Почему нет отпечатков пальцев. Ученые объяснили, почему и зачем человеку нужны отпечатки пальцев. История развития дактилоскопии и дерматоглифики. Интересные факты об отпечатках пальцев

Кинопособие содержит методический аппарат, обеспечивающий помощь учите-лю на всех этапах проведения уроков.

Актуальность:

В жизни зеленых растений особенно велика роль сапротрофных почвенных бактерий и грибов. От активности сапротрофных почвенных бактерий и грибов зависит, следовательно, содержание минеральных солей в почве и почвенное питание растений.

Тип учебного занятия; изучения и первичного закрепления новых знаний

Дидактическая цель; создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.

Формы проведения занятия; лекция, учебный фильм

Основные понятия

Витамины. Межклетники, кора корня, образовательные ткани. Белки. Бобовые растения. Микориза.

Вопросы для обсуждения

1.Почему подосиновики растут под осинами, а подберезовики — под березами?

2.Почему при посадках дуба в питомниках в лунки рекоменду-ют насыпать немного почвы, взятой из дубравы?

3.Назовите растения, которые не могут жить без микоризы.

4.Почему бобовые растения используют в качестве зеленых удо-брений? Почему их ценят как кормовые растения?

Микориза. В народе давно подмечена связь между определен-ными видами грибов и деревьев. Это отражено в названии грибов: подберезовики, подосиновики и т.д. Известно, что корни многих деревьев вступают в сожительство с грибами. Такое сожительство называют микоризой.

Говоря о грибах, мы обычно имеем в виду их плодовые тела, находящиеся над землей, они часто похожи на зонтик или на шляпку на ножке. Подземные части грибов представлены тонки-ми ветвящимися белыми нитями — грибницей. Если в еловом ле-су приподнять лесную подстилку, то ее можно увидеть. Нити грибницы всасывают воду и растворенные в ней органические и минеральные вещества. Шляпочные грибы (лисички, сыроежки, маслята и др.) питаются органическими веществами. Грибницы микоризных грибов оплетают корни и проникают внутрь их, снаб-жая растения водой, минеральными солями, некоторыми витами-нами, и заменяют отчасти корневые волоски. От корней грибы получают органические вещества (рис.1). Следовательно, мико-риза — это сожительство гриба и корня, полезное для обоих. Микоризу имеют не только деревья и кустарники, но и большин-ство трав. Исследования 3500 видов растений России и соседних стран показали, что около 80% всех видов обладают микоризой.

Роль микоризы в жизни растений. Главная польза от микори-зы для растений — значительное увеличение всасывающей по-верхности корней.

Степень зависимости между корнями и живущими в них гри-бами у разных растений разная. Орхидеи, например, вообще не могут жить без микоризы. Их семена не прорастают, пока не всту-пят в сожительство с грибами. Дуб, сосна, лиственница могут об-ходиться и без микоризы, но тогда для них характерно угнетен-ное состояние. Эти древесные породы гораздо лучше растут с микоризой. Поэтому при посадках дубков, елочек, лиственниц в по-
садочные лунки рекомендуют подсыпать немного лесной почвы, на-
сыщенной нитями грибниц. Многие травянистые растения, в осо-
бенности бобовые — клевера, чины, горошки, хорошо развиваются как с микоризой, так и без нее.

Рис.1. Разные формы микориз. А. Схема связи грибниц и плодовых тел лесных грибов с корнями деревьев. Б. Поперечные разрезы корней с микоризой: 1 — клен, 2 — береза; 3 — клетки корней, 4 — грибница

Бактериальные клубеньки. Они образуются главным образом на корнях бобовых растений в результате сожительства с клубеньковыми бактериями.Эти бактерии могут свободно жить в почве, а могут проникать в клетки образовательной
ткани на кончиках молодых корней. Тогда корни видоизменяются в клубеньки (рис.2).

