Nazwa naukowa rodzaju została nadana na cześć niemieckiegobotanikaJohanna F. Wolffa, autora monografii rzęsowychCommentatio de Lemna z roku 1801[8]. Według niektórych źródeł uhonorowaną osobą był polski naukowiecNataniel Wolf, autor m.in.Genera et Species Plantarum vocabulis charactericis definita,Genera Plantarum, Vocabulis characteristica... iConcordantia Botanica[9].
Rośliny o ciele uproszczonym do poziomu organizacji roślinplechowatych, których jedynym wyróżnialnym organem są zredukowane kwiaty[6]. Ich organizmy stanowią luźnokomórkowe człony pędowe będące hybrydami rozwojowymi pochodzącymi zarówno z zawiązków liści, jak i łodygi, według niektórych badaczy prawdopodobnie zatrzymanych częściowo na etapie rozwoju zarodkowego[10] (w niektórych publikacjach człony określane są jako plechy[7]). Mają kształt kulisty do jajowato-eliptycznego, cylindryczny lub łódkowaty, niekiedy są górnie spłaszczone, jasnozielone, transparentne, niekiedy grzbietowo ciemnozielone (w przypadkuW. borealis iW. brasiliensis z punkcikami brązowego pigmentu, widocznymi po śmierci rośliny)[11]. Osiągają wymiary od 0,3–0,7×0,2–0,3 mm (Wolffia globosa[12]) i 0,5–0,8×0,2–0,5 mm (Wolffia angusta[12]) do 0,7–1,5×0,4–1,2 mm (Wolffia borealis[13]) i 0,5–1,6×0,3–1,6 mm (Wolffia brasiliensis[13]). Wolfie są roślinami wolno pływającymi na lub tuż pod powierzchnią wody (w całej roślinie występują duże przestwory międzykomórkowe[14]) i tylko organy przetrwalnikowe opadają na dno. Na górnej powierzchni członu pędowego znajduje się od kilku do wieluaparatów szparkowych[8] i jest ona pokrytahydrofobowąkutykulą. Warstwa ta oraz obecne u niektórych gatunków na spodniej stronie członów narośla wstążkowate lub rozgałęziające się służą stabilizacji roślin w wodzie (niezwilżana górna strona członu utrzymuje się nad powierzchnią wody)[15]. Poszczególne rośliny rosną pojedynczo lub złączone w parach. Często są tak liczne, że tworzą zwarte pokrycie powierzchni zbiornika (tzw. "kożuch")[7]. Na 1 m² mogą występować dwa miliony roślin z tego rodzaju[15]. Wolfie są organizmamiproliferatycznymi. Plechy potomne powstają na drodze rozmnażania wegetatywnego pojedynczo, w lejkowatym, bazalnym woreczku z okrągłym otworem[7].Użyłkowanie nie występuje[16].
Z uwagi na skuteczność rozmnażania wegetatywnego rośliny rzadko kwitną. Pojedynczy kwiat obupłciowy[16] (według innych autorówkwiatostan składający się z 1kwiatu żeńskiego i 1kwiatu męskiego)[8], powstaje centralnie na górnej powierzchni plechy i pozbawiony jest błoniastej pochwy[7]. Kwiat składa się z pojedynczegosłupka w dole z jednokomorową, kulistą zalążnią, zawierającą jeden ortotropowy zalążek. Słupek zakończony jest wklęsłymznamieniem osadzonym na bardzo krótkiej szyjce[8]. Obok słupka znajduje się pojedynczy, jednokomorowy[16] pylnik (według niektórych autorów 2-komorowy[17]), otwierający się na szczycie wzdłuż pigmentowanej linii[16].
Kulisty, lekko spłaszczonymieszek zawierający jedno kulisto-jajowatenasiono, gładkie, gąbczaste[7], z wyraźnym, stożkowatym wieczkiem (operculum)[16].
Rośliny podobne
Spośródrzęsowych tylko przedstawiciele rodzajuWolffiella podobnie jak wolfia nie posiadają korzeni. Wszystkie gatunki rodzaju wolfiella odróżniają się od wolfii spłaszczonym członem pędowym o długości przekraczającej 3 mm[18], z warstwą przestworów powietrznych i roślinami potomnymi powstającymi w woreczku umiejscowionym wierzchołkowo[19].
