סימביוזה בעולם הצומח. איחוד שורשים ותפטיר

סימביוזה היא חיים משותפים לטווח ארוך של שני אורגניזמים. סוגים שוניםצמחים או בעלי חיים, כאשר יחסיהם זה עם זה קרובים מאוד ומועילים הדדיים. סימביוזה מספקת לאורגניזמים אלו את ההתמודדות הטובה ביותר תופעות לוואי סביבהובעיקר האוכל הכי טוב. בעל חיים יכול להתקיים יחד עם בעל חיים, בעל חיים עם צמח וצמח עם צמח. מאמר זה מדבר על צורות כאלה של מגורים משותפים שבהם משתתפים צמחים.

נפוץ מאוד במדינות טרופיות צמח מעניין- מירמקודיה. זהו צמח נמלים. הוא חי על ענפים או גזעים של צמחים אחרים. חלק תחתוןהגבעול שלו מורחב מאוד ונראה כמו נורה גדולה. הנורה כולה מחלחלת בערוצים המתקשרים זה עם זה. נמלים חיות בהם. תעלות מופיעות במהלך התפתחות גבעול מעובה, ואינן מכרסמות על ידי נמלים. כתוצאה מכך, הנמלים מקבלות מגורים מוכנים מהצמח. אבל גם הנמלים החיות בו מיטיבות לצמח. נמלים חותכות עלים נמצאות באזורים הטרופיים. הם מביאים נזק גדולצמחים. נמלים ממין אחר מתיישבות במירמקודיה, שנמצאות באיבה עם נמלים חותכות עלים. אורחי myrmecodia אינם מאפשרים לחתכי עלים לראשו ואינם נותנים להם לאכול את העלים הרכים שלו. הצמח מאכסן את בעל החיים, והחי מגן על הצמח מפני אויביו. בנוסף ל-myrmecodia, צמחים רבים אחרים גדלים באזורים הטרופיים שחיים יחד עם נמלים.

ישנן צורות קרובות עוד יותר של מגורים משותפים של צמחים ובעלי חיים. כזו, למשל, היא הסימביוזה של אצות חד-תאיות עם אמבות, חמניות, ריסים ופרוטוזואות אחרות. אצות ירוקות (למשל, zoochlorella) מתיישבות בתאים של בעלי חיים אלה. במשך זמן רבגופים ירוקים בתאי הפרוטוזואה נחשבו לאיברים מסוימים של החיה עצמה, ורק בשנת 1871 קבע הביולוג הרוסי המפורסם L. S. Tsenkovsky כי מדובר במגורים משותפים של פרוטוזואה, שנקראה מאוחר יותר סימביוזה.

Zoochlorella החיים בתא אמבה מוגן טוב יותר מפני שליליות השפעות חיצוניות. לפני שכל בעל חיים אחר יוכל לאכול אותו, עליו להתגבר על התנגדות האמבה. הגוף של בעל החיים הפשוט ביותר הוא שקוף, ולכן תהליך הפוטוסינתזה מתנהל כרגיל באצות. ובעל החיים מקבל מהאצות תוצרים מסיסים של פוטוסינתזה (בעיקר פחמימות - סוכר) וניזון מהם. בנוסף, במהלך הפוטוסינתזה האצה משחררת חמצן, ובעל החיים משתמש בו לנשימה. בתורו, החיה מספקת לאצות את התרכובות החנקניות הנחוצות להזנתה. תועלת הדדית לבעלי חיים ולצמחים ממגורים משותפים כאלה ברורה.

לא רק החיות החד-תאיות הפשוטות ביותר, אלא גם כמה רב-תאיות הסתגלו לחיים משותפים עם אצות. אצות נמצאות בתאים של הידרות, ספוגים, תולעים, רכינודרמים ורכיכות. עבור כמה בעלי חיים, החיים המשותפים עם אצות הפכו כה הכרחיים שהאורגניזם שלהם לא יכול להתפתח כרגיל אם אין אצות בתאים שלו.

סימביוזה מעניינת במיוחד כאשר שני המשתתפים בה הם צמחים. אולי הדוגמה הבולטת ביותר לסימביוזה של שני אורגניזמים צמחיים היא חזזיות. חזזית נתפסת על ידי כולם כ אורגניזם בודד. למעשה, הוא מורכב מפטרייה ואצות. הוא מבוסס על השזורים בהיפיות (חוטים) של הפטרייה. על פני החזזית חזזיות אלו שזורות זו בזו בחוזקה, ובשכבה הרופפת שמתחת לפני השטח מקננות אצות בין ההיפות. לרוב מדובר באצות ירוקות חד-תאיות. פחות נפוצות הן חזזיות עם אצות כחולות-ירקות רב-תאיות. תאי אצות שזורים בהיפיות פטרייתיות. לפעמים אפילו נוצרים פראיירים על ההיפאות, החודרות לתוך תאי האצות. מגורים משותפים מועילים גם לפטרייה וגם לאצות. אצות מקבל מהפטרייה מים עם מומס מלח מינרליומוגן מפני התייבשות. והפטרייה מקבלת את זה מהאצות תרכובות אורגניותמיוצר על ידו במהלך הפוטוסינתזה, בעיקר פחמימות. הסימביוזה עוזרת לחזזיות כל כך טוב במאבק על הקיום, עד שהן מסוגלות להתיישב על קרקעות חוליות, על סלעים חשופים ועקרים, על זכוכית, על יריעות ברזל, כלומר, היכן ששום צמח אחר לא יכול להתקיים; הם נמצאים בצפון הרחוק, ב הרים גבוהים, במדבריות - לו רק היה אור: בלי אור, האצות בחזזית לא יכולות לספוג פחמן דו חמצני ומתות.

