Simbioza u biljnom svijetu. Bakterije, gljive, alge i protozoe imaju mnogo toga zajedničkog, što je još jedan dokaz evolucije.Simbioza gljive i jednoćelijske alge

Kira Stoletova

Najtajanstvenija simbioza gljiva i algi je klasa lišajeva. Organizam koji se sastoji od dvije komponente proučava nauka koja se zove lihenologija. Naučnici do sada nisu uspjeli utvrditi prirodu njihovog pojavljivanja, a do njih se dolazi u laboratorijskim uslovima s velikim poteškoćama.

Sastav tijela

Ranije se smatralo da simbioza gljiva i algi u lišajevima predstavlja obostrano koristan način koegzistencije dvaju organizama:

• gljive primaju ugljikohidrate proizvedene drugom komponentom;
• alge trebaju minerale i pokrivač kako bi ih zaštitile od suše.

Danas je unija predstavljena drugačije: spore gljivice biraju medicinsku sestru, ali ona se može oduprijeti spoju. Glavno pravilo u simbiozi je obostrano korisno stanje. Lišaj će se pojaviti ako obje komponente imaju poteškoća u životu: nedostaju im prehrana, svjetlost i temperatura. Povoljni faktori ih ne tjeraju da se ujedine.

Gljive koje stupaju u interakciju ponašaju se drugačije s algama. Formira hife sa svim dostupnim vrstama, ali neke od njih se jednostavno jedu. Sinteza se pojavljuje samo kod sličnih klasa. U suživotu oba organizma mijenjaju svoju strukturu i izgled.

Struktura tijela

Strukturno, lišaj se sastoji od dvije komponente: gljivičnih hifa s algama utkanim u njih. Ako je preplet jednoličan, naziva se homeomernim, a ako samo u gornjoj kugli, naziva se heteromernim. Ovo je takozvani talus.

Tijelo organizma naziva se talus. Na osnovu izgleda razlikuju se sljedeće vrste:

• skala;
• lisnato;
• bushy.

Prvi izgledaju kao tanka kora, čvrsto srasla s površinom. Lisnate su podržane snopovima hifa. Žbunaste izgledaju kao visi grm ili brada.

Boja može biti siva, smeđa, zelenkasta, žuta ili crna. Koncentracija je regulirana specifičnim bojama, sadržajem željeza i kiselinama u okolišu.

Metode reprodukcije i životni ciklus

U lišajevima su obje komponente obdarene sposobnošću reprodukcije. Gljiva se razmnožava vegetativno - dijelovima talusa ili uz pomoć spora. Nastavci tijela se otkidaju od tijela i pomiču životinje, ljudi ili vjetar. Kontroverze se takođe šire.

Druga komponenta je podijeljena vegetativno. Simbiotski kompleks poboljšava sposobnost reprodukcije. A neke vrste praktički ne postoje izvan lišaja.

Organizmi rastu sporo. Formira povećanje godišnje od 0,25 do 36 mm. Ali oni su nezahtjevni prema uvjetima okoline:

• rastu na stijenama, tlu, stablima i granama, na neorganskim tvarima: staklu, metalu;
• izdržati dehidraciju.

Otporan na temperature od -47 do 80℃, 200 vrsta živi na Antarktiku. Bili su u stanju da žive van zemljine atmosfere oko dve nedelje.

Uloga lišajeva

Postoji oko 20 hiljada vrsta. Simbiont čini distributivnu mrežu širom svijeta. Organizmi su posebno važni u tundri i šumskim područjima.

Pokušaji da se lišaj podijeli na gljivu i algu pravljeni su već duže vrijeme, ali su najčešće završavali neuspjehom: čak i ako su se pridržavali uvjeta steriliteta, nije uvijek bilo sigurno da je nastala kultura simbiont lišaja, a ne unutrašnji parazit lišajeva. Osim toga, eksperimenti se obično ne mogu ponoviti, ali ponovljivost je jedan od glavnih zahtjeva za eksperiment. No, sredinom 20. stoljeća razvijena je standardna metoda i izolovano je nekoliko desetina lišajevih gljiva (mikobionta) i lišajevih algi (fotobionta). Velike zasluge za ovaj rad pripadaju američkom naučniku V. Akhmadzhyanu.

