Союзники растений

21-03-2014, 04:41
Растения — неотъемлемый и важнейший компонент экологических систем Земли. Поэтому было бы неверно рассматривать заселение растениями суши изолированно от эволюции других организмов, формирующих биосферу нашей планеты.
Общепризнано, что освоение суши осуществлялось комплексом организмов, формирующих биоценозы: продуцентами (растениями), консументами (животными и микроорганизмами-фитофагами) и редуцентами (грибами и бактериями).
Вот почему многие ученые вполне обоснованно полагают, что с первых дней существования наземных растений между ними и представителями других царств природы начали складываться очень тесные и разнообразные взаимоотношения. Особо важная роль в становлении взаимовыгодных (мутуалистических) отношений, которые во многом определили эволюцию наземных растений, принадлежит грибам и насекомым.
Грибы — симбионты растений. В наземных экологических системах грибы и бактерии служат редуцентами органических веществ. Благодаря этим микроорганизмам биогенные химические элементы покидают «царство» органических соединений и переходят в «царство» минеральных (неорганических) соединений.
Причем минерализацию растительных остатков (в отличие от останков животных) осуществляют преимущественно грибы. Тесные взаимоотношения, между грибами и растениями выражаются также в явлениях паразитизма и мутуализма. В основе этих отношений лежит ярко выраженная нацеленность ферментативного аппарата грибов на потребление в первую очередь веществ растительного происхождения, а также их способность активно проникать своим мицелием в растительные ткани (как живые, так и мертвые).
Среди разнообразных типов взаимоотношений грибов и растений наиболее широкое распространение получила микориза (от греч. mykes — гриб, rhyza — корень). Так ученые называют особые, взаимовыгодные отношения, которые складываются между растениями и грибами, проникающими в ткани их корней. Гриб благодаря растению получает органические вещества, а растение дополнительное питание в виде растворов минеральных веществ, а также синтезируемых грибницей физиологически активных соединений.
Микориза чрезвычайно широко распространена в современных экосистемах, ее наличие ученые рассматривают как правило, а отсутствие — как исключение. В среднем микотрофными, то есть получающими пищу с помощью грибов, оказались 70 % папоротниковидных, 80 % покрытосеменных и 100 % голосеменных растений. В большей степени микориза свойственна древесным растениям, а среди растений травянистых она преобладает у многолетних видов.
Различают два типа микоризы — эндомикоризу и эктомикоризу (рис. 22). В случае эндомикоризы, или внутренней микоризы, мицелий гриба не только проникает между клетками паренхимы корня, но и внедряется в них. А при эктомикоризе гриб заселяет в основном межклетники и густо оплетает корень снаружи.
Союзники растений

Некоторые высшие растения (орхидные, а также вересковые — вереск, багульник, черника, брусника, клюква и др.) на определенных стадиях своего развития утрачивают способность развиваться без грибов — образователей микоризы. Как мы помним, гаметофиты (заростки) некоторых папоротников и плаунов это также микотрофные организмы.
Анализ данных палеоботаники показывает, что еще в докембрии между растениями и грибами сложились разнообразные ассоциации — как в форме кооперации (сотрудничества), так и в форме паразитизма. По мнению ученых-микологов, грибы сыграли значительную роль в освоении растениями суши, да и сами очень удачно освоили наземные места обитания «под покровом» растительных тканей.
Как предполагают, ассоциации грибов и водорослей сложились в прибрежных зарослях из сплетений гигантских кембрийских и ордовикских зеленых водорослей. Вероятно, первые растительные сообщества суши формировались преимущественно в приливно-отливной зоне, на низменных прибрежных равнинах. Первые наземные растения (риниофиты) еще не имели полноценной корневой системы, поэтому вначале грибы брали на себя роль насоса, обеспечивающего растения водой.
Древние субстраты ордовика и силура были бедны минеральными веществами в доступных растениям формах. Поэтому весьма вероятно, что грибы участвовали также и в снабжении растений биогенными химическими элементами, необходимыми для их нормальной жизнедеятельности.
Выход грибов и растений на сушу дал два типа симбиотических ассоциаций этих организмов. Наряду с микоризой появились и лишайники. Как мы видели, в первой ассоциации доминирующее положение занял растительный организм, а гриб взял на себя функцию обеспечения водой и минеральными веществами. Во второй ассоциации доминирует гриб, который сформировал тело (таллом) лишайника.
В древних экосистемах суши лишайники, по-видимому, сыграли ключевую роль в ускорении выветривания горных пород — первой стадии почвообразования. Таким образом, лишайники подготовили субстрат для развития первых наземных растений. И сегодня лишайники это пионеры в заселении безжизненных пространств.
Насекомые и энтомофильные растения. В царстве животных в первую очередь среди насекомых большая группа видов приспособилась питаться пыльцой и нектаром цветковых растений. Собирая для себя пыльцу и нектар, насекомые осуществляют перекрестное опыление цветков. Особенно много опылителей растений среди насекомых, принадлежащих к отрядам чешуекрылых (бабочек), перепончатокрылых, двукрылых (мух и комаров) и жесткокрылых (жуков).
Встречаются опылители и среди других групп животных. Таковы, например, птицы (колибри, нектарницы, медососы, цветочницы), осуществляющие опыление более 2000 видов растений из 50 семейств. В основном это различные виды эвкалипта, алоэ, акации, банана и других растений.
Осуществляя перекрестное опыление, животные играют важную роль в жизни растений. Они поддерживают высокий уровень генетического разнообразия (гетерогенность) популяций растений, а это создает более широкие возможности для естественного отбора, а значит, для прогрессивной эволюции видов.
Столь большое значение перекрестного опыления в жизни растений выразилось в появлении у них специализированного органа цветка, который сыграл важную роль в эволюции покрытосеменных растений. В то же время в строении тела и поведении насекомых и других животных опылителей отражено их многовековое совместное существование с растениями.
Важным этапом совместной эволюции (коэволюции) насекомых и покрытосеменных стало появление у цветковых растений нектарников — особых железок, выделяющих сахаристую жидкость нектар. Примитивные цветковые растения еще не имели нектарников, и приманкой для насекомых служила исключительно пыльца. По-видимому, такие растения опыляли преимущественно жуки. Появление нектарников существенно расширило круг насекомых-опылителей за счет представителей перепончатокрылых, чешуекрылых и двукрылых.

  • Симбиотические азотфиксирующие бактерии
  • Властелины растительного царства
  • О трагической судьбе и возрождении гаметофита
  • Процветание — в расчленении
  • Из колыбели жизни на границу двух миров
  • Органическое вещество почвы
  • Принципы существования наземных экосистем
  • Орхидная микориза
  • Микоризные симбиозы
  • Общая характеристика грибов - возбудителей болезней растений

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования