3. Симбіоз серед рослин. Большинство грибов симбионтов помогают растениям
вопрос очень простой но какой ответ правильный незнаю(( по способу питания грибы являются....
. По способу питания грибы можно разделить на три основные группы: сапротрофы, симбионты и паразиты. Грибы-сапротрофы питаются за счет разложения отмерших растительных остатков (опавших листьев, хвои, веток, древесины и т. п.) . Грибы-симбионты получают питательные вещества не только из лесной подстилки, но и из корней древесных пород. Они вступают с деревьями в своеобразную форму сожительства (симбиоз) , образуют на корнях деревьев так называемую микоризу, или грибокорень. Посредством микоризы грибы всасывают органические вещества, вырабатываемые деревьями. Микоризный симбиоз полезен не только для грибов, но и для деревьев. При помощи микоризы они получают из почвы воду, минеральные вещества. Грибы-симбионты сожительствуют с определенными породами деревьев. Так, подосиновики растут, как правило, под осинами, подберезовики - под березами, дубовики - по соседству с дубами и т. д. Однако большое количество микоризных грибов могут жить не с одной, а с многими древесными породами. Например, подосиновик образует микоризу не только с осиной, но и с березой, а белый гриб сожительствует почти с пятьюдесятью деревьями. Грибы-паразиты поражают живые ткани растительных и животных организмов, вызывая различные заболевания. Большинство съедобных грибов относятся к сапротрофам и симбионтам. Опасными паразитами среди них являются лишь опенок осенний, опенок зимний, некоторые чешуйчатки и трутовики. Они поселяются на живой древесине многих лиственных и хвойных пород и причиняют вред лесному хозяйству. Однако и эти грибы чаще всего растут на отмерших остатках древесины и ведут себя как грибы-сапротрофы.
По способу питания все грибы делятся на сапрофитов, паразитов и грибы-симбиоты
как растения-автотрофы (производят органические вещества: сахар), как животные-гетеротрофы (потребляют органические вещества)
Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические он должен получать в готовом виде. В зависимости от потребности в веществах, тот или иной вид грибов заселяет определённый субстрат. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела, при этом огромная площадь поверхности мицелия оказывается весьма выгодной.
По способу питания грибы можно разделить на три основные группы: сапротрофы, симбионты и паразиты. Грибы-сапротрофы питаются за счет разложения отмерших растительных остатков (опавших листьев, хвои, веток, древесины и т. п.) . Грибы-симбионты получают питательные вещества не только из лесной подстилки, но и из корней древесных пород. Они вступают с деревьями в своеобразную форму сожительства (симбиоз) , образуют на корнях деревьев так называемую микоризу, или грибокорень. Посредством микоризы грибы всасывают органические вещества, вырабатываемые деревьями. Микоризный симбиоз полезен не только для грибов, но и для деревьев. При помощи микоризы они получают из почвы воду, минеральные вещества. Грибы-симбионты сожительствуют с определенными породами деревьев. Так, подосиновики растут, как правило, под осинами, подберезовики - под березами, дубовики - по соседству с дубами и т. д. Однако большое количество микоризных грибов могут жить не с одной, а с многими древесными породами. Например, подосиновик образует микоризу не только с осиной, но и с березой, а белый гриб сожительствует почти с пятьюдесятью деревьями. Грибы-паразиты поражают живые ткани растительных и животных организмов, вызывая различные заболевания. Большинство съедобных грибов относятся к сапротрофам и симбионтам. Опасными паразитами среди них являются лишь опенок осенний, опенок зимний, некоторые чешуйчатки и трутовики. Они поселяются на живой древесине многих лиственных и хвойных пород и причиняют вред лесному хозяйству. Однако и эти грибы чаще всего растут на отмерших остатках древесины и ведут себя как грибы-сапротрофы. Источник: <a rel="nofollow" href="http://www.portalus.ru/modules/biology/special/griby/mushrooms/project/info.htm" target="_blank">http://www.portalus.ru/modules/biology/special/griby/mushrooms/project/info.htm</a>
<a rel="nofollow" href="http://www.portalus.ru/modules/biology/special/griby/mushrooms/project/info.htm" target="_blank">http://www.portalus.ru/modules/biology/special/griby/mushrooms/project/info.htm</a>
Симбионты растений - Справочник химика 21
Отнощения между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями можно определить как мутуализм, т. е. такой вид симбиоза, при котором оба симбионта извлекают выгоду из сожительства растение получает азот, клубеньковые бактерии — углеродсодержащие вещества и минеральные соли. Показана способность различных видов клубеньковых бактерий фиксировать N2 без какой-либо связи с растительными клетками. Для этого необходимо обеспечить клубеньковые бактерии подходящими источниками углерода (преимущественно пентозами), минимальным количеством фиксированного азота и промежуточными соединениями ЦТК. Свободноживущие клубеньковые бактерии синтезируют свой собственный гемоглобин, отличающийся структурно, но не функционально от леггемоглобина. [c.167]
Количества азота, выведенные денитрифицирующими бактериями из биосферы, компенсируются процессами фиксации азота из атмосферы азотфиксирующими бактериями. Последние подразделяются на две группы живущие самостоятельно и живущие в симбиозе с высшими растениями или с насекомыми. Первая группа бактерий фиксирует примерно 10 кг га. Симбионты высших растений фиксируют значительно большие количества азота. Так, симбионты бобовых культур фиксируют до 350 кг/га. С осадками выпадает азота порядка нескольких килограммов на гектар. [c.10]
Поспелов В. П. Микроорганизмы-симбионты и их отношение к болезням насекомых,- Защита растений от вредителей, 1929, т. 6, № 1—2, с. 13—20. [c.279]
Установление между паразитом и хозяином непосредственного контакта приводит, по существу, к возникновению нового сложного организма . Организм этот — растение во взаимодействии с паразитом — не является простой суммой свойств его компонентов, присущих последним до установления взаимодействия. Он представляет собой результат очень сложного взаимовлияния симбионтов, в основе которого лежит свойственная каждому из них специфическая норма реагирования на вмешательство. [c.23]
Резюмируя, можно сказать, что в ходе эволюции паразитизм мог возникать многими и разнообразными путями. Среди этих путей надо упомянуть и самый древний, восходящий к эпохе возникновения первичных организмов, и приспособление гетеротрофных сапрофитных организмов к использованию питательных веществ живых растений, и появление паразитических свойств у одного из симбионтов, и переход автотрофных организмов к паразитизму в результате более или менее случайных обстоятельств, как это происходит у цветковых паразитов. Различия путей эволюционного развития, приводящих к паразитизму, находят свое отражение в многообразии форм паразитических отношений. [c.29]
Уже неоднократно подчеркивалось, что в результате установления интимного физиологического контакта между высшим растением и гетеротрофом возникает качественно новая биологическая система — инфицированное растение. Свойства последнего представляют собой результат взаимовлияния симбионтов, в основе которого лежит характерная для каждого из них норма реагирования на вмешательство со стороны другого партнера. [c.226]
Считается что Л растений выполняют ф-ции запасного и связующего материала семян осуществляют транспорт углеводов и защиту от бактерий и грибов, участвуют в распознавании и прикреплении бактерий-симбионтов (напр., азотфиксирующих бактерий) к корневым волоскам растения-хозяина. Предполагают, что зоолектины участвуют в механизмах клеточного взаимодействия и узнавания, связывания и удаления из кровотока деградированных глико-протеинов. [c.586]
Вступая в симбиотические отношения с растениями, штаммы Rhizobium стимулируют образование на их корнях клубеньков, где и происходит размножение этих бактерий и фиксация азота. Разумно бьию предположить, что, если с помощью методов генной инженерии удастся создать бактерии, способствующие образованию большего количества клубеньков, конкурентоспособность инокулирующих штаммов Rhizobium в борьбе за место на корнях растений-симбионтов повысится по сравнению со штаммами дикого типа. К сожалению, обнаружилось, что в образовании клубеньков участвует множество разных генов, и эта сложность затрудняет проведение соответствующих молекулярно-генетических экспериментов. [c.328]
Некоторые фототрофные эубактерии существуют в ассоциациях с другими организмами. Таковы ассоциации ряда зеленых серобактерий с хемоорганотрофными бактериями, прохлорофит с асцидиями, цианобактерий с грибами, мхами, папоротниками, водорослями, высшими растениями. Если в симбиозах один из компонентов — азотфиксирующие цианобактерии, они в первую очередь снабжают партнера связанным азотом. В других случаях конкретная природа связей между симбионтами неясна. [c.325]
Яркими природными симбиотическими ассоциациями типа мутуализма являются лишайники, где партнерами выступают цианобактерии (или зеленые водоросли) и грибы, муравьи-термиты и некоторые грибы, микробы рубца жвачных животных, грибы-микоризообразователи и соответствующие растения, нитрифицирующие бактерии-симбионты в клубеньках бобовых растений, отдельные представители нормальной микрофлоры кишечника человека, некоторые бактерии — эндосимбионты внутри клеток простейших, и т д [c.237]
К настоящему времени практически решена проблема увеличения nif-генов в микробах — азотофиксаторах, являющихся симбионтами донника (Rh. meliloti). За счет этого заметно усиливается азотофиксация и, как следствие, повышается урожайность растения — хозяина (рис. 149). [c.518]