הפטרייה והאצות כל כך התרגלו לחזזית שהם אורגניזם יחיד. הם אפילו מתרבים יחד רוב הזמן. ישנן מספר דרכים להתרבות חזזיות. מינים מסוימים מתרבים באופן וגטטיבי. חתיכה קטנה מופרדת מגוף החזזית (תלוס). הוא מכיל גם פטריות וגם אצות. מחזזית חדשה צומחת מתאלוס כזה. במינים אחרים, פני השטח מכוסים, כביכול, באבק. תחת מיקרוסקופ, אפשר לראות שכל כתם אבק כזה הוא תא אצות אחד או יותר השזורים בכמה היפות של הפטרייה. חלקיקי אבק אלו (סורדיה) נישאים על ידי הרוח כמו נבגים או זרעים.

ישנם מינים של חזזיות המתרבות על ידי נבגים. רק פטרייה יכולה לצמוח מנבג. אבל כאשר הנבג נובט, האצות המתאימות אמורות להיפגש בנתיב ההיפיות הפטרייתיות. רק במקרה זה תתפתח מהם חזזית.

במשך זמן רב לקחו חזזיות צמח נפוץולקח אותם לטחבים. התאים הירוקים בחזזית טעו כגרגרי הכלורופיל של הצמח הירוק. רק בשנת 1867 התערערה השקפה כזו על ידי מחקריהם של מדענים רוסים - A. S. Famintsyn ו-O. V. Baranetsky. הם הצליחו לבודד תאים ירוקים מחזזית הקסנתוריה וקבעו שהם יכולים לא רק לחיות מחוץ לגוף החזזית, אלא גם להתרבות על ידי חלוקה ונבגים. לכן, תאי חזזית ירוקה הם אצות עצמאיות.

סימביוזה בחיים צמחים נמוכים יותר. חזזיות: 1 - קלדוניה; 2- אזוב איסלנדי; 3 - פרמליה; 4 - קסנטוריה; 5,6 - תאים כדוריים ושרשראות של אצות, הנראים תחת מיקרוסקופ בקטע של תאלי של חזזיות שונות; 7 - היפאות פטרייתיות הנראות במיקרוסקופ, המכסות תאי אצות כדוריות בחזזית. סימביוזה בצמחים גבוהים יותר: 8 - מיקוריזה על שורש צפצפה כסופה; 9 - חתך אורך של קצה שורש אלון, גופים כדוריים בתוך תאי העץ - תאי פטרייה; 10 - מיקוריזה על שערות שורש אלון; 11 - מיקוריזה בקצה השורש של אשור.

הרוב המכריע של העצים בקווי הרוחב שלנו והרבה צמחים עשבוניים (כולל חיטה) יוצרים מיקוריזה עם פטריות. מדענים מצאו את זה צמיחה רגילהעצים רבים בלתי אפשריים ללא השתתפות הפטרייה, אם כי ישנם עצים שחיים יחד עם פטריות, אך יכולים להתפתח בלעדיהם (למשל, ליבנה, טיליה). הסימביוזה של פטרייה עם צמח גבוה יותר קיימת משחר הצומח היבשתי. ראשון צמחים גבוהים יותר- פסילופיטים - כבר היו איברים תת קרקעיים הקשורים קשר הדוק עם היפאות פטרייתיות.

לרוב, הפטרייה רק ​​קולעת את השורש עם ההיפיות שלה ויוצרת כיסוי, כאילו בד חיצונישורש. פחות שכיחות הן צורות של סימביוזה, כאשר הפטרייה מתיישבת בתאי השורש עצמם. סימביוזה זו בולטת במיוחד בסחלבים. ללא השתתפות הפטרייה, הסחלב אינו יכול להתפתח כלל. אם שתיל הסחלב שבקע זה עתה לא נפגש עם הפטרייה והמקפות הפטרייתיות לא חודרות לתאי השתיל, הסחלב לא יתפתח עוד יותר.

המדע עדיין לא הבין עד תום כיצד הסימביוזה מועילה הן לפטרייה והן לצמח. ניתן להניח כי הפטרייה משתמשת להזנתה בחומרים מסוימים המופרשים משורשי הצמח, והצמח הגבוה מקבל תוצרי פירוק מהפטרייה. חומר אורגניבאדמה. שורש העץ עצמו אינו יכול לקבל מוצרים אלו. מאמינים שפטריות מייצרות חומרים דמויי ויטמין המשפרים את הצמיחה של צמחים גבוהים יותר. אין ספק שכיסוי הפטריות, העוטף את שורש העץ ובעל ענפים רבים באדמה, מגדיל מאוד את פני מערכת השורשים הסופחת מים. וזה חשוב מאוד בחייו של צמח.

יש לקחת בחשבון את הסימביוזה של פטרייה וצמח גבוה יותר באמצעים מעשיים רבים. כך, למשל, בעת עיבוד יער, בעת הנחת חגורות מחסה, חובה "להדביק" את הקרקע בפטריות שנכנסות לסימביוזה עם מיני העצים הנטועים.

צמחים ממשפחת הסחלבים אינם יכולים להתפתח ללא סימביוזה עם פטרייה. רוב הסחלבים הטרופיים הם אפיפיטים, כלומר צמחים החיים על צמחים אחרים: 1 - סחלב יבשתי ממוזג - נעלי בית של גברת; 2 - סחלב טרופי אפיפיטי עם שורשים אוויריים (א) וסרטים (ב) המחוברים לצמח המארח; 3 - חתך של נבט של כפכף גברת סחלב (היפות פטרייתיות נראים בתוך תאי הצמח). גושים על שורשי צמחי קטניות: 4-תורמוסים; 5 - אספסת; 6 - תלתן אחו. חיידקים המטמיעים חנקן בגושים של קטניות, צמחים, הנראים במיקרוסקופ בתחילת צמיחת הצמח (7), בזמן הפריחה (8) ובזמן הבשלת הפרי (9).

עָצוּם ערך מעשייש סימביוזה בין חיידקים המטמיעים חנקן וצמחים גבוהים יותר ממשפחת הקטניות (שעועית, אפונה, שעועית, אספסת ועוד רבים אחרים). על שורשי צמח קטניות מופיעים לרוב גידולים - גושים, שבתאים נמצאים חיידקים. קיומם של חיידקי גושים כאלה התגלה בשנת 1866 על ידי הבוטנאי הרוסי M. S. Voronin. תפקידם של חיידקים אלו בחייו של צמח קטניות נקבע בשנת 1886 על ידי המדענים הגרמנים G. Gelrigel ו-G. Wilfarth. מדענים אלה הוכיחו שחיידקי גושים סופגים חנקן גזי מהאטמוספירה ומשתמשים בו ליצירת חומרים אורגניים. אז נמצא שחיידקים אלו מסוגלים להטמיע חנקן אטמוספרי רק על ידי חיים בתא של צמח קטניות. צמח הקטניות, לעומת זאת, זוכה להזדמנות להזנת חנקן נוספת, שכן רק חלק לא משמעותי מהחנקן הנספג ונקשר בחיידקים משמש לבניית חומרי החלבונים של החיידקים עצמם, בעוד שרוב החומרים החנקניים משתחררים על ידי החיידקים לתוך תאי השורש. מהשורש של אלה חומרים מזיניםעוברים לתאי הגבעול והעלים של הצמח הקטניות ומשמשים אותם לסינתזה של חלבונים. לאחר הקציר של צמחי קטניות נותרו על השורשים גושים עם חיידקים מקבעים חנקן. שורשים עם שאריות של גושים מתפרקים באדמה ומעשירים אותה בחנקן הקשור ונספג היטב בצמחים. פוריות הקרקע גוברת, וכמעט כל צמח נזרע עליו שנה הבאהבאזור זה, ייתן תשואה גבוהה יותר.

חיידקי גושים בסימביוזה עם צמחי קטניות סופגים מדי שנה כמה מאות קילוגרמים של חנקן טהור לדונם מהאטמוספירה. אם ניקח בחשבון את כל השטח המעובד בקטניות, קל להבין כמה נתפס חיידקי גושיםחנקן אטמוספרי.

סִימבִּיוֹזָההוא חיים משותפים לטווח ארוך של שני אורגניזמים או יותר סוגים שוניםצמחים או בעלי חיים כאשר יחסיהם זה עם זה קרובים מאוד ובדרך כלל מועילים הדדיים. סימביוזה מספקת לאורגניזמים אלה את התזונה הטובה ביותר. הודות לסימביוזה, קל יותר לאורגניזמים להתגבר על ההשפעות השליליות של הסביבה.

IN טְרוֹפִּימדינות יש צמח מאוד מעניין - myrmecodia. זהו צמח נמלים. הוא חי על ענפים או גזעים של צמחים אחרים. החלק התחתון של הגבעול שלו מורחב מאוד ונראה כמו נורה גדולה. הנורה כולה מחלחלת בערוצים המתקשרים זה עם זה. נמלים חיות בהם. תעלות אלו נוצרות במהלך התפתחות גבעול מעובה, ואינן נמכרות על ידי נמלים. כתוצאה מכך, הנמלים מקבלות מגורים מוכנים מהצמח. אבל גם הנמלים החיות בו מיטיבות לצמח.

העובדה היא שנמלים חותכות עלים נמצאות באזורים הטרופיים. הם גורמים נזק רב לצמחים. נמלים ממין אחר מתיישבות במירמקודיה, שנמצאות באיבה עם נמלים חותכות עלים. אורחי myrmecodia אינם מאפשרים לחתכי עלים לראשו ואינם נותנים להם לאכול את העלים הרכים שלו. כך, הצמח מספק לבעל החיים בית, והחי מגן על הצמח מפני אויביו. בנוסף ל-myrmecodia, צמחים רבים אחרים גדלים באזורים הטרופיים, שנמצאים במדינות חבר העמים עם נמלים.

צמח נמלים - myrmecody: 1 - שני צמחים התיישבו על אותו ענף של עץ; 2 - קטע של הגזע של myrmecodia.

יש צורות קרובות עוד יותר של סימביוזה של צמחים ובעלי חיים. כזו, למשל, היא הסימביוזה של אצות חד-תאיות עם אמבות, חמניות, ריסים ופרוטוזואות אחרות. בעלי חיים חד-תאיים אלה מאוכלסים על ידי אצות ירוקות, כמו זוכלורלה. במשך זמן רב, גופים ירוקים בתאי הפרוטוזואה נחשבו לאברונים, כלומר חלקים קבועים של החיה החד-תאית עצמה, ורק בשנת 1871 קבע הבוטנאי הרוסי הידוע ל.ס. צנקובסקי כי כאן מתקיים מגורים משותפים של פרוטוזואה שונים. לאחר מכן, תופעה זו נקראה סימביוזה.

זוכלורלה, החיים בגוף של אמבה החיה הפשוטה ביותר, מוגן טוב יותר מפני השפעות חיצוניות שליליות. גוף האמבה שקוף, ולכן תהליך הפוטוסינתזה מתנהל כרגיל באצות. בעל החיים מקבל מהאצות תוצרים מסיסים של פוטוסינתזה (בעיקר פחמימות - סוכר) וניזון מהם. בנוסף, במהלך הפוטוסינתזה האצה משחררת חמצן, ובעל החיים משתמש בו לנשימה. בתורו, החיה מספקת לאצות את התרכובות החנקניות הנחוצות להזנתה. התועלת ההדדית לבעלי חיים ולצמחים מסימביוזה ברורה.

ל סִימבִּיוֹזָהעם אצות, לא רק בעלי החיים החד-תאיים הפשוטים ביותר שהותאמו, אלא גם כמה רב-תאיים. אצות נמצאות בתאים של הידרות, ספוגים, תולעים, רכינודרמים ורכיכות. עבור כמה בעלי חיים, סימביוזה עם אצות הפכה כל כך הכרחית שהאורגניזם שלהם לא יכול להתפתח כרגיל אם אין אצות בתאים שלו.

מעניין במיוחד סִימבִּיוֹזָהכאשר שני חבריו צמחים. אולי הדוגמה הבולטת ביותר לסימביוזה של שני אורגניזמים צמחיים היא חזזית. החזזית נתפסת על ידי כולם כאורגניזם בודד. למעשה, הוא מורכב מפטרייה ואצות. הוא מבוסס על השזורים בהיפיות (חוטים) של הפטרייה. על פני החזזית, חצבים אלו שזורים זה בזה באופן הדוק, ואצות מקננות בין החזזיות בשכבה רופפת מתחת לפני השטח. לרוב, מדובר באצות ירוקות חד-תאיות. פחות נפוצות הן חזזיות עם אצות כחולות-ירקות רב-תאיות. תאי אצות שזורים בהיפיות פטרייתיות. לפעמים נוצרים פראיירים על ההיפאות, החודרות לתוך תאי האצות. מגורים משותפים מועילים גם לפטרייה וגם לאצות. הפטרייה נותנת לאצות מים עם מלחים מינרלים מומסים, ומקבלת מהאצות תרכובות אורגניות המיוצרות על ידה בתהליך הפוטוסינתזה, בעיקר פחמימות.

סִימבִּיוֹזָהזה עוזר לחזזיות כל כך טוב במאבק על הקיום שהן מסוגלות להתיישב על קרקעות חוליות, על סלעים חשופים ועקרים, על זכוכית, על יריעות ברזל, כלומר, היכן ששום צמח אחר לא יכול להתקיים. חזזיות נמצאות בצפון הרחוק, בהרים גבוהים, במדבריות - לו רק היה אור: בלי אור, האצות בחזזית לא יכולות לספוג פחמן דו חמצניומת. הפטרייה והאצות שלובות כל כך הדוק בחזזית, שהם כל כך אורגניזם בודד שהם אפילו מתרבים לרוב ביחד.

במשך זמן רב חזזיותנלקח לצמח רגיל וייחס אותם לטחבים. התאים הירוקים בחזזית טעו כגרגרי הכלורופיל של הצמח הירוק. רק בשנת 1867 התערערה השקפה כזו על ידי מחקריהם של המדענים הרוסים A. S. Famintsyn ו-O. V. Baranetsky. הם הצליחו לבודד תאים ירוקים מחזזית הקסנתוריה וקבעו שהם יכולים לא רק לחיות מחוץ לגוף החזזית, אלא גם להתרבות על ידי חלוקה ונבגים. לכן, תאי חזזית ירוקה הם אצות עצמאיות.

כולם יודעים, למשל, שצריך לחפש בולטוס היכן שצומחים אספונים, בולטוס - ביערות ליבנה. מסתבר ש פטריות כובעגידול ליד עצים מסוימים אינו מקרי. אותן "פטריות" שאנו אוספות ביער הן רק גופות הפרי שלהן. הגוף עצמו של הפטרייה - תפטיר, או תפטיר - חי מתחת לאדמה והוא היפא חוט חודר לאדמה (ראה מאמר "פטריות"). משטח האדמה הם נמתחים עד קצות שורשי העצים. תחת מיקרוסקופ, ניתן לראות כיצד ההיפיות, כמו לבד, קולעות את קצה השורש.הסימביוזה של פטרייה עם שורשי צמחים גבוהים נקראת מיקוריזה (בתרגום מיוונית - "שורש פטרייתי").

מַכרִיעַ רוֹבעצים בקווי הרוחב שלנו והרבה צמחים עשבוניים (כולל חיטה) יוצרים מיקוריזה עם פטריות. מדענים מצאו שצמיחה תקינה של עצים רבים בלתי אפשרית ללא השתתפות הפטרייה, אם כי ישנם עצים שיכולים להתפתח בלעדיהם, כגון ליבנה, טיליה. הסימביוזה של פטרייה עם צמח גבוה יותר קיימת משחר הצומח היבשתי. לצמחים הגבוהים הראשונים - psilotaceae - כבר היו איברים תת קרקעיים הקשורים קשר הדוק עם היפאות פטרייתיות. לרוב, הפטרייה רק ​​קולעת את השורש עם ההיפיות שלה ויוצרת מעטה, כביכול, את הרקמה החיצונית של השורש. פחות שכיחות הן צורות של סימביוזה, כאשר הפטרייה מתיישבת בתאי השורש עצמם. סימביוזה זו בולטת במיוחד בסחלבים, שאינם יכולים להתפתח כלל ללא השתתפות הפטרייה.

ניתן להניח כי הפטרייה שימושיםלהזנתו, פחמימות (סוכר) המופרשות מהשורשים, והצמח הגבוה מקבל מהפטרייה את תוצרי הפירוק של חומרים אורגניים חנקניים באדמה. שורש העץ עצמו אינו יכול לקבל מוצרים אלו. ההנחה היא גם שפטריות מייצרות חומרים דמויי ויטמין המשפרים את הצמיחה של צמחים גבוהים יותר. בנוסף, אין ספק שכיסוי הפטריות, העוטף את שורש העץ ובעל ענפים רבים באדמה, מגדיל מאוד את פני מערכת השורשים הסופחת מים, דבר החשוב ביותר בחיי הצמח.

סִימבִּיוֹזָהיש לקחת בחשבון פטריות וצמחים גבוהים בפעילויות מעשיות רבות. כך, למשל, בעת עיבוד יער, בעת הנחת חגורות מחסה, חובה "להדביק" את הקרקע בפטריות שנכנסות לסימביוזה עם מיני העצים הנטועים.

ישנה חשיבות מעשית רבה לסימביוזה של חיידקים המטמיעים חנקן עם צמחים גבוהים יותר ממשפחת הקטניות (שעועית, אפונה, שעועית, אספסת ועוד רבים אחרים). על שורשי צמח קטניות מופיעים בדרך כלל עיבויים - גושים, שבתאים יש חיידקים המעשירים את הצמח ולאחר מכן את האדמה בחנקן.

מגוון רחב של אצות חיות בים. כמה אצות, צפות בחופשיות במים, הן חלק מ...

בעולם האורגני, פטריות יוצרות ממלכה נפרדת. יש להם סימנים נפוציםגם אורגניזמים חיים וגם צמחים. אז, הם צריכים חומר אורגני לתזונה, בגלל היעדר כלורופיל. הם מכילים אוריאה וכיטין, כמו גם גליקוגן. זה גורם לפטריות להיראות כמו חיות. אבל הם ניזונים מספיגה, כמו צמחים. יש להם גם צמיחה בלתי מוגבלת.

איך עובדת פטרייה

המבנה של פטרייה מורכב. מה שהיינו קוראים להם זה לא הפטרייה עצמה. שֶׁלוֹ מאפייניםשייכים רק לו. לכל המינים בממלכה יש גוף צומח. במילים אחרות, זהו תפטיר, אפשר לומר גם תפטיר, המיוצג על ידי היווצרות חוטים - היפאות, אשר מלאות בציטופלזמה ואינן גלויות לעין בלתי מזוינת. המבנה שלהם שונה. פונקציה עיקרית gif יימתח חומרים שימושייםומים מהעולם הסובב אותם. הם שורשים מוזרים קלועים מסביב, המספקים את הדרוש ביותר לצמיחה והתפתחות של האורגניזם הפטרייתי.

ההיפיות של כל פטרייה יכולות לצמוח אפילו דרך נציץ. ואם הלחות מוגברת, אז הנבגים של פטריות עובשות חודרים לקליפה עם קליפת הביצה. כתוצאה מכך, חיידקים נכנסים לאמצע, ומתרחש קלקול של המוצר. כמו כן, היפאות חודרות לצמחים, מה שגורם לעיוות של גבעולים, גבעולים ועלים.

ניתן לחלק על תנאי את כל הפטריות לגבוהות ונמוכות יותר. לאחרונים אין מחיצות רוחביות, שמהן מוצג התפטיר שלהם בצורה של תא שהסתעף, כלומר, הם חד-תאיים. פטריות גבוהות יותריש היפא המחולק לתאים. בהתאם לכך, הם נחשבים לרב-תאיים.

כל אדם פגש בביתו פטריות עובש. לכן, לפניציליה יש מספר רב של היפות. הן מברשות עם נבגים שאנו מבחינים בהן על מוצרי מזון בעלי צבע ירקרק-כחלחל. אם אנחנו מדברים על השמרים שבהם אנחנו משתמשים, אז אין להם תפטיר, ובהתאם, היפאות. רבייתם מתרחשת על ידי ניצנים.

התפטיר המפותח ביותר פטריות כובע, מינים אכיליםשאנו רגילים לאכול. הוא קולע אזורים גדולים מתחת לאדמה, מפתח גוף פרי. בתוכו, כובע עם רגל מורכב מקיפות הדוק. בחלק התחתון של הגוף - הרגל, יש את כל אותם החוטים, והחלק העליון - הכובע, יוצר מהם שתי שכבות. המבנה של השכבה התחתונה מגיע מ מספר גדולצינוריות או צלחות בהן יתפתחו נבגים. העליון פיגמנטי ובעל עור. נבגים מתפוררים לאחר התבגרות. הם נישאים על ידי הרוח, בעלי חיים ואנשים. הם יכולים להיכנס לקיבה של בעלי חיים עם מזון, אבל הם לא יעוכלו על ידם. לאחר מכן, הם נזרקים יחד עם המלטה. יתחילו להיווצר מהם חוטים, והתפטיר יתפתח בעתיד. לצורך היווצרותם של גופי פרי חדשים, נדרש היתוך של תאי היפאיים, שנוצרו מנבגים שונים. לתפטיר כזה יש תמיד תאים עם שני גרעינים והוא גדל לאט מאוד. גופי פרי מופיעים לאחר אספקה ​​מספקת של יסודות קורט שימושיים.

מספר רב של היפות חודרים לתוכם מערכת שורשיםעצים, קולעים אותם. הם חיים יחד, ומעניקים זה לזה שירות שימושי. הפטרייה מרווה אותם בלחות, והצמח נותן לה חלק מהפחמימות. חיבור כזה מאפשר היווצרות גוף הפרי של פטריית הכובע.

איך התזונה

כפי שצוין לעיל, היפת הפטרייה לוקחת חומרים מזינים מכל הבא ליד, בין אם זה אורגניזמים חיים או מתים, מים באדמה או במאגר. במקביל, שחרור חומרים שמפרקים את המולקולות על מנת לספוג אותן. באופן כללי, פטריות מחולקות לפי שיטת התזונה ל:

רוב הפטריות הן ספרופיטים הניזונים משאריות של צמחים ובעלי חיים. גדלה, הפטרייה מאריכה את החוטים שלה. הם מגיעים למקומות עשירים באוכל. ככל שההיפה ארוכה יותר, כך היא תרוות את הפטרייה ותעניק לה אספקה ​​של חומרים שימושיים. כולם ביחד, החוטים משולבים לכדי שלם אחד ואותם אזורים שקיבלו מזון יזינו את האורגניזם הפטרייתי.

סימביונטים תלויים בצמחים גבוהים יותר, אצות וברופיטים. אז, למשל, מיקוריזה, איפה חיים ביחדפטריות עם שורשים. זה, בתורו, עוזר להטמיע את החומר שקשה להגיע אליו של חומוס, ובשחרור האנזימים שלו, עוזר לבסס חילוף חומרים של פחמימותולספוג חלקיקי מזון מינרליים. עבור עצמו, הוא מקבל חמצן עם הפרשות שורש להנבטה של ​​נבגים.

