Симбиозы у растений

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.

Мутуализм

Некоторые виды рыб живут в симбиозе с креветками.

Мутуали́зм — широко распространённая форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра становится обязательным условием существования каждого из них. Более общим понятием является симбиоз, который представляет собой сосуществование различных биологических видов. Но в отличие от мутуализма, симбиоз может быть и не выгоден одному из партнёров, например, в случае паразитизма.

Преимущества, которые получает организм, вступающий в мутуалистические отношения, могут быть различны. Часто по крайней мере один из партнёров использует другого в качестве пищи, тогда как второй получает защиту от врагов или благоприятные для роста и размножения условия. В других случаях вид, выигрывающий в пище, освобождает партнёра от паразитов, опыляет растения или распространяет семена. Каждый из участников мутуалистической пары действует эгоистично, и выгодные отношения возникают лишь потому, что получаемая польза перевешивает затраты, требуемые на поддержание взаимоотношений.

Взаимовыгодные связи могут формироваться на основе поведенческих реакций, например, как у птиц, совмещающих собственное питание с распространением семян. Иногда виды-мутуалисты вступают в тесное физическое взаимодействие, как при образовании микоризы (грибокорня) между грибами и растениями.

Тесный контакт видов при мутуализме вызывает их совместную эволюцию. Характерным примером служат взаимные приспособления, которые сформировались у цветковых растений и их опылителей. Часто виды-мутуалисты совместно расселяются.

Примеры симбиоза

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

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.
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.

Грибы/водоросли

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

Животные/водоросли

Желтопятнистая амбистома уже с момента существования в икринке может содержать в себе одноклеточные водоросли. При этом водоросли, используя метаболиты животного, вырабатывают кислород, используемый для получения химической энергии в митохондриях.
Поселение зелёных водорослей в желобках волос ленивца, который таким образом маскируется под зелёный фон.

Примеры и описание симбиоза в живой природе

По этой причине, биологи различают три основных вида симбиоза:

нейтрализм;
антибиоз;
симбиоз;

Первый относится к безразличным взаимоотношениям и никак не влияет на обычное состояние организмов, населяющих одну среду обитания. Встречается подобный вид намного реже двух остальных. Что касается антибиоза и симбиоза, то они представляют собой незаменимую составляющую естественного отбора и влияют на дивергенцию видов. Поговорим о каждой разновидности взаимосвязи более подробнее.

Симбиоз – что это?

Примеры комменсализма, кооперации и других форм симбиоза в животном мире не являются редкостью. Рассмотрим самые яркие примеры подобной взаимосвязи в природе :

Подобный пример симбиоза в природе замечается и у мангустов и кабанов-бородавочников .

Птица ржанка и крокодил. Крохотное создание очищает зубы крокодила, и достаёт оттуда остатки еды;
Известно, что зебры часто разделяют свой обед со страусами, которые являются самыми главными охранниками саван, способными заметить приближение опасности за несколько километров;
Акула и рыба-прилипала. Последний представитель водной фауны придерживается комменсализма и плавает вместе с зубастым хищником с целью поиска пропитания;

Примеры симбиоза в растительном мире

Симбиоз растений считается невероятно распространённым. Необязательно быть опытным биологом, чтобы заметить подобную связь. В большинстве случаев, она представлена формами комменсализма и кооперации. Реже симбиоз необязательный. В качестве примеров можно рассмотреть следующие связи:

Примеры симбиоза между животными и растениями

Существует масса известных примеров симбиоза между растительным и животным миром . Среди них:

растение мирмекодия и муравьи. Крошечные насекомые массово заселяют утолщенные стебли представителя тропической флоры от других опасных насекомых, и делают себе хорошее убежище;
актиния и рыба клоун. Подводный обитатель интенсивно чистит растение от остатков пищи и получает от такого взаимодействия новые порции питательного корма;
ленивец и водоросли, растущие в его шерсти. Именно они делают окрас шерсти зеленоватым;
грибы и муравьи Атта;
человек и бактерии, которые образуют кишечную флору;

Как уже говорилось выше, симбиоз – это неотъемлемая составляющая естественного отбора, которая является очень важным элементом эволюции и существования живых организмов на планете Земля.