Dakle, izolirani simbionti lišaja nastanili su se u laboratorijima, u sterilnim epruvetama i tikvicama s hranjivom podlogom. Imajući na raspolaganju čiste kulture lišajeva partnera, naučnici su se odlučili na najhrabriji korak - sintezu lišajeva u laboratoriji. Prvi uspjeh u ovoj oblasti pripada E. Thomasu, koji je 1939. godine u Švicarskoj od miko- i fotobionta dobio kapilaru lišaja Cladonia sa jasno vidljivim plodnim tijelima. Za razliku od prethodnih istraživača, Thomas je sintezu izvodio u sterilnim uvjetima, što ulijeva povjerenje u njegov rezultat. Nažalost, njegovi pokušaji da ponovi sintezu u 800 drugih eksperimenata su propali.

Omiljeni predmet istraživanja V. Akhmadzhyana, koji mu je donio svjetsku slavu u području sinteze lišajeva, je češalj Cladonia. Ovaj lišaj je rasprostranjen u Sjevernoj Americi i dobio je zajednički naziv "britanski vojnici": njegova svijetlocrvena plodna tijela podsjećaju na grimizne uniforme engleskih vojnika tokom rata sjevernoameričkih kolonija za nezavisnost. Male grudice izolovanog mikobionta Cladonia crestata pomiješane su s fotobiontom ekstrahiranim iz istog lišaja. Smjesa je stavljena na uske ploče liskuna, natopljena mineralnom hranjivom otopinom i fiksirana u zatvorenim tikvicama. Unutar tikvica održavani su strogo kontrolirani uvjeti vlažnosti, temperature i svjetlosti. Važan uslov eksperimenta bila je minimalna količina nutrijenata u podlozi. Kako su se lišajevi partneri ponašali u neposrednoj blizini? Stanice algi su lučile posebnu tvar koja je na njih "zalijepila" hife gljivica, a hife su odmah počele aktivno preplitati zelene stanice. Grupe ćelija algi držane su zajedno grananjem hifa u primarne ljuske. Sljedeća faza bio je daljnji razvoj zadebljanih hifa na vrhu ljuski i njihovo oslobađanje izvanćelijskog materijala, a kao rezultat toga, formiranje gornjeg sloja kore. I kasnije su se sloj algi i jezgra razlikovali, baš kao u talusu prirodnog lišaja. Ovi eksperimenti su ponovljeni mnogo puta u Akhmadzhyanovom laboratoriju i svaki put su doveli do pojave primarnog talusa lišaja.

40-ih godina 20. vijeka njemački naučnik F. Tobler otkrio je da je za klijanje spora Xanthoria wallae potrebno dodavanje stimulativnih supstanci: ekstrakta kore drveta, algi, plodova šljive, nekih vitamina ili drugih jedinjenja. Pretpostavlja se da u prirodi klijavost nekih gljiva stimulišu supstance koje dolaze iz algi.

Važno je napomenuti da za ostvarivanje simbiotske veze oba partnera moraju dobiti umjerenu ili čak oskudnu ishranu, ograničenu vlažnost i osvjetljenje. Optimalni uslovi za postojanje gljiva i algi ne stimulišu njihovo ponovno ujedinjenje. Štoviše, postoje slučajevi kada je obilna ishrana (na primjer, umjetnim gnojivom) dovela do brzog rasta algi u talusu, prekida veze između simbionta i smrti lišajeva.

Ako pod mikroskopom pregledamo dijelove steljke lišajeva, možemo vidjeti da je najčešće alga jednostavno uz hife gljiva. Ponekad su hife usko pritisnute uz ćelije algi. Konačno, gljivične hife ili njihove grane mogu prodrijeti manje ili više duboko u alge. Ove projekcije se nazivaju haustorije.

Koegzistencija također ostavlja otisak na strukturu oba simbionta lišaja. Dakle, ako slobodno živeće modrozelene alge iz rodova Nostoc, Scytonema i drugih formiraju dugačke, ponekad razgranate filamente, tada se u istim algama u simbiozi ili uvijaju u guste kuglice ili skraćuju na pojedinačne ćelije. Osim toga, uočene su razlike u veličini i rasporedu ćelijskih struktura kod slobodnoživućih i liheniziranih plavo-zelenih algi. Zelene alge se također mijenjaju u simbiotskom stanju. To se prvenstveno odnosi na njihovu reprodukciju. Mnoge zelene alge, koje žive "u slobodi", razmnožavaju se mobilnim stanicama tankih stijenki - zoosporama. Zoospore se obično ne formiraju u talusu. Umjesto toga, pojavljuju se aplanospore - relativno male ćelije sa debelim zidovima, dobro prilagođene suvim uslovima. Od staničnih struktura zelenih fotobionta, membrana je podvrgnuta najvećim promjenama. Tanja je od one iste alge "u divljini" i ima niz biohemijskih razlika. Vrlo često se unutar simbiotskih ćelija uočavaju zrna nalik masti, koja nestaju nakon što se alge uklone iz talusa. Govoreći o razlozima ovih razlika, možemo pretpostaviti da su one povezane sa nekom vrstom hemijskog dejstva gljivičnog suseda algi. Sam mikobiont je također pod utjecajem svog partnera alge. Guste grude izoliranih mikobionata, koje se sastoje od blisko isprepletenih hifa, uopće ne liče na lihenizirane gljive. Unutrašnja struktura hifa je također različita. Ćelijski zidovi hifa u simbiotskom stanju su mnogo tanji.

Dakle, život u simbiozi potiče alge i gljive da mijenjaju svoj vanjski izgled i unutrašnju strukturu.

Šta sugrađani imaju jedni od drugih, kakve koristi imaju zajednički život? Alga opskrbljuje gljivu, svog susjeda u simbiozi lišajeva, ugljikohidratima dobijenim tokom procesa fotosinteze. Alga, nakon što je sintetizirala jedan ili drugi ugljikohidrat, brzo i gotovo u potpunosti ga daje svom "pratiocu" gljiva. Gljiva ne prima samo ugljikohidrate iz algi. Ako plavo-zeleni fotobiont fiksira atmosferski dušik, dolazi do brzog i postojanog odljeva rezultirajućeg amonijaka do gljivičnog susjeda algi. Alge, očigledno, jednostavno dobijaju priliku da se šire širom Zemlje. Prema D. Smithu, "najčešća alga u lišajevima, Trebuxia, vrlo rijetko živi izvan lišajeva. Unutar lišajeva je možda raširenija od bilo kojeg roda slobodnoživućih algi. Cijena za zauzimanje ove niše je snabdijevanje gljiva domaćin sa ugljikohidratima.”

Prilikom korištenja materijala stranice potrebno je postaviti aktivne linkove na ovu stranicu, vidljive korisnicima i robotima za pretraživanje.

Na pitanje ko zna koga su naučnici smatrali misterijom lišajeva? dao autor neuropatolog najbolji odgovor je Lišajevi su neobične biljke. Nemaju jasno definisane listove i stabljike, raspršuju se pomoću spora. Dugo vremena naučnici nisu mogli razotkriti misteriju lišaja - "biljke sfinge", kako ju je nazvao K. A. Timiryazev. Konačno, bilo je moguće utvrditi da lišajevi uopšte nisu samostalni organizmi, već... kombinacija gljiva i algi! Djelujući blagotvorno jedna na drugu, ove dvije biljke su se tako potpuno spojile da je nastao jedinstveni organizam. Neki naučnici su čak odbili da poveruju u tako neverovatnu činjenicu. Ali njihovim sumnjama je došao kraj kada je bilo moguće izvršiti “vještačku sintezu” lišaja iz njegovih sastavnih gljiva i algi.Pogodnosti koje gljiva ima od kohabitacije s algama su očigledne. Alga hrani sebe i svoje sustanovnike organskim tvarima koje sintetizira uz pomoć životvornih sunčevih zraka iz ugljičnog dioksida apsorbiranog iz zraka ili vode.Gljive alge opskrbljuju mineralnim solima. Osim toga, prodirući hifama i isprepletenim algama u mjesta njihovog rasta, pomažu im da ostanu na tvrdoj površini tla, kore drveća, stijena i štite ih od hladnoće i suše. Zbog toga su lišajevi toliko žilavi, lako podnose i vrelinu i mraz.Takva kohabitacija različitih organizama, zasnovana na obostranoj koristi, često se sreće u prirodi. To se zvalo simbioza.