Под микроскопом видно, что клетки таких клубеньков буквально набиты бактериями. Посе-лившись в клетках корня, они приобретают способность усваивать азот почвенного воздуха и включать его в органические вещества своего тела. Растения, вступившие в сожительство с клубеньковы-ми бактериями, хорошо растут на бедных почвах, так как получа-ют необходимый им азот от своих сожителей-бактерий. Все орга-ны бобовых растений (листья, стебли, семена, корни) богаты бел-ками, поэтому бобовые ценят как кормовые и пищевые растения. По количеству белков их семена приближаются к мясным и мо-лочным продуктам, а одно бобовое растение (соя) даже называют растительной коровой.

Зеленые удобрения. Побеги и корни бобовых растений (клеве-ров, вик, горошков и др.) перегнивают, а почва обогащается азо-том и становится плодороднее. По этой причине бобовые растения, в первую очередь люпин однолетний, используют в качестве зеле-ного удобрения. Их выращивают, а потом запахивают в землю. Кроме бобовых к сожительству с бактериями и другими микро-организмами, усваивающими азот из воздуха, способны ольха, об-лепиха, лох и др. (всего 138 видов). Поэтому почвы в ольховых ле-сах богаты азотом, и здесь часто разрастаются травы, требующие особо плодородных почв, например крапива и хмель.

Подготовила: Косырькова С.Н., учитель биологии, экологии МБОУ «Озёрная СОШ», Зубово-Полянского района, Республики Мордовия

Слайд 2

Цель занятия:

  • Дать понятие о взаимоотношениях растений с грибами и бактериями
  • научить различать понятия «микориза» и «грибница»;
  • раскрыть роль микоризы в жизни растений;
  • выяснить значение клубеньковых бактерий для растений;
  • способствовать развитию познавательного интереса у учащихся;
  • воспитывать ответственное отношение к изучаемому материалу;
  • Слайд 3

    Микориза и грибница

    Микориза (в переводе с греческого «микес» – гриб, «риза» – корень), (грибокорень) – взаимовыгодное сожительство (симбиоз) мицелия гриба с корнем высшего растения.

    Грибница – вегетативное тело грибов, состоящее из микроскопических простых или разветвленных одноклеточных (у низших) и многоклеточных (у высших грибов) нитей, или гиф

    • Грибница
    • микориза
    • микориза
  • Слайд 4

    Роль микоризы в жизни грибов и растений

    В микоризе гриб получает от корней органические вещества.

    • Микоризные грибы помогают корням растений укреплять иммунитет, бороться с возбудителями различных заболеваний, всасывать воду, фосфор и питательные вещества из почвы.
    • С помощью гриба растение использует ресурсы почвы на полную мощность. Без поддержки грибов растениям приходится направлять дополнительные резервы на увеличение корневой системы, вместо того, чтобы увеличивать наземную часть. Микориза улучшает качество почвы, а объем общей поглощающей поверхности корня растения увеличивается в тысячи раз
    • Все растения оказываются связанны между собой. Через микоризные сети лиственные деревья могут поддерживать питательными элементами молодые саженцы хвойных деревьев. А ели помогают углеродом березам весной и осенью и получают его назад, когда на березах вырастают листья.
  • Слайд 5

    Микориза травянистых растений

    Исследования 3500 видов травянистых растений России и соседних стран показали, около 80% видов обладают микоризой.

    Орхидеи совсем не могут жить без микоризы. Их семена не прорастут, пока не вступят в симбиоз с грибами.

    При посадке некоторых травянистых растений, а также будущих дубков, елей, лиственниц рекомендуют в посадочные лунки подсыпать немного лесной почвы, насыщенной нитями грибниц.

    • 3 - нити гиф гриба в клетках ятрышника
    • 4 - проросток орхидеи (участок, занятый мицелием гриба, показан точками).

    ятрышник

    Слайд 6

    Бактериальные клубеньки

    Образуются главным образом в корнях бобовых растений в результате сожительства с клубеньковыми бактериями. Эти бактерии могут свободно жить в почве, а могут проникать в клетки образовательной ткани на кончиках молодых корней. Тогда корни видоизменяются в клубеньки. Клетки таких клубеньков буквально набиты бактериями

    Слайд 7

    Роль клубеньковых бактерий

    Поселившись в клетках корня бактерии приобретают способность усваивать азот почвенного воздуха и включать его в органические вещества своего тела. Растения, вступившие в сожительство с клубеньковыми бактериями, хорошо растут даже на бедных почвах.