симбиоз это, симбиоз Симбио́з (греч. συμ-βίωσις — «совместная жизнь» от συμ- — совместно + βίος — жизнь) — форма взаимоотношений, при которой оба партнёра или один из них извлекает пользу из другого.

В природе встречается широкий спектр примеров взаимовыгодного симбиоза (мутуализм). От желудочных и кишечных бактерий, без которых было бы невозможно пищеварение, до растений (примером служат орхидеи, чью пыльцу может распространять только один , определённый вид насекомых). Такие отношения успешны всегда, когда они увеличивают шансы обоих партнёров на выживание. Осуществляемые в ходе симбиоза действия или производимые вещества являются для партнёров существенными и незаменимыми. обобщённом понимании такой симбиоз — промежуточное звено между взаимодействием и слиянием.

Разновидность симбиоза — эндосимбиоз (см. Симбиогенез), когда один из партнёров живёт внутри клетки другого.

Наука о симбиозе — симбиология. Основы учения о взаимопомощи (в т. ч. симбиозе) во второй половине XIX века заложили независимо друг от друга российские естествоиспытатели П. А. Кропоткин и К. Ф. Кесслер, а также немецкий ученый Генрих Антон де Бари, предложивший термины «симбиоз» и «мутуализм».

1 Мутуализм
2 Комменсализм
3 Симбиоз и эволюция
4 Примеры симбиозов
- 4.1 Насекомые/растения
- 4.2 Грибы/водоросли
- 4.3 Животные/водоросли
- 4.4 Грибы/растения
- 4.5 Насекомые/насекомые
5 См. также
6 Примечания
7 Литература
8 Ссылки

Какие бывают лишайники

Их очень сложно классифицировать, однако сегодня выделяется целых 26 000 видов лишайников. Они все для удобства распределены на три группы:

Корковые (другое название – накипные) – они выглядят как накипь и их почти невозможно «отодрать». Отдираются они только с тем материалом, к которому «прикипели». Накипные лишайники могут расти со всех сторон какого-либо предмета (куска камня или дерева) и даже внутри него.
Листоватые – выглядят, как много-много листков.
Кустистые – напоминают «куст» – то есть видны как будто «ветви» и «листья».

Помните, что никаких ветвей и листьев, а тем более корей, у лишайников нет. Их «тело» еще называют «талломом»– это такое тело, в котором нельзя выделить части, как у растений. В общем, лишайник – это только гриб + водоросль. И всё тут.

Строение и особенности жизнедеятельности грибов

Грибы считаются древнейшими организмами на Земле – появились они вместе с папоротниками около 400 млн.лет назад. Это очень интересная группа существ, имеющая признаки сразу двух царств: животных и растений. Попробуем выявить эти признаки.

Остановимся подробнее на особенности строении грибов. Можно выделить две группы этих организмов: низшие (одноклеточные) и высшие (многоклеточные).

Основой строения грибов, как и любых других организмов, считается клетка. Ее строение схоже с животной клеткой. Оболочка содержит вещество – хитин, который присутствует в панцире ракообразных и насекомых. Также характерно отсутствие хлорофилла – зеленого пигмента, характерного для растений.

Плесневый гриб мукори дрожжи являются одноклеточными грибами. Наиболее примитивно устроенными считаются дрожжи. Их тело представляет собой одну клетку округлой формы. Имеется оболочка, под которой расположена цитоплазма и ядро.

Строение плесневого гриба мукора более сложное. Рассматривая его под микроскопом можно увидеть бесцветные ветвистые нити без каких-либо перегородок. Каждая такая нить представляет собой одну сильно разросшуюся клетку. Такие нити получили название гифы. Сплетаясь друг с другом,они формируют грибницу. Кверху от грибницы тянутся нити, заканчивающиеся черными головками. Здесь сосредоточены споры, предназначенные для размножения.

Представителем многоклеточных плесневых грибов считается пеницилл. Очень похоже строение этого гриба на мукор, однако гифы разделены перегородками на отдельные клетки. На удлиненных нитях находятся кисточки со спорами.