Odgovor od Marina Karpukhina (Masko)[guru]
Imaju li tajnu?

Odgovor od Rustic[guru]
Lišajeve je prvi opisao Teofrast u 3. veku. BC e. Poznavao ih je samo dvije vrste - usnea i rochella. C. Linnaeus je u 18. vijeku opisao 80 lišajeva koje je smatrao mahovinama. Lišajeve je kao posebnu grupu biljaka izdvojio švedski naučnik E. Acharius u 19. veku, koji je utemeljio novi pravac u botanici - lihenologiju, odnosno nauku o lišajevima. 2Dvojnu prirodu lišajeva otkrio je 1867. S. Schwender. Do danas su lihenolozi otkrili 25.000 hiljada vrsta ovih biljaka, koje karakterizira izuzetno spor rast i nevjerovatna sposobnost preživljavanja u najtežim uvjetima. Lišajevi su kopnene biljke, a rasprostranjeni su na kopnu svuda, od vrućih tropskih pustinja, gdje morate podnijeti vrućinu od 60 stepeni, do golih arktičkih i antarktičkih pustinja, gdje morate izdržati mrazeve od 50 stepeni (usput, do 350 vrsta nalazi se u lišajevima na Antarktiku). Porijeklo lišajeva je skriveno u tami misterije. Proces njihovog formiranja nejasno podsjeća na potragu za stanicama algi pomoću hifa gljiva. Naučnici su proveli eksperiment sa gljivom - mikobiontom češlja lišaja Cladonia. Gljivične niti su pohlepno zaplitale sve, uključujući i staklene kuglice, koje su oblikom i veličinom podsjećale na ćelije algi. Ukupno, naučnici su u eksperimentu koristili ćelije iz 13 algi, uključujući i slobodno živeće vrste koje nemaju ništa zajedničko sa gljivama. Cladonia hyphae ih je sve ispreplela Spoljašnja struktura lišajeva.Tijelo lišajeva je predstavljeno steljkom, odnosno talusom. Postoje lisnate i grmolike sorte. Izgled lišajeva je izuzetno raznolik. Mogu ličiti na tanak film koji oblaže kamenje i površinu stijena. Ali tijela u obliku štapića, lišća, žbunja, tornjića, zapetljanih "brada" i fantastičnih patuljastih čaša nisu neuobičajena. Tijelo nekih lišajeva je prošarano bobicama (reproduktivni organi) ili prekriveno sitnim ljuskama (filokladije). Samo tijelo se naziva talus, ili talus na latinskom. Na osnovu strukture talusa razlikuje se nekoliko glavnih tipova morfološke organizacije lišajeva. Ljuske, koje se ponekad nazivaju i rakovi, imaju filmski talus koji čvrsto raste s podlogom i širi se po njegovoj površini. Sve može poslužiti kao podloga: kamenje, stabla drveća, površina bilo koje zgrade, gola površina tla. Listna stena ima složenije organizovane lišajeve. Njihova tijela, jasno podijeljena na unutrašnje slojeve, imaju oblik lisnih ploča koje se šire duž supstrata i pričvršćuju na njega uz pomoć snopova specijaliziranih gljivičnih niti - rizoida ili rizina. Žbunasti lišajevi rastu u obliku stupova, grana, štapića i izduženih vrpci, pričvršćenih za podlogu samo pri dnu. Niti gljiva čine vanjski (kortikalni) i unutrašnji sloj talusa, pretvarajući se u gustu masu. To su zaštitni slojevi u kojima se nalaze alge. Gljiva štiti biljku od temperaturnih promjena, isušivanja i viška svjetlosti. Općenito, alge u ovoj simbiozi igraju ulogu lišća, a gljive ulogu korijena. Odnosno, biljke se bave fotosintezom i proizvode organsku tvar koju apsorbira gljiva, koja opskrbljuje alge vodom, kisikom i pomaže u apsorpciji minerala. Lišajevi aktivno apsorbiraju metale koji im daju različite boje, služeći kao polazni materijal za sintezu kiselina lišajeva. Potonje su specifične složene tvari koje se ne nalaze nigdje drugdje u prirodi osim u tkivima stene lišaja. Lišajevi se razmnožavaju sporama, poput gljiva, komadićima steljke. Spore mnogih vrsta lišajeva sazrijevaju u posebnim organima, tzv. torbe. Spore formiraju gljivice, a proces njihovog širenja odvija se tako da se dalje raspršuju zajedno sa stanicama algi. Nakon klijanja spora, hife gljiva odmah zapliću alge tako da se simbioza ponovo obnavlja,