מופיע במחצית השנייה של יולי. קצת קודם לכן מוצג ציפורן זבוב אדום רעיל, אשר, כביכול, מאותת שבקרוב יהיו פטריות לבנות ואחריהן פטריות. הפטריות האחרונות הן פטריות הסתיו.

מתחת למקום בו אנו קוטפים את הפטרייה, אדמת היער הרופפת מנוקבת על ידי מסה של חוטים דקים, בקושי מורגשים, שזורים זה בזה - היפאות. הצטברות של חוטים כאלה מהווה את החלק העיקרי של הפטרייה - תפטיר, או תפטיר. קוטף הפטריות חי באדמה זמן רב, הוא סובל כאן גם בצורת וגם בעונה הקרה. בְּ לֹא תנאים נוחיםהתפטיר מפסיק לגדול והופך חסר תחושה, והתנאים משתפרים - הוא מתחיל לגדול שוב. כאשר יש מספיק לחות וחום, נוצרים גופי פרי צפופים הנושאים נבגים מהתפטיר שמעל פני הקרקע. אנחנו בדרך כלל קוראים להן פטריות. ביניהם יש מאכלים, אבל יש גם הרבה בלתי אכילים, מכיוון שגופי הפרי האלה הם או קשיחים, כמו פטריות קליפות הצומחות על עצים, או רעילים, כמו ציפורן זבוב, ציפורן חיוור.

באופן כללי, קבוצה גדולה של צמחים נמוכים ידועה בשם פטריות, שגופן מורכב מחיפות דקות השזירות זו בזו.

הפטריות שאנו אוספים ביער הן רק גופי הפרי של הצמח. הצמח עצמו - תפטיר, או תפטיר, נמצא מתחת לאדמה.

כדי שהתפטיר ייתן גופי פרי חדשים, אסור לעקור את הפטריות אלא לחתוך בסכין.

היווצרות נבגים באופן א-מיני: 1 - נבגים בקצוות ההיפיות בפניציליום; 2 - ספורנגיום עם נבגים בתבנית לחם לבן.

היווצרות נבגים מתא דו-גרעיני בפטריות גבוהות יותר. למעלה - היווצרות נבגים בשקיות המורל; למטה - היווצרות נבגים על הבסידיה של שמפיניון.

כמה פטריות, בחיפוש אחר מזון, נכנסות למערכת יחסים של חיבור (סימביוזה) עם צמחים ירוקים. מספר פטריות מתיישבות בקצות השורשים הקטנים של עצי יער מסוימים, ולעיתים עשבים. אז, הפטרייה הלבנה צומחת מתחת לאורן או אלון, והבולטוס גדל מתחת ליבנה. התפטיר של הפטרייה מעביר תזונה לשורשי הצמחים הללו - מים ומינרלים, המתקבלים בתאיה מפירוק תרכובות אורגניות. ולשם כך, הפטרייה מקבלת מהשורשים שעליהם התיישבה, חלק מחומרי המזון האורגניים לה היא זקוקה. פטריות ואצות עוזרים זה לזה, חיים במושבות מוזרות הנקראות חזזיות. אצות קלועות עם היפאות פטרייתיות מסופקות טוב יותר עם לחות ו מינרלים, לפטרייה ניתן מזון אורגני מתאי אצות מתים ונחלשים.

על פי אופי התזונה שלהן, פטריות הופכות תרכובות אורגניות מורכבות לפשוטות יותר, עד למינרליזציה מלאה.

פטריות אפשר למצוא בכל מקום:

על קרום הלחם הירוק (עובש), על הקורות והקורות של המרתפים (פטריית הבית), על עצים (פטריית העץ) וכו'. פטריות כוללות שמרים המוכרים לכולם. בוטנאים מונים כ-70 אלף מינים של פטריות. חלק מהפטריות יוצרות חומרים שימושי לאדםבפעילותו העסקית. כך, פטריות שמרים, אכילת סוכרים, פולטים אלכוהול יין ופחמן דו חמצני. הם משמשים ייננים להשגת אלכוהול ואופים לאפיית לחם אוורירי יותר. מוצרים רפואיים יקרי ערך מופקים מ- penicillium mycelium ו-ergot sclerotia.

ניתן לשנות את הטבע של פטריות שימושיות על ידי פעולת קרני גל קצר ו חומרים שונים. כל השיטות הללו מאפשרות טווח קצרלהגדיל מאוד את הפרודוקטיביות של הפטריות הרצויות, לשנות את התורשה שלהן. כך, למשל, הפטרייה פניציליום נתנה בהתחלה מעט מאוד תרופה בעלת ערך - פניצילין. אבל כאשר מדענים החלו לשנות את הפטרייה הזו, התפוקה שלה גדלה במהירות. כעת אחת הצורות הסובייטיות הטובות ביותר של פניציליום - "הכלאיים החדשים" - מספקת פי 500 יותר פניצילין ליחידת מדיום תזונתי מאשר לפני רבע מאה.

בתנאים נוחים, התפטיר מסוגל לגדול ללא הרף, ולכסות חלקים חדשים של אורגניזמים חיים או מתים המשמשים מזון לפטרייה. כל חלק בתפטיר, כאשר מופרד, יכול לתת תפטיר חדש. אם, למשל, חתיכת אדמת זבל עם חלק מתפטיר הפטריות נחתכת ומועברת לאדמת זבל טרייה, אזי ההיפיות מהחתיכות הללו יגדלו במהירות, יכסו מצע מזין חדש, והתפטיר המגודל החדש יתחיל. לתת גופי פרי, כלומר פטריות מאכל רגילות.