Всем хорошо известны шляпочные грибы, остановимся подробнее на их строении. Грибом мы называем шляпку и ножку, однако, все вместе это плодовое тело шляпочного гриба. В почве скрыта грибница, состоящая из длинных ветвящихся нитей, расходящихся во все стороны. Гифы разделены перегородками на множество клеток, расположенных в один ряд. Поэтому шляпочные грибы относят к многоклеточным. Тело шляпочного гриба также состоит из ветвящихся белых нитей – гифов.

Хлорофилл у грибов отсутствует, поэтому они не могут создавать органические вещества. По способу питания грибы бывают сапрофитами,питающиеся мертвыми органическими остатками, и паразитами, живущими на живых организмах. Сапрофитами считаются плесневые, а также шляпочные грибы.

Для питания грибы применяют нити, посредством которых происходит всасывание воды с минеральными солями и органических веществ. У шляпочных грибов можно наблюдать любопытное явление обмена питательными веществами с деревьями. Такое явление обоюдовыгодного существования грибов и растений получило наименование симбиоз.

Грибница, сросшаяся с корнями дерева, содействует снабжению растения водой и питательными веществами. В результате симбиоза гриб приобретает органические вещества, находящиеся в дереве. Выяснилось, что рост многих деревьев не может происходить без связи с грибами, поэтому они и вступают в симбиоз.

Часто название шляпочных грибов указывает на симбиоз. К примеру, гриб подосиновик способен существовать только рядом с осиной, подберезовик – рядом с березой.

Размножение грибов может осуществляться несколькими способами: бесполым и половым.

К бесполому способу относится размножение частями грибницы, характерное практическидля всех видовгрибов. Как мы уже знаем, грибница состоит из длинных многоклеточных нитей, которые находятся в почве. Эти нити ветвятся в разные стороны и из них могут вырастать новые плодовые тела грибов.

Такой способ размножения грибов как почкование характерен в основном только для дрожжей. У дрожжевой клетки образуются один или два выступа, которые постепенно увеличиваются и превращаются в клетки. Так получаются цепочки дрожжевых клеток, каждая из которых способна создавать новые организмы.

Однако более всего распространено размножение спорами у грибов.Спора представляет собой обычную клетку, которая попав в благоприятные условия, дает вырост – тонкую белую нить. Из этой нити – гифа, начинает формироваться новый организм. Спор может быть очень много, созревают они у шляпочных грибов под шляпкой, а у плесневых – в коробочках или кисточках.

Половое размножение грибов представляет собой сложный процесс. Познакомимся с ним на схеме.

Комменсализм

Что такое симбиоз в биологии? В первую очередь, это сотрудничество. Одним из самых редко встречающихся в природе видов симбиоза является комменсализм. В данном случае, выгоду получает лишь одна сторона. Второму от такой договоренности ни жарко, ни холодно. Обнаружить его примеры является довольно трудной задачей. Однако несколько примеров привести можно.

Пример комменсализма могут продемонстрировать некоторые пустынные ящерицы, которые находят себе место жительства в заброшенных крысиных или змеиных норах. Ящерицы получают кров, в то время, как другое животное не получает ничего взамен.

Что такое симбиоз в биологии? Простыми словами можно сказать, что это положительное, отрицательное или нейтральное сотрудничество между различными видами организмов.

Грибы и фауна

Те, кто читал, «Умные муравьи. Часть 2», уже знают, что муравьи разводят грибы, чтобы строить ловушки. Они заботливо переносят споры на новые места обитания.

Южноамериканские муравьи Atta пошли еще дальше. Они делают нечто вроде грядок в своих гнездах. Пережевывая нежные части листьев, муравьи таким образом готовят субстрат для произрастания грибов, которые составляют их единственную пищу. Сначала муравьи кормят и выращивают продукцию в своем грибном саду, а затем поедают ее. Подобными агрономическими изысканиями также занимаются муравьи Apterostigma и Cyphomyrmex. Термиты – самые знатные грибоводы. Только в роде Termes есть более 30 видов, которые жить не могут без грибов.

У некоторых представителей муравьев существуют настоящие висячие сады. Другие выращивают продукцию, напоминающую кольраби.

