Микориза и ее роль в жизнедеятельности растений


Каждое существо в природе приспособилось к жизни по-своему. На Земле очень мало мест, где нет живых организмов. Даже там, где, казалось бы, жизнь невозможна в принципе: под огромной толщей воды в океане, возле горячих кислотных гейзеров в некоторых озерах или в вечных антарктических льдах, — тоже живут водоросли, бактерии, а иногда даже рыбы, птицы и млекопитающие. К чудесам природы относятся и грибы с их поразительным приспособлением для существования — микоризой.

Среда обитания

Принято считать, что грибы, словно губка, впитывают в себя все негативные воздействия окружающей среды. Именно потому важно собирать их в пищу из экологически чистых районов либо использовать выращенные искусственным способом. Но не все грибы произрастают на земле. Часто в природе можно встретить такое явление как грибные обитатели деревьев. И если обычная вешенка является вкусным продуктом, то многие другие спутники деревьев непригодны в пищу и имеют другое назначение.

У начинающих биологов часто возникает вопрос — что такое микориза растений? Ответ на него приходит при рассматривании вариантов симбиоза в природе. Ведь некоторые представители как животного, так и растительного мира не могут существовать самостоятельно. Для жизни им необходимо паразитировать на особях более высокого класса.

Существующие типы микоризы

В зависимости от принципа распределения гифов на корневой системе растения, микориза может быть трех типов:

  1. Эндотрофная, при которой гифы проникают непосредственно в клетки растения. Эндо-микориза формируется в корневой системе симбионта и дополнительно питает растение полезными веществами.
  2. Эктотрофная, при которой гифы мицелия оплетают корни растения, не проникая в их структуру. Экто-микориза менее эффективна для культур, так как несет больше пользы грибнице, питая ее выделяющимися в почву сахарами. В процессе жизнедеятельности грибы выделяют в почву особую разновидность белка – гламолин, способствующий росту корневой системы растения.
  3. Смешанная (эктоэндотрофная). Абсорбирующие волокна создают вокруг корней своеобразный чехол и частично проникают в клетки корневой системы растения-симбионта.

По заявлениям ученых, в природе более 90% всех растений имеют микоризу. Большинство культурных, плодовых и декоративных растений заражены эндо-микоризой, что дает ощутимую пользу в развитии сельскохозяйственных культур. Внешняя микориза гриба характерна для большинства хвойников, встречается на корневой системе деревьев произрастающих в парковых зонах и лесах.

Виды мутуализма

Поведенческие взаимосвязи

Партнеры приносят пользу друг другу. Например, креветка Alphaeus и бычки Cryptocentrus.

Бычки используют нору, которую выкапывает креветка, и питаются обильным кормом. Оба живут в одной норе. Креветка, имея специальные антенны, держится недалеко от бычка, поскольку ничего не видит, и таким образом защищается от опасности.

Разведение растений или животных

Один вид животных разводит другой вид.

Пример

Бабочка голубянка Lycacna avion и муравьи. Муравей находит личинку бабочки — гусеницу, переносит ее в колонию муравьев, где «пасет» ее и «доит»: пьет жидкость из ее медоносной железы, защищает ее от насекомых, хищников. Она питается личинками муравьев. По окончании личинного развития гусеница покидает жилище муравья, превратившись в бабочку.

Мутуализм при опылении

Опыляя цветы, насекомые получают пищу — нектар. Нектар вырабатывается специально для опылителей, которые обеспечивают перекрестное опыление. При этом жизненный цикл насекомых зависит от времени цветения растений. В то же время в природе существует много самоопыляемых растений.

Мутуализм с участием организмов, населяющих пищеварительный тракт

Один из партнеров является, как правило, одноклеточным.

Экосистема рубца

Пример

Корова и бактерии. В ходе эволюции для жизни микробов в организме коровы сформировался отдельный орган — рубец. Микробы переваривают в желудке коровы целлюлозу, с которой ее желудочно-кишечный тракт не справляется.

