия высыхает, снизу успевает загнить. Я думаю, это еще цветочки...
Купальщики пытаются расчистить чистое водное пространство. Пока это возможно (ненадолго).
Теперь самое интересное. Попытка прогноза. Коротко - пистец Северского Донца. Прогноз предварительный, в значительной мере основанный на моем собственном понимании, а также мыслей, высказанных ботаником высших (доцентом Ю.Г. Гамулей) и ботаником низших (доцентом О.С. Горбулиным).
Краткосрочный прогноз. Пистия покроет практически все пространство Донца на его значительном протяжении. Вода ненадолго станет чистой (что, наверное, хорошо) и практически безжизненной (что, однозначно, плохо). Под покровом пистии вода испаряется намного быстрее (вроде бы, транспирация пистии вчетверо интенсивнее испарения с водной поверхности), в нее поступает значительно меньше света (что приводит к угнетению всей водной растительности, от планктонной до прикрепленной). Дополнительно по всей водной растительности ударит связывание биогенов мощной корневой системой пистии. В воде резко упадет количество кислорода, ухудшится окисление отмирающей органики.
Те компоненты биоценоза, которые найдут себе место в микроэкосистеме, которую создает пистия, испытают подъем численности (надолго ли?). Многие другие комплненты серьезно пострадают.
А потом пистия начнет отмирать. На дно опустится значительное количество органики. Она не успеет окислиться, и на дне создадутся бескислородные условия. Сероводород и прочие газы-восстановители накопятся в отложениях и выйдут в толщу воды. Это будет означать серьезное изменение условий жизни для всего донного сообщества.
Дело не просто в увеличении количества органики, поступающей на дно. В нормальных условиях вся эта органика успевает окислиться, формируя относительно небольшие количества светлого ила. Он имеет желтовато-коричневый цвет и приятный запах. А если поступление органики превысит некий предел, ее нижние слои начнут разлагаться в бескислородных условиях. При этом образуются значительные количества черного ила. Этот ил вонючий (благодаря сероводороду и прочим токсичным газам). Накопление такого ила приводит к заболачиванию. Итого, осенью Северский Донец ждут серьезные потрясения.
Долгосрочный прогноз зависит от того, сумеет ли пистия перезимовать и расселиться далее. То, что она может разноситься птицами, а ее семена способны выдерживать охлаждение — весьма тревожная информация. Интересно, какова степень генетического разнообразия той огромной биомассы, что заполонила Северский Донец. От этого зависят шансы, что дальнейшая эволюция этого растения приведет к формированию форм, адаптированных для наших условий.
И, наконец, справочная информация. Большинство сайтов (включая Википедию) перепевает текст из "Жизни растений", фундаментального справочника советских времен. Вот, что сказано там о пистии.
Грудзинская И. А. Семейство аронниковые (Araceae) // Жизнь растений. В 6-ти т. Т. 6. Цветковые растения / Под. ред. Тахтаджяна А. Л.. — М.: Просвещение, 1982. — С. 492—493.
В последнем, наиболее специализированном подсемействе пистиевых (Pistioideae) всего один вид — пистия телорезовидная, или водный латук (Pistia stratiotes). Это пантропическое плавающее растение с укороченным стеблем, несущим нежные серо-зеленые листья и множество перистых плавающих корней (рис. 279). Листья пистии лопатовидные с наибольшей шириной на конце и несколько суженные к основанию, имеют ряд специальных приспособлений для жизни в плавающем состоянии. Почти параллельные боковые жилки сверху вдавлены, отчего лист кажется гофрированным, но на нижией поверхности они выступают в виде ребер — мощных в основании листа и сходящих на нет к его концу. Такая конструкция придает устойчивость листу, а хорошо развитая воздухоносная ткань увеличивает его плавучесть. Короткие сероватые волоски защищают лист от намокания, выполняя роль водоотталкивающей ткани. Вода, попадая на такой лист, каплями скатывается, не смачивая поверхность листа. Среди скученных на стебле листьев едва заметны зеленоватые волосистые соцветия, обычно не превышающие в длину 2 см. Чуть больше сантиметра початок находится внутри покрывала, неполной перетяжкой отделяющего единственный женский цветок, завязь которого песет многочисленные семязачатки, от 2—8 мужских цветков со сросшимися в синандрии тычинками. Это специализированное соцветие по строению сходно с соцветием амброзипии Басса, по существенно отличается тем, что после раскрывания пыльников пыльца падает непосредственно на рыльце и происходит самоопыление. Несмотря на отсутствие или ограниченность перекрестного опыления пистия обильно плодоносит, развивает полноценные семена и успешно размножается семенным путем. Но значительно быстрее размножается она вегетативно, с помощью столонов, развивающихся в пазухах низовых листьев. На концах столонов возникают новые особи, в свою очередь образующие новые столоны, и так далее. Это небольшое декоративное растение в естественных условиях ведет себя крайне агрессивно и название «злостный сорняк» не полностью отражает степень вреда, причиняемого и природе и человеку этим безудержно размножающимся растением. За ко-роткий промежуток времени пистия может покрыть полностью зеркало воды небольшого водоема и практически обрекает его на исчезновение. Покров из пистии значительно увеличивает расход воды из водоема, так как на ее транспирацию затрачивается несравненно больше воды, чем на испарение с открытой водной поверхности. Она изменяет газообмен в водоеме и подготавливает все условия для полного зарастания его и заболачивания. В отдельных районах десятки километров водной поверхности покрыты пистией, сотни гектаров заняты этим растением. Скопления пистии затрудняют судоходство, она сильно засоряет посевы риса и таро, нередко сводя на нет затраченный труд. Она создает подходящие условия для жизни москитов и способствует их размножению. Пистия может быстро распространятъся иа большие расстояния благодаря переносу птицами ие только семян, но и вегетативных частей растения. В Африке она успешно расселяется течением рек, передвигаясь на большие расстояния вместе со скоплениями других растительных остатков. Сходным образом вегетативные части пистии переносят реки Индии и Южной Америки. Совсем недавно это настоящее тропическое растение стало осваивать водоемы Дании, быстро развившись в них в необычно жаркое лето 1976 г. Однако датский климат ие лучший вариант для семенного размножения пистии. Как установили недавно голландские ученые, семена пистии прорастают после небольшого периода покоя (в несколько недель), но при температуре не ниже 20° С. При хорошей освещенности семена могут прорастать и в воде. Они сохраняют жизнеспособность при падении температуры до 4° С, а также при непродолжительном воздействии отрицательных температур (в пределах — 5° С). Но если даже семенное размножение пистии будет затруднено в водоемах Дании, то ведь это не единственный способ ее размножения. Способствовал расселению пистии и человек; ее разводили как лекарственное растение и в народной медицине использовали для лечения многих болезней. Пистию разводят как аквариумное декоративное растение. Ее можно также использовать на корм и для производства удобрений, однако пока еще не разработана технология, обеспечивающая экономическую выгоду этого производства.