Представители муравьиного царства тщательно заботятся о своих грядках. Удобряют их останками насекомых и продуктами собственного пищеварения. Облизывают, чтобы слюна, содержащая антибиотики не позволяла развиваться сорнякам и вредным бактериям. Прищипывают грибницу. Кстати, в основу известного противогрибкового препарата «Нистатин» положены вещества из муравьиной слюны.

Одно из интересных содружеств грибов – с североамериканским кокардовым дятлом. Дело в том, что это птица для строительства жилица выбирает себе не умирающие, а здоровые деревья. Чтобы выдолбить дупло при таких условиях, дятлу может понадобиться до 10 лет. Хитрая птица переносит споры дереворазрушающих грибов в «ранки» коры. Древесина становится более мягкой, что облегчает труд по обустройству нового гнезда.

Успешное сотрудничество грибов и дятлов обеспечивает жильем и других лесных обитателей, любящих селиться в дупле – насекомых, сов, змей, белок, певчих птиц.

Многообразие симбиотических отношений, в которые вступают грибы, поразительно. Здесь описаны наиболее интересные случаи. Чтобы рассказать обо всех видах грибного симбиоза, потребуется издать целую книгу. Возможно, многотомник. =)

Многообразие грибов-симбионтов

Многие известные человеку съедобные и ядовитые организмы относятся к симбионтам:

белый (боровик);
подберезовик;
лисичка;
масленок;
рыжик;
подосиновик.

В числе ядовитых организмов симбионтами являются следующие:

поганки (белая, бледная, весенняя);
мухоморы (красный, поганковидный, пантерный);

Особенности организма симбионта

Мухоморы встречаются в любых лесах

Особенностью таких организмов является своего рода избирательность. Примером этого может стать хорошо известный боровик, который не способен расти в ольховых или осиновых лесах. Обыкновенный мухомор формирует грибницу, которой не требуется определенный хозяин, поэтому его встречают в любых лесах. А вот рыжики и маслята привязаны только к хвойным деревьям.

Идеальный симбионт

Ценококкум – один из самых распространенных и в тоже время мало изученных грибов, образующих микоризу. Он есть как в Арктике, так и в тропических широтах. Наиболее часто он встречается в корнях растений, которые умеют выживать в экстремальных условиях. Формирует он эктомикоризу с огромным количеством голосеменных и покрытосеменных растений, а также частью папоротников.

Исследования выявили, что этот представитель грибного царства образует мало ферментов, разрушающих растительные ткани. Эти ферменты распространены в основном у обычных грибов, которые разлагают органику для определенных целей. Ценококкум активно формирует белки, которые встраиваются в клетки растения-хозяина и перекачивают туда воду. Поскольку такой тип белка активизируется во время засухи, то нет ничего удивительного в том, что деревья формируют симбиоз именно с этим организмом – он помогает им добывать воду в то время, когда ее крайне мало.

Примеры симбиоза

Грибы и деревья

Многие грибы (белый гриб, подберёзовик) имеют тесную связь с корнями деревьев, имея выгоду и для себя, и для растения. При таком симбиозе мелкие корни определённых деревьев оплетены нитями грибницы (гифами), проникающие в корни и располагающимися между клетками. Такое образование носит название микориза. Микориза была открыта российским ботаником Францем Михайловичем Каменским в 1879 году, а название такому виду симбиоза дал немецкий учёный Давид Альбертович Франк.

Если дословно перевести этот термин, он действительно будет отражать свою сущность, ведь переводится он как – грибокорень. Выгода для корней растения заключается в том, что грибница отдаёт ему воду и растворенные в ней минеральные вещества, поглощённые ею из почвы. Это нужно растению, чтобы развивалась корневая система, т. к грибница может выделять витамины и вещества для этого развития. Растение поставляет грибу готовые органические вещества, например, сахара, или выделения корней, для спор гриба.

Лишайники

Благодаря симбиозу могут образовываться группы существ, примером этому – лишайники. Они образованы двумя организмами – цианобактерией и грибом. Слоевище формируется переплетёнными гифами гриба, а между ними находятся клетки цианобактерий. Есть предположение, что автотрофный симбионт у большинства этих существ – цианобактерия носток.