Третий тип питания — голофитный присущ очень немногим простейшим, в клетках которых есть хлорофилл. Автотрофное питание этих протозоа полностью соответствует автотрофному питанию зеленых растений. Они усваивают углекислоту посредством своего хлорофилла либо живут в симбиозе с зеленой одноклеточной водорослью, которая посредством фотосинтеза снабжает органическими соединениями простейших симбионтов. [c.80]
Наличие прочной, относительно непроницаемой клеточной стенки определяет специфику взаимодействия растительных клеток друг с другом, а также с окружающей средой. Все живые клетки растения связаны между собой пмзмодесмами-миниатюрными регулируемыми цитоплазматическими каналами, выстланными плазматической мембраной, которые пронизывают клеточные стенки и обеспечивают переход многих растворенных веществ из клетки в клетку. Таким образом, все ясивые протопласты растительного организма составляют единую систему-так называемый симпласт. Остальное пространство, занятое клеточными стенками и отмершими пустыми клетг ками, по которым в растении транспортируется большая часть воды, называют апопластом. Фотосинтезирующие клетки производят сахара, которые переходят во все остальные органы и ткани растения через живые клетки флоэмы, составляющие часть симпласта. Клетки корней поглощают из почвы воду и растворенные минеральные вещества, транспортируемые затем к листьям через отмершие клетки ксилемы, т. е. часть апопласта. Почти весь азот, содержащийся в связанном виде в живых организмах, происходит в конечном счете из азота атмосферы азот воздуха фиксируется прокариотами, многие из которых образуют сложные симбиотические ассоциации с корнями растений. Явления специфического узнавания растительных клеток-взаимодействие растений с бактериями-симбионтами и с различными патогенами, избирательность при опылении цветковых растений и т.п.-обусловлены, видимо, узнаванием молекул, содержащих специфические последовательности сахарных остатков. Полагают, что в этих процессах узнавания участвуют лектины-весьма распространенные белки, опознающие те или иные сахара. [c.181]
Иной способ фиксации азота свойствен растениям семейства бобовых, к которому относятся горох, фасоль, клевер и люцерна. Этот способ фиксации-его называют симбиотической азотфиксацией-основан на взаимодействии растения-хозяина с бактериями-симбионтами, обитающими в его корневых клубеньках. Ферменты, участвующие в фиксации азота, принадлежат клубеньковым бактериям, но и растение в свою очередь поставляет для этого процесса некоторые необходимые компоненты, которые у бактерий отсутствуют (рис. 22-27). Наряду с бобовыми способностью фиксировать атмосферный азот обладают и некоторые другие виды растений однако подавляющее большинство небобовых растений и все виды животных такой способности лишены. [c.675]
Мы уже рассматривали ассоциацию растений с азотфиксируюшдми эндо- или эктосимбиотическими бактериями (разд. 13.1). Симбиоз видов Rhizobium с клетками бобовых растений в корневых клубеньках относится к наиболее дифференцированным симбиотическим взаимоотношениям. Он служит прекрасным примером развития тесной ассоциации внутриклеточного симбионта с клеткой-хозяином это один из важнейших фактов, подкрепляющих гипотезу об эндосимбиотическом происхождении некоторых клеточных органелл (с. 26). [c.513]
Виды Rhizobium заражают корни бобовых и вызывают образование клубеньков, внутри которых они развиваются как внутриклеточные симбионты и фиксируют атмосферный азот. Клетки бактерий проникают в корневые волоски бобовых и передвигаются внутрь корня по специальной трубочке, инфекционной нити . Эта нить, как считают, образуется за счет инвагинации клеточной мембраны, откуда она продолжается до кортекса корня. Здесь ризобактерии заражают клетки и стимулируют их деление для образования молодых клубеньков. Когда-то считалось, что инвазия имеет место только в тетраплоидных клетках, но некоторые данные позволяют думать, что это не единственный случай [551]. Деление происходит также в клетках перед проникновением инфекционной нити. В молодых клубеньках бактерии выглядят преимущественно как палочки, но позднее образуют различные формы, становясь сферическими, ветвистыми или булавообразными такие формы известны как бактероиды [552]. Эти бактероиды собираются в группы и окружаются мембраной хозяина, образуя клубенек. Когда клубеньки образованы большим числом специфических ризо-бактерий, присутствующих в растении-хозяине, происходит деформация корневых волосков с их последующим ветвлением , или завиванием [553]. [c.277]
В природе, кроме паразитизма, наблюдаются симбиотические взаимоотношения между грибами и растениями, при которых оба симбионта извлекают пользу. Например, сожительство грибов микоризообразователей с корнями высших растений. [c.48]
Симбиотические микроорганизмы часто составляют важнейшую часть микрофлоры кишечника животных, синтезируя для хозяина дополнительные вещества, не содержащиеся в продуктах питания. Еще один пример — симбионты в ризосфере растений, обеспечивающие их питание. Проникание чужеродных микроорганизмов-антаго-нистов как в микрофлору кишечника, так и в ризосферу может привести к серьезным нарушениям или патологическим изменениям в организме. [c.146]
Цианобактерии часто существуют в симбиозах с высшими растениями (водный папоротник Azolla + АпаЬаепа) и грибами (лишайники), а представители рода Pro hloron являются симбионтами асцидий. [c.203]
Считалось, что такие диазотрофы способны фиксировать азот только в симбиозе. В настоящее время показано, что если снизить парциальное давление кислорода, то симбионты смогут фиксировать азот и в чистой культуре, без растения-хозяина. Однако симбиотическая азотфиксация значительно эффективнее. Возникает вопрос, как симбионты находят друг друга Обнаружено, что растения выделяют белковые аттрактанты-лектмнь/, имеющие сродство к микробным полисахаридам, а микроорганизмы могут синтезировать стимуляторы роста растений (гетероауксины, ин-долилуксусную кислоту). [c.212]
Выделение микроорганизмов из экологических ниш и проблемы, связанные с некультивируемыми формами. По некоторым оценкам, исследователи могут культивировать меньше 0,1 % всего микробного разнообразия. Десятки тысяч видов микроорганизмов, живущих как симбионты животных и растений, нуждаются в выделении и идентификации. Хотя многие из таких микроорганизмов относят к так называемым некультивируемым и таким образом остающимся недоступными классическим микробиологическим методам идентификации, существует несколько способов, позволяющих оценить их разнообразие и распространение. Такие методы объединяют прямые микроскопические наблюдения и различные приемы на основе молекулярной диагностики, включая амплификацию диагностирующих последовательностей генома, кодирующих синтез молекулы 168 рРИК для последующей их расшифровки. [c.245]
Растения лучше всего сохранять in situ ( на месте ), т. е. в их природном местообитании. Это позволит поддерживать максимальную по размерам популяцию с минимальными затратами сил и средств. Кроме того, таксон будет продолжать свою коэволюцию с опылителями, симбионтами, конкурентами и фитофагами, что не позволит снизиться его адаптивному потенциалу. [c.439]
Способность к тесному взаимодействию с растениями выявлена во всех группах азотфиксаторов, за исключением архебактерий. Азотфиксирующие микробы, которые вступают в симбиоз с растениями, могут быть разделены на три группы 1) внутриклеточные симбионты Rhizobium, [c.163]
Диалог симбионтов с защитньши системами хозяина. При образовании симбиоза у бобовых растений индуцируется ряд процессов, весьма сходных с защитными реакциями, наблюдаемыми при внедрении патогенных микробов. Это синтез флавоноидов, фенолов, хитиназ, каллозы и пероксидаз. Однако в клубеньках эти реакции выражены не столь сильно, как при инфицировании патогенами, и их результатом является не инактивация микроорганизмов, а регуляция их размножения и метаболической активности. Это происходит потому, что в процессе развития симбиотической системы наблюдается тонко сбалансированное взаимодействие бактерий с защитными системами растений. [c.176]
Вместе с тем известно большое количество симбионтов, оказывающих друг на друга стимулирующее влияние, но способных к самостоятельному развитию. К ним относятся, например, взаимоотношения растений с почвенными микроорганизмами, играющими огромную роль в питании высших растений (микориза, бакте-риориза). [c.7]
Характер взаимоотношений симбионтов не является стабильным. Изменение внешних условий может различно сказываться на каждом из партнеров, ослабляя одного и благоприятствуя другому. В результате симбиотические отношения могут переходить в паразитические. Так, например, клубеньковые бактерии и бобовые растения известны как типичные симбионты. Однако отношения между партнерами могут принимать различные формы, зависящие от физиологического состояния растения и микроорганизма. При ослабленности бактериальных клеток они, проникнув в корни растения, не развиваются в них, а подвергаются растворению. В этом случае растение выступает в роли паразита. Напротив, при ослаблении растения, например при недостаточном освещении, клубеньковые бактерии бурно размножаются, нанося определенный вред растению. При этом, как экспериментально показано Торнтоном (Thornton а. Hugh, 1934), бактерии, распространяющиеся по межклетникам, разрушают цитоплазму и клеточные ядра. При переходе бактерий к паразитизму клубеньки изменяют форму, остаются недоразвитыми и перестают фиксировать атмосферный азот. [c.14]
chem21.info
Взаимосвязь ГРИБОВ и ДЕРЕВЬЕВ. | ВЕДГАРД экологическая социальная сеть
Грибы относятся к низшим споровым растениям. Они имею довольно простое анатомическое строение, лишенное зелёной окраски, не содержат хлорофида, не могут усваивать углекислоту из воздуха и питаются за счёт готового органического вещества, находящегося в почве или в другом субстрате. По способу питания грибы можно разделить на три основные группы: "сапротрофы", "симбионты" и "паразиты".