Бактерии, живущие в тканях или клетках животных, обеспечивают необходимое количество полезных веществ и нормальную скорость роста.

Огромное количество бактерий присутствует в тканях тараканов, кровососущих клопов.

Мутуализм высших растений и грибов — микориза

Микориза — это грибокорень, к котором тесно переплетаются корни деревьев с мицелием. При этом грибы дают растению минеральное питание, а забирают часть органического углерода у деревьев.

Микориза растений | Применения вакцины микоризы

Микориза представляет собой симбиоз между растением и мицелия гриба, обитающими в грунте. Определенные виды грибов сотрудничают с конкретными видами растений. В естественных условиях союзники находятся сами. В саду мы должны им в этом помочь, применяя соответствующие «вакцины», применяемые для грунта.

Микориза, (с греческого микос (μύκης) — гриб и риза (ρίζα) — корень) – явление взаимовыгодного сосуществования между живыми клетками растений, и непатогенными (не вызывающими заболеваний) грибами, заселяющими грунт. Определение микориза дословно значит «грибокорень«.

Микориза это содружество между растениями и грибами, приводящее к взаимной выгоде. Грибы используют продукты фотосинтеза растений, получая растительные сахара, которые сами не могут производить. Растения в свою очередь, благодаря микоризе, получают гораздо больше выгод.

Гифы мицелия проникают в проникают в клетки коры корня (Эндомикориза) или остаются на поверхности корня, оплетая его плотной сетью (Эктомикориза), благодаря чему увеличивается способность поглощения влаги и минеральных солей из почвы.

Растения начинают сильнее расти, образуют больше цветков и плодов. Становятся также значительно устойчивее и к неблагоприятным условиям – засухе, морозу, несоответствующему рН или чрезмерной засоленности почвы. Микориза защищает растения от болезней (Фузариоза, Фитофтороза).

Где встречается микориза?

Микориза существует в природе уже миллионы лет – более 80% всех растений остается в симбиозе с микоризными грибами. На приусадебных участках, к сожалению, возникает редко, так как была разрушена в результате интенсивного выращивания и применения химических удобрений и средств защиты растений.

Невооруженным глазом (без микроскопа) не удастся проверить, есть ли в садовой земле микориза. Микоризные грибы очень часто погибают во время строительства дома. Глубокие котлованы, оставленные на поверхности грунт, остатки щебня и извести, это основные причины отсутствия микоризы в саду.

Заметный эффект действия микоризы

Самым популярным и наиболее заметным результатом работы микоризы являются лесные грибы. Это плодовые тела эктомикоризовых грибов. Даже новичок в сборе грибов, уже после первого сбора грибов заметит, что конкретные грибы растут только в непосредственной близости от конкретных деревьев.

Микориза растений | Применения вакцины микоризы

Лисички растут и под лиственными, и под хвойными деревьями, рыжики под соснами, елями и пихтами. Белые грибы можно найти в не слишком густых лесах, преимущественно под дубами, буками, а также соснами и елями. Моховики лучше искать под елями и соснами, а также в лиственных лесах, под дубами и буками. В березовых рощах и под елями растут обабки, а подберезовик под березами, грабами и дубами.

Микоризные препараты – вакцины

Микоризные вакцины содержат живые грибные гифы или споры грибов. Для различных растений предназначены конкретные, адаптированные смеси микоризы (в их состав входят также съедобные сорта, однако на приусадебных участках они редко образуют плодовые тела).

Можно купить микоризные препараты для комнатных растений (самым популярным является микориза для орхидей) и балконных растений. Гораздо больший выбор вакцин для садовых растений – для клумбовых, хвойных и лиственных растений, овощей, для вереска, рододендронов, гортензий, роз, и даже для газона.

Читайте также:  10 вкусных супов из свежих и сушёных белых грибов

Корни старых деревьев уходят очень глубоко, а при самом дереве есть только скелетные корни, которые не подходят для микоризации.