Также, их могут замещать водоросли и протисты. Выгода у этого симбиоза полностью сходна с микоризой. Только вот гриб, являясь часть лишайника, совершенно не может обходиться без автотрофного симбионта, а другой – наоборот. Взаимное сожительство могут иметь и некоторые актинии, вступая в симбиоз с беспозвоночными, раками-отшельниками и даже с рыбами (рыба-клоун).

Все составляющие части животного и растительного мира находятся в тесной взаимосвязи между собой и вступают в сложные взаимоотношения. Некоторые благоприятны для участников или вообще жизненно важны, например лишайники (представляют собой результат симбиоза гриба и водоросли), другие безразличны, третьи же приносят вред. Исходя из этого, принято различать три вида взаимоотношений организмов – это нейтрализм, антибиоз и симбиоз. Первый, по сути, не представляет ничего особенного. Это такие отношения между популяциями, обитающими на одной территории, при которых они не влияют друг на друга, не взаимодействуют. А вот антибиоз и симбиоз — примеры, которых встречаются очень часто, являются важными компонентами естественного отбора и участвуют в дивергенции видов. Остановимся на них более подробно.

Симбиоз грибов с корнями высших растений

Фото симбиоза грибов с корнями

Ярким примером симбиоза грибов является микориза — содружество грибов и высших растений (различных деревьев). При таком «сотрудничестве» выигрывает и дерево, и гриб. Поселяясь на корнях дерева, гриб выполнят функцию всасывающих волосков корня, и помогает дереву усваивать питательные вещества из почвы. При таком симбиозе от дерева гриб получает готовые органические вещества (сахара), которые синтезируются в листьях растения при помощи хлорофилла.

Кроме того, при симбиозе грибов и растений грибница вырабатывает вещества типа антибиотиков, которые защищают дерево от различных болезнетворных бактерий и патогенных грибов, а также стимуляторы роста типа гиббереллина. Отмечено, что деревья, под которыми растут шляпочные грибы, практически, не болеют. Кроме того, дерево и гриб активно обмениваются витаминами (в основном, группы В и РР).

Многие шляпочные грибы образуют симбиоз с корнями различных видов растений. Причем установлено, что каждый вид дерева способен образовать микоризу не с одним видом гриба, а с десятками разных видов.

Симбиоз животных: примеры

Взаимное сотрудничество и совместное проживание в животной среде не редкость. Приведем лишь некоторые наиболее интересные примеры.

Птица медоуказчица и ее соратники, например медведь, а зачастую и люди. Сама она питается лишь пчелиными личинками и воском, но достать их не может, поэтому начинает активно звать помощников, издавая громкие звуки. Более крупные союзники крушат гнездо, а она с удовольствием лакомится общей добычей.
Бизоны и воловья птичка. Густая шерсть становится пристанищем для паразитов, доставляя животному много неудобств. Тут-то и приходит на помощь пернатая помощница, которая все чистит, а взамен получает пищу и кров, спасаясь в густом покрове от холода. Аналогичная взаимная помощь наблюдается у мангуста и кабана-бородавочника (на фото).
Птица ржанка бесстрашно чистит зубы крокодилу, выковыривая оттуда остатки пищи.
Зебры предпочитают разделять трапезу со страусами, которые, обладая отличным слухом, моментально оповещают всех о приближающейся опасности.
Акула и рыба-прилипала, которая с помощью специальной присоски крепится на спине хищника и сопровождает его повсюду, питаясь остатками его добычи.

Сожительство грибов и деревьев

В микоризе с деревьями могут участвовать не все виды.

трубчатые: большинство съедобных, среди которых белый гриб, подберезовик, подосиновик, моховик активно используют грибницы в процессах своей жизнедеятельности;
сумчатые: разновидности трюфельных иногда прибегают к формированию микоризы;
пластинчатые: грузди, зонтики, рядовки и др. нередко вступают в симбиоз с корнями растений.

Гифы грибов оплетают корни и образуют своеобразный чехол. Он защищает их от влияния патогенных микроорганизмов и разнообразных вредных веществ.

У некоторых разновидностей проявляется способность к выделению веществ, по действию напоминающих антибиотики.

