Зачем корни деревьев густо обмотаны грибными нитями?
У биологов существует такое понятие, как «грибокорень», или «микориза», когда тонкие нити гриба, которые называются гифами, опутывают корни деревьев и между грибом и деревом устанавливаются отношения выгодного сотрудничества.
Гриб сам не может добывать углеводы и получает их от корня дерева и за это щедро расплачивается с ним калием, фосфором, азотом и другими микроэлементами, которые необходимы деревьям для жизни.
Поток энергии через микрозу является одним из главных элементов пищевой цепи и дерева и грибницы. Многие деревья не могут расти без микрозы. В то же время сосны, например, со здоровой микрозой могут расти на такой бедной почве, которая по сельскохозяйственным стандартам не пригодна для посевов зерновых культур.
Микориза (от греч. mýkes — гриб и rhiza — корень) , грибокорень, взаимовыгодное сожительство (симбиоз) мицелия гриба с корнем высшего растения. Различают микоризу эктотрофную (наружную) , при которой гриб оплетает покровную ткань окончаний молодых корней и проникает в межклетники самых наружных слоев коры, и эндотрофную (внутреннюю) , которая характеризуется внедрением мицелия (гиф гриба) внутрь клеток. Эктотрофная микориза характерна для многих деревьев (дуб, ель, сосна, берёза) , кустарников (ива) , некоторых кустарничков (дриада) и травянистых растений (гречиха живородящая) . Молодые корни этих растений обычно ветвятся, окончания их утолщаются, растущая часть корней окутывается толстым плотным грибным чехлом, от которого в почву и по межклетникам в корень на глубину одного или несколько слоев коры отходят гифы гриба, образуя т. н. сеть Гартига; корневые волоски при этом отмирают (эуэктотрофный тип микоризы) . У кустарничка арктоуса арктического и травянистого растения грушанки крупноцветковой гифы гриба проникают не только в межклетники, но и в клетки коры (эктоэндотрофный тип микоризы) . Эктотрофные микоризы образуют чаще гименомицеты (роды Boletus, Lactarius, Russula, Amanita и др.) , реже — гастеромицеты. В образовании микоризы на корнях одного растения может участвовать не один, а несколько видов грибов. Однако, как правило, в растительных сообществах встречаются лишь определённые грибы-микоризообразователи — симбионты данных видов растений.
При развитии эндотрофной микоризы форма корней не меняется, корневые волоски обычно не отмирают, грибной чехол и «сеть Гартига» не образуются; гифы гриба проникают внутрь клеток коровой паренхимы. У растений семейства вересковых, грушанковых, брусничных и шикшевых гифы гриба в клетках образуют клубки, позднее перевариваемые растением (эрикоидный тип микоризы) . В образовании М. такого типа участвуют фикомицеты (роды Endogone, Pythium). У растений семейства орхидных гифы гриба из почвы проникают в семя, образуя клубки, перевариваемые затем клетками семени. Из грибов такой тип микоризы свойствен несовершенным (род Rhizoctonia) и реже — базидиальным (род Armillaria и др.) . Наиболее распространён в природе — у многих однолетних и многолетних трав, кустарников и деревьев самых различных семейств — фикомицетный тип микоризы, при котором гифы гриба пронизывают насквозь клетки эпидермиса корня, локализуясь в межклетниках и клетках средних слоев коровой паренхимы.
Микориза оказывает на растение благоприятное воздействие: за счёт развитого мицелия увеличивается поглощающая поверхность корня и усиливается поступление в растение воды и питательных веществ. Грибы-микоризообразователи, вероятно, способны разлагать некоторые недоступные растению органические соединения почвы, вырабатывают вещества типа витаминов и активаторы роста. Гриб же использует некоторые вещества (возможно, углеводы) , извлекаемые им из корня растения. При разведении леса на почве, не содержащей грибов-микоризообразователей, в неё вносят в небольших количествах лесную землю, например при посеве желудей — землю из старой дубравы.
Эта шняга называется микориза. Грибы дают растениям минералы и витамины и облегчают всасывание воды, а растения за это подкармливают грибов сахарами. симбиоз однако.
Симбиоз — это длительное сожительство организмов двух различных видов растений или животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и взаимно выгодны. Симбиоз обеспечивает этим организмам лучшее преодоление неблагоприятных воздействий окружающей среды и, главным образом, лучшее питание. Сожительствовать могут животное с животным, животное с растением и растение с растением.
Симбиоз двух растительных организмов встречается часто. Каждый знает, что подосиновики нужно искать там, где растут осины, подберезовики — в березовых лесах. И то, что шляпочные грибы растут вблизи определенных деревьев, не случайно.
Русский ботаник М. С. Воронин в 1885 г. высказал предположение, что шляпочные грибы не паразиты, а находятся с деревом в симбиозе, т. е. и дерево и гриб получают от сожительства взаимную выгоду. Впоследствии это предположение подтвердилось. Симбиоз гриба с корнями высших растений называют микоризой, что в переводе с греческого означает «грибокорень».