Грибы - сапротрофы питаются за счёт разложения отмерших растительных остатков (опавших листьев, хвои, веток, древесины).
Грибы - симбионты получают питательные вещества не только из лесной подстилки, но и из корней древесных пород. Они вступают с деревьями в своеобразную форму сожительства, (симбиоз), образуют на корнях деревьев так называемую микоризу, или грибокорень. Симбионты сожительствуют с определёнными породами деревьев. Так, подосиновики растут, как правило, под осинами, подберёзовики под березами, дубовики по соседству с дубами и т.д. Однако большое количество микоризных грибов могут жить не с одной, а со многими древесными породами. Например, подосиновик образует микоризу не только с осиной, но и с березой, а белый гриб сожительствует почти с пятьюдесятью деревьями.
Грибы - паразиты поражают живые ткани растительных и животных организмов, вызывая различные заболевания.
Большинство съедобных грибов относятся к сапротрофам и симбионтам. Опасными паразитами среди них являются лишь опёнок зимний, опенок осенний и некоторые чешуйчатки и трутовики. Они поселяются на живой древесине многих лиственных и хвойных пород и причиняют вред лесному хозяйству. Однако и эти грибы чаще всего растут на отмерших остатках древесины и ведут себя как грибы-сапротрофы.
Любители грибов хотят знать, под каким деревом какие грибы особенно распространены, в каких лесах какие грибы искать. У каждого дерева есть свой помощник его зелёной жизни. Гриб без дерева и дерево без гриба не жильцы.
И так под каким деревом?
Под берёзой: белый трюфель, белый гриб, дубовик (двойник белого), настоящий груздь (мохнач), подосиновик, черный подберезовик, сыроежка (в том числе: зеленая), фиолетовая рядовка, волнушка, тонкая свинушка, оленьей гриб, валуй и конечно красный мухомор.
Под дубом: белый гриб, крапчатый дубовик, дубовый рыжик, подмолочник, (перечный, синеющий) груздь, сыроежка (розовая), гладыш-молочай, волнушка белая, свинушка, оленьей гриб, скрипица, сатанинский гриб (похож на белый), валуй, красный мухомор.
Под осиной: (красный и простой) подосиновик, груздь (осиновый, собачий), сыроежка, валуй.
Под елью: белый гриб (самый настоящий белый боровик-еловик), трюфель (белый), (красный) рыжик, подосиновик, подберёзовик (чёрный), заправский сыромахнатый груздь, (чёрный, жёлтый) груздь, сыроежка (красная), валуй, свинушка, лисичка, красный мухомор.
Под сосной: боровик (черноголов-крепыш), рыжик (оранжевый), маслёнок (настоящий), маховик (зелёный, жёлто-бурый, каштановый), сыроежка (тёмно-красная, ломкая), ежевик, фиолетовая рядовка, свинушка, красный мухомор.
Под тополем: подберёзовик (серый), груздь (осиновый, синеющий).
Под вековой липой: дубовик, свинушка, сатанинский гриб.
Под ольхой: трюфель, белый гриб, молочай.
Под орешником: трюфель, белый гриб, молочай, груздь (перечный), валуй.
Под можжевельником: (белый) трюфель.
vedgard.com
Дьяков Ю.Т. Занимательная микология - Маргарита
Микориза (в переводе с латыни — грибокорень) — это форма растительно-грибного симбиоза, при котором мицелий гриба частично погружен в почву и частично находится в ткани корня растения. Такое строение делает гриб посредником между корнями растений и почвой.
Покоящиеся споры этих грибов находятся в почве. Под влиянием химических выделений корней растений, они прорастают, и гифы растут в направлении корня, заражают растение и распространяются внутри корня между клетками (такой тип микоризы называют эндотрофной, то есть питающейся внутри растения). Внедряясь в клетки, они образуют там питательные органы гаустории, имеющие вид сильно разветвленных кустиков или деревец, почему этот тип микоризы и назван арбускулярной (по латыни арбускула — деревце). Арбускула существует в отдельной клетке всего несколько дней, после чего переваривается клеткой (дружба — дружбой, но если есть возможность, почему бы не полакомиться другом), но вскоре образуется новая. Арбускулярную микоризу вызывает небольшое число видов грибов (около 150), но она встречается у огромного числа видов растений (до 300 тысяч) из разных таксонов — от мхов до цветковых. Следовательно, гломусовые грибы малоразборчивы в выборе корня, который подходит для заражения, хотя, конечно, есть растения, которые они микоризуют с большим или меньшим удовольствием.
Взаимовыгодное сотрудничество
Ответ на вопрос, что получает микоризный гриб от растения, не требует большого мыслительного напряжения — конечно, это продукты фотосинтеза, прежде всего сахара. А что получает растение от такого сожительства? Оказывается, очень много.
1. За счет выходящих из корней гиф гриба увеличивается всасывающая поверхность и площадь питания. Прежде всего, улучшилось корневое питание, поскольку увеличился объем почвы, охватываемой всасывающей поверхностью. Кроме того, почва вокруг корня обеднена питательными веществами вследствие всасывающей активности корня; а с помощью грибных гиф удается преодолеть эту обедненную зону.
2. Гриб переводит нерастворимые, труднодоступные соединения фосфора в усвояемую для растений форму и снабжает ими растение. Микориза также важна для фосфорного питания растений, как клубеньковые бактерии — для азотного.
3. Растение использует биологически активные вещества, продуцируемые грибом, например, некоторые витамины.
4. Микоризованные корни имеют повышенную устойчивость к потенциальным почвенным патогенам. Присутствие в тканях корня чужого организма — гриба, вызывает ответную реакцию и синтез защитных веществ. В частности микоризные грибы индуцируют у растений синтез защитных фенолов — флавоноидов. Не исключено, что грибы не только акти-визируют фенольный метаболизм в зараженных растениях, но и передали в растительный геном с помощью горизонтального переноса гены важнейших ферментов, необходимых для синтеза фенолов.
5. Микоризация «научила» растения воспринимать в качестве симбионтов другие почвообитающие микроорганизмы (например, клубеньковые бактерии). Микоризные симбиозы гораздо более древние, чем симбиозы растений с бактериями.
Эндотрофная микориза вересковых (эрикоидная микориза)
В отличие от арбускулярной микоризы, эта встречается только у представителей одного порядка растений — вересковых, к которым относятся азалии, рододендроны, вереск, черника, брусника, голубика, клюква и другие, хорошо известные кустарники и кустарнички. Их корни заражают сумчатые грибы, мицелий которых заражает корни и образует там микоризные ассоциации. Этот тип микоризы оказал огромное влияние на распространение вересковых растений. Благодаря микоризе они смогли поселяться в крайне неблагоприятных для жизни условиях — в высоких широтах (в тундре) и больших высотах (в высокогорье), с очень бедными, мелко залегающими почвами, холодным климатом, но где мало конкурентов: кому же захочется жить в таких условиях? А благодаря микоризе вересковые растения могут мириться с трудностями жизни, вернее, преодолевать их.
Эндотрофная микориза орхидных
Это — один из самых интересных типов микоризы. Он вызывается видами базидиальных грибов, но половая стадия у них встречается редко, обычно формируется лишь мицелий, даже без бесполого спороношения (стерильная грибница). Гриб образует в клетках корня мицелиальные клубочки. В чем уникальность этого типа микоризы? Дело в том, что образующиеся при прорастании семян проростки орхидных растений не имеют хлорофилла и не могут самостоятельно фотосинтезировать. Поэтому они получают углеродное питание (сахара) от мицелия симбионта. То есть, не гриб паразитирует на растении и получает от него продукты фотосинтеза, а наоборот, растение паразитирует на грибе, получая от него эти продукты. Но откуда же берет их гриб, не обладающий способностью к фотосинтезу по определению? Оказывается, гриб ведет себя подобно слуге двух господ из комедии Гольдони. Помимо орхидных, у которых гриб формирует эндотрофную микоризу, его мицелий, выходящий из корней, заражает и другие, не орхидные растения, в которых ведет себя менее интеллигентно, как некротрофный паразит. Извлекаемые из этого растения углеводы мицелий перекачивает в клубеньки орхидеи и делится награбленным с ростками второго хозяина — орхидеи. В дальнейшем у растений орхидей образуется в клетках хлорофилл, они приступают к самостоятельному фотосинтезу и, в знак благодарности, подкармливают сахарами симбиотический гриб. Но некоторым видам так понравилось жить на дармовщину, что они полностью потеряли способность к фотосинтезу (бесхлорофилльные растения) и всю жизнь живут за счет находящегося в корнях гриба, которому приходится трудиться в поте лица, чтобы прокормить ленивого обжору; а он может достигать немалых размеров (один вид бесхлорофилльной тропической лианы, растущий в Юго-Восточной Азии и Северной Австралии, образует стебли длиной до 40 м). В их защиту надо отметить, что в тропических лесах, где распространено большинство бесхлорофилльных орхидей, к их листьям проникает очень мало света, и интенсивность фотосинтеза значительно ограничена, так что пришлось искать новые источники питания. Бесхлорофилльные орхидеи живут не только в тропиках. Под густыми кронами ели в лесах умеренной зоны можно найти бесхлорофилльную орхидею, гнездовку, названную так из-за своего корневища, обросшего множеством переплетающихся толстых корешков. Возможно, разрастание подземных частей гнездовки — зародышевой луковицы, корневища — результат реакции на грибное заражение. Известно много грибных болезней, возбудители которых выделяют в зараженное растение фитогормоны и вызывают разрастание зараженных тканей (см. главу 4). Фактически, бесхлорофилльные орхидеи опосредовано (через грибной мицелий) паразитируют на других растениях.