Примеры использования микоризы можно найти в лесотехническом и сельском хозяйстве. Стандартный прием — внесение грибного мицелия в смесь для высадки, посевной и посадочный материал.

Особенно благоприятно сказывается присутствие такого субстрата на посадке дуба в степных районах, который «голыми» корнями не может получить достаточно питательных элементов. У дерева, корни которого сформировали микоризу, заметно возрастает концентрация хлорофилла в листьях, а фотосинтез становится более активным.

https://youtube.com/watch?v=gxU2zNlLGPA

Способность грибов вступать в тесный симбиоз с другими организмами поистине уникальна. Ярче всего проявляется симбиоз грибов с корнями деревьев и других растений, результатом которого является микориза (в переводе с греческого – «грибокорень»). К слову, по этому же принципу паразитируют на древесных корнях и орхидеи. Не менее интересен симбиоз грибов и с различными видами насекомых: муравьями-листорезами, термитами, жуками-короедами и пилильщиками, осами и мухами.Группа грибов-симбионтов возникла в результате паразитизма, только такие грибы не губят своего хозяина, а вступают с ним в своеобразное «сотрудничество». От этого содружества выигрывает и гриб, и растение-хозяин.Ниже описано, в чем проявляется симбиоз грибов, и с какими организмами эти плодовые тела «сотрудничают» чаще всего.

Комменсализм

Комменсализм – это фактически одностороннее использование одним видом другого, без оказания на него вредного воздействия. Может осуществляться в нескольких формах, но основных две:

Квартирантство (синойкия), то есть предоставление другому виду убежища. Примеры симбиоза в природе в этой форме очень многочисленны. В частности, самка камчатского карепрокта откладывает икру под панцирь краба, а пресноводный горчак — в мантийную полость двустворчатого моллюска – беззубки.
Нахлебничество, или эпикойкия. Один вид (комменсал) прикрепляется к другому (хозяину) либо живет возле него, питаясь остатками его пищи, а иногда и передвигаясь с его помощью. Нахлебничество характеризуют как один из путей перехода в паразитизм. На фото акулы и лоцманы, которые зачастую следуют за ними целыми стаями и питаются остатками.

Все остальные в какой-то мере являются модификациями этих двух форм. Например, энтойкия, при которой один вид обитает в теле другого. Наблюдается это у рыбок карапус, которые используют в качестве жилища клоаку голотурий (вид иглокожих), но питаются за ее пределами различными мелкими рачками. Или эпибиоз (одни виды живут на поверхности у других). В частности, усоногие рачки хорошо себя чувствуют на горбатых китах, абсолютно им не мешая.

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

Эпифиты развиваются на поверхности древесных стволов и ветвей, используя их только как место поселения. Благодаря этому они избавлены от конкуренции за свет и питательные компоненты со стороны растений, живущих на поверхности почвы. В отличие от паразитов, эпифиты не вступают в прямой физиологический контакт с растением-субстратом. Они питаются за счет отмирающих тканей и выделений растения-хозяина или за счет фотосинтеза, а влагу получают из воздуха и осадков. Часто их корни образуют микоризу с грибами.

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.

Сапрофитные грибы Лиана

Лишайники: в чем проявляется симбиоз грибов и водорослей

На фото Лишайник

Другим примером симбиоза низших грибов с организмами других видов являются лишайники, которые представляют собой союз грибов (в основном аскомицетов) с микроскопическими водорослями. В чем же проявляется симбиоз грибов и водорослей, и как происходит такое «сотрудничество»?

До середины XIX века считалось, что лишайники являются отдельными организмами, но в 1867 году русские ученые-ботаники А. С. Фаминцын и О. В. Баранецкий установили, что лишайники — не отдельные организмы, а содружество грибов и водорослей. От этого союза выигрывают оба симбионта. Водоросли с помощью хлорофилла синтезируют органические вещества (сахара), которыми питается и грибница, а грибница снабжает водоросли водой и минеральными веществами, которые она высасывает из субстрата, а также защищает их от высыхания.

Благодаря симбиозу гриба и водоросли лишайники живут в таких местах, где не могут отдельно существовать ни грибы, ни водоросли. Они заселяют знойные пустыни, высокогорные районы и суровые северные регионы.