simbioza - To je dugotrajna kohabitacija organizama dvije ili više različitih vrsta biljaka ili životinja, kada su njihovi međusobni odnosi vrlo bliski i obično obostrano korisni. Simbioza ovim organizmima obezbjeđuje bolju ishranu. Zahvaljujući simbiozi, organizmi lakše savladavaju štetne efekte okoline.

U tropskim zemljama postoji vrlo zanimljiva biljka - mirmekodija. Ovo je biljka mravinjak. Živi na granama ili deblima drugih biljaka. Donji dio njegove stabljike je jako proširen i izgleda kao veliki luk. Cijela sijalica je prožeta kanalima koji međusobno komuniciraju. U njima se naseljavaju mravi. Ovi kanali nastaju tokom razvoja zadebljane stabljike, a mravi ih ne grizu. Shodno tome, mravi dobijaju gotov dom od biljke. Ali biljka takođe ima koristi od mrava koji žive u njoj. Činjenica je da u tropima ima Mravi sekači lišća. Nanose veliku štetu biljkama. Mravi druge vrste naseljavaju se u mirmekodiji i ratuju sa mravima rezačima listova. Stanovnici mirmekodije ne dozvoljavaju rezačima lista da dosegnu njen vrh i ne dozvoljavaju im da jedu njene nježne listove. Tako biljka životinji pruža dom, a životinja štiti biljku od njenih neprijatelja. Osim mirmekodije, u tropima rastu mnoge druge biljke koje su u suradnji s mravima.

Biljka mravinjak - mirmekodija: 1 - dvije biljke smještene na jednoj grani drveta; 2 - dio stabljike mirmekodije.

Postoje još bliži oblici simbioze između biljaka i životinja. Ovo je, na primjer, simbioza jednoćelijskih algi s amebama, sunčanicama, cilijatima i drugim protozoama. Ove jednoćelijske životinje nose zelene alge, kao što je zooklorela. Zelena tijela u ćelijama najjednostavnijih životinja dugo su se smatrala organelama, odnosno stalnim dijelovima same jednoćelijske životinje, a tek je 1871. poznati ruski botaničar L. S. Tsenkovsky ustanovio da postoji kohabitacija različitih jednostavnih organizama. Kasnije je ovaj fenomen nazvan simbioza.

Zoochlorella, koja živi u tijelu najjednostavnije životinjske amebe, bolje je zaštićena od štetnih vanjskih utjecaja. Tijelo amebe je prozirno, tako da se proces fotosinteze odvija normalno u algi. Životinja prima topljive proizvode fotosinteze (uglavnom ugljikohidrate - šećer) iz algi i hrani se njima. Osim toga, tokom fotosinteze, alge oslobađaju kisik, a životinja ga koristi za disanje. Zauzvrat, životinja algi opskrbljuje dušičnim spojevima potrebnim za njihovu prehranu. Očigledna je obostrana korist za životinje i biljke od simbioze.

Alge u tijelu životinja: 1 - ameba, a - alga zoohlorela, b - jezgro amebe, c - kontraktilna vakuola amebe; 2 - rizom paulinele, a - jezgro rizoma, b - zelene alge, c - pseudopodije rizoma.