При этом следует помнить, что у растений, как молодых, так и взрослых наиболее молодые корни находятся относительно неглубоко под землей, в пределах 10-40см.

В случае посадки деревьев выкопанных непосредственно из грунта, с открытой корневой системой, следует добавить вакцину на несколько самых молодых, живых корней, перед посадкой.

5 правил применения вакцины микоризы

  1. Препараты в виде порошка добавляют в субстрат в цветочном горшке, а затем поливают. Вакцины в виде суспензии вводят в горшки или в грунт (прямо на корни) при помощи шприца или специального аппликатора.
  2. Достаточно один раз привить корни растений, чтобы связались с ней и были полезны в течение всей жизни.
  3. Универсальной микоризы, приспособленной для всех видов растений, не существует! Каждое растение (или группа растений – например, вересковые) остается в микоризе только с определенными видами грибов.
  4. Гораздо лучшими являются содержащие гифы мицелия. Вакцины, содержащие грибные споры, бывают ненадежными, так как споры часто не имеют подходящих условий для прорастания. Микориза живого мицелия, в отличие от сухих препаратов, после полива, готова к немедленной реакции с растением. В виде гелевой суспензии устойчива даже несколько лет, при температуре около 0⁰С, а живучесть теряет при высушивании.
  5. После введения живого мицелия не следует удобрять растения в течение 2 месяцев. Также не стоит применять никаких фунгицидов.

Место в природе

Симбионты занимают особое положение в природе: эти грибы помогают питанию живых организмов, оказывая помощь в сосуществовании и способствуя очищению окружающей среды от вредных факторов.

Благодаря таким свойствам, их используют:

  • для повышения плодородия сильно обедненных грунтов и в местностях, где наблюдается частый дефицит поливочной воды;
  • после техногенных катастроф, т.к. они противостоят токсичным загрязнениям, нейтрализуя отрицательные воздействия, в особенности от солей тяжелых металлов;
  • в целях экономии средств на удобрения в сельскохозяйственной отрасли при выращивании экологически чистых продуктов, т.к. они задерживают азот и солюбилизируют фосфор, трансформируя его в более доступную, легко усвояемую растениями форму.

Существующие типы микоризы

В зависимости от принципа распределения гифов на корневой системе растения, микориза может быть трех типов:

  1. Эндотрофная, при которой гифы проникают непосредственно в клетки растения. Эндо-микориза формируется в корневой системе симбионта и дополнительно питает растение полезными веществами.
  2. Эктотрофная, при которой гифы мицелия оплетают корни растения, не проникая в их структуру. Экто-микориза менее эффективна для культур, так как несет больше пользы грибнице, питая ее выделяющимися в почву сахарами. В процессе жизнедеятельности грибы выделяют в почву особую разновидность белка – гламолин, способствующий росту корневой системы растения.
  3. Смешанная (эктоэндотрофная). Абсорбирующие волокна создают вокруг корней своеобразный чехол и частично проникают в клетки корневой системы растения-симбионта.

По заявлениям ученых, в природе более 90% всех растений имеют микоризу. Большинство культурных, плодовых и декоративных растений заражены эндо-микоризой, что дает ощутимую пользу в развитии сельскохозяйственных культур. Внешняя микориза гриба характерна для большинства хвойников, встречается на корневой системе деревьев произрастающих в парковых зонах и лесах.

Примеры симбиоза [ править | править код ]

  • Эндофиты живут внутри растения, питаются его веществами, выделяя при этом соединения, способствующие росту организма-хозяина.
  • Транспортировка семян растений животными, которые поедают плоды и выделяют непереваренные семена вместе с помётом в другом месте.

