Transcript Symbioza drzew i grzybów

Symbioza drzew i grzybów
Co to symbioza?
•
Symbioza – zjawisko ścisłego współżycia przynajmniej dwóch gatunków
organizmów, które przynosi korzyść każdej ze stron (mutualizm) lub jednej, a drugiej
nie szkodzi (komensalizm). Jednak często trudno ustalić dokładny bilans strat i
zysków współżyjących organizmów. W klasycznej teorii symbiozy, zawiera się także
pasożytnictwo. Jest to uzasadnione m.in. dlatego, że w niektórych układach
charakter współżycia może zmieniać się w czasie i jeden z symbiontów może w
pewnych okresach czerpać więcej korzyści, stając się pasożytem i doprowadzając do
upośledzenia lub śmierci drugiego symbionta (organizmu żyjącego w symbiozie z
innym).
Do symbiozy zalicza się również często protokooperację i wtedy wyróżnia się:
mutualizm – symbioza obligatoryjna, związek ścisły i konieczny
protokooperacja – symbioza fakultatywna, związek luźniejszy i niekonieczny, może
być okresowy
Powszechnie spotykanym rodzajem symbiozy jest mikoryza – współżycie korzeni
roślin i grzybów, gdzie grzyb wspomaga pobieranie wody i soli mineralnych stanowiąc
"przedłużenie" systemu korzeniowego rośliny, a sam pobiera substancje odżywcze z
korzenia powstające w drodze fotosyntezy. Innym przykładem jest symbioza bakterii
jelitowych i ich gospodarzy, bakterii wiążących azot atmosferyczny i niektórych roślin
(bobowate, azolla).
Przykłady symbiozy
• Ukwiał oraz pustelnik
– Odwłok pustelnika jest miękki i pozbawiony pancerza, dlatego
wyszukuje on pustą muszlę ślimaka i chowa w niej odwłok. Na tej
muszli osadza się ukwiał. Pustelnik, poruszając się, przenosi ukwiała z
miejsca na miejsce. Dzięki temu ukwiał ma większą możliwość zdobycia
pokarmu, natomiast pustelnikowi zapewnia ochronę przed wrogami.
• bakterie w jelicie grubym u człowieka, bakterie które trawią celulozę
u przeżuwaczy (krowa).
• Współżycie dwóch lub większej liczby gatunków, w którym obie
strony czerpią korzyści nie szkodząc drugiej. W symbiozie mogą być
związki pokarmowe i przestrzenne (synoekia, komensalizm,
mutualizm). Zob. też: ektosymbioza, endosymbioza, aposymbioza.
• Ścisłe związki pomiędzy dwoma różnymi gatunkami utrwalone na
drodze ewolucji.
• Najściślejszy związek mutualistyczny, w którym osobniki są od
siebie uzależnione przez całe życie lub przynajmniej przez jego
większość.
Symbionty – to organizmy,
które występują w interakcji z
korzyścią dla obu stron.
Grzyby wspomagają
pobieranie wody i soli
mineralnych wspierając pracę
systemu korzeniowego rośliny,
a same pobierając substancje
odżywcze z korzenia
powstające w drodze
fotosyntezy. Dla niektórych
gatunków (zarówno grzybów
jak i roślin) ta symbioza jest
konieczna, wtedy określamy
ją mutualizmem.
Koźlarz z brzozą- przykład symbionta
Cenny owoc symbiozy- trufla
Grzyby te uzależnione są od symbiozy z drzewami, ponieważ nie
są w stanie produkować swojego własnego pokarmu. Strzępki
grzybni pokrywają korzenie drzew i pomagają im wchłaniać
substancje mineralne. W zamian za to, drzewo dostarcza
węglowodanów innych pokarmów, które są produktami fotosyntezy.
W skład trufli wchodzi głównie woda proteiny.
Najczęściej rosną w pobliżu korzeni topoli, lipy, dębu i wierzby,
stając się stopniowo pasożytem.