Rośliny jednoroczne[4],hydrofity pływające,pleustofity obligatoryjne,lemnidy (wolffieidy). W lejkowatej kieszeni powstają zarówno pojedyncze, wegetatywne człony potomne[7] jak ituriony[15]. Turiony, czyli człony przetrwalnikowe, są jasnozielone, kuliste i mniejsze od wegetatywnych członów unoszących się na powierzchni[11], zawierają dużoskrobi, mają spory ciężar właściwy z powodu zredukowania przestrzeni międzykomórkowych, dzięki czemu opadają na dno wraz z nadejściem chłodów. W przypadku wolfii bezkorzeniowej turiony kiełkują i tworzą człony potomne, gdy temperatura przekroczy 10 °C[15]. Człony potomne u większości gatunków oddzielają się po uzyskaniu dojrzałości, rzadziej utrzymują się dłużej niż czas trwania jednej generacji; wytwarzane są przez cały sezon wegetacyjny, a u niektórych szybko rosnących gatunków (np.Wolffia microscopica) liczba ich może podwajać się co 24 godziny[15] (30–36 godzin według innych źródeł[18]). Potomstwo jednej rośliny mnożąc się w maksymalnym możliwym tempie i bez ograniczeń w ciągu 4 miesięcy teoretycznie mogłyby osiągnąć łącznie rozmiary Ziemi[18]. Wolfie kwitną bardzo rzadko, od późnej wiosny do wczesnej jesieni[13]. Np. okazy kwitnące wolfii bezkorzeniowej stwierdzone były w Europie tylko na dwóch stanowiskach naKaukazie Północnym i wIstrii. Nie udało się też uzyskać kwiatów tego gatunku w warunkach laboratoryjnych, chociaż powodzeniem zakończyło się indukowanie kwitnienia uWolffia microscopica iWolffia papulifera[15]. Kwiaty są najprawdopodobniejprzedsłupne[15] iwiatro- lubwodopylne[17]. Szerokie rozprzestrzenienie się wolfii na całym świecie związane jest przede wszystkim zornitochorią[20], o czym świadczy związek rozmieszczenia stanowisk z przebiegiem szlaków migracyjnych ptaków[15].
Cechy fitochemiczne
W przeciwieństwie do większości roślin obrazkowatych miąższ wolfii nie zawieradruzów irafidów[16]. Wolfia bezkorzeniowa zawiera w suchej masie około 44% węglowodanów, 20% białek, 5% tłuszczu i jest bogata wwitaminy: A, B2, B6, C i PP[21].
Genetyka
Genom rodzajuWolffia wyróżnia się w obrębie podrodzinyrzęsowych największymi rozmiarami. Stwierdzono korelację między zmniejszaniem rozmiarów roślin w obrębie tej podrodziny u najmłodszej linii rozwojowych, do której należyWolffia, ze wzrostem rozmiarów genomu[22]. Podstawowa liczba chromosomów (x) wynosi w obrębie rodzaju 10 i od 20 do 23[13]. Typowe dlarzęsowych zwielokrotnienia liczby chromosomów (poliploidalność) powodują, że w obrębie rodzaju i należących do niego gatunków w komórkach somatycznych pełny garnitur chromosomów (2n) może osiągać bardzo zmienne i znaczne wielkości (20, 22, 30, 40, 42, 44–46, 50, 60, 62, 70, 80[13]). Za zmienność liczb chromosomów odpowiadają takżemutacje genomowe, które wraz zmutacjami genowymi, poza tym, że sukcesywnie powiększają rozmiary genomu, to także odpowiadają za zmienność roślin i powstawanie nowych gatunków[22].
Stanowisko wolfii bezkorzeniowej na kanale Miami and Erie
Siedlisko
Wody spokojne,mezotroficzne doeutroficznych, na wysokości od 0 do 1400 m n.p.m.[13], zaciszne, dobrze nagrzane i niegłębokie, również płytkie starorzecza, doły potorfowe, zarastające stawy rybne, a także śródpolne, bezodpływowe zagłębienia terenu i rowy[20]. Poza wodą rośliny zachowują żywotność przez pół godziny[15]. Ponieważ siedliska te są często położone na nawożonych obszarach rolniczych, jak również penetrowane są przez pozostawiające odchody ptaki i ssaki, często wykazują objawyeutrofizacji. Odczyn nie odgrywa kluczowej roli – zbiorowiska wolfii bezkorzeniowej są znane z wód od lekko kwaśnych (pH=6,5) do lekko zasadowych (pH=8,5)[23].