Лишайники являются еще более загадочными созданиями природы, чем грибы. В них меняются все функции, которые присущи отдельно живущим грибам и водорослям. Все процессы жизнедеятельности в них протекают очень медленно, они медленно растут (от 0,0004 до нескольких мм в год), и так же медленно старятся. Эти необычные создания отличаются очень большой продолжительностью жизни — ученые предполагают, это возраст одного из лишайников в Антарктиде превышает 10 тысяч лет, а возраст самых обычных лишайников, которые встречаются везде, не менее 50-100 лет.

Лишайники до сих пор продолжают удивлять ученых. В них обнаружены вещества, которых больше нет в природе и которые стали известны людям только благодаря лишайникам (некоторые органические кислоты и спирты, углеводы, антибиотики и др.). В состав лишайников, образованных симбиозом грибов и водорослей, также входят дубильные вещества, пектины, аминокислоты, ферменты, витамины и многие другие соединения. Они накапливают различные металлы. Из более 300 соединений, содержащихся в лишайниках, не менее 80 из них нигде больше в живом мире Земли не встречаются. Каждый год ученые находят в них все новые вещества, не встречающиеся больше ни в каких других живых организмах. В настоящее время уже известно более 20 тысяч видов лишайников, и ежегодно ученые открывают еще по несколько десятков новых видов этих организмов.

Из этого примера видно, что симбиоз не всегда является простым сожительством, а иногда рождает новые свойства, которых не было ни у одного из симбионтов в отдельности.

В природе таких симбиозов великое множество. При таком содружестве выигрывают оба симбионта.

Установлено, что стремление к объединению больше всего развито у грибов.

Польза симбиоза

Микориза является средством связи между растениями. Когда в окружающей среде появляется что-то, способное навредить растению, грибница посредством химический соединений «рассылает» информацию об этом другим грибам, и они встречают вредителя уже подготовленными. В некотором роде это напоминает передачу информации по нервной системе человека. Любой лес является гигантской информационной сетью.

Польза симбиоза заключается в следующем:

Симбиоз помогает тем, что повышает адаптацию (особенно к неблагоприятным для условиям) организма к окружающей среде.
С его помощью удастся увеличить урожай культурных растений.
Благодаря симбиозу могут формироваться новые группы организмов (например, лишайники).

Способы размножения и жизненный цикл

Лишайники устойчивы к отсутствию воды

В лишайнике способностью размножаться наделены оба компонента. Грибной воспроизводится вегетативно – частями таллома или с помощью спор. Отростки тела отрываются от слоевища и перемещаются животными, людьми или ветром. Так же распространяются споры.

Второй компонент делится вегетативно. Симбиотический комплекс улучшает способность к размножению. А некоторые виды практически не существуют вне пределов лишайника.

Ирина Селютина (Биолог):

Лишайники размножаются либо спорами, которые образует микобионт половым или бесполым способом, либо вегетативно.

При половом размножении на слоевищах лишайников в результате полового процесса образуются половые спороношения в виде плодовых тел (апотеции, у лишайников известныперитеции, гастеротеции).

Помимо спор, образующихся во время полового процесса, для лишайников присущи и бесполые спороношения – конидии, пикноконидии и стилоспоры, возникающие экзогенно на поверхности конидиеносцев.

При вегетативном размножении обычно идет отделение кусочков слоевища, которые могут быть оторваны порывами ветра или соредиями (микроскопически мелкими клубочками, состоящими из одной или нескольких клеток водоросли, окруженных гифами гриба) или изидиями (маленькими выростами на верхней поверхности слоевища).

Растут организмы медленно. Образует прирост за год от 0,25 до 10 мм. Зато они нетребовательны к условиям среды:

растут на скалах, земле, стволах и ветках деревьев, на неорганике: стекле, металле;
выдерживают обезвоживание.

Устойчивые к температурам от -47 до 80℃, 200 видов обитает в Антарктике. Около двух недель смогли прожить вне земной атмосферы. Лишайники являются индикаторами чистоты окружающей среды – в местах с сильным загрязнением они не встречаются.