Эктотрофная микориза
Этот тип микоризы получил своё название (наружное питание) вследствие того, что гриб оплетает корень растения, образуя мицелиальный чехол, а основной мицелии находится в почве, удаляясь от зараженного растения иногда на много метров. Взаимодействие с тканью корня осуществляется гифами, внедряющимися в корень (сеть Гартинга), но неспособными не только распространяться в глубокие слои корня, но и развиваться внутриклеточно, как у разных типов эндотрофной микоризы. В связи с образованием мицелиального чехла изменяется морфология корней, их кончики дихотомически ветвятся, корневые волоски не образуются, так что почвенное питание осуществляется исключительно грибными гифами. Эктотрофная микориза формируется примерно у 6 тысяч видов растений, главным образом, древесных и кустарниковых, и образует ее также около 6 тысяч видов грибов-макромицетов, как базидиальных (мухоморы, сыроежки, подосиновики, подберезовики, маслята и прочие), так и сумчатых (сморчки, трюфели). Вне связи с корнями растений (на искусственных средах) эти грибы могут расти в виде стерильного мицелия, но не могут образовывать плодовых тел, поэтому белые грибы нельзя выращивать, как шампиньоны, на грядках.
Эктотрофная микориза, помимо описанных ранее полезных для растения качеств, имеет некоторые дополнительные. Во-первых, она лучше, чем эндотрофные микоризы защищает корни от внедрения обитающих в почве паразитических микроорганизмов. Кроме индукции защитных веществ в микоризованных корнях, имеется механическая защита в виде мицелиального чехла, окружающего корень, и химическая защита в виде антибиотических веществ, образуемых грибами-микоризообразователями. Во-вторых, распространяясь в почве на большое расстояние, мицелий может формировать микоризу с несколькими рядом стоящими деревьями, или же связь между этими деревьями осуществляется через анастомозы гиф двух микоризообразователей. При этом возможно перетекание питательных веществ из корня одного растения в корень другого. Этот факт доказан экспериментально с помощью меченых атомов. Таким способом осуществляется подкормка не окрепших еще всходов, растущих рядом с материнским растением, а весь лес, благодаря огромной сети мицелия, объединяется в один огромный организм.
m-3713.livejournal.com
Типы грибов - симбионты, сапротрофы, мутуализм, паразитизм
По типу питания грибы делят на симбионтов и сапротрофов. Симбионты паразитируют на живых организмах. А к сапротрофам относят большую часть плесневых и шляпочных грибов, дрожжи. Сапротрофные грибы ежедневно образуют постоянно удлиняющийся мицелий. Благодаря быстрому росту и особенностям структуры, мицелий тесно связан с субстратом, который частично переваривается выделенными ферментами вне тела гриба, а затем всасывается внутрь клеток гриба как пища.
Среди наиболее распространенных групп сапротрофных грибов можно выделить шляпочные, плесневые, дрожжи.
Характерные черты симбионтов – мутуализм и паразитизм. В основном, грибы-паразиты живут за счет растений. Мицелий таких грибов формируется внутри тканей стебля, листьев, плода, корня, а в некоторых случаях может образовываться даже на поверхности органов растений (как у мучнисторосяных грибов).
Широко известны также спорыньевые грибы, паразитирующие на множестве видов культурных и дикорастущих злаков. Паразитами для некоторых однодольных и двудольных растений являются ржавчинные и головневые грибы. Вредят лесному хозяйству и трутовые грибы, поражающие деревья, что может привести к их гибели.
Некоторые виды грибов являются паразитами для человека и животных. Они провоцируют такие заболевания, как бластомикозы, стригущий лишай, молочницу и др.
Иногда прослеживается мутуализм грибов и растений, водорослей, бактерий или животных. Взаимовыгодное обитание в почве грибов с корнями высших растений называется микориза. Также часто встречаются в природе лишайники как пример мутуализма растений и грибов.
Значение грибов в биосфере и сельском хозяйстве огромно. Грибы играют важную роль в круговороте веществ в природе. Они проводят работу по очищению окружающей среды и участвуют в формировании гумуса, расщепляя посредством ферментов сложные органические вещества до простых, которые доступны для питания автотрофных организмов. Грибы используют в хозяйстве с целью получения кормового белка, лекарственных средств, лимонной кислоты.
Но нужно принять во внимание и отрицательную сторону существования грибов. Грибы-паразиты или сапротрофы, развивающиеся на продуктах питания, приносят вред хозяйству, так как портят пищевые продукты, промышленные материалы, предметы из дерева, кожи, бумаги, пластмассы.
beaplanet.ru
Симбиоз среди растений - Товароведение продовольственных товаров
Больше или меньше сосуществования различных организмов, связанных между собой общими условиями жизнедеятельности называют симбиозом. Длительное параллельное развитие двух организмов-симбионтов вызвал у них п приспособления к совместной жизни. В большинстве случаев эти приспособления настолько стали необходимыми, что симбионты уже не могут существовать сами по себе действительности же под внешним благополучием союза. Симба онтив всегда продолжает существовать принцип паразитизма и коварства. Только паразитизм и коварство в симбиозе организмов взаемовривноважени необходимостью совместного существования, потому что именно в симбиозе каждый из организмов преобладает благодаря помощи своего компаньонйона.
Срок симбиоз происходит от греческого слова, что в переводе означает общежития. Это сожительство организмов не случайно, а закономерно, исторически обусловлено
В симбиозе участвуют различные по систематическому разделением организмы. Впервые этот термин ввел немецкий ботаник. А де. Бари в 1879, когда ему удалось объяснить сущность природы лишайников. Правда, симбиоты ична природа лишайников была известна уже к нему. Де. Бари установил средство питания грибов и объяснил, каким образом они существуют в составе лишайников. Ученый считал, что грибы и водоросли, входящие в. Симбы оз и создают единый организм лишайник, существуют так только благодаря взаимопомощи. Такие взаимоотношения де. Бари называл основными для жизни большинства симбионтов в природе"Объединиться - значит выжить и"- вот как понимал явление симбиоза де. Баре симбіозу де. Барі.
Сейчас явление симбиоза изучено значительно глубже, чем оно было известно во времена де. Бари. Симбиоз присущ не только растениям, но и животным. Так устраивают свою жизнь крабы с актиниями. Растения могут соосность. Увате с животными (например, зоохлорелы с низшими беспозвоночными). Поэтому явление симбиоза в некоторой степени универсальльне.
В воздухе содержится около 78% свободного азота. А азот является одним из основных составляющих элементов органического вещества, которую производят зеленые растения. Казалось бы, такого количества азота на планете вполне вы истачить для любого количества растений, и для повышения урожайности сельскохозяйственных культур обеспеченность азотом не представляет проблемы. Однако все оказалось наоборот. Именно от азота и зависит плодородие почв и продуктивность растений. Дело в том, что атмосферный азот растения не могут усваивать. Для этого его сначала должны"уловить"азотфиксирующие бактерии и превратить в соединения, дост упни для питания растений. Вот почему присутствие азотфиксирующих бактерий в значительной степени свидетельствует и о плодородии почв, где содержится много соединений с азотом. Следует отметить, что каждый год культурные растения вместе с урожаем выносят около 10 млн тонн азота с почвутонн азоту з ґрунту.
Еще до нашей эры древние греки и римляне заметили, что после выращивания бобовых культур плодородие почвы значительно возрастает. Однако они не могли объяснить этого явления. Впервые его попытался решить в 1838 г. г французский ученый. Дж. Буссенго. Он установил, что в результате выращивания бобовых в почве возрастает количество соединений азота. Однако. Буссенго ошибочно считал, что этот азот усваивают сами бобовые растения с по ветра, связывая его в различные химические соединения. Затем. Дж. Буссенго убедился, что это объяснение неверно, но ему так и не удалось разгадать тайну фиксации азота бобовыми растениями. Впервые это явление спо стеригав и правильно определил российский ученый. С. М. Виноградский в 1895 г.. Он выделил из почвы азотфиксирующую бактерию клостридиум и назвал ее в честь выдающегося французского бактериолога. Л. Пастера кл остридиум пастерианум пастеріанум.
Установлено, что клостридиум пастерианум живет при отсутствии каких-либо азотных соединений. Развитие бактерии происходит в бескислородной среде. Поэтому в почве она развивается только в присутствии других бактерий - аэробных и анаэробных, которые выполняют в природе азотфиксации. Однако наиболее интересным является симбиоз азотфиксирующих бактерий с высшими растениямами.
Азотфиксирующие бактерии живут в почве. С развитием корневой системы растений, на которых они оселюються, активность этих бактерий в зоне деятельности корней усиливается. Установлено, что бактерии движутся к о"своих"корней на расстояние до 3 см. Учитывая микроскопические размеры самой бактерии, это расстояние для них достаточно далекой путешествием. Понятно, что к корням взимаются преимущественно те азотфиксато ры, которые в процессе эволюции приспособились к жизни с соответствующими видами росли видами рослин.