    Слайд 8

    Растения с клубеньковыми бактериями на корнях

    • ольха облепиха ракитник вязель
    • чина лесная каллиандра остролодочник донник
  • Слайд 9

    Зелёное удобрение

    • При перегнивании побегов, корней бобовых растений почва обогащается азотом и становится плодороднее.
    • Препарат клубеньковых бактерий бобовых растений «Ризобофит» при предпосевной обработке семян бобовых культур дает возможность улучшить условия азотного питания бобовых, благодаря фиксации атмосферного азота; повысить урожай зерна и зеленой массы; увеличить содержание белка в растениях. Применение РИЗОБОФИТА обеспечивает экономию (20-35%) минеральных удобрений.
  • Слайд 10

    Приглашаю в клуб почемучек

    • Почему подберёзовики растут под берёзой, подосиновики – под осиной?
    • Почему грибы вынуждены использовать органические вещества растений?
    • Почему нежелательно уничтожать в лесу старые или ненужные человеку грибы?
    • Почему при посадке дуба в питомниках в посадочные лунки насыпают немного лесной почвы?
    • Почему бобовые растения ценят в качестве кормовых растений?
    • Почему после уборки основного урожая многие наши односельчане высевают бобовые культуры, а, когда они чуть вырастают закапывают их в почву?
    • Почему в ольховых лесах хорошо растут травы, требующие особого плодородия почв?
    • Что удивило вас на уроке? Что вы постараетесь использовать на практике?
    • Какие советы вы дадите родителям после изученного на уроке материала?
    • Д/З: §38, вопрос 3 с. 106.
  • Д ревесные и другие представители флоры способны устанавливать между собой взаимовыгодные отношения. Формы таких положительных контактов многообразны и чрезвычайно разнородны – от косвенных и временных взаимодействий до тесного постоянного сожительства, когда сосуществование с соседом является необходимым условием для жизни. Каким же образом растения оказывают друг другу помощь и поддержку?

    Желательно и обязательно

    Отношения, при которых растительные организмы получают обоюдную выгоду, можно отнести к мутуалистическим (мутуализм – от лат. mutuus – «взаимный»). Обычно разделяют факультативный и облигатный (от лат. obligatus – «непременный», «обязательный») мутуализм.

    • В первом случае взаимное сотрудничество помогает выживанию, но не является обязательным для организмов.
    • Во втором – сотрудничество жизненно необходимо для обоих партнеров-участников.

    Если при этом сосуществующие партнеры неразделимы и зависят друг от друга, то подобные связи называют симбиотическими (симбиоз – от греч. symbiosis – «совместная жизнь»).

    Совместная жизнь

    Эпифитные лишайники

    Широко известен симбиоз между грибным мицелием и корнями высших растений – . При взаимодействии гиф гриба и клеток корня всасывающая поверхность корневой системы многократно увеличивается, что способствует более интенсивному поступлению питательных веществ и воды из почвы и (как следствие) лучшему развитию растения-хозяина. В ответ гриб получает от растительного организма углеводы, витамины, фитогормоны и т. п. Кроме того, сами микоризообразующие грибы синтезируют многие биологически активные вещества, используемые растениями, переводят в растворимую форму трудноусвояемые почвенные соединения фосфора, защищают корни от заражения потенциальными патогенами, участвуют в обмене метаболитами между растениями.

    В настоящее время микоризообразование выявлено практически для всех голосеменных и большинства покрытосеменных. Многие растения (орхидные, грушанковые, некоторые вересковые и древесные) без микоризы развиваются очень плохо либо не развиваются вообще, особенно на бедных почвах. У черники и брусники грибы-микоризообразователи находят даже в зародышах семян. В целом микориза не только помогает стратегии выживания отдельных растительных организмов, но и объединяет их в единое целостное сообщество.

