Микориза гриба представляет собой. Микориза - симбиоз культурных растений и грибов
Микориза гриба представляет собой. Микориза - симбиоз культурных растений и грибов
С каждым годом популяция людей на Земле увеличивается. Если динамика роста не претерпит каких-либо изменений, то рубеж в 8 миллиардов жителей планеты будет преодолён уже в 2024 году, а ученые из ООН утверждают, что к 2100 году население планеты составит уже 11 миллиардов (!) человек. Поэтому проблема продовольственной безопасности уже сегодня стоит перед человечеством крайне остро.
Технологии, используемые в сельском хозяйстве в настоящее время, в основном делают упор на применении высокоэффективных сортов и использовании произведенных химическим способом удобрений и стимуляторов роста. Однако уже в скором времени, как прогнозирует большинство ученых, будет достигнут максимальный предел их эффективности, поэтому аграрии всего мира сегодня стоят перед поиском новых и нестандартных решений проблемы.
Одно из таких решений содержит в своей основе непосредственное использование возможностей земной экосистемы, включая живые микроорганизмы, органические вещества и минералы. Микроскопические организмы и грибы, в прямом смысле слова находятся у нас прямо под ногами, при этом они имеют огромный потенциал для того, чтобы приносить реальную пользу и экономически оправданную выгоду для сельского хозяйства.
Дело в том, что все высшие растения и грибы тесно взаимосвязаны между собой, являясь элементами одной природной системы, создавая, таким образом, некий симбиоз, играющий значимую роль в жизни большинства культур.
Что такое микориза?
Микори́за или грибокорень представляет собой симбиотическую ассоциацию мицелия гриба с корнями высших растений. Этот термин впервые ввел Альберт Бернхард Франк еще в далеком 1885 году.
Как оказалось, около 90% всех существующих на земле разновидностей растений содержат на своих корнях микоризу, которая играет значимую роль для их полноценного роста и развития.
В настоящее время ученые - агрономы выдвигают научно обоснованную теорию о содержании в почве особого вещества гломалина, которое представляет собой одну из разновидностей растительного белка. Как оказалось, данное вещество накапливается в грунте именно благодаря микоризным грибам. Более того, без этого вещества существование растений вообще невозможно.
Благодаря микоризам поглощающая поверхность корней у большинства растений увеличивается до 1000 (!) раз. При этом данные грибы способствуют значительному улучшению почвы, повышают пористость плодородного слоя грунта и улучшают процесс его аэрации.
Дело в том, что корневая система растений выделяет глюкозу, которая и привлекает симбионтов или образующие микоризу грибы. Чутко улавливая выделения сахара, грибы начинают опутывать корни растений своими гифами, создавая грибницу, и даже обладают способностью глубоко проникать внутрь культуры. Смысл данного проникновения состоит в том, чтобы получить возможность передавать друг другу питательные вещества.
Размножаясь на корнях растений, грибы создают массу тоненьких абсорбирующих нитей, которые имею способность проникать в мельчайшие поры находящихся в земле минералов, благодаря чему увеличивается поглощение питательных веществ и влаги. Удивительно, но в одном кубическом сантиметре может находиться микориза общей протяженностью нитей до 40 метров (!).
Какие грибы образуют микоризу. Микоризообразователи
Микоризообразователи ( симбиотрофные макромицеты , микоризные грибы , симбиотрофы ) —, образующиена корнях деревьев, кустарников и травянистых растений. Это специализированная, выделяемая в рамках современнойс конца XIX века. Данная группа грибов специфична тем, что ее представители заключают симбиоз с высшими растениями, не имеют ферментов для разложения целлюлозы и лигнина и проявляют энергетическую зависимость от симбионта, в качестве которого выступает растение. Термин микориза («грибокорень») был введен германским исследователем грибов А. В. Франком в 1885 году.