Ne samo najjednostavnije jednostanične životinje, već i neke višećelijske životinje prilagodile su se simbiozi s algama. Alge se nalaze u ćelijama hidre, spužvi, crva, bodljokožaca i mekušaca. Za neke životinje je simbioza s algama postala toliko neophodna njihov Organizam se ne može normalno razvijati ako u njegovim ćelijama nema algi.

Iznad - simbioza u životu nižih biljaka. Lišajevi: 1 - kladonija; 2 - parmelija; 3 - ksaiatorium; 4 - lanci i sferične ćelije algi, vidljive kroz mikroskop u presjeku talusa različitih lišajeva. Ispod - biljke iz porodice orhideja: 1 - epifitske tropske orhideje sa zračnim (a) i trakastim (b) korijenjem; 2 - kopnena orhideja umjerenog pojasa - Ženska papuča.

Simbioza je posebno zanimljiva kada su oba učesnika biljke. Možda najupečatljiviji primjer simbioze dvaju biljnih organizama je lišaj. Svi percipiraju lišajeve kao jedan organizam. U stvari, sastoji se od gljive i algi. Zasnovan je na isprepletenim hifama (nitima) gljive. Na površini lišaja ove su hife čvrsto isprepletene, a alge se gnijezde među hifama u labavom sloju ispod površine. Najčešće su to jednoćelijske zelene alge. Manje su česti lišajevi sa višećelijskim plavo-zelenim algama. Ćelije algi su isprepletene gljivičnim hifama. Ponekad se na hifama formiraju odojke i prodiru u ćelije algi. Kohabitacija je korisna i za gljive i za alge. Gljiva algama opskrbljuje vodu s otopljenim mineralnim solima, a od algi prima organske spojeve proizvedene tokom fotosinteze, uglavnom ugljikohidrate.

Simbioza toliko dobro pomaže lišajevima u borbi za egzistenciju da se mogu nastaniti na pjeskovitom tlu, na golim, neplodnim stijenama, na staklu, na limovima, odnosno tamo gdje nijedna druga biljka ne može postojati. Lišajevi se nalaze na krajnjem sjeveru, u visokim planinama, u pustinjama - sve dok ima svjetlosti: bez svjetla, alge u lišajevima ne mogu apsorbirati ugljični dioksid i umiru. Gljive i alge žive tako blisko zajedno u lišajevima, toliko su jedan organizam da se čak i najčešće razmnožavaju zajedno.

Dugo vremena, lišajevi su pogrešno smatrani običnim biljkama i klasifikovani su kao mahovine. Zelene ćelije u lišajevima pogrešno su zamenjene zrncima hlorofila zelene biljke. Tek 1867. godine ovo gledište poljuljano je istraživanjem ruskih naučnika A. S. Famintsyn i O. V. Baranetsky. Bili su u stanju da izoluju zelene ćelije iz ksantorijumskog lišaja i utvrde da ne samo da mogu da žive izvan tela lišaja, već i da se razmnožavaju deobom i sporama. Shodno tome, ćelije zelenog lišaja su nezavisne alge.

Svi znaju, na primjer, da vrganje treba tražiti tamo gdje rastu jasike, a vrganje - u brezovim šumama. Ispostavilo se da klobuk pečurke rastu u blizini određenih stabala s razlogom. Te “pečurke” koje skupljamo u šumi samo su njihova plodna tijela. Tijelo same gljive - micelij ili micelij - živi pod zemljom i sastoji se od hifa nalik na niti koje prodiru u tlo (vidi članak "Gljive"). Od površine tla protežu se do vrhova korijena drveća. Pod mikroskopom se može vidjeti kako hife, poput filca, prepliću vrh korijena.Simbioza gljive s korijenjem viših biljaka naziva se mikoriza(prevedeno s grčkog - "korijen gljive").