Насекомые/растения [ править | править код ]

  • Опыление цветущих растений насекомыми, в ходе которого насекомые питаются нектаром.
  • Некоторые растения, например табак, приманивают к себе насекомых, которые способны защитить их от других насекомых [3] .
  • Так называемые «сады дьявола»: деревья Duroia hirsuta служат жилищами для муравьёв вида Myrmelachista schumanni, которые убивают появляющиеся в окрестностях зелёные ростки иных видов деревьев, давая тем самым возможность разрастаться Duroia hirsuta без конкуренции.
Читайте также:  Описание грибов шампиньонов, как приготовить, польза и вред грибов

Грибы/водоросли [ править | править код ]

  • Лишайник состоит из гриба и водоросли. Водоросль в результате фотосинтеза производит органические вещества (углеводы), использующиеся грибом, а тот поставляет воду и минеральные вещества.

Взаимоотношения водоросли и лишайникового (лихенизированного) гриба в большинстве случаев представляют собой пример эндопаразитосапрофитизма. Гриб паразитирует на водоросли, обитающей в слоевище лишайника и разлагает отмершие клетки водорослей

Симбиоз это форма взаимоотношений, при которой оба организма получают пользу друг от друга. Другими словами, это взаимовыгодное сожительство. Организм, который живёт в симбиозе – симбионт.

Комменсализм

В зависимости от характера взаимоотношений видов-комменсалов выделяют три вида:

  • комменсал ограничивается использованием пищи организма другого вида (например, в извивах раковины рака-отшельника обитает кольчатый червь из рода Nereis, питающийся остатками пищи рака);
  • комменсал прикрепляется к организму другого вида, который становится «хозяином» (например, рыба-прилипала плавником-присоской прикрепляется к коже акул и др. крупных рыб, передвигаясь с их помощью);
  • комменсал селится во внутренних органах хозяина (например, некоторые жгутиконосцы обитают в кишечнике млекопитающих).

Примером комменсализма могут служить бобовые (например, клевер) и злаки, совместно произрастающие на почвах, бедных доступными соединениями азота, но богатых соединениями калия и фосфора. При этом если злак не подавляет бобовое, то оно в свою очередь обеспечивает его дополнительным количеством доступного азота. Но подобные взаимоотношения могут продолжаться только до тех пор, пока почва бедна азотом и злаки не могут сильно разрастаться. Если же в результате роста бобовых и активной работы азотфиксирующих клубеньковых бактерий в почве накапливается достаточное количество доступных для растений соединений азота, этот тип взаимоотношений сменяется конкуренцией. Результатом её, как правило, является полное или частичное вытеснение менее конкурентоспособных бобовых из фитоценоза. Другой вариант комменсализма: односторонняя помощь растения-«няни» другому растению. Так, береза или ольха могут быть няней для ели: они защищают молодые ели от прямых солнечных лучей, без чего на открытом месте ель вырасти не может, а также защищают всходы молодых елочек от выжимания их из почвы морозом. Такой тип взаимоотношений характерен лишь для молодых растений ели. Как правило, при достижении елью определенного возраста она начинает вести себя как очень сильный конкурент и подавляет своих нянь. В таких же отношениях состоят кустарники из семейств губоцветных и сложноцветных и южно-американские кактусы. Обладая особым типом фотосинтеза (САМ-метаболизм), который происходит днем при закрытых устьицах, молодые кактусы сильно перегреваются и страдают от прямого солнечного света. Поэтому они могут развиваться только в тени под защитой засухоустойчивых кустарников. Имеются также многочисленные примеры симбиоза, выгодного для одного вида и не приносящего другому виду ни пользы, ни вреда. Например, кишечник человека населяет множество видов бактерий, присутствие которых безвредно для человека. Аналогично, растения, называемые бромелиадами (к которым относится, например, ананас), обитают на ветвях деревьев, но получают питательные вещества из воздуха. Эти растения используют дерево для опоры, не лишая его питательных веществ. Растения питательные вещества делают сами, а не получают из воздуха.

Комменсализм способ совместного существования двух разных видов живых организмов, при которых одна популяция извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы, ни вреда (например, чешуйница обыкновенная и человек).