Микориза — образованиегриба и растения. Проявляется в том, что грибница (мицелий), находящийся в почве, переплетется и окутывает корни и корневые волоски растений. Корни растения трансформируются, но это не приносит вреда хозяину. Микориза позволяет получать недостающие питательные вещества из почвы и грибу, и растению. В современной микологии различают экзотрофную и эндотрофную микоризы. При экзотрофной микоризе (эктомикоризе) гифы грибницы оплетают снаружи корни растений, а при эндотрофной микоризе (эндомикоризе) гифы проникают в межклеточное пространство корней и внутрь клеток корневой. Эктоэндотрофная микориза (эктоэндомикориза) сочетает в себе черты и эктомикоризы, и эндомикоризы. Явление описано в 1879—1881 г.г. российским учёным Ф. М. Каменским и им же дана первая попытка его научного объяснения, термин введен германским учёным А. В. Франком в 1885 году.
Отличия микоризообразователей от сапротрофов
И микоризообразователи, ииспользуют для своего питания мертвое органическое вещество, в связи с чем в рамках микологии существует проблема различения этих групп.
Микоризообразователь получает от растения углеводы, используемое грибом как источник энергии, а растение получает от гриба элементы минерального питания, которые грибница переводит в усвояемую растением форму. При этом микоризообразователи схожи с сапротрофами при отсутствии растения, с которым образуется симбиоз или в стадии свободноживущего мицелия.
Л. А. Гарибова в книге «Загадочный мир грибов» выделяет следующие отличия, которые указывают на разницу в биохимии указанных экологических групп грибов:
- только микоризообразователи образуют индольные соединения (некоторые сапротрофы тоже их образуют, но в существенно меньшем количестве);
- микоризообразователи образуют ростовые вещества типа ауксинов;
- микоризообразователи почти не обладают антибиотическими свойствами;
- микоризообразователи не участвуют в разрушении целлюлозы и не способны развиваться на ней без доступных для них источников углерода;
- большинство микоризообразователей не имеют гидролитических ферментов, в частности не синтезируют лакказу, которая нужна для окисления лигнина;
- у микоризообразователей более полноценный аминокислотный состав.
Симбиотрофы в царстве грибов
Микоризооборазователями выступают аскомицеты, базидиомицеты и зигомицеты.
Так, микоризообразователями являются все трубчатые (болетальные грибы), многие из которыхи собираются человеком для употребления в пищу: белые грибы, подберезовики, подосиновики, моховики, дубовики.
Микоризу образуют некоторые гастеромицеты, в основном рода, а также некоторые виды сумчатых грибов, относящиеся к трюфелям (виды из порядка трюфелевых ( Tuberales )).
В современной микологической литературе существуют упоминания, что некоторые грибы, например, свинушка тонкая и лаковица, могут вести себя и как микоризообразователи, и как сапротрофы, в зависимости от условий местообитания. Они образуют микоризу, если для деревьев условия неблагоприятные (болото, полупустыня и т. п.)
Роль микоризообразователей в биоценозе
Функции микоризообразователей в биоценозе, как указано в книге Л. Г. Гарибовой «Загадочный мир грибов», сводятся к следующим:
- Микоризообразователи переводят азотосодержащие соединения верхнего слоя почвы в форму, усвояемую растениями.
- Микоризные грибы способствуют снабжению растений фосфором, кальцием и калием.
- Грибница микоризообразователей увеличивает площадь питания и водоснабжения растений. В засушливых условиях пустынь и полупустынь древесные растения получают почвенное питание благодаря микоризообразователям.
- Защита растений от патогенных микроорганизмов.
Что такое микориза Экодиктант. Ответы на Экодиктант 2020 2 часть
Вопросы на Экодиктант (Всероссийский экологический диктант) разделены на четыре группы, по уровню образования:
- Подростки (12-17 лет)
- Эксперт, студент, специалист, руководитель в экологической сфере
- Без профильного образования (возраст старше 18 лет)
- Сотрудник организации-участника Экодиктанта
Ответы на вопросы Экодиктанта (Эксперт, студент, специалист, руководитель в экологической сфере)
На решение 25 задач Экодиктанта выделяется 45 минут и только одна попытка.
Вопрос №1
Что такое микориза?