    Еще один классический пример тесных мутуалистических отношений в фитоценозе – симбиоз растений (например, бобовых и мимозовых – около 90 % изученных видов) с азотфиксирующими бактериями , способными усваивать атмосферный азот и переводить его в доступную для высших растений форму. Колонии бактерий поселяются на корневых волосках растения-хозяина, вызывая разрастание тканей корня с образованием утолщений – клубеньков. В результате такого «сожительства» бактериям достаются растительные ассимиляты, а к растениям поступает фиксированный азот (чаще всего в виде аспарагина).

    Аналогичные симбиотические связи с корнями различных деревьев и кустарников образуют актиномицеты . Симбиоз с азотфиксирующими микроорганизмами дает возможность растениям-партнерам успешно расти в условиях азотного дефицита (например, на торфяниках или песчаных участках).

    Срастание корней дает деревьям возможность обмениваться между собой влагой, минеральными и органическими веществами

    Часто у близко растущих деревьев (одного вида или близкородственных) наблюдают срастание корней , что дает им возможность обмениваться между собой влагой, минеральными и органическими веществами. Такой своеобразный симбиоз делает их более устойчивыми к засухе, морозу, повреждению насекомыми и т. д.

    При отмирании надземных частей у отдельных деревьев их сохранившаяся корневая система используется соседними, что улучшает рост и устойчивость всей группы в целом. После вырубок в таких случаях могут образовываться «живые» пни, у которых длительное время сохраняется камбиальный прирост.

    Существенный минус корневого срастания – возможность более легкого распространения токсинов и возбудителей вирусных и грибных заболеваний. Однако для сближенных деревьев такое взаимоинфицирование в любом случае может происходить достаточно быстро.

    Срастание корневых систем выявлено у деревьев разных возрастов, причем у представителей как голосеменных, так и покрытосеменных. Наиболее часто это явление отмечают для березы повислой, ясеня зеленого, дуба черешчатого, вяза обыкновенного, клена остролистного, различных хвойных – сосны, ели, лиственницы, пихты. Корневое срастание характерно также для плодовых (груши, яблони, сливы, рябины). Садоводы создают искусственные системы «многокорневых» деревьев за счет прививок корней для улучшения роста и повышения урожайности.

    Сотрапезники

    В растительных сообществах не менее распространен еще один тип положительных связей – комменсализм (от позднелат. commensalis – «сотрапезник»), когда одни из взаимодействующих партнеров получают пользу от «сожительства», а другим это безразлично. Обычно один из организмов при этом использует соседа в качестве среды обитания и источника питания. Подобные формы взаимоотношений характерны для эпифитов, лиан, почвенных и наземных сапрофитов.

    Сапрофитная гнездовка обыкновенная

    В наших широтах такая форма сосуществования характерна в основном для мхов, лишайников, некоторых папоротников, водорослей, цветковых. При чрезмерном разрастании они могут способствовать подгниванию тканей хозяина.

    Эпифитные мхи

    К лианам относят вьющиеся растения со слабыми однолетними или многолетними стеблями. Среди лиан встречаются как деревянистые, так и травянистые формы. Они используют деревья и кустарники в качестве опоры и поднимаются по ним достаточно высоко, используя усики, придаточные корни, колючки. Для лиан характерны длинные и крупные водоносные сосуды, что связано с необходимостью «перекачивать» значительные объемы воды в крону на достаточно большую высоту.

    Древесные виды могут развивать мощную крону и отличаются долголетием (например, винограды доживают до 200 лет). Лианы обычно занимают малую площадь на поверхности почвы, многие обладают красивыми цветками и листвой, некоторые плодоносят. Благодаря этим качествам их широко используют как декоративные растения для озеленения в искусственных насаждениях. В наших широтах с умеренным климатом наиболее часто высаживают актинидию, лимонник, различные виды винограда, плющи, хмель.

    Сапрофиты живут (частично или полностью) за счет питания органическим веществом отмерших организмов. В основном представлены грибами, бактериями, актиномицетами. Редко встречаются среди цветковых (некоторые представители семейств грушанковых, орхидных), мхов, папоротников. Примером цветковых растений, перешедших на гетеротрофное питание, являются сапрофиты хвойных лесов – подъельник обыкновенный, надбородник безлистый.