Ich atrakcją jest uwodzący smak aromat, który, podobnie jak ich
kolor, zależy od rodzaju drzewa, przy którym wyrosły. Aromat
odpowiednio zebranych trufli jest tak silny, że są one używane tylko
jako przyprawy, a nie jako oddzielne dania.
O ich kształcie, decyduje natomiast rodzaj ziemi – jeśli jest pulchna,
trufla wyrośnie gładsza, jeśli zbita twarda, trufla będzie guzowata, z
powodu braku miejsca.
Grzyby te są owocami organizmu, tak jak jabłka są owocami jabłoni
i do rozmnażania posiadają zarodniki, podobnie jak jabłka posiadają
pestki. Zarodniki trufli rozprzestrzeniają się dzięki symbiozie z
niektórymi zwierzętami. W Ameryce Północnej są to wiewiórki, które
rozprzestrzeniają je, wykopując z ziemi w taki sam sposób, w jaki
kradną cebulki kwiatów z ogrodów.
Trufle
Mikoryza – jest to występujące powszechnie
zjawisko, polegające na współżyciu korzeni lub
innych organów, a nawet nasion roślin
naczyniowych z grzybami (dotyczy około 85%
gatunków roślin wyższych z całego świata).
Tego typu symbioza daje obu gatunkom
wzajemne korzyści, polegające na obustronnej
wymianie substancji odżywczych – rośliny mają
lepszy dostęp do wody i rozpuszczonych w niej
soli mineralnych , ale także do substancji
regulujących ich wzrost i rozwój, które produkuje
grzyb, ten zaś korzysta z produktu fotosyntezy
roślin - glukozy . Odkrycia mikoryzy dokonał w
roku 1880 polski botanik, Franciszek Kamieński.
Rodzaje mikoryzy
Ze względu na stopień inwazyjności strzępek grzybni do
komórek roślinnych wyróżnić można:
• ektomikoryzę, czyli zewnętrzną, gdy strzępki grzybni
oplatają korzenie roślin tworząc tzw. opilśń (mufkę) i
wnikają do wnętrza wypełniając przestwory komórkowe,
tworząc sieć Hartiga, dzięki czemu mogą przejąć
dotychczasowe funkcje włośników , które w takim
wypadku zanikają;
• endomikoryzę, czyli wewnętrzną, tu strzępki grzybni
wnikają bezpośrednio do tkanek roślinnych , natomiast
włośniki nie zanikają.
• ektendomikoryzę, czyli mieszaną, gdzie strzępki
jednocześnie wnikają do komórek roślinnych i tworzą na
zewnątrz opilśń.
Przykłady mikoryzy
Rozwój wielu gatunków roślin jest całkowicie
zależny od obecności określonego gatunku
grzyba, gdzie brak partnera grzybowego
oznacza śmierć dla rośliny, ale i wiele znanych
gatunków grzybów kapeluszowych dojrzewa
tylko wtedy, gdy grzybnia ma dostęp do korzeni
drzew dlatego przy tego rodzaju symbiozie
mówimy o mutualizmie . Mikoryza jest
powszechnym zjawiskiem w przypadku drzew
leśnych , tu niektóre grzyby wykazują
specjalizację w wyborze partnera, ograniczając
się do określonego gatunku, np.:
Co daje mikoryza roślinie:
• lepsze zaopatrzenie w wodę (większa odporność na suszę)
• wyższą dostępność składników pokarmowych, w tym trudno
przyswajalnych (fosfor, żelazo )
• zwielokrotnienie powierzchni chłonnej systemu korzeniowego i
stymulacja jego wzrostu
• wyższą odporność czynną i bierną na patogeny korzeniowe
(fytoftoroza, fuzarioza i inne)
• lepsze i obfitsze kwitnienie, owocowanie, kondycja, żywy wygląd
• mniejsza wrażliwość na stresy środowiskowe: nieodpowiednie pH,
zasolenie, zalanie, toksyczne związki
Rośliny uprawiane i sadzone przez człowieka są pozbawione swoich
naturalnych sprzymierzeńców. Jednym z nich są grzyby
mikoryzowe, które w naturalny sposób współżyją z korzeniami
roślin. Żywe strzępki grzybni, rozrastając się zwiększają
powierzchnię chłonną korzeni, zdecydowanie poprawiając kondycję
roślin.