להתרבות מהירה יותר, פטריות משתמשות בנבגים, שהם תאים נפרדים.

נבגים נסחפים בקלות על ידי מים או רוח למרחקים ארוכים. השאירו חתיכת לחם על צלחת באווירה לחה, ויופיעו עליה כתפי עובש. יוצקים מיץ ענבים לכלי פתוח. לאחר מספר ימים הוא יתסס מנוכחות שמרים בתוכו. גם עובש הלחם הזה וגם השמרים האלה הגיעו מנבגים באוויר.

לפעמים פשוט מופרדים נבגי פטריות מההיפות של התפטיר. לעובשים מהסוג Penicilli יש הסתעפויות בקצה של היפאים בודדים, הדומים לשלד של סנפיר דג. התאים הסופיים של ההיפיות הללו מתנתקים והופכים לנבגים המפוזרים בחופשיות. בעובש הלבן המופיע על הלחם, נוצרים שקים כדוריים מיוחדים בקצה ההיפיות הבודדות - ספורנגיות מלאות בנבגים. הספורנגיה מתפרצת והנבגים נישאים באוויר.

אבל לפעמים נוצרים נבגים פטרייתיים בצורה מורכבת יותר - דרך התהליך המיני. בעזרתו מתקבל דור חדש מתא שנוצר ממיזוג של שני הורים. כך ניתן לשלב בצאצאים את המאפיינים של שני ההורים. רבייה מינית, ככל הנראה, היה בין אבות הפטריות וכעת נשמר לחלוטין ב פטריות תחתונות. כאשר התפטיר של עובש הלחם הלבן, למשל, חווה קשיים תזונתיים, התאים בקצוות ההיקפים שלו מתנתקים ומתמזגים עם תאים דומים בתפטיר סמוך במגע איתם. ממיזוג כזה מתקבלים נבגים - זיגוטים. הם מכוסים במעטפת עבה ומסוגלים לסבול יותר תנאים קשיםמאשר נבגים רגילים מספורנגיה.

רובנו פטריות מאכל לאחר היתוך של שני גרעינים, הוא יוצר נבגים על גופי פרי המורכבים מקנבוס וכובע. בחלק מהפטריות, בחלק התחתון של הכובע, יש צלחות הנמשכות באופן רדיאלי מהגדם, באחרות, הכובעים מחוררים, כמו ספוג, עם צינורות קטנים. על הצלחות ובצינורות יש תאים עם נבגים שיושבים עליהם. שים את הכובע של פטרייה בוגרת ליום עם הצד התחתון על נייר שחור. במהלך הזמן הזה, כל כך הרבה נבגים ישפכו החוצה עד שנוצרת טביעה של החלק התחתון של הפקק על הנייר.

מבין הפטריות עם נבגים בצינוריות הכובע ביערות שלנו נמצאים:

לימביוזיס היא מגורים משותפים ארוכי טווח של אורגניזמים משני מינים שונים של צמחים, בעלי חיים, כאשר מערכת היחסים שלהם זה עם זה קרובה מאוד ומועילה הדדית. סימביוזה מספקת לאורגניזמים אלה התגברות טובה יותר על השפעות סביבתיות שליליות, ובעיקר, תזונה טובה יותר. בעל חיים יכול להתקיים יחד עם בעל חיים, בעל חיים עם צמח וצמח עם צמח. מאמר זה מדבר על צורות כאלה של מגורים משותפים שבהם משתתפים צמחים.

במדינות טרופיות, צמח מעניין מאוד נמצא -. זהו צמח נמלים. הוא חי על ענפים או גזעים של צמחים אחרים. החלק התחתון של הגבעול שלו מורחב מאוד ונראה כמו נורה גדולה. הכל מחלחל בערוצים שמתקשרים זה עם זה. נמלים חיות בהם. תעלות מופיעות במהלך התפתחות גבעול מעובה, ואינן מכרסמות על ידי נמלים. לכן, הם מקבלים מוכנים מהצמח. אבל גם הנמלים החיות בו מיטיבות לצמח. נמלים וחותכי עלים נמצאים באזורים הטרופיים. הם גורמים נזק רב לצמחים. נמלים ממין אחר מתיישבות במירמקודיה, שנמצאות באיבה עם נמלים חותכות עלים. אורחי myrmecodia אינם מאפשרים לחתכי עלים לראשו ואינם נותנים להם לאכול את העלים הרכים שלו. הצמח מאכסן את בעל החיים, והחי מגן על הצמח מפני אויביו. בנוסף ל-myrmecodia, צמחים רבים אחרים גדלים באזורים הטרופיים שחיים יחד עם נמלים.

ישנן צורות קרובות עוד יותר של מגורים משותפים של צמחים ובעלי חיים. כזו, למשל, היא הסימביוזה של אצות חד-תאיות עם אמבות, חמניות, ריסים ופרוטוזואות אחרות. אצות ירוקות (למשל, zoochlorella) מתיישבות בתאים של בעלי חיים אלה. במשך זמן רב, גופים ירוקים בתאי הפרוטוזואה נחשבו לאיברים מסוימים של החיה עצמה, ורק בשנת 1871, הביולוג הרוסי המפורסם ל.ס. צנקובסקי קבע כי מדובר במגורים משותפים של פרוטוזואה, שנקראה מאוחר יותר סימביוזה.

Zoochlorella החיים בתא מוגן טוב יותר מפני השפעות חיצוניות שליליות. לפני שכל בעל חיים אחר יוכל לאכול אותו, עליו להתגבר על התנגדות האמבה. הגוף של בעל החיים הפשוט ביותר הוא שקוף, ולכן תהליך הפוטוסינתזה מתנהל כרגיל באצות. ובעל החיים מקבל מהאצות תוצרים מסיסים של פוטוסינתזה (בעיקר סוכר) וניזון מהם. בנוסף, במהלך הפוטוסינתזה של j, האצה משתחררת, ובעל החיים משתמש בה לנשימה. בתורו, החיה מספקת לאצות את התרכובות החנקניות הנחוצות להזנתה. הדדית לבעלי חיים ולצמחים ממגורים משותפים כאלה ברורה.