    Сапрофиты играют важную роль в жизни лесного сообщества, разлагая мертвые растительные остатки и переводя сложные органические соединения в более простые формы, тем самым способствуя повышению плодородия почвы.

    Древесные помогают друг другу

    Помимо прямых контактных отношений для растений не менее важны опосредованные, косвенные взаимодействия . Наиболее распространенный тип подобных положительных связей – влияние одних растений на другие через улучшение условий их совместного обитания: изменение температурных режимов, влажности воздуха и почвы, направления и скорости ветра, интенсивности освещенности, изменение почвенного состава за счет опада и химических выделений. Такой тип взаимопомощи наиболее характерен для древесных.

    Так, примесь бука в сосновых и дубовых культурах на песках и супесях повышает плодородие почв и способствует улучшению роста основной породы. Присутствие лиственницы в дубравах повышает влажность верхних слоев почвы, способствует увеличению количества подвижного фосфора, калия. Кроме того, в северных районах произрастания дуба лиственница предохраняет его от заморозков, не создавая при этом сильного затенения. Еще одним хорошим «другом» для дуба может быть липа . В опаде липы содержится много азота, фосфора, кальция. Быстрое истребление опада дождевыми червями ускоряет переход этих веществ в усвояемую для деревьев форму. Чем ниже плодородие почвы и хуже ее физические свойства, тем значительнее положительный эффект от липы.

    Позитивны взаимоотношения дуба и граба , особенно в кальцефильных условиях, где сказывается подкисляющее влияние грабового опада.

    Высокой способностью удобрять почву, аккумулируя в лесной подстилке запасы питательных компонентов, обладают также черемуха , береза , бузина , лещина , клен – их опад дает наибольшее количество минеральных веществ.

    По признанию энтомологов, в смешанных сосново-березовых древостоях сосна меньше страдает от вредителей (пилильщика, соснового шелкопряда и подкорного клопа), чем в чистых сосняках. По-видимому, это связано с более неблагоприятными условиями перезимовки насекомых в подстилке, состоящей из смеси опада березы и сосны. В чистых сосняках, по сравнению с сосново-лиственными, быстрее распространяется корневая губка.

    Наличие подлеска на засушливых участках способствует затенению почвы, защите ее от пересушивания, от чрезмерного задернения и зарастания травами.

    Береза в заболоченных местах улучшает условия произрастания соседних пород (например, сосны). Корни березы больше приспособлены к плохим условиям аэрации и могут проникать в более глубокие почвенные горизонты, помогая интенсивно отсасывать избыточную влагу.

    Показано, что присутствие азотсобирателей в фитоценозе – белой и желтой акации , черной и серой ольхи , лоха , облепихи и других пород – приводит к увеличению количества азота в почве и способствует более интенсивному развитию соседних деревьев. Типичный случай такого благоприятствования – увеличение в 2–3 раза прироста у тополя , растущего рядом с ольхой . Корни тополя эффективно используют выгодное соседство, проникая в желваки на корнях ольхи и получая дополнительное азотное питание.

    Еще один пример – соседство ясеня с ольхой черной и с лиственницей . Ясень является нитро- и фосфорофилом, а ольха и лиственница как раз обогащают почву соответственно азотом и фосфором. Способности азотсобирателей к обогащению почв также широко используют при создании долговечных декоративных насаждений, в лесоводстве и сельскохозяйственной практике.

    Нередко взрослые растения одного вида помогают возобновлению и росту молодняка других пород. Так, осину считают деревом-нянькой по отношению к подросту ели . Под более светлой кроной осины возобновление и развитие еловой поросли происходит с меньшими потерями. Кроме того, листья осины разлагаются быстрее, чем листья многих других пород, и хорошо обогащают почву. Наконец, корни ели получают возможность значительно углубляться в почву по ходам, образовавшимся от сгнивших корней осины.