Velika većina drveća na našim geografskim širinama i mnogo zeljastih biljaka (uključujući pšenicu) formiraju mikorizu sa gljivama. Naučnici su otkrili da je normalan rast mnogih stabala nemoguć bez sudjelovanja gljiva, iako postoje stabla koja se mogu razviti i bez njih, na primjer, breza i lipa. Simbioza gljive sa višom biljkom postojala je u zoru kopnene flore. Prve više biljke - psilotaceae - već su imale podzemne organe usko povezane s gljivičnim hifama. Najčešće, gljiva samo prepliće korijen sa svojim hifama i formira ovojnicu, poput vanjskog tkiva korijena. Manje uobičajeni su oblici simbioze, kada se gljiva naseli u samim ćelijama korijena. Ova simbioza je posebno izražena kod orhideja, koje se uglavnom ne mogu razviti bez sudjelovanja gljive.

Može se pretpostaviti da gljiva za svoju ishranu koristi ugljikohidrate (šećer) koje luči korijenje, a viša biljka od gljive prima produkte razgradnje dušičnih organskih tvari u tlu. Sam korijen drveta ne može dobiti ove proizvode. Pretpostavlja se i da gljive proizvode tvari slične vitaminima koje pospješuju rast viših biljaka. Osim toga, nema sumnje da pokrivač gljiva, koji obavija korijen drveta i ima brojne grane u zemljištu, uvelike povećava površinu korijenskog sistema koji upija vodu, što je vrlo važno u životu biljke.

Simbiozu gljive i više biljke treba uzeti u obzir u mnogim praktičnim aktivnostima. Tako, na primjer, prilikom sadnje šuma, prilikom postavljanja zaštitnih pojaseva, neophodno je “zaraziti” tlo gljivama koje ulaze u simbiozu sa vrstama drveća koje se sadi.

Od velike je praktične važnosti simbioza bakterija koje asimiliraju dušik sa višim biljkama iz porodice mahunarki (pasulj, grašak, pasulj, lucerna i mnoge druge). Na korijenu biljke mahunarke obično se pojavljuju zadebljanja - kvržice, čije stanice sadrže bakterije koje obogaćuju biljku, a zatim i tlo dušikom (pogledajte članak „Kako djeluje i hrani se zelena biljka“).

U prethodnom poglavlju smo učili o odnosu između biljaka i mikroba, koji je koristan za obje strane i naziva se simbioza. Pogledajmo bliže neke aspekte ovog sindikata.

Mahunarke mogu proizvesti šećere fotosintezom, ali nisu u stanju da asimiliraju atmosferski dušik. Nodule bakterije se, naprotiv, dobro nose s ovim zadatkom, ali ne mogu sintetizirati šećere jer nemaju klorofil. Ali kada se ova dva organizma ujedine i razmijene proizvode koje proizvode, njihov život je osiguran.

Korijenje johe također sadrži kvržice u kojima žive mikrobi koji apsorbiraju dušik iz zraka. Ovo je također primjer simbioze, kao kod mahunarki.

Izuzetno zanimljive biljke su lišajevi. U polarnoj tundri ovo je gotovo jedina hrana biljojeda. Zanimljive su jer predstavljaju kombinacije gljiva i algi: među gljivičnim stanicama žive manje ćelije zelenih ili modrozelenih algi.

Tijelo jednog ili drugog lišaja obično sadrži jednu trajnu vrstu algi. Istina, neki lišajevi koji rastu u alpskom pojasu imaju dvije vrste algi koje pripadaju potpuno različitim grupama (jedna vrsta je zelena, druga je modrozelene alge), a ovdje već nailazimo na trostruku simbiozu: gljiva + zelena alga + plavo- zelene alge. U ovom slučaju modrozelene alge igraju posebnu ulogu, jer fotosintezom osiguravaju ishranu ugljikom ostatku sustava i apsorbiraju dušik iz atmosfere.

Lihenolozi (lihenologija - nauka o lišajevima) uspjeli su izolirati oba partnera od lišajeva - i gljive i alge - i uzgajati ih odvojeno u čistim kulturama. Iz takvih čistih kultura izveli su obrnutu "sintezu" ovih organizama u lišajeve, što je shematski prikazano na slici.

