БИОЛОГИЯ Том 1 - руководство по общей биологии - 2004

7. АВТОТРОФНОЕ ПИТАНИЕ

7.10. Минеральное питание растений и животных

7.10.2. Особые способы получения незаменимых элементов

Насекомоядные растения

Насекомоядные, или плотоядные, растения представляют собой зеленые растения, специально адаптированные для ловли и переваривания небольших животных, в частности насекомых. Таким образом они дополняют свое нормальное автотрофное питание (фотосинтез) одной из форм гетеротрофного питания. Обычно такие растения обитают в обедненных азотом местах, а животных используют как дополнительный источник азота. Привлекая насекомых окраской, запахом или сладкими выделениями, растения ловят их тем или иным способом, а затем высвобождают в ловушку ферменты, которые переваривают пойманную жертву. Образующиеся в результате такого внеклеточного пищеварения продукты, в основном аминокислоты, всасываются и усваиваются.

Некоторые растения имеют весьма сложно устроенные ловушки. Это, например, такие растения как венерина мухоловка (Dionaea muscipula), наперстянка (Nepenthes) и росянки (Drosera). Росянка — один из редких представителей подобных растений, произрастающих в Британии, поскольку большинство из них обитает в тропиках или субтропиках. Они были обнаружены во влажных степях и болотах, по большей части на кислых почвах, с дефицитом минеральных веществ. Изучение деталей устройства различных ловушек выходит за рамки этой книги.

Микориза

Микориза — это мутуалистическая (симбиотическая) ассоциация между грибом и корнями растения. По всей видимости, абсолютное большинство наземных растений вступают в подобные взаимоотношения с почвенными грибами, что имеет большое значение, поскольку в результате в корни растений попадают и многие минеральные элементы и энергия. От растений грибы получают органические питательные вещества, в основном углеводы и витамины, а взамен растения через корни получают минеральные соли (в основном фосфаты, нитраты, соли аммония и калия) и воду. Как правило, заражаются только молодые корни, при этом рост корневых волосков или прекращается, или очень сильно замедляется. Сеть грибных гиф, простирающаяся в окружающей растение почве, захватывает значительно большую площадь, чем корневая система даже с развитыми корневыми волосками. Высказывается предположение, что растения одного и того же или даже разных видов могут быть связаны друг с другом через микоризы. Эта концепция способна радикально изменить наши представления о природных экосистемах.

Микоризы бывают двух типов — экто- и эндотрофные. Эктотрофная микориза образует вокруг корня оболочку и проникает в воздушные пространства между клетками кожицы, не проникая, однако, внутрь клеток. Так формируется обширная межклеточная сеть. Ее образуют грибы, относящиеся к разряду съедобных грибов; найти ее можно в основном у лесных растений, таких как хвойные, бук, дуб и многие другие. Плодовые тела, собственно те грибы, которые мы собираем, часто можно видеть около этих деревьев.

Эндотрофная микориза встречается практически у всех других растений. Как и эктотрофная микориза, она образует межклеточную сеть, распространяющуюся также и в почве, однако в данном случае грибы проникают внутрь клеток (хотя фактически плазматическая мембрана клеток корня остается неповрежденной).

Дальнейшее изучение строения и функций микориз позволит применять полученные знания в сельском и лесном хозяйстве и при проведении мелиоративных работ.

Корневые клубеньки

Фиксация азота корневыми клубеньками бобовых растений обсуждается в гл. 13. В клубеньках обитают бактерии, которые стимулируют рост и деление паренхимных клеток корня, в результате чего на корнях образуются вздутия, или клубеньки.