Interakcje międzygatunkowe
Wolfia należy do pleustofitów tworzących zwarte kożuchy, co, powodując zacienienie dna, utrudnia rozwój roślin zanurzonych. Dodatkową konsekwencją tego może być spowolnienielądowacenia takich zbiorników[23].
W skali globalnejIUCN oceniła status trzech gatunków wolfii (W. angusta,W. arrhiza iW. globosa) uznając je wszystkie zagatunki najmniejszej troski (LC)[25].
WStanach Zjednoczonych dwa gatunki wolfii objęte są ochroną gatunkową na podstawie przepisów stanowych:Wolffia brasiliensis w stanieMichigan (status "zagrożony")[27], aW. columbiana w stanieMaine (status "zagrożony")[28].
Wolfia bezkorzeniowa jest jadalna, uważa się, że ma wyśmienity smak, podobny do słodkiej kapusty, zawiera dużo białek, węglowodanów i witamin[21]. WAfryce iAzji wolfie są uprawiane razem z innymi rzęsowymi na pokarm dla zwierząt gospodarczych. Są to rośliny bardzo plenne, wolfia bezkorzeniowa podwaja objętość swojej masy w ciągu 4 dni[29]. WTajlandiiWolffia globosa nazywana tam "wodnymi jajami" (khai-nam) jest spożywana przez ludzi[18]. Według badań opublikowanych w roku 2010 zastąpienie paszsojowych białkiemWolffia globosa w przemysłowej hodowli kurczaków powoduje istotny wzrost średniego dziennego przyrostu masy i poprawę współczynnika konwersji paszy, współczynnika wydajności wzrostowej białka i cech tuszek ptaków[30].
Inne zastosowania
Wolfie są używane do biologicznego oczyszczania wody w zanieczyszczonych zbiornikach i oczyszczalniach ścieków[29].
↑ZbigniewZ.MirekZbigniewZ.,HalinaH.Piękoś-MirkowaHalinaH.,AdamA.ZającAdamA.,MariaM.ZającMariaM.,Vascular plants of Poland. An annotated checklist, Kraków: W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, 2020, s. 204,ISBN 978-83-62975-45-7.
↑abAlicja Szweykowska, Jerzy Szweykowski: Botanika. T. 2: Systematyka. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 454.ISBN 978-83-01-13953-7.
↑abcdefgC.D.K. Cook: Water Plants of the World. Berlin: Springer Netherland, 1974, s. 290.ISBN 90-6193-024-3.
↑abcdefFlora of North America: north of Mexico. New York: Oxford University Press, 1993, s. 152-153.ISBN 0-19-513729-9.
↑Zbigniew Podbielkowski, Maria Podbielkowska: Przystosowania roślin do środowiska. Warszawa: Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, 1992, s. 232. ISBN 83-02--04299-4.
↑abcdefghijJózef. Szmeja: Przewodnik do badań roślinności wodnej. Gdańsk: Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, 2006, s. 319-323.ISBN 83-7326-366-7.
↑S.J. Mayo, J. Bogner i P.C. Boyce: Araceae. W: Klaus Kubitzki (red.): The Families and Genera of Vascular Plants. T. IV: Flowering Plants. Monocotyledons: Alismatanae and Commelinanae (except Gramineae). Berlin Heidelberg: Springer, 1998, s. 269.ISBN 3-540-64061-4. (ang.).
↑abcRenata Afranowicz. Nowe stanowisko Wolffia arrhiza (L.) Wimm. na Żuławach Wiślanych. „Acta Botanica Cassubica”. 3, s. 105–107, 2002. (pol.).
↑abWenqin Wang, Randall A. Kerstetter, Todd P.Michael. Evolution of Genome Size inDuckweeds (Lemnaceae). „Journal of Botany”, 2011.DOI:10.1155/2011/570319. (ang.).
↑abHenryk Tomaszewicz: Roślinność wodna i szuwarowa Polski : (klasy Lemnetea, Charetea, Potamogetonetea, Phragmitetea) według stanu zbadania na rok 1975. Warszawa: Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, 1979, s. 17–21, seria: Rozprawy Uniwersytetu Warszawskiego = Dissertationes Universitatis Varsoviensis, 0509-7177.ISBN 83-00-01088-2. (pol.).
↑abMaking Aquatic Weeds Useful: Some Perspectives For Developing Countries. Waszyngton: National Academy of Science, 1976. Brak numerów stron w książce