Выберите один вариант ответа:
- полезные отношения высших растений и азотфиксирующих бактерий
- нейтральные отношения высших растений и лишайников
- взаимовыгодные отношения высших растений и грибов
- взаимовыгодные отношения грибов и млекопитающих
Правильный ответ: взаимовыгодные отношения высших растений и грибов ( обсуждение ответа )
Вопрос №2
Азот — жизненно необходимый элемент в экосистемах. Поступление азота в экосистемы обеспечивается процессом азотофиксации. Укажите ответ, правильно характеризующий этот процесс.
Выберите один вариант ответа:
- захват неорганических соединений азота атмосферы в виде оксидов азота (нитратов) растениями и микроорганизмами и перевод их в органическую форму
- перевод молекулы азота в органическую форму ферментативными системами некоторых прокариот — как свободноживущих, так и симбионтов растений и животных
- перевод любых неорганических форм азота (нитратов, нитритов, молекулярного азота, аммония) в органические микроскопическими грибками и цианобактериями
- любые манипуляции с соединениями азота живыми организмами, обеспечивающие поступление азота для метаболических нужд клеток
Правильный ответ: перевод молекулы азота в органическую форму ферментативными системами некоторых прокариот — как свободноживущих, так и симбионтов растений и животных
Вопрос №3
На отходы I-IV классов опасности заполняется паспорт отходов. Что не указывается в данном документе?
Выберите один вариант ответа:
- код отхода в соответствии с ФККО
- способы утилизации отхода
- компонентный состав отхода
- местонахождение юридического лица или индивидуального предпринимателя, в результате деятельности которого образуется отход
Правильный ответ: способы утилизации отхода ( обсуждение ответа )
Вопрос №4
По какому признаку можно предположить наличие загрязнения атмосферного воздуха сернистым газом?
Выберите один вариант ответа:
- деформация листовой пластинки деревьев и кустарников
- исчезновение лишайников рода Пармелия
- болезнь Ньюкасла у голубей
- массовое распространение непарного шелкопряда
Правильный ответ: исчезновение лишайников рода Пармелия ( обсуждение ответа )
Вопрос №5
Какой газ не относится к парниковым?
Выберите один вариант ответа:
- азот
- метан
- углекислый газ
- фреон
- водяной пар
Правильный ответ: азот ( обсуждение ответа )
Вопрос №6
Какие организмы не способны очищать воду от нефтепродуктов?
Выберите один вариант ответа:
- моллюски
- бактерии
- фукусовые водоросли
- плоские черви планарии
Правильный ответ: плоские черви планарии ( обсуждение ответа )
Вопрос №7
Как называется особый вид захоронения отходов в море?
Выберите один вариант ответа:
- рециклинг
- полигон
- дампинг
- могильник
Правильный ответ: дампинг ( обсуждение ответа )
Вопрос №8
Для каких предприятий является обязательным внедрение наилучших доступных технологий?
Выберите один вариант ответа:
- оказывающих значительное негативное воздействие на окружающую среду и относящихся к областям применения наилучших доступных технологий
- эксплуатирующих устаревшее оборудование и превышающих установленные гигиенические нормативы
- перепрофилированных в COVID-центры
- расположенных в зоне влияния городских агломераций
- эксплуатируемых с советского периода
Правильный ответ: оказывающих значительное негативное воздействие на окружающую среду и относящихся к областям применения наилучших доступных технологий ( обсуждение ответа )
Вопрос №9
Назовите искусственный остров, на котором живут люди, при строительстве которого использовали мусор.
Что такое микориза в биологии: определение
Если рассматривать это уникальное явление с научной точки зрения, то можно лишь еще раз удивиться искусности живых существ в приспособленности к выживанию. Дать более точное понятие тому, что такое микориза в биологии, можно при помощи определения. Это симбиотические взаимоотношения между грибами и растениями, которые осуществляются за счет тесного переплетения мицелия и корней в подземной среде.