    В косвенных положительных взаимоотношениях с древесными растениями нередко участвуют микроорганизмы. Микоризообразование у древесных может способствовать изменению состава почвы и ее кислотности, создавая благоприятные условия для поселения различных бактерий (в частности, PGPRP – от Plant Growth Promotion Rhizosphere Pseudomonas . ), которые питаются выделениями корней и микоризообразующих грибов. В свою очередь бактерии синтезируют соединения с антибиотической активностью, защищая соседей от патогенов.

    Все представленные типы положительных связей можно обнаружить в любом растительном сообществе, при этом формы взаимодействия растений очень динамичны и могут меняться в зависимости от этапов их развития, смены условий окружающей среды, при появлении новых партнеров. Один и тот же растительный организм одновременно может находиться в различных (порой совершенно противоположных) отношениях с соседями: с одними – в комменсалистских, с другими – в симбиотических, с третьими – в конкурентных и т. д.

    Чем разнообразнее и долговечнее сотрудничество, поддерживающее совместную жизнь растений, тем продуктивнее их сожительство. Обычно со временем отбираются комбинации видов с максимальной взаимной приспособленностью, наиболее соответствующие конкретным условиям обитания. Именно поэтому, как правило, естественные лесные сообщества, имеющие длительную историю постепенного развития, гораздо устойчивее тех, которые создаются человеком (парков, ландшафтных садов, пр.). Формирование жизнеспособных искусственных насаждений наиболее вероятно в тех случаях, когда подбор растений для них максимально приближен к природным сочетаниям с преобладанием взаимопомощи, а не борьбы.

    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. В этой статье рассказывается о таких формах сожительства, в которых участвуют растения.

    В тропических странах встречается очень интересное растение - мирмекодия. Это - растение муравейник. Живет оно на ветках или стволах других растений. Нижняя часть его стебля сильно расширена и представляет собой как бы большую луковицу. Вся луковица пронизана каналами, сообщающимися друг с другом. В них и поселяются муравьи. Каналы возникают в процессе развития утолщенного стебля, а не прогрызаются муравьями. Следовательно, муравьи получают от растения готовое жилище. Но и растению приносят пользу живущие в нем муравьи. В тропиках водятся муравьи-листорезы. Они приносят большой вред растениям. В мирмекодии поселяются муравьи другого вида, враждующие с муравьями-листорезами. Постояльцы мирмекодии не допускают листорезов к ее вершине и не дают им объесть ее нежные листья. Растение предоставляет животному помещение, а животное защищает растение от его врагов. Кроме мирмекодии, в тропиках растет немало и других растений, сожительствующих с муравьями.

    Встречаются еще более тесные формы сожительства растений и животных. Таков, например, симбиоз одноклеточных водорослей с амёбами, солнечниками, инфузориями и другими простейшими животными. В клетках этих животных поселяются зеленые водоросли (например, зоохлорелла). Долгое время зеленые тельца в клетках простейших животных считались за какие-то органы самого животного, и лишь в 1871 г. известный русский биолог Л. С. Ценковский установил, что это - сожительство простейших организмов, впоследствии названное симбиозом.

    Зоохлорелла, живущая в клетке амёбы, лучше защищена от неблагоприятных внешних воздействий. Прежде чем ее съест какое-либо другое животное, оно должно преодолеть сопротивление амёбы. Тело простейшего животного прозрачно, поэтому процесс фотосинтеза протекает у водоросли нормально. А животное получает от водоросли растворимые продукты фотосинтеза (главным образом углеводы - сахар) и питается ими. Кроме того, при фотосинтезе водоросль выделяет кислород, и животное использует его для дыхания. В свою очередь, животное обеспечивает водоросль необходимыми для ее питания азотистыми соединениями. Взаимная выгода для животного и растения от такого сожительства очевидна.

    К сожительству с водорослями приспособились не только простейшие одноклеточные животные, но и некоторые многоклеточные. Водоросли встречаются в клетках гидр, губок, червей, иглокожих и моллюсков. Для некоторых животных сожительство с водорослями стало настолько необходимым, что их организм не может развиваться нормально, если в его клетках нет водорослей.