הסתגלו לחיים משותפים עם אצות-| זה לא רק החיות הפשוטות ביותר, אלא גם כמה. גידולי Vo-1 נמצאים בתאים של הידרות, ספוגים, תולעים, רכינודרמים ורכיכות. עבור כמה בעלי חיים, החיים המשותפים עם אצות הפכו כה הכרחיים שהאורגניזם שלהם לא יכול להתפתח כרגיל אם הם נמצאים בו. תאים אינם מכילים אצות.

הסימביוזה מעניינת במיוחד כאשר שניהם! משתתף - צמחים. אולי הדוגמה הבולטת ביותר לסימביוזה של שני אורגניזמים צמחיים היא. החזזית נתפסת על ידי כולם כאורגניזם בודד. למעשה, הוא מורכב מפטריה! ואצות. הם מהווים את הבסיס לזה! השזירה (חוטים) של הפטרייה. על פני החזזית חזזיות אלו שזורות זו בזו בחוזקה, ובשכבה הרופפת שמתחת לפני השטח מקננות אצות בין ההיפות. לרוב מדובר באצות ירוקות חד-תאיות. פחות נפוצות הן חזזיות עם אצות כחולות-ירקות רב-תאיות. תאי אצות שזורים בהיפיות פטרייתיות. לפעמים אפילו נוצרים פראיירים על ההיפאות, החודרות לתוך תאי האצות. מגורים משותפים מועילים גם לפטרייה וגם. האצה מקבלת מים עם מלחים מינרליים מומסים מהפטרייה ומוגנת מפני התייבשות. והפטרייה מקבלת מהאצה אורגני, המיוצרת על ידה בתהליך הפוטוסינתזה, בעיקר פחמימות. הסימביוזה עוזרת לחזזיות כל כך טוב במאבק על הקיום, עד שהן מסוגלות להתיישב על קרקעות חוליות, על סלעים חשופים ועקרים, על זכוכית, על יריעות ברזל, כלומר, היכן ששום צמח אחר לא יכול להתקיים; הם נמצאים בצפון הרחוק, על הרים גבוהים, במדבריות - לו רק היה אור: בלי אור, האצות בחזזית לא יכולות לספוג פחמן דו חמצני ומתות.

הפטרייה והאצות כל כך התרגלו לחזזית שהם אחד. הם אפילו מתרבים יחד רוב הזמן. ישנן מספר דרכים להתרבות חזזיות. מינים מסוימים מתרבים באופן וגטטיבי. חתיכה קטנה מופרדת מגוף החזזית (תלוס). הוא מכיל גם פטריות וגם אצות. מחזזית צומחת מתאלוס כזה. במינים אחרים, פני השטח מכוסים, כביכול, באבק. תחת מיקרוסקופ, אפשר לראות שכל כתם אבק כזה הוא תא אצות אחד או יותר השזורים בכמה היפות של הפטרייה. כתמי האבק (פצעים) הללו נישאים על ידי הרוח, כמו זרעים.

ישנם מינים של חזזיות המתרבות על ידי נבגים. רק פטרייה יכולה לצמוח מנבג. אבל, כאשר הנבג נובט, האצות המתאימות אמורות להיפגש בדרך של היפאות פטרייתיות. רק במקרה זה תתפתח מהם חזזית.

במשך זמן רב נלקחו חזזיות לצמח רגיל ויוחסו לטחבים. התאים הירוקים בחזזית טעו כגרגרי הכלורופיל של הצמח הירוק. רק בשנת 1867 התערערה השקפה כזו על ידי מחקריהם של מדענים רוסים - A. S. Famintsyn ו-O. V. Baranetsky. הם הצליחו לבודד תאים ירוקים מחזזית הקסנתוריה וקבעו שהם יכולים לא רק לחיות מחוץ לגוף החזזית, אלא גם להתרבות על ידי חלוקה ונבגים. לכן, תאי חזזית ירוקה הם אצות עצמאיות.

הרוב המכריע של העצים בקווי הרוחב שלנו והרבה צמחים עשבוניים (כולל חיטה) יוצרים מיקוריזה עם פטריות. מדענים מצאו שצמיחה תקינה של עצים רבים בלתי אפשרית ללא השתתפות הפטרייה, אם כי ישנם עצים שחיים יחד עם פטריות, אך יכולים להתפתח בלעדיהם (למשל, ליבנה,). הסימביוזה של פטרייה עם צמח גבוה יותר קיימת משחר הצומח היבשתי. לצמחים הגבוהים הראשונים - פסילופיטים - כבר היו איברים תת-קרקעיים הקשורים קשר הדוק עם היפאות פטרייתיות.

לרוב, הפטרייה רק ​​קולעת את השורש עם ההיפיות שלה ויוצרת מעטה, כביכול, את הרקמה החיצונית של השורש. פחות שכיחות הן צורות של סימביוזה, כאשר הפטרייה מתיישבת בתאי השורש עצמם. סימביוזה זו בולטת במיוחד בסחלבים. ללא השתתפות הפטרייה, הסחלב אינו יכול להתפתח כלל. אם השתיל שבקע זה עתה לא נפגש עם הפטרייה וההיפות של הפטרייה לא חודרות לתאי השתיל, הסחלב לא יתפתח עוד יותר.

חיידקי גושים בסימביוזה עם צמחי קטניות סופגים מדי שנה כמה מאות קילוגרמים של חנקן טהור לדונם מהאטמוספירה. אם ניקח בחשבון את כל שטח הזריעה שתופס הקטניות, קל להבין כמה גדולה כמות החנקן האטמוספרי שנלכד על ידי חיידקי הגושים.