Mikoryza z sosną zwyczajną
• W przypadku sosen, jako drzew leśnych, często występuje zjawisko
mikoryzy. W leśnictwie pozytywny wpływ grzybów mikoryzowych na
drzewa wykorzystuje się stosując w szkółkach leśnych preparaty
zawierające strzępki grzybni. Preparat wprowadza się bezpośrednio
do ziemi lub moczy korzenie sadzonki w specjalnym roztworze.
Przykładem pozytywnych efektów takich zabiegów, jest zwiększenie
wytrzymałości na wysokie temperatury sadzonek lub odporności na
niskie temperatury. W technologii francuskiej jako grzyba najczęściej
stosuje się lakówkę dwubarwną P.D. Orton), w technologii polskiej
włośniankę rosistą W przypadku sosen skuteczność zabiegu
mikoryzowania dochodzi do 100%.
W polskich lasach najczęściej obserwuje się związek maślaka
zwyczajnego i sosny zwyczajnej. Także grzyby z rodzaju borowik
wiążą się z sosną, w tym borowik sosnowy. Niejadalny goryczak
żółciowy najczęściej wiąże się z sosnami w borach sosnowych, ale
także w innych lasach iglastych i mieszanych.
Spośród gatunków grzybów występujących w
lasach iglastych, tworzących mikoryzę z sosnami,
wyróżnić można także:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Mleczaj rydz odm. sosnowa– nizinne lasy sosnowe.
Gąska niekształtna – bory sosnowe
Gąska zielonka– bory sosnowe.
Klejówka helwecka– lasy iglaste, najczęściej bory sosnowe na nizinach i w
górach.
Klejówka lepka– lasy iglaste, najczęściej bory sosnowe na nizinach i w
górach.
Maślak limbowy– pod limbami, w położeniach górskich.
Maślak łagodny– pod limbą i wejmutką.
Maślak pstry– lasy iglaste, najczęściej bory sosnowe na piaszczystych
glebach.
Maślak sitarz– bory sosnowe na piaszczystych glebach.
Maślak ziarnisty– lasy iglaste, najczęściej pod sosnami.
Piestrzenica kasztanowata– lasy iglaste, najczęściej zarośla sosnowe na
glebach piaszczystych (gatunek trujący).
Szmaciak gałęzisty – pod sosnami w lasach iglastych.
Maślak zwyczajny i sosna
zwyczajna
(mikoryza nie
występuje u sosen
rosnących na glebach
bogatych w składniki
pokarmowe);
Borowik i sosna
Szmaciak gałęzisty
i sosna zwyczajna
Borowik i buk zwyczajny
Gdzie szukać podgrzybka
brunatnego?
Znajdziemy go pod
bukiem, sosną,
świerkiem.
świerk
Koźlarz i brzoza –
mikoryzują ze sobą
Jeżeli chodzi o rośliny, to np. nasiona
storczykowatych kiełkują tylko w obecności
grzybni . Obecność strzępek grzybni
stwierdzono w nasionach wielu roślin, np.
niecierpków i wrzosu .
Może się zdarzyć, że w symbiozie z grzybem
biorą udział całe rośliny, czego efektem jest
powstanie nowego organizmu, różniącego się
pod względem morfologicznym i biologicznym
od każdego z symbiontów co miało miejsce w
przypadku porostów , gdzie z cudzożywnym
grzybem współżyją nierozerwalnie organizmy
samożywne ( glony lub sinice ).
Opracowała:
Wioleta Niestępska