Kotewka orzech wodny (Trapa natans L.), rodzimy dla flory Polski gatunek, jest bardzo interesującą rośliną wodną, wyjątkową pod wieloma względami. Środowiskiem życia tego ciepłolubnego, jednorocznego gatunku są płytkie, eutroficzne zbiorniki wodne o głębokości do 1,5 m, w których dno jest muliste lub gliniasto-ilaste. Często zasiedla też starorzecza oraz stawy hodowlane.

Kotewka preferuje zbiorniki z wodą stagnującą lub o słabym, całorocznym przepływie wody, dobrze nasłonecznione w sezonie wegetacyjnym, o wartości pH w zakresie 6,0–7,0. Nie jest jednak odporna na nadmierną eutrofizację i zasolenie powyżej 0,1% oraz niedostatek tlenu w wodzie, ponieważ wtedy ginie.Rośliny zakorzenione w dnie zbiornika tworzą długie pędy, zwykle od 50 do 150 cm długości, w zależności od głębokości zbiornika oraz zagęszczenia roślin. Kotewka wytwarza dwa rodzaje liści – pływające i podwodne. Liście pływające, romboidalne i ząbkowane na brzegach, formują gęste rozety na powierzchni wody, a ich długie, silnie rozdęte ogonki zawierają pęcherzyki pławne. Liście podwodne są niewielkie, niezróżnicowane na ogonek i blaszkę liściową i szybko obumierają, a z ich kątów wyrastają kilkucentymetrowe, pierzasto rozgałęzione, zielonkawe korzenie asymilujące. W kątach liści pływających można zaobserwować pojedyncze, białe, drobne i niepozorne kwiaty, które kwitną od połowy czerwca. W sprzyjających warunkach roślina wytwarza bardzo dużą masę liści i owoców.

Owocami kotewki są duże, bardzo charakterystyczne orzechy, kształtem przypominające kotwice (łac. trapa), posiadające cztery (czasami tylko dwa) rogi o różnym kształcie, zakończone cierniami z tzw. harpunami zaopatrzonymi w zadziorki skierowane do tyłu, które łatwo odrywają się od kadłuba orzecha. Zdrewniałe ścianki orzecha mają charakterystyczną skulpturę i różnie wykształcone tzw. żebra oraz powierzchnię szczytową (tzw. szyjkę, koronkę oraz guzki). Kształt orzechów odgrywa ważną rolę w ich rozprzestrzenianiu. Ciężkie orzechy dojrzewają od połowy sierpnia do połowy września, a następnie opadają na dno w pobliżu rośliny macierzystej (barochoria); owoce zawiązane później już nie dojrzewają. Niektóre orzechy odrywają się od rozety wraz z szypułkami zawierającymi luźną tkankę miękiszową, zmniejszającą ich ciężar, i mogą być przenoszone wraz z prądem wody na znaczne odległości. Orzechy są także roznoszone przez ptaki, zaczepione o ich pióra.

Kiełkowanie nasion rozpoczyna się na przełomie kwietnia i maja, gdy temperatura wody osiągnie 10°C. O decydującym wpływie temperatury na proces kiełkowania orzechów świadczą różnice w terminie kiełkowania w obrębie jednej populacji, wynoszące nawet do jednego miesiąca. Najwcześniej kiełkują orzechy w płytkich wodach i osłoniętych zatoczkach o słabym przepływie wody. Kilka dni, a nawet kilka tygodni później kiełkują orzechy w głębszych miejscach akwenu, gdzie woda nagrzewa się wolniej. Optymalne warunki rozwoju kotewki uzależnione są przede wszystkim od średnich temperatur lata, gdy temperatura wody wynosi powyżej 20°C. Obserwowane od ponad 10 lat wydłużenie sezonu wegetacyjnego w Polsce o ok. 20 dni i wyższe średnie temperatury lata sprzyjają rozwojowi kotewki.Kotewka orzech wodny wykształciła możliwości adaptacyjne do przetrwania niekorzystnych warunków siedliskowych. Orzechy zachowują zdolność kiełkowania do 12 lat w warunkach wilgotnego mułu, stąd czyszczenie i osuszanie stawów zwykle nie grozi kotewce. Populacje kotewki cechują się dużą dynamiką – w niektórych stawach w jednym roku obserwuje się nieliczne płaty kotewki, natomiast w kolejnych latach populacja może zajmować już kilkuarowe płaty, powstałe z tej części orzechów, które przetrwały niesprzyjające warunki na dnie zbiornika i wykiełkowały po napełnieniu stawu wodą.

Kotewka jest od dawna wykorzystywana przez człowieka. Od średniowiecza do XVIII wieku uprawiana była w Europie, a w krajach Azji (Chiny, Indie) jest do dzisiaj hodowana jako wartościowa pasza dla zwierząt; może rosnąć w akwenach nieużytkowanych gospodarczo i odznacza się wysokim plonowaniem (60 q/ha). Orzechy kotewki są jadalne i posiadają wysokie wartości odżywcze, ponieważ zawierają duże ilości skrobi (52% suchej masy nasion) i białka (16%). Kotewka posiada również właściwości lecznicze i stosowana jest w tradycyjnej medycynie indyjskiej (ajuwerda). Z orzechów wyrabia się również biżuterię i ozdoby oraz wykorzystuje jako roślinę ozdobną do nasadzeń w przydomowych oczkach wodnych. W średniowieczu orzechy kotewki miały jeszcze jedno interesujące zastosowanie – rozsypywano je na drogach jako pułapkę na nacierającą konnicę oraz pod oknami w celu zabezpieczenia obejścia przed kradzieżą.