Сейчас еще нет единого мнения о том, как проникают бактерии в ткани корня. Возможно, из-за повреждения, а возможно, и через оболочки самих клеток. Во всяком случае они накапливаются в молодых тк. Канин главного и боковых корешков. Там они интенсивно размножаются делением, образуя так называемые инфекционные нити. Под влиянием жизнедеятельности бактерий клетки корня начинают разрастаться в шаровидные и пузырьки, где в клетках растения-хозяина накапливаются колонии азотфиксирующих бактерий. За это такие бактерии называют клубеньковыми. Впоследствии корневая система оказывается рядом испещренный многочисленными пузырьками. Бактерии занимают центральную часть клеток клубеньки. Рядом с ними располагаются запасающие клетки, содержащие крахмал. Формирование клубеньков длится от четырех до десяти днейсяти днів.
Итак, симбиоз азотфиксирующих бактерий с высшими растениями происходит по типу обычного заболевания. Бактерии проникают в ткани растения-хозяина и заставляют их интенсивно делиться, создавая буль ьбочкы. В тех клубеньках бактерии концентрируются и питаются за счет выделений растения-хозяина. Однако и сами они приносят пользу этому растению, связывая атмосферный азот в легкие для усвоения раст иною соединения. Это взаимовыгодный симбиоз, хотя в основе его лежит все то же притяжения одного организма жить за счет второго. Ведь растение пытается защититься от бактерий на первом этапе совместно го жизнь. Она выделяет токсичные для бактерий вещества. А английский исследователь. Н. Торнтол даже доказал, что бактерии превращаются в настоящих паразитов, если в почве мало бора или его совсем нет, а т акож, что растение в период цветения активно эксплуатирует бактерии, и содержание последних в клубеньках в этот период сильно уменьшается. Итак, борьба может происходить с переменным успехомм успіхом.
Азотфиксирующие бактерии вступают в симбиоз преимущественно с растениями из семейства бобовых. Около 1300 таких симбионтов известно среди бобовых, из них до 200 видов составляют сельскохозяйственные культуры. Кроме потому обязанности, азотфиксаторы могут симбиотуваты и с другими растениями, например, с ольхой и облепихой. Поэтому в природе можно встретить клубеньковые вырасти на корнях весьма различных по систематической принадлежности ю видов рослилин.
Сейчас в народном хозяйстве используют специальные удобрения, содержащие ценные расы азотфиксирующих бактерий. Эти препараты называются нитрагином и ризоторфином. Они содержат по несколько миллиардов живых х бактерий на 1 г вещества. Это во многом стимулирует развитие важных сельскохозяйственных культатур.
Кстати, экспериментируя с минерализованным азотом, ученые обнаружили довольно странную закономерность. Чем больше такого азота в почве, тем слабее проявляется симбиоз азотфиксирующих бактерий с высшими растениями и. Кроме того, на плодородных почвах растение подавляет развитие этих уже ненужных союзников. Если на поле с бобовыми внести минеральные азотные удобрения, то растения начинают разрушать собственные колонии с азотф иксуючимы бактериями. Таким образом, этот союз вынужденный характер: пока в почве хватает связанного азота, бактерии являются союзниками высших растений и могут даже заставлять последних к совместной жизни, на плодородных почвах высшие растения отказываются от такого союза и даже уничтожают своих вчерашних"собратьевбратимів".
Установлено, что не только бактерии могут фиксировать атмосферный азот и создавать при этом симбиоз с высшими растениями. Например, в клубеньках ольхи и маслинки живут не бактерии, а актиномицеты. Вон ни достаточно близки к бактериям, но отличаются от последних тем, что образуют ветвистые, не разделенный на отдельные клетки микроскопическую массу их еще называют лучистыми грибами. Так вот в клубеньках вол ьхы и маслинки живут именно такие азотфиксирующие грибы их деятельность подобна дея бактерий, находящихся в клубеньках корней бобовых. Наконец, в выростах корней саговников встречаются сине-зеленые водоросли. Эти микроскопические водоросли часто рассматривают вместе с бактериями с общими особенностями строения клеток. Оказывается в корнях саговников синезеленые водоросли тоже могут синтезировать соединения, связывая при этом свободный азот из атмосферы. Итак, симбиоз высших растений с микроскопическими организмами, которые могут фиксировать азот из воздуха, довольно распространенный в природныхв природі.
В процессе эволюции растения приспособились к сложным условиям существования. Там, где сам по себе организм не мог получить преимущество в борьбе за существование, ему приходилось искать союзников. Объединяясь, д два разных ниды полнее использовали общие возможности. Это давало им преимущество над другими, кто был лишен симбиотических ные связиків.
Микориза - это не что иное, как сожительство грибов с высшими растениями: деревьями, кустами и травами. Микориза образуется по-разному. Грибница разрастается вокруг корня, образуя своеобразный по-крыл-чехол. Т. Такие корни не имеют корневых волосков, потому грибница выполняет их функцию. Микоризу такого типа называют ектотрофною, т.е. внешней. Она характерна для древесных растений, но у травянистых видов встре ичаеться редкийрідко.
Исторически общежития грибов и высших растений развивалось тоже из типовой схемы паразит-поставщик. Однако в процессе эволюции эта схема настолько усовершенствовалась, что теперь ни паразит (гриб), ни поставщик (растение, на которой растет гриб) не могут существовать друг без друга. Свойства паразитизма можно проследить на некоторых интересных действиях микоризообразователей грибов. Например, гриб не просто использует выделение ения рус-лини-хозяина, а активно стимулирует их. Если грибу хватает пищи, он выделяет специальные ферменты, которые направляются в запасающих тканей растения-хозяина. Там эти ферменты разлагают крахмал на простые сахара, а уже их всасывает грибница (крахмал он не может усвоить). Таким образом, в микоризу грибу принадлежит роль инициатора, который регламентирует потребление питательных веечовин.
Не только деревья, кусты и травы зависят от наличия в почве игры-лий-микоризоутворювачив. Сами грибы тоже плохо развиваются, если рядом нет типичных для них хозяев частности в культуре для их рус сту необходимые витамины. В1 и. В6. Сами грибы вырабатывают витамины3 и. РР, которые стимулируют прорастание семян и развитие корневой системы высших растений
Подробно исследовал и описал явление микоризы и дал название этому симбиозу (гриба и дерева) немецкий ученый. А. В. Франк. Он окапывал деревья в лесу (бук, ель, дуб, сосну) канавами, куда вставлял жестяные ли исти. Затем засыпал канавы грунтом, ввезенным из соседнего поля, где грибы не росли. Оказалось, что на изолированном участке вокруг такого дерева грибы не росли, тогда как рядом их было немало. Итак, на корен ях лесных деревьев обязательно грибница. А. Б. Франк определил особенности строения корней под влиянием грибницы и объяснил функцию микоризы мікоризи.
Однако не следует считать, что микориза - обязательная форма существования большинства видов грибов. Скорее наоборот - это один из способов развития грибов в природе. Они довольно строго выбирают себе"покровителей"Вот почему мы находим подберезовики в березовых рощах, а подосиновики - в осиновых или ольховых насаждениях. Однако деревья могут иметь много разных грибов-микоризоутворювачив. Например, у сосны конечно й таких микоризообразователей грибов насчитывается более 40 видов. Если временно на участке леса не окажется нужных растений-поставщиков, то грибы продолжают расти в почве. Они хранятся там ду же долго. Однако на таких участках, как правило, грибы не образуют плодовых терюють плодових тіл.
Явление микоризы - это не простое сожительство грибов с высшими растениями. Поэтому его можно рассматривать как взаимовыгодное существование двух различных организмов. Есть еще много неясного и в самом процессе преобразования веществ и в их передвижении между грибом и выше растением. Важно одно: микориза создала возможность этим организмам полнее использовать запасы питательных веществ, и это оказалось, положительным шагом в эволюции всей системы растений, образующих лесные насажденияння.
Когда речь идет о гармонии сосуществования между различными видами растений, часто вспоминают орхидеи. Эти волшебные растения в союзе с грибами достигли такого высокого уровня зависимости, утративших способность самостоятельно ро озмножуватись.
Сожительство орхидей с грибами впервые исследовал и описал французский ботаник. Ноэль. Бернар. Он изучал одну из орхидей умеренных широт. Эту орхидею называют гнездовка, и ее можно часто встретить в лиственных, а а также в сосновых лесах Украины. Она живет за счет отмерших органических остатков растений. Над поверхностью земли поднимается только квитоносне стебель с несколькими десятками желтовато-бурых цветков и лускопод ибних листьев гнездовка не имеет хлорофилла: поэтому она не зеленая и сама не способна фотосинтезуваты. Иногда стебли ее настолько слабы, что не имеют силы пробиться сквозь верхний слой почвы, и тогда цветки расп ускаються без дневного света. В почве развиваются толстые корни гнездовка, по форме напоминают птичье гнездо. Это и послужило основанием для названия орхидеи. Так вот, питательные вещества гнездовка получает от грибов, которые создают микоризу с ее корнями. Иначе орхидея не смогла бы потреблять органические вещества из остатков растений. Но не это удивило французского исследователя, потому сожительство орхидей с грибами бул в известное и к нему. Дело в том, что. Бернар долгое время не удавалось размножить гнездовка семенами. Молодые проростки, если они вообще появлялись, через некоторое время вытягивались и гибли один ра зу, выкапывая гнездовка с плодами, которые образовались под поверхностью почвы, ученый заметил, что все семена в плодах проросло. Проростки гнездовка были совсем не такими, которые привык видеть ученый в собственных лаб ораторних опытах: короткие, клубневидные, крепкие. В клетках в прикорневой части проростков он обнаружил разветвленные нити какого-то нового организма. Бернар решил, что это может быть грибница, которой зара зились проростки гнездовка от материнского растения. Тогда исследователь приготовил питательный раствор. Туда он посеял семена гнездовка. На этот раз оно не только дружно проросшие, но и дало типичные для вида прор остки: бульбо-образные и короткие. Из них выросли вполне здоровые растения, тогда как в других вариантах опыта, где рядом с семенами не было грибницы, вырастить гнездовка не удалосьгніздівку не вдалось.