Термин "микориза" был предложен еще в 1885 году ученым Франком. О существовании этого явления стало известно еще четырьмя годами ранее. Что такое микориза гриба, объяснил в 1881 году русский ученый Ф.И. Каменский. Именно он первый изучил и описал грибокорень.
Практически все высшие растения вступают в подобные взаимоотношения с грибами, причем не только с теми, которые мы привыкли видеть и собирать в лесу, но и с более мелкими, даже подземными. Подобный симбиоз оказался настолько удачным и выгодным для обеих сторон, что отсутствие у растения микоризы считается исключением в природе.
Какие классы грибов способны к рассматриваемому явлению?
- Базидиомицеты (гименомицеты, гастеромицеты).
- Аскомицеты (большинство видов).
- Зигомицеты (некоторые виды).
Какие растения способны вступать в симбиоз с мицелием гриба?
- Практически все многолетние представители, относящиеся к самым разным жизненным формам (травы, кустарники, деревья).
- Очень редко однолетние растения.
Вообще не формируют грибокорень те представители, что живут на поверхности воды и в ее толще.
Микориза инструкция. Что делает микориза?
Далее Владимир Грошев рассказал, что же вообще делает микориза . Эксперт не взялся утверждать, что она нужна всем, особенно на минераловатном субстрате; на органических субстратах — это почва, торф, или кокосовое волокно. В данном случае, есть риск того, что растение будет недополучать часть элементов питания, которые мы даем через питательный раствор. Потому что эти элементы могут быть связаны с органическими частицами и связаны настолько сильно, что растения не может разрушить. Природой придуман такой функционал, как симбиотические микоризные грибы . Т.е. микориза — есть симбиоз между растениями и грибом.
Колонизация микоризных грибов. Фото: Владимир Грошев
Выглядит это таким образом: спора гриба достигает корневой системы растения, инфицирует его, проникает вовнутрь, но при этом не проникает в клетку. То есть она не вредит самой клеточной системе, не высасывает из клетки на прямую ничего, мицелий проникает в межклеточное пространство, достаточно крепко связывается с растением-хозяином и у них формируется взаимосвязь, которая усиливает корневой волосок дополнительными гифами и увеличивает объем корневой системы. Гриб делится с растением тем, что добыл из почвы и субстрата, а растение делится с ним продуктами фотосинтеза, обычно это излишки. Растение лишнее не отдаст.
Действие микоризации корня. Фото: Владимир Грошев
Есть два вида мицелия, два вида микоризы . Одна проникает в межклеточное пространство, другая растет по периметру корня. Тем самым формируется защитный чехлик, предотвращающий проникновение патогенных микроорганизмов. С другой стороны — увеличенная сеть мицелия помогает дальше добыть растению то, куда корневой волосок еще не дорос.
Влияние микоризы на корневую систему растения. Фото: Владимир Грошев
Влияние микоризы на корневую систему растения. Фото: Владимир Грошев
Влияние микоризы на развитие растения. Фото: Владимир Грошев
На рисунке видно, что растения справа и слева были одинаковыми. Справа растение существенно больше, выше и его корневая система, за счет микоризы дотянулась до других элементов питания, каких-то водных горизонтов, до более чистого незараженного субстрата. Все это является позитивными факторами, которые дает микориза .
Оценка разницы в развитии томата и перца с микоризой и без. Владимир Грошев
На этих фотографиях растения с микоризой выше, мощнее, более развиты, у некоторых отмечено цветение против тех, которые не микоризированы.
В качестве дополнительного примера по выносу элементов питания итальянский институт провел испытание, микоризировал обыкновенный субстрат. На контроле и с вариантом с микоризой были использованы те же семена, питание и т.д., было все идентичным. При срезке была проанализирована наземная листовая поверхность и проанализированы вынос элементов питания, который был в этих листьях.
Влияние микоризы на вынос питательных элементов с урожаем. Фото: Владимир Грошев
Там, где был контрольный образец, вынос оказался существенно ниже, растения тоже не очень развиты, разница по кальцию достигала до 200%, по остальным элементам питания в районе 40-60%.