Koristeći radioaktivni ugljik 14 C, dokazano je da alge daju ugljikohidratnu hranu za lišajeve. Potonji vežu ugljični dioksid tokom fotosinteze, proizvode šećere iz ugljičnog dioksida i vode i transportuju ih do gljivičnih stanica. U jednom od eksperimenata je utvrđeno da je već 45 minuta nakon dolaska radioaktivnog ugljika u ćelije gljivica pronađeno 60% ugljika koji je prošao proces fotosinteze.

Švedski istraživač K. Mosbach sa Univerziteta u Lundu opisuje brzinu sinteze relativno složene žiroforne kiseline od strane lišajeva. U roku od jedne minute nakon dolaska radioaktivnog ugljičnog dioksida, u njegovom sastavu je pronađen ugljik 14 C. To se može objasniti činjenicom da su radioaktivni ugljik prvo apsorbirale stanice algi, a zatim se, tokom reakcija fotosinteze, uključio u sastav šećera. molekule. Molekule šećera su prenete u gljivične ćelije lišajeva i tamo su se pod uticajem enzima prvo razlagale na jednostavnija jedinjenja sa dvoatomskim ugljenikom, a zatim je od njih, uz pomoć drugih enzima, nastala žiroforna kiselina koja sadrži 24 atoma ugljika u njegovoj molekuli. Cijeli put radioaktivnih atoma ugljika može se pojednostaviti na sljedeći način:

Biohemičar bi provodio složene procese fotosinteze, razgradnje i ponovne sinteze kroz mnoge faze i koristio najmanje 10 enzima za izvođenje pojedinačnih kemijskih reakcija. Ali u ćelijama mikroorganizama sve se ove operacije izvode za manje od jedne minute; nakon jednog minuta, prvi proizvodi - molekule žiroforne kiseline - su spremni. Kako je primitivna i nesavršena automatska transportna traka u našim fabrikama u poređenju sa „proizvodnjom“ ove supstance u prirodi! Istovremeno, ne smijemo zaboraviti da se u isto vrijeme iu istim ćelijama odvijaju stotine drugih hemijskih reakcija u savršenom skladu!

Alge u lišajevima sposobne su da izvrše proces fotosinteze na vanjskoj temperaturi od -5°C, au nekim slučajevima i na temperaturi od -24°C.

Kako su pokazali eksperimenti lihenologa, alga također snabdijeva svog gljivičnog "partnera" vitaminima, a modrozelene alge također opskrbljuju dušičnom hranom. Gljiva, sa svoje strane, opskrbljuje alge vodenim otopinama mineralnih soli i pruža zaštitu od štetnih utjecaja vanjskog okruženja.

Ipak, čini se da su alge neka vrsta zarobljenika i prisilnog rada za gljive. Prilikom odvajanja partnera jedne od drugih, gljive zahtijevaju "umjetnu" ishranu, dok su zelene i modrozelene alge potpuno neovisni organizmi i same sintetiziraju sva potrebna organska jedinjenja.

Postoji mnogo drugih primjera u prirodi kohabitacije mikroba s drugim organizmima. Hife gljivica žive u tlu na korijenju drveća i prodiru u korijensko tkivo. Gljive su stalni pratioci ovih stabala. Ispostavilo se da je njihov život na korijenu od velike važnosti za vrste drveća. Biljke kroz svoje korijenje oslobađaju ugljikohidrate u tlo koje koriste gljive. Hife također prodiru u korijenje, ali biljka regulira njihovu aktivnost u korijenskom sistemu, a apikalne ćelije hifa ponekad se rastvaraju tvarima sadržanim u izlučevinama korijena. Biljke, pak, koriste tvari koje se nalaze u hifama, pa tako gljive u određenoj mjeri doprinose njihovoj ishrani. Ova kohabitacija gljiva sa biljkama naziva se mikoriza. Ova veza je dobro poznata beračima gljiva koji sakupljaju plodna tijela mikoriznih gljiva - vrganja, vrganja i lisičarke. Plodna tijela rastu iz micelija (pleksusa hifa smještenih u tlu u bliskom kontaktu s korijenjem drveća). Stoga vrganje najčešće nalazimo ispod hrasta, vrganje pod brezama, a vrganje pod stablima jasike.