Подавляющее большинство деревьев в средних широтах образуют с грибами микоризу. Ученые установили, что нормальный рост многих деревьев невозможен без участия гриба, хотя есть деревья, которые обычно сожительствуют с грибами, но могут развиваться и без них (например, береза, липа) . Симбиоз гриба с высшим растением существовал еще на заре наземной флоры. Первые высшие растения — псилофитовые — уже имели подземные органы, тесно связанные с гифами грибов.
Можно предполагать, что гриб использует для своего питания углеводы (сахар) , выделяемые корнями, а высшее растение получает от гриба продукты разложения азотистых органических веществ в почве. Сам древесный корень получить эти продукты не может. Предполагают также, что грибы вырабатывают витаминоподобные вещества, усиливающие рост высшего растения. Кроме того, несомненно, что грибной чехол, облекающий корень дерева и имеющий многочисленные разветвления в почве, намного увеличивает поверхность корневой системы, поглощающей воду, что очень существенно в жизни растения.
Симбиоз гриба и высшего растения следует учитывать во многих практических мероприятиях. Так, например, при разведении леса, при закладке полезащитных лесных полос обязательно надо «заразить» почву грибами, вступающими в симбиоз с той породой деревьев, которую сажают.
Грибница микоризных грибов хотя и плохо, но все же может расти без дерева, а вот плодовые тела грибов без него образоваться не могут. Развести микоризные грибы в искусственных условиях, без дерева-партнера, пока так и не удалось.
Источник
19. Ризодерма (эпиблема). Строение и функции. Корневые волоски, строение, функции.
Эпиблема, нередко называемая также ризодермой, — первичная однослойная покровная ткань корня . Она возникает из наружных клеток апикальной меристемы этого органа вблизи корневого чехлика и покрывает молодые корневые окончания. Эпиблема — одна из важнейших тканей растения, поскольку именно через нее происходит поглощение воды и минеральных солей из почвы.
В зоне всасывания корня эпиблема пассивно или активно поглощает элементы минерального питания, затрачивая в последнем случае энергию. В связи с этим эпиблема богата митохондриями . Она недолговечна и, отмирая, передает свои функции новым участкам эпиблемы растущего корня.
Особенности клеток эпиблемы соответствуют основной функции ткани. Они тонкостенны, лишены кутикулы и имеют более вязкую цитоплазму . В ней отсутствуют устьица . Каждая клетка эпиблемы потенциально способна к образованию корневого волоска, но чаще корневые волоски формируются лишь из части клеток, получивших специальное название трихобластов . Корневые волоски обычно одноклеточные, развиваются в результате выпячивания наружной стенки трихобласта и достигают в длину 1-2 мм. Обычно они существуют в течение нескольких дней, а затем отмирают. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания, функция которой понятна из ее названия. На корне она занимает участок от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц почвы. Основную массу воды и растворов солей молодые корни усваивают в зоне всасывания с помощью корневых волосков.
Корневые волоски появляются в виде небольших сосочков — выростов клеток эпиблемы ( рис. 65 ). Рост волоска осуществляется у его верхушки. Оболочка корневого волоска растягивается быстро. По прошествии определенного времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10-20 дней.
69. Фитоценоз. Формирование, структура, динамика фитоценозов.
Фитоценозом называют совокупности разных видов растений, которые живут совместно на однородном участке земной поверхности, влияют друг на друга и взаимодействуют с окружающей средой, изменяя ее. Различают фитоценозы естественные (леса, луга, болота, степи, тундры) и искусственные (поля, огороды, сады, парки). Естественные фитоценозы обладают относительно постоянным набором видов и устойчивым строением. Искусственные фитоценозы лишены таких свойств и нуждаются в уходе со стороны человека. Фитоценология —молодая наука, официально она была признана лишь в 1910 г.
Фитоценология тесно связана с экологией, физиологией и географией растений. Ряд прикладных направлений ботаники (лесоведение, луговедение, степеведение, тундроведение) по существу являются разделами фитоценологии.В природе растения тесно связаны с животными, формирующими зооценоз. Совокупность фитоценоза и зооценоза образует комплексное сообщество живых организмов, называемое биоценозом. В состав биоценоза входят как микро-, так и макроорганизмы растений и животных. Биоценоз вместе с неживой природой образует сложный комплекс — биогеоценоз, в котором царят сложные взаимоотношения и взаимодействия составных частей. Зеленые растения создают органические вещества, предоставляют пищу животным, а те в свою очередь изменяют условия жизни зеленых растений (рыхлят, удобряют почву и т. д.). Опавшие листья, ветви, отмершие корни и другие части растений являются пищей бесхлорофилльных растений (бактерий, грибов и других микроорганизмов). В то же время, разрушая и минерализуя органические вещества, микроорганизмы создают благоприятные условия для почвенного, минерального питания зеленых растений. Растения очень сильно сдерживают механическую, разрушительную деятельность неживой природы — ветра, температуры, воды и одновременно воздействуют на строение почвы, ее плодородие. Таким образом, в растительном сообществе беспрерывно происходит взаимосвязь биотических и абиотических составных компонентов друг с другом. Сообщество организмов биогеоценоз находится в состоянии непрерывного движения и развития.
Источник