    Особенно интересен симбиоз, когда оба его участника - растения. Пожалуй, самый разительный пример симбиоза двух растительных организмов - это лишайники. Лишайник всеми воспринимается как единый организм. На самом же деле он состоит из гриба и водоросли. Основу его составляют переплетающиеся гифы (нити) гриба. На поверхности лишайника эти гифы переплетены плотно, а в рыхлом слое под поверхностью гнездятся среди гиф водоросли. Чаще всего это одноклеточные, зеленые водоросли. Реже встречаются лишайники с многоклеточными сине-зелеными водорослями. Клетки водорослей оплетены гифами гриба. Иногда на гифах образуются даже присоски, которые проникают внутрь водорослевых клеток. Сожительство выгодно и грибу и водоросли. Водоросль получает от гриба воду с растворенными минеральными солями и защищена от высыхания. А гриб получает от водоросли органические соединения, вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза, главным образом углеводы. Симбиоз так хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование, что они способны поселяться на песчаных почвах, на голых, бесплодных скалах, на стекле, на листовом железе, т. е. там, где никакое другое растение существовать не может; они встречаются на Крайнем Севере, на высоких горах, в пустынях - лишь бы был свет: без света водоросль в лишайнике не может усваивать углекислоту и отмирает.

    Гриб и водоросль настолько сжились в лишайнике, что представляют собой единый организм. Даже размножаются они чаще всего совместно. Существует несколько способов размножения лишайников. Некоторые виды размножаются вегетативно. От тела лишайника (таллома) отделяется небольшой кусочек. В нем есть и гриб и водоросль. Из такого таллома вырастает новый лишайник. У других видов поверхность покрыта как бы пылью. Под микроскопом можно видеть, что каждая такая пылинка - одна или несколько клеточек водоросли, оплетенных немногими гифами гриба. Эти пылинки (соредии) разносятся ветром, как споры или семена.

    Есть виды лишайников, которые размножаются спорами. Из споры может вырасти только гриб. Но когда спора прорастет, на пути грибных гиф должна встретиться соответствующая водоросль. Только в этом случае из них разовьется лишайник.

    Долгое время лишайники принимали за обычное растение и относили их к мхам. Зеленые клетки в лишайнике принимались за хлорофилловые зерна зеленого растения. Лишь в 1867 г. такой взгляд был поколеблен исследованиями русских ученых - А. С. Фаминцына и О. В. Баранецкого. Им удалось выделить зеленые клетки из лишайника ксантории и установить, что они могут жить не только вне тела лишайника, но и размножаться делением и спорами. Следовательно, зеленые клетки лишайника - самостоятельные водоросли.

    Симбиоз в жизни низших растений. Лишайники: 1 - кладония; 2 - исландский мох; 3 - пармелия; 4 - ксантория; 5,6 - шарообразные клетки и цепочки водорослей, видимые в микроскоп в срезе слоевищ различных лишайников; 7 - видимые в микроскоп гифы гриба, охватывающие в лишайнике шарообразные клетки водорослей. Симбиоз у высших растений: 8 - микориза на корне серебристого тополя; 9 - продольный разрез окончания корня у дуба, шарообразные тельца внутри клеток древесины - клетки гриба; 10 - микориза на корневых волосках дуба; 11 - микориза на корневом окончании у бука.

    Подавляющее большинство деревьев в наших широтах и очень много травянистых растений (в том числе и пшеница) 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.

    Чаще всего гриб лишь оплетает корень своими гифами и образует чехол, как бы наружную ткань корня. Реже встречаются формы симбиоза, когда гриб поселяется в самих клетках корня. Особенно ярко такой симбиоз выражен у орхидей. Без участия гриба орхидея вообще не может развиваться. Если только что наклюнувшийся проросток орхидеи не встретится с грибом и гифы гриба не внедрятся в клетки проростка, дальше орхидея развиваться не будет.

    Наука еще не выяснила полностью, чем симбиоз выгоден и грибу и растению. Можно предполагать, что гриб использует для своего питания какие-то вещества, выделяемые корнями растения, а высшее растение получает от гриба продукты разложения органических веществ в почве. Сам древесный корень получить эти продукты не может. Предполагают, что грибы вырабатывают витаминоподобные вещества, усиливающие рост высшего растения. Несомненно, что грибной чехол, облекающий корень дерева и имеющий многочисленные разветвления в почве, намного увеличивает поверхность корневой системы, поглощающей воду. А это 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.