Так разгадана одну из самых удивительных загадок в размножении орхидей. После этого декоративные орхидеи не только стали распространенными в культуре, но и у селекционеров. Однако и теперь для размножения орхидей с из семян приходится прилагать немало усиль.
В процессе эволюции орхидеи приспособились к сложному симбиоза с грибами. Только некоторые виды с 20-25-тысячной семьи могут обходиться без помощи грибов. В плодах-коробочках у орхидей содержится величия езна количество мелких, как пылинки, семян. В местных видов их может быть до нескольких тысяч, а в тропических - даже несколько миллионов. Созревает эти семена долго, от 2 до 18 мес. Семя имеет пористую обо ки, заполненную воздухом, и недоразвитый зародыш, лишенный к тому же питательных веществ. Легкое семян разносится ветром. Если оно попадет в благоприятные условия, где найдет своего сообщника-гриба, и ской семени суждено создать полноценную орхидею. Если же не найдет - погибает. Вот почему так много семян нужно орхидеям, а так мало их встречается в нашей природй природі.
Большинство грибов, которые вступают в союз с орхидеями, принадлежит к примитивным базидиомицетов - ризоктоний. Семя быстро впитывает влагу и бубнявие. Создается зародышевая пузырьками с корневыми волосками. На этом этапе в бульбочку проникают нити гриба. Они обеспечивают зародыш необходимыми питательными веществами, и он развивает почечку, затем - листья и стебель. Однако развитие молодой орхидеи продолжается ду же долго, иногда более 10 лет. Гриб проникает в клетки корней и корневища. Там он разрастается, создавая те же ветвистые нити, их увидел. Бернар. Гриб из корней и корневища в другие органы ро слюны не проникает. Видимо, орхидея препятствует дальнейшему проникновению гриба. Следовательно, такой союз тоже построен на борьбе двух организмов. В прорастающих семян эта борьба может даже закончиться гибели лю проростка орхидеи. Даже в корнях и корневищах орхидей нити гриба частично растворяются клетками растения-хозяина, которые питаются за его счет. Собственно, корневые клубни, которые характерны для орх идей, является именно тем грибным заболеванием, которое использует растение-хозяин. Это своеобразные кладовые, где орхидея удерживает нити гриба и потребляет их по мере необходимости. Симбиоз гриба с орхидеями характерен не только для растений, которые питаются остатками органики. В молодом возрасте большинство орхидей вступает в союз с грибами. Позже фотосинтезирующие виды орхидей переходят на самостоятельное питание, используя. Микор изну грибницу только как источник побочных продуктов. Орхидеи, утратившие способность к фотосинтезу, существуют только за счет симбиоза с грибамимбіозу з грибами.
На Украине распространено около 60 видов дикорастущих орхидей. По красоте цветков они уступают представителям тропических лесов. Среди них есть виды с яркими, крупными и душистыми цветками красивые из них х ботиночки кукушкины. Это многолетнее травянистое растение с ползучими корневищами и невысокими прямостоячими стеблями, покрытыми широкоэллиптические листьями. Цветки крупные, до 6 см в диаметре. Узкие кр но-коричневые лепестки цветка создают характерный крест, на фоне которого четко выделяется черевичкоподибна губа. Она яркая светло-желтая, с внутренней стороны волосистая и покрыта красными пятнами. Но этот цветок интересна не только своей красотой. Башмачок ботаники считают одним из самых примитивных представителей орхидей. Дело в том, что в большинстве этих растений сохранилась только одна тычинка в цветке, тогда как в туфельки их две и есть даже недоразвита третья. Опыляют туфли дикие лесные пчелы их привлекает яркая окраска цветка и нежный ванильный аромат. Когда насекомое попадает через входное отверстие в башмачок, то назад ей выбраться довольно сложно: гладкие и крутые стенки не выпускают ее в глубине башмачка пчела находит отверстия, куда она может потраниты только после того, как проползет под пр иймочкою пестика и затронет хоть один из двух пыльников. Итак, своеобразное строение цветка - это лишь средство заставить насекомое эффективно выполнить опыления. Интересно, что растение не выделяет нектара, следовательно, все надежды пчелы в этом случае бесполезны. Однако яркие цветки так привлекательно пахнут и они такие яркие, что пчела посещать их снова и снова, выполняя при этом роль дармового носителя пилыового носія пилку.
Еще совершеннее эксплуатирует насекомых-опылителей другая орхидея - ятрышник. Более двух десятков ятрышников встречается на влажных лугах нашей республики. Они чем-то подобные ландышей формой листьев и р размерами стеблей. Только на листьях многих ятрышников можно увидеть характерные красноватые пятна, чего у ландыша нет мелких цветка в стремительных соцветиях-колосьях могут быть лиловыми, пурпурными, а и. Нколо и белымлими.
Орхидеи - действительно необычный произведение природы. Они научились жить за счет грибов. Таким образом некоторые орхидеи смогли полностью перейти на микоризниы способ питания и избавились необходимого для боль ьшости растений фотосинтеза. В корневых клубеньках они удерживают нити гриба, как в кладовке, используя их по необходимости. Цветки орхидей - один из самых совершенных механизмов для опыления насекомыми поскольку именно в этих цветах форма и содержание позволяют с максимальной рациональностью использовать свой генетический фонд и самих насекомых как носителей пилыилку.
Все это способствовало распространению орхидей. Они растут высоко в горах, лесах, на болотах, в степях и в оазисах пустынь. Если в умеренных широтах орхидеи приспособились к жизни среди трав, то в тропиках они пер ремистилися в кроны деревьев. Там орхидеи растут на разветвлениях ветвей и в дуплах их корни свисают в воздухе, потребляя влагу из окружающей среды. Такие орхидеи относятся к группе растений-эпифитов в, которых немало в тропических лесах. Среди тропических орхидей много лазящих видов их стебли поднимаются вдоль опоры, а воздушные корни закрепляют растение везде, где находят подходящий для этого субси расходов. Многие теплолюбивых видов орхидей розселюеться около муравейников. Эти виды содержат в семенах капли масла, которой питаются муравьи. Насекомые прогрызают в стеблях орхидей систему ходов. Растения терпят - с а то они в муравьях надежных охранников и добровольных сеятелей собственного семяого насіння.
Во многих южных видов орхидей-эпифитов в тканях корней оселюються синезеленые водоросли. Дело в том, что воздушные корни этих орхидей пористые, заполненные воздухом. Сейчас трудно судить о роли си иньо-зеленых водорослей в корнях орхидейей.
Орхидеи - венец эволюции растительного царства. Никакие другие растения в природе не имеют такого совершенного приспособления к условиям произрастания. Однако все эти результаты эволюции не выдерживают конкуренции рядом ч с развитием современного производства. Поэтому на деградированных площадях орхидеи одними из первых выпадают из состава растительных сообществань.
Во флоре Украины распространено до 19 видов плаунов. Это мелкие, преимущественно слоевище растения с листьями, которые напоминают листья мхов. Поэтому неудивительно, что. К. Линней отнес плауны к мхов. Плауны растут в лесах, на во огких лугах, в высокогорьях. Но они, как правило, растут одиночно, и только плаун булавовидный может иногда создавать небольшие заросли. Все плауны - самостоятельные фотосинтезирующие растения. Они имеют дел жни корни, поэтому воду и минеральные соли впитывают из почвы тоже самостоятельно. И все же в развитии плаунов является период, когда они вступают в союз с грибам грибами.
Заростки плаунов служат местом образования половых органов. После оплодотворения яйцеклетки развивается молодой плаун. Он питается за счет тканей заростка течение нескольких лет. Молодой плаун, который р развивается из оплодотворенной яйцеклетки, вырастает на заростку этого же плауна, возникший из споры. Итак, в цикле развития этого растения есть два поколения: одно создает половые клетки гаметы, а во-вторых, есть сам плаун, - споры на листьях стробилы. Каждое из этих поколений живет самостоятельно довольно долго. Жизнь гаметофита, или заростка, связано в большинстве случаев с грибами. Благодаря такому союзу подземная пузырьками а заростка развивается много лет. Спорофит, что появляется непосредственно на заростку, сначала живет за его счет, то есть паразитирует на теле материнского растения. Этот паразитизм продолжается достаточно долго, хоть молодой плаун имеет зеленые листья и фотосинтезирует. Постепенно гаметофит-заросток отмирает, а спорофит переходит на самостоятельное питание. Вот сложные превращения происходят в жизни этих дал. НИП по происхождению растений. Сначала симбиоз с грибами, затем паразитизм, постепенно заменяется фотосинтезом, то есть самостоятельным питанием. Какой же длительный процесс эволюции должны были пройти плауны чтобы выработать в себе такие необычные приспособленияпристосування.
