Содержание
Отношения с грибами оказались главным фактором роста корней
У корней растений время жизни и способность поглощать питательные вещества зависят от того, в каких отношениях они находятся с грибами, сообщается в Science Advances. Растение как бы выбирает, самому добывать нужные минералы с помощью корней или отдать эту задачу мицелию гриба. Этим корни отличаются от листьев, которые растут по двум сценариям: либо много мелких короткоживущих листьев, либо большие долговечные листья, которые долго растут. Выбор одной из двух стратегий в случае листьев не связан с грибами.
Растения, как правило, сами создают органические вещества из неорганических. Для этого им нужны углекислый газ и вода, а для поддержания тургора («напора воды») клеток и некоторых других процессов — еще и минеральные соли. Углекислый газ растения поглощают из воздуха листьями, а конкретно через устьица на их поверхности. Это называется воздушным питанием. Воду и растворенные в ней соли эти организмы всасывают корнями (это называется минеральным питанием), притом не по всей их длине, а только несколькими сантиметрами или миллиметрами ближе к самому кончику, где покровные ткани корня еще не успели огрубеть.
В зависимости от доступности ресурсов растения образуют разное количество листьев. Есть две альтернативные стратегии: быстро сформировать много мелких и, вероятно, короткоживущих листьев, чтобы за короткий срок поглотить доступный углекислый газ и при этом не дать воде испариться с их поверхности, или медленно отращивать крупные долгоживущие листья, которые помогут впитать много диоксида углерода, но за продолжительное время. Эти закономерности известны уже несколько десятилетий. Однако для корней они, по всей видимости, не работают: пока данные о связи их размера и количества не показывали однозначной связи с доступностью растворов минеральных солей для всех видов.
Специалисты по биологии растений из нескольких европейских стран и США во главе с Йоаной Бергман (Joana Bergmann) из Свободного университета Берлина воспользовались данными из базы GRooT (Global Root Traits), чтобы выявить факторы, влияющие на количество, длину, объем и время жизни корней растений. При этом анализировали только свойства тех участков корней, которые имеют неодревесневшие покровы и поэтому способны всасывать воду.
В анализ включили данные по 1810 видам голосеменных и покрытосеменных. Исследователи учитывали систематическое положение растения, преобладающую у вида жизненную форму (дерево, кустарник и так далее), процент корней, образующих микоризу (связанных с грибами) или клубеньки для симбиоза с бактериями-азотофиксаторами, тип микоризы, а также природные зоны, которые населяет данный вид.
Оказалось, что масса и объем корней (а именно они в первую очередь определяют, сколько воды с растворенными в ней минеральными веществами сможет поглотить организм) мало зависят от жизненной формы, систематического положения и характера местообитаний растения. В ряде случаев нашли корреляцию, подобную той, что наблюдается для листьев: много короткоживущих корней, если минеральное питание можно осуществлять только ограниченное время (например, если в данной местности короткий сезон дождей, а в остальное время сухо).
Наиболее четкой оказалась связь характеристик корней, способных всасывать растворы минеральных солей, с частотой образования микоризы растением.
У тех видов, которые не формируют союзов с грибами, корни разрастаются сильнее всего. Авторы связывают это с тем, что в таких случаях растениям нужно добывать всю воду и минеральные вещества самим. Когда микориза хорошо развита, число, масса и объем корней снижены: растение отдает минеральное питание «внешнему подрядчику» — мицелию грибов.
Из тех, кто вступает в симбиоз с грибами, наибольшего развития достигали корни у видов, которые обычно образуют эктомикоризу, то есть они делегировали грибам меньшую долю процессов минерального питания. Это может быть связано с тем, что растения с эктомикоризой, как правило, живут в сообществах с медленным круговоротом веществ, строением этой микоризы (нити грибницы в данном случае обхватывают корень снаружи) и тем, что такие виды обычно эволюционно молоды. Растения с арбускулярной микоризой в большей степени отдавали минеральное питание «на аутсорс» мицелию, поэтому число, масса и объем способных к поглощению жидкости корней у них, как правило, было ниже.
Таким образом, логика, «экономика» формирования подземных органов питания растений отличается от таковой для надземных органов и оказывается сложнее. В случае корней на первое место выходят отношения с грибами, а не доступность воды и минеральных веществ. Однако она тоже играет некоторую роль. Для листьев симбиоз с грибами не важен — но стоит отметить, что он формируется очень редко.