Aktualny naturalny zasięg kotewki obejmuje południową, środkową i wschodnią Europę, wschodnią i południową Azję oraz północną i wschodnią Afrykę. Centrum powstania i różnorodności gatunkowej rodzaju Trapa znajduje się w Azji Wschodniej. W Europie już na przełomie pliocenu i plejstocenu pojawiły się typy morfologiczne nawiązujące do Trapa natans. Najdalej na północ gatunek sięgał do obszarów południowej części Półwyspu Skandynawskiego. Natomiast do ograniczenia jego szerszego rozprzestrzeniania doszło w późnym holocenie w wyniku ochłodzenia klimatu, i od tego czasu północna granica zasięgu występowania przebiega na terenie Polski.

Trapa natans w Europie jest gatunkiem rzadkim, podlegającym ochronie, który został wpisany do załącznika I Konwencji Berneńskiej. W wielu krajach Europy został uznany za zagrożony albo wymarły. W skali świata brakuje rzetelnych informacji o stopniu zagrożenia gatunku, wielkości populacji i dynamice zmian, m.in. ze względu na niejasności w rozstrzygnięciach taksonomicznych i niepewność co do tego, gdzie gatunek został sztucznie wprowadzony. W Ameryce Północnej i w Australii T. natans jest gatunkiem inwazyjnym o najwyższym stopniu zagrożenia dla środowiska przyrodniczego. Milionów dolarów sięgają w USA koszty monitorowania i usuwania rozprzestrzeniającej się kotewki, która ogranicza żeglugę i możliwość wykorzystania akwenów do rekreacji.

Trapa natans podlega ścisłej ochronie prawnej w Polsce. Umieszczona została również w Polskiej czerwonej księdze roślin z kategorią z EN – gatunek zagrożony, a na Polskiej czerwonej liście paprotników i roślin kwiatowych posiada kategorię VU – gatunek narażony.

Do przełomu XX i XXI wieku kotewka występowała tylko w Polsce południowej, gdzie wiosną i latem notowano wyższe średnie temperatury powietrza w stosunku do Polski północnej. Jej stanowiska zlokalizowane były wzdłuż górnego i środkowego biegu Odry i Wisły oraz dolnego Sanu, a także w Kotlinach Sandomierskiej, Oświęcimskiej i Śląskiej. Informacje te powoli stają się nieaktualne. Od ponad 10 lat notuje się bowiem powrót kotewki i jej rekolonizację stanowisk historycznych w dolinie dolnej Odry oraz zasiedlanie nowych terenów, np. w dolinie Baryczy na Dolnym Śląsku, czy w dorzeczu Wisły. Obserwowany jest również naturalny wzrost liczebności populacji na wcześniej zajmowanych stanowiskach kotewki. Mogą temu sprzyjać zdolności adaptacyjne kotewki, polegające na synchronizacji jej rytmów rozwojowych z warunkami klimatycznymi i hydrologicznymi systemów rzecznych. Okazuje się, że w optymalnych warunkach kotewka wykazuje cechy ekspansywne, stając się gatunkiem dominującym i często konfliktowym z ekonomicznego punktu widzenia. Z jednego orzecha może wyrosnąć do 30 rozet liściowych (o średnicy do 50 cm), każda z ok. 20 owocami, a długość pędów podwodnych może przekraczać 10 m. Coraz częściej obserwowane masowe pojawy osobników kotewki w zbiornikach wodnych, rzekach czy stawach hodowlanych mogą być zjawiskiem problematycznym, ponieważ zwarte powierzchnie rozet liściowych ograniczają dostępność światła oraz zmniejszają zawartość tlenu; kotewka staje się gatunkiem konkurencyjnym dla innych makrofitów (dużych roślin) wodnych i innych organizmów oraz hodowlanych gatunków ryb.

W ostatnich latach obserwuje się masowy wzrost populacji kotewki na obszarach wokół Krakowa; przykładem mogą być stawy hodowlane w okolicach Zatora czy Oświęcimia, gdzie kotewka występuje na zbiornikach pochodzenia antropogenicznego. W bliskiej okolicy Krakowa możemy obserwować masowe pojawienie się tego gatunku na starorzeczu Wisły w Tyńcu, a w samym Krakowie w zeszłym roku stwierdzono występowanie jednego osobnika w nurcie Wisły w centrum miasta. Co warte odnotowania, gatunki rodzime są zazwyczaj uważane za neutralne dla środowiska przyrodniczego. Przy czym różne adaptacje pewnych gatunków mogą sprzyjać ich ekspansji, co często negatywnie wpływa na równowagę biologiczną ekosystemów. Zajmując nowe tereny i/lub wkraczając w nowe siedliska mogą zachowywać się jak gatunki inwazyjne. Nowe obserwacje terenowe w przypadku kotewki wskazują, że współcześnie obserwujemy ekspansję rodzimego gatunku, która może doprowadzić do zmiany jego naturalnego zasięgu występowania. Często gatunek ten „wykorzystuje” siedliska zaburzone w wyniku działalności człowieka czy pochodzenia antropogenicznego (np. stawy). Poznanie przyczyn i czynników wpływających na dynamikę populacji kotewki w skali czasowej w jej naturalnym zasięgu pozwala na opracowanie strategii służących do monitorowania bioróżnorodności i zrównoważonego funkcjonowania ekosystemów słodkowodnych, także z uwzględnieniem skutków ekonomicznych, powodowanych przez możliwe, masowe lokalne pojawy tego gatunku.

Autorzy opracowania: Elżbieta Cieślak, Magdalena Szczepaniak (Instytut Botaniki PAN), Edward Walusiak, Wojciech Krztoń, Elżbieta Wilk-Woźniak (Instytut Ochrony Przyrody PAN).