Многие подобного можно найти и в цикле развития вужачкових папоротников. Хотя эти растения называют папоротниками, но по внешнему виду они как соединили черты плаунов и папоротников. Листья вужачок значительно крупнее листьев плаунов, хотя редко бывают большими, как у папоротников. Листья вужачкових могут быть эллиптическими, как у ландыша, или рассеченными, как в анемоны. Во флоре Украины существует лишь несколько видов этих папоротников. Они растут мелкими и редко превышают 20 см в высоту ужовник растут среди трав, но встречаются редко ужовник не образуют спор на нижней стороне листьев, как папоротникапороті.
Развитие спор тоже очень похож на развития спор плаунов. Споры вужачкових долго не прорастают после высыпания на землю. Постепенно вода заносит их почвой или замывает в почву. Тогда через несколько лет во они прорастают под землей. С прорастающих споров развивается заросток, или гаметофит. Он мясистый, бульбочкоподибний, не содержит хлорофилла. Однако, если гаметофит случайно попадет на этаж ню почвы, то часть его клеток может зазеленеть. Это свидетельствует о том, что заросток может фотосинтезуватн. Однако полного позеленение гаметофита не происходит. Он живет в почве за счет грибов-симбионт ов, которые разрастаются в его клетках. Жизнь заростка длится 10 и даже 20 лет. За этот период он может вырасти до 5-6 см и даже ветвится. Отдельные ветви заростка, попадающих на поверхность почвы, тоже зеленеют. После оплодотворения яйцеклетки, как и в плауна, начинает развиваться молодое растение спорофит. Сначала она живет на заростку, а на поверхность почвы пробивается только зеленый листок молодой вужачковои папоротника. Потом у нее образуются корешки, а заросток видмираосток відмирає.
В цикле развития вужачкових папоротников полностью повторяется последовательность развития плаунов: симбиоз с грибами, паразитизм, а уже потом самостоятельное питание за счет фотосинтеза и корней. В природе ву ужачкови папоротника встречаются редко, значительно реже плаунав.
В природе такие виды растений, в которых это свойство выражена особенно оригинально. В пустынях. Южной. Африки растут удивительные"живые камни"На самом деле это растения, принадлежащие к семейству айзоо-новых. Над поверхностью почвы возвышаются лишь кончики сочных листьев, имеющие вид камней. Сами растения прячутся от палящего солнца в почву. Чрезвычайно интересна сама конструкция листьев. Верхний слой покров ной ткани прозрачный. Под ним находятся крупные клетки паренхимы, которые тоже не имеют хлорофилла и потому прозрачные. Они выполняют роль рассеивателей солнечных лучей. Поэтому лишь часть этих лучей попадает в нижние слои клеток, содержащих хлорофилл и фотосинтезирующие. Таким образом растение защищается от перегреваається від перегріву.
Не только в тропических растений такая конструкция тела. Подобное явление можно увидеть в довольно простых местных растений - сланевих мхов-печеночников. Однако они не прячут свои хлорофиллоносных клетки от д солнца. Причина здесь другая. Верхняя часть слоевища печеночники выглядит пористой, потому что в ней хлорофиллоносных клетки достаточно заметно отстоят друг от друга. Между ними пространство, занятое воздухом. Поэтому склада ется впечатление, что зеленые клетки печеночники существуют независимо самом деле все это один организм мха, фотосинтезирующие ткани которого имеют специальные воздушные камеры. Это и есть оранжереи печеночники. Сверху оранжереи покрытые прозрачным защитным слоем оболочки, а в воздушных камерах содержатся столбики хлорофиллоносных клеткамиих клітин.
Зачем растениям такие оранжереи? а это повышает активность фотосинтеза.
Принцип оранжереи нашел широкое распространение в симбиозе. Таким образом сейчас функционирует более 20 тысяч видов растений, которые получили названия лишайников. Еще примерно 100 лет назад лишайники были загадкой для на. Ауки. Только в 1867 г. эту загадку впервые раскрыл ботаник. С. Швендер. Оказалось, что лишайник - по сути сочетание двух совершенно противоположных организмов: водоросли и грибі гриба.
У высокоорганизованных лишайников слоевище построена достаточно оригинально. Внешне она покрыта толстым слоем возросших между собой гифов гриба. Это своеобразное своды оранжереи, под которым находятся хлорофиллоносных кл. Обухов водоросли. Таким образом, водоросль функционирует под защитой гриба. Поэтому она живет в безводной среде - там, где растет мох: на коре деревьев, на камнях или на поверхности почвы. Между клетками в одорости проходят тонкие нити клеток гриба. Гриб пользуется органикой, которую создают в процессе фотосинтеза клетки водоросли, а за это сохраняет ее от высыхания в несвойственных условиях существованияування.
На первый взгляд, - это прекрасный пример взаимопомощи между двумя крошечными организмами, которые сумели побороть конкуренцию более высокоорганизованных растений и выжили там, где никакое другое растение существовать б н не смогла. Однако симбиоз водоросли с грибом выглядит совсем иначе. Гриб паразитирует на клетках водоросли в составе организма лишайника. Однако этот паразитизм столь строго обусловлен, что гриб никогда не истребит все клетки водорослейсті
Регулируется этот процесс очень просто. Как только питания гриба приближается к критическому, то развитие его замедляется. С активным ростом водоросли начинается новый этап роста гриба. Водоросли же выбир рати не приходится: она со всех сторон опутана грибом. Поэтому зимний для нее одновременно и клеткамиткою.
Следует отметить, что в процессе эволюции взаимоотношения между грибом и водорослью в составе лишайника получили очень строгой специфической формы их нельзя рассматривать как простое питания гриба за счет вод ости. Это единый организм, жизненная форма которого в природе не повторяется ни у грибов, ни в водоросей.
Гриб в составе лишайника ведет себя очень своеобразно. Ведь нигде в природе эти грибы не существуют самостоятельно. Длительный процесс эволюции выработал у них новые свойства, которые не встречаются в обычных грибов. Нап пример, в лишайникового гриба являются так называемые охватывающие гифы (нити клеток), которыми он быстро оплутуе клетки водоросли. Развитие этих гифов хорошо заметен у молодых лишайников, слоевище которых имеет незначительную кругов ькисть клеток водорослей. После оплутування их охватывающие гифы создают короткие клетки-причепкы, которые начинают эксплуатировать сдобыдобич.
Позже лишайниковый гриб создает еще один тип клеток - двигая гифы. Они образуются в зоне деятельности водорослей и служат для переноса последних в места разрастания мха, где клеток водорослей, и нет. Таким образом, гриб действует достаточно целенаправленно: он не просто эксплуатирует водоросль, а всячески"беспокоится"о ее развитии и состояние. Ученым удалось частично выделить некоторые виды грибов из состава. Стенд йникив. Оказалось, что лишены своих природных со-жителей, грибы растут очень медленно. Они перестают быть похожими на гриб самого мха. Итак, удерживать их в таком состоянии можно только на пита их растворах. Это грибы-потребители и самостоятельно развиваться они не можутсь вони не можуть.
Другое дело, клетки водоросли в составе лишайника. Если длительный период слоевище лишайника держать в воде, то грибы разбухают, ослизняются и даже разрушаются. В некоторых случаях с такого разрушенного лишь шайника высвобождаются клетки водоросли. После этого они могут существовать вполне самостоятельно. Установлено, что подавляющее большинство видов лишайников, почти половина, имеет в своем составе одну водоросль - май ебуксию. Она чрезвычайно неприхотлива, может развиваться при малейшем освещении и переносить резкие перепады температур. А именно эти свойства необходимы, чтобы выжить в оранжерее, которую создал для нее декабре. ИБ. Кроме требуксия, в составе лишайников могут встречаться еще около 30 родов водорослей из разных систематических отделов. Интересно, что большинство из них может существовать отдельно, тогда как требуксия и некоторые др. и - только в составе лишайниковшайників.
Сожительство гриба и водоросли все же взаимовыгодное для обеих организмов. Гриб смог существовать на субстрате, где могло не быть органики. Водоросль стала выдерживать длительный период засухи, резкое повышение или с снижение температуры. Вот каким важным достижением для растений оказался симбиоз по принципу оранжереи. Пожалуй, одним из самых результатов, что его получили ученые при изучении лишайников, было то, что водоросль тоже паразитирует на клетках гриба. Ведь воду, минеральные соли и некоторые азотные соединения она получает только от своего хозяина. Вот и получается, что оба организмы имеют пользу из этого общего жизни, а некоторые из них (в том числе все виды грибов и некоторые виды водорослей) даже не существуют в природе иначе, как в составе лишайниковйників.
Есть еще одно важное свойство в этих природных растений-оранжерей. Лишайники - надежный индикатор степени загрязненности воздуха. Лишайники в лесу растут на коре деревьев, ветвях, каминные и просто на поверхности и почвы. Некоторые считают их паразитирующими растениями. Но это неверно: лишайники используют поверхность других растений только как субстрат. Правда, они оселюються на коре больных и старых деревьев. Итак, в лесу ли шайникы могут быть индикаторами состояния растений (преимущественно деревьев). Однако во всех случаях лишайников в лесу много, потому что это типичные для них мисцезростання. Есть они на болотах, среди скал, в степях и даже в пустынях. Высокогорье всегда богаты лишайники. Там, а также в тундре они создают на камнях особые заросли их называют лишайниковыми пустотами или даже лишайниковыми пустынями. Камни, поросшее лишайниками, имеет чрезвычайно своеобразный выглядний вигляд.