Грибы влияют не только на жизнь растений, но и животных. В классическом варианте первые выделяют алкалоиды, чтобы менять поведение членистоногих, пример — Massospora cicadina, которые катиноном и псилоцибином управляют реакциями цикад. Есть и более экзотические варианты: кокардовый дятел Picoides borealis, сам того не зная, разносит споры базидиомицет, которые впоследствии размягчают древесину и этим помогают птице делать дупла.
Светлана Ястребова
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
ОГЭ по биологии 2023 задание 29: номер 21
Задания
Варианты
Теория
Задание 1
Задание 2
Задание 3
Задание 4
Задание 5
Задание 6
Задание 7
Задание 8
Задание 9
Задание 10
Задание 11
Задание 12
Задание 13
Задание 14
Задание 15
Задание 16
Задание 17
Задание 18
Задание 19
Задание 20
Задание 21
Задание 22
Задание 23
Задание 27
Задание 28
Задание 29
Задание 30
Задание 31
Задание 32
Разбор сложных заданий в тг-канале:
Посмотреть
ГРИБЫ И РАСТЕНИЯ
Грибы имеют гетеротрофный тип питания, запасное питательное вещество гликоген, клеточную стенку, прочность которой придаёт хитин, поглощают пищу путём всасывания (осмотрофно), способны к неограниченному росту и неспособны активно передвигаться.
Растения — автотрофы, они синтезируют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца, запасное питательное вещество — крахмал, прочность клеточной стенке придаёт целлюлоза, поглощают пищу осмотрофно, рост не ограничен, активно передвигаться неспособны.
Грибы способны вступать в симбиотические отношения с другими организмами. Симбиоз гриба с водорослью — лишайник. Симбиоз гриба с корнями высших растений — микориза.
Используя содержание текста «Грибы и растения» и собственные знания, ответьте на следующие вопросы.
- Какие признаки отличают грибы от растений?
- Как называется симбиоз гриба с корнями высших растений? Какую выгоду извлекают из этого симбиоза грибы и высшие растения?
- Являются ли грибы обязательным компонентом любой экосистемы? Ответ обоснуйте.
Объект авторского права ООО «Легион»
Посмотреть решение
Предыдущая задача
Следующая задача
СПОСОБЫ ПИТАНИЯ ОРГАНИЗМОВ
По типу питания все организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные.
Автотрофы – организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ,…
ЦВЕТОК
Цветок — видоизменённый побег, который обеспечивает опыление, оплодотворение и формирование плода с семенами. Со стеблем цветок соединён цветоножкой. Цветоножка переходит в…
ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА
Щитовидная железа расположена на шее впереди гортани (масса 30–40 г). Вырабатывает гормоны, богатые йодом (тироксин и др.), которые осуществляют стимуляцию окисл…
КОЖНЫЙ ПОКРОВ
Кожа — натуральный наружный покров тела. Она выполняет различные функции: защитную, чувствительную, терморегуляторную, выделительную, является депо крови и т. д.
Ко…
Популярные материалы
Распространенные грибы во дворах и садах
- Дом
- Двор и сад
- Газоны и ландшафты
- Уход за газонами
- Общие грибы
Краткая информация
- Слизевики присутствуют во всех почвах.
- Они обычны на гниющих бревнах, опавших листьях, мульче, газонах с чрезмерным содержанием соломы и на листьях земляники.
- Контроль обычно не требуется, и они исчезают в жаркую и сухую погоду.
- Stinkhorns можно найти на лужайках, вокруг основания мертвых деревьев или на клумбах, замульчированных древесной стружкой.
- Они обычно встречаются рядом с вырванными с корнем деревьями, рядом с гнилыми бревнами или в гумусе.
- Производятся во влажные и прохладные периоды в конце лета и осенью.
- Они не вредны и не требуют контроля.
- Грибы птичьих гнезд, метатели сфер и дробовики растут на навозе или гниющей древесине.
- Поскольку эти грибы живут только на гниющих растениях, они не наносят вреда живым растениям.
Слизевики
В Северной Америке существуют сотни видов слизевиков. В одном месте может быть до 50 различных видов.
Сухая слизевик (Physarales)
- Хотя слизевики обычно классифицируются как грибы, они уникальны в своем развитии.
- Слизевики переживают зиму в почве и слоях соломы в виде спор.
- В прохладную и влажную погоду споры прорастают и образуют одноклеточные амебоподобные споры (плавающие споры).
- Споры питаются микроорганизмами и органическими веществами, пока что-то не заставит их объединиться.