    Растения из семейства орхидных не могут развиваться без симбиоза с грибом. Большинство тропических орхидей - эпифиты, т. е. растения, живущие на других растениях: 1 - наземная орхидея умеренного пояса - венерин башмачок; 2 - эпифитная тропическая орхидея с воздушными (а) и лентовидными (б) корнями, присасывающимися к растению-хозяину; 3 - поперечный разрез проростка орхидеи венерин башмачок (внутри клеток растения видны гифы гриба). Клубеньки на корнях бобовых растений: 4-люпин; 5 - люцерна посевная; 6 - клевер луговой. Азотоусваивающие бактерии в клубеньках бобовых, растений, видимые в микроскоп в начале роста растения (7), в период цветения (8) и в период созревания плодов (9).

    Огромное практическое значение имеет симбиоз между азотоусваивающими бактериями и высшими растениями из семейства бобовых (бобы, горох, фасоль, люцерна и многие другие). На корнях бобового растения обычно возникают опухоли - клубеньки, в клетках которых и находятся бактерии. Существование таких клубеньковых бактерий открыл в 1866 г. русский ботаник М. С. Воронин. Роль же этих бактерий в жизни бобового растения установили в 1886 г. немецкие ученые Г. Гельригель и Г. Вильфарт. Эти ученые доказали, что клубеньковые бактерии усваивают из атмосферы газообразный азот и используют его при создании органических веществ. Затем было установлено, что эти бактерии способны усваивать атмосферный азот, только живя в клетке бобового растения. Бобовое же растение получает возможность дополнительного азотного питания, так как лишь незначительная часть поглощенного и связанного бактериями азота идет на построение белковых веществ самих бактерий, большая же часть азотистых веществ выделяется бактериями в клетки корня. Из корня эти питательные вещества переходят в клетки стебля и листьев бобового растения и используются им для синтеза белковых веществ. После сбора урожая бобовых растений клубеньки с азотоулавливающими бактериями остаются на корнях. Корни с остатками клубеньков разлагаются в почве и обогащают ее связанным и хорошо усваиваемым растениями азотом. Плодородие почвы повышается, и почти любое растение, посеянное на следующий год на этом участке, даст более высокий урожай.

    Клубеньковые бактерии в симбиозе с бобовыми растениями ежегодно усваивают из атмосферы несколько сот килограммов чистого азота на гектар. Если учесть всю посевную площадь, занятую бобовыми культурами, легко понять, как велико количество улавливаемого клубеньковыми бактериями атмосферного азота.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

    Грибы, вследствие отсутствия у них хлорофилла, относятся к гетеротрофным растениям. Грибы получают необходимые им для питания органические соединения или от живых, растений, или от мертвых частей растений и разлагающихся органических веществ. Таким образом для осуществления своего питания многие грибы должны сожительствовать с высшими растениями. Характер сожительства (симбиоз) у грибов и высших растений устанавливается различный.

    На основании этого делят микоризу на внешнюю (эктотрофную) и внутреннюю (эндотрофную). Кроме этих типов устанавливают еще комбинированный тип микоризы - эктоэндотрофной. При эктотрофной микоризе гифы гриба оплетают кончики корней и образуют чехлик; отдельные гифы при этом заходят между клетками эпидермиса, но не заходят внутрь клеток корня. Очень часто такая микориза имеет вид коралла. Эктотрофная микориза наблюдается у очень многих древесных пород (граб, бук, каштан, береза, сосна, ель, пихта и др.).

    При эндотрофной микоризе гифы гриба проникают через кору и внедряются в клетки коровой паренхимы, образуя здесь Сплетения в виде клубков, заполняющих только часть клетки (рис. 23). Эндотрофная микориза наблюдается главным образом у орхидных и вересковых растений (напр. у клюквы, багульника, ерника, гнездовки, кораллоризы и др.).

    Рис. 23. Эндотрофная микориза.