Лишайники очень чувствительны к состояния загрязнения воздуха. Наиболее устойчивые среди них так называемые накипные лишайники, которые могут существовать в некоторых парках или на стенах старых строений в виде тоненькой. Киро очки серого, черного или желтого цвета. Но типичные лесные лишайники не сыскать в городах или возле транспортных путейів.
Особенно вредны для лишайников двуокись серы, окиси азота и углерода, соединения фтора и др.. Там, где концентрация двуокиси серы составляет более 0,3 мг / м3, лишайники не растут вообще. При наличии двуокиси серы менее 0,05 мг / м3 на стволах деревьев встречаются виды лишайников. Таким образом можно достаточно точно оценивать степень загрязнения воздуха вредными. Микропримеси
uchebnikirus.com
Как происходит развитие грибов и от каких факторов окружающей среды оно зависит.
Как происходит развитие грибов и от каких факторов окружающей среды оно зависит.
Плодовые тела грибов образуют огромное количество спор. Например, на пластинках шампиньона за неделю созревает свыше 16 миллиардов спор, в плодовом теле дождевика гигантского образуется 7х1012 спор. После созревания споры выпадают из плодового тела. Распространение спор у большинства грибов осуществляется воздушными течениями — ими споры переносятся на десятки и сотни километров. Распространению спор способствуют также животные, питающиеся плодовыми телами различных шляпочных грибов, — грызуны, копытные, а из беспозвоночных — личинки грибных мух, моллюски (слизни). Распространение спор при помощи животных носит название зоохории.
Попав в подходящие условия, споры грибов прорастают, давая начало гифам, которые быстро нарастают в длину и вскоре становятся разветвленными. Образуется мицелий, пронизывающий субстрат во всех направлениях. Нити его продолжают расти, усваивая всей своей поверхностью питательные вещества. На определенном этапе развития грибница начинает плодоносить: в некоторых местах гифы мицелиев, выросших из разных спор, при встрече соединяются; на месте соединения возникает плотный узелок, а из него впоследствии развивается плодовое тело гриба, рост которого полностью обеспечивается грибницей, доставляющей воду и необходимые питательные вещества.
Схема развития гриба: 1 - прорастающая спора, 2 - грибница, 3 - плодовое тело
Развитие плодовых тел грибов зависит от условий окружающей среды. Решающую роль при этом играют температура и влажность. Большинство шляпочных грибов плодоносит при средней летней температуре и достаточно высокой степени влажности. Если лето умеренно жаркое и идут частые, но не затяжные дожди, урожай грибов будет высоким. В холодное, сухое или слишком дождливое лето грибы плодоносят плохо, появляются поздно и в небольших количествах. На плодоношение грибов оказывают влияние также условия предыдущей осени. Замечено, что грибница лучше развивается и больше накапливает питательных веществ, необходимых для развития плодовых тел, при теплой и влажной осени. Именно после такой осенней погоды в следующем году можно ожидать обильного плодоношения грибов.
По отношению к температуре и влажности шляпочные грибы разделяются на группы. Самая большая из них — грибы умеренной температуры и влажности. Однако встречаются грибы, которые могут плодоносить при высокой температуре и сравнительно небольшой влажности. Это — грибы степей, полупустынь и пустынь. Для многих из них характерно свойство сохранять свою жизнеспособность в условиях даже длительной засухи. Например, мясистые крупные плодовые тела шампиньона степного и гриба-зонтика белого, высыхающие при засухе, после дождей оживают и даже продуцируют вполне жизнеспособные споры. Другие грибы, наоборот, относятся к группе холодоустойчивых форм: опенок зимний и вешенка, а также некоторые гигрофорусы могут плодоносить при температуре ниже 0° С.
Шляпочные грибы по-разному реагируют на свет. Например, шампиньон одинаково развивается как на свету, так и в темноте, образуя нормальные плодовые тела, а при помещении в темноту у опенка зимнего и щелелистника чешуйчатого развиваются уродливые плодовые тела с сильно вытянутой ножкой и недоразвитой шляпкой.
Шляпочные грибы разделяются на группы также и по отношению к питающим субстратам. Громадное большинство шляпочных грибов отличается сапрофитным способом питания. Среди них различают подстилочных сапрофитов, живущих на лесной подстилке, дереворазрушающих грибов — ксилофагов, поселяющихся на древесине. Подстилкой называют верхний слой почвы в лесу, в состав которого входят разнообразные остатки отмершей растительности — опавшая хвоя и листва, кусочки коры, веточки, стебли и листья разных лесных трав и т. п. Все эти элементы разлагаются в основном живущими в почве бактериями и грибами — подстилочными сапрофитами. Используя растительные остатки в качестве источника питания, грибы усваивают их, перерабатывают и возвращают в почву в виде простых органических соединений, которые становятся доступными другим растениям. Тем самым грибы непосредственно обогащают лесную почву и активно участвуют в общем круговороте веществ в природе. В этом одна из многих сторон полезной деятельности шляпочных грибов.
В свою очередь шляпочные грибы (ксилофаги) играют двоякую роль в лесном хозяйстве. Многие из них поселяются на остатках древесины, уже непригодных для использования в хозяйственных целях, и осуществляют, как правило, конечный этап распада древесины, начатый грибами из других систематических групп, например трутовыми грибами.
Следовательно, довершая разложение древесины, большинство шляпочных грибов (ксилофагов) принимает участие в обогащении лесной почвы так же, как и подстилочные сапрофиты, и полезное значение их деятельности не вызывает сомнений.
Однако в группе ксилофагов имеются и вредоносные грибы. Это прежде всего шахтный, или погребный гриб , который относится к злостным разрушителям древесины в постройках. Поселяясь на бревнах и досках в сырых непроветриваемых помещениях, погребный гриб разрушает древесину, приводит ее в состояние полной непригодности. Погребный гриб относят к группе особенно вредоносных дереворазрушителей — к домовым грибам. Другой шляпочный гриб - ксилофаг — пилолистник чешуйчатый разрушает железнодорожные шпалы, придорожные столбы, сваи мостов и пр.
Очень интересную и полезную группу составляют грибы - микоризообразователи. Сущность микоризы — симбиоз гриба и высшего растения — была выяснена русским ученым Ф. М. Каменским (1881), который впервые обнаружил, что разветвления грибницы некоторых грибов при встрече с мелкими боковыми корешками деревьев, живущих поблизости, оплетают их и образуют на них более или менее плотный чехол.
Несколько позже немецкий ученый А. Франк предложил назвать такое соединение микоризой, или грибокорнем.
Различают два типа микориз — наружную, или эктотрофную, когда гриб образует на поверхности корня чехол и иногда проникает в клетки первичной коры с образованием в них сети Гартига, и внутреннюю, или эндотрофную, когда гриб внедряется внутрь корня и образует в его клетках клубки гиф, пузыревидные вздутия, древовидные разветвления и т. д. Для шляпочных микоризных грибов характерна эктотрофная микориза; их симбионтами являются многие древесные и кустарниковые растения.
Сущность микоризы заключается в обмене жизненно необходимыми веществами между грибом и высшим растением. Растение доставляет грибу углеводы, которые он, как организм бесхлорофильный, синтезировать не может, и получает от грибницы воду с растворенными в ней минеральными веществами — азотом, фосфором, калием — в виде простых соединений, доступных для усвоения. Выяснено также, что гриб и растение могут обмениваться витаминами и ростовыми веществами, которые способствуют росту и развитию обоих симбионтов.
Микориза имеется у большинства растений. Группа микоризообразующих грибов также довольно велика — только среди агариковых грибов их насчитывается свыше 70 видов. Большинство микоризных грибов не отличается узкой специализацией в выборе симбионта, например, белый гриб образует микоризу с сосной, елью, берёзой или с дубом. Однако некоторые грибы все же предпочитают вступать в симбиотические отношения только с определенной породой. Например, подберезовик — с березой, подосиновик — с осиной, масленок лиственничный — с лиственницей.
Несомненная польза микоризы для грибов и их симбионтов доказывается, во-первых, широким распространением микотрофного способа питания (т. е. питания растений при помощи грибов-микоризообразователей) в природе, а также тем, что лесные микоризные грибы вне леса обычно не живут и в искусственных условиях, не плодоносят, и, кроме того, тем, что без микоризы многие древесные породы, особенно молодые деревья, плохо растут или гибнут.
И, наконец, еще одну, очень немногочисленную группу составляют шляпочные грибы, паразитирующие на деревьях, различных травах и мхах и даже на других грибах. Из грибов - паразитов заслуживает упоминания опенок настоящий. Этот неплохой съедобный гриб может вести вполне безобидный сапрофитный образ жизни, поселяясь на мертвых пнях и других остатках валежной древесины и питаясь за счет разложения последних. Однако он нередко нападает и на живые, особенно молодые деревья, внедряется в их корни и разрушает древесину. В результате образуется прикорневая гниль, которая губит дерево. Описываются случаи, когда по вине опенка погибали целые большие участки посевов сосны, дуба, молодые ельники. Опенок не только злостный вредитель лесного хозяйства: он паразитирует на яблонях, грушах и других плодовых деревьях, а также на виноградной лозе и даже на картофеле, поражая в общей сложности до 200 видов различных растений.
Автор статьи - Г.И. Сержанина
www.grib-bludo.ru