Эти скопления, называемые плазмодиями, поднимаются из почвы на поверхность мульчи, древесной щепы, травинок и стеблей растений. Плазмодии обычно выглядят как белые, желтые, серые или пурпурно-коричневые желеобразные массы. Когда плазмодии высыхают, они становятся твердыми и порошкообразными.
Позднее формируются твердые репродуктивные структуры, называемые спорангиями. Споры, образующиеся в этих структурах, распространяются ветром, водой, оборудованием, людьми или животными. Распространению спор способствует высота, набранная на травинках или стеблях растений.
Слизевики не паразитируют, поэтому не вызывают заболеваний растений. Но сильное покрытие травы или листьев растений может вызвать пожелтение.
- Контроль обычно не требуется, и слизевики исчезают в жаркую и сухую погоду.
- Слизевики можно мыть, чистить щеткой или сгребать с пораженных участков.
- Частое скашивание быстро удалит эти грибки с быстрорастущей травы.
Линда Трифул, Синтия Эш, Ребекка Браун, Чад Берендт и Кристал Флойд
Отзыв в
2018
Поделиться этой страницей:
Обзор страницы
Обучение грибковому дереву жизни
Введение в биологию грибов | Введение в биологию грибов | Что такое грибок? |
щелкните здесь, чтобы получить образец плана урока для ознакомления учащихся с грибами
или перейдите к обзору биологии грибов
Грибы трудно определить, потому что это группа, члены которой кажутся такими разными, если смотреть только на их форму и структуру.
Признаки, общие для всех грибов:
Подобно растениям и животным, грибы имеют эукариотическую клеточную структуру (но некоторые из них, по-видимому, утратили свои митохондрии — это будет обсуждаться позже)
Грибы имеют гетеротрофный способ питания — это означает, что они должны поглощать органические соединения для своего углеродного питания (но некоторые живут в тесных симбиозах с фотосинтезирующими водорослями — это лишайники)
Грибы выживают за счет абсорбционного питания — это означает, что они выделяют ферменты для переваривания органических соединений вне своих клеток, а затем поглощают оставшиеся небольшие молекулы, такие как сахара.
Клеточные стенки грибов состоят из хитина, похожего на древесную целлюлозу. Однако сахара, образующие хитин, содержат азот. Хитин также содержится в экзоскелетах насекомых и других членистоногих.
Изменчивые признаки грибов:
- Одноклеточные или многоклеточные — многоклеточные формы состоят из нитей, называемых гифами.
- Со сложными многоклеточными плодовыми телами (репродуктивными структурами) или без них
- Половое или бесполое размножение
- Со жгутиками или без жгутиков — если у них есть жгутики, то они такие же, как и у всех других эукариотических жгутиков (т. е. с расположением микротрубочек «9+2», покрытых плазматической мембраной)
- Обычно размножаются и распространяются спорами
- Встречаются на суше (включая пустыни) или в водной среде (включая сообщества глубоководных термальных жерл)
- Функционируют как разлагатели мертвого органического вещества или как симбионты других живых организмов — к последним относятся мутуалисты, патогены, паразиты и комменсалы (примеры будут приведены позже)
Известные примеры грибов включают грибы, плесневые грибы, дрожжи, лишайники, дождевики, трутовки и другие.
Описано около 70 000 видов грибов. Фактическое количество видов остается предметом предположений (перевод: мы понятия не имеем!). По одной из популярных оценок, существует 1,5 миллиона видов грибов.
Филогенетическое определение грибов (подробнее на эту тему будет в Лекции 4):
Грибы образуют монофилетическую группу (отдельную ветвь древа жизни, включающую предка и всех его потомков, также называемую кладой).
К ближайшим родственникам грибов относятся животные и слизевики (Mycetozoa). Грибы традиционно изучались «ботаниками», но они не имеют близкого родства с растениями.
Теперь известно, что некоторые организмы, которые традиционно считались грибами, не относятся к кладе грибов, включая слизевиков и оомицетов. К последним относится организм, вызвавший картофельный голод в Ирландии, Phytophthora infestans . Phytophthora относится к группе Stramenopiles, в которую также входят водоросли (включая самые крупные водоросли), диатомовые водоросли (одноклеточный фитопланктон со стеклянными клеточными стенками) и другие.
Просто посмотрите на логотип в верхнем левом углу этой веб-страницы. Представленные там пять видов грибов имеют очень разную морфологию.
