Növények, gombák és zuzmók közötti online botanikai interakciók
növénytan online 1996-2004. Az oldalak már nincsenek feldolgozva, hanem azok maradnak a botanikai tudomány történelmi dokumentuma online lenni!
Zuzmó (zuzmó)
A zuzmó olyan organizmusok csoportja, amelyek a gombákon kívül nem számíthatók a növényvilág részévé, ami annál is inkább igaz, ha a kék-zöld algák (Anabaena, Nostoc stb.) "Zöld" szimbiotikus partnerekként (phycobionts) vesznek részt (az esetek többségében a phycobionts chlorophyceae), Xanthophyceae és néhány más algacsoport). Tétlen azon vitatkozni, hogy hova tegyük őket. Fontos, hogy az algák és bizonyos gombák (főleg az ascomycetesek, ritkábban a basidiomycetesek és a zygomycetesek) kombinációja eredményes, új formákat eredményezett. A rendszerelmélet klasszikus mondata érvényes: A rendszer sokkal több, mint a részek összege. A zuzmót (kb. 16 000 legújabb faj) ezért ugyanolyan részletesen kell feldolgozni és elemezni, mint bármely más organizmuscsoportot, mint független organizmuscsoportot, és mint mindenhol, a zuzmókutatásban (lichenológia) is létezik saját nómenklatúrája a szerkezetek és Az egyes fajok szaporodási mechanizmusainak jellemzése és életciklusuk követése. A projekt keretein kívül esne, ha részletesebben foglalkoznék ezzel a területtel. A következő három problémás terület érdekes a növény-gomba kölcsönhatás megértéséhez (itt phycobiont és mycobiont).
To 1. Kaphatnak-e a szimbiózis partnerek egymástól függetlenül?
A phycobiontok következetesen életképesek még szimbiotikus partnerük nélkül is. A kék-zöld algák csak kis mértékben változtatják meg megjelenésüket a mikobionttal együtt. Szimbiotikus zöldalgák (többnyire, mint már említettük, a Chlorophyceae, és közülük többnyire a Trebouxia nemzetség fajai) is létezhetnek a gomba nélkül. Feltűnő lehet, hogy a Trebouxia nemzetség phycobiontként elterjedt, de természeténél fogva szabadon élő algaként viszonylag ritka. Amíg a szimbiózis tart, nem képződnek állatpórák és ivarsejtek. Mint az izolációs tesztek kimutatták, az erre való képesség semmiképpen sem veszik el; inkább, mint a szabadon élő formák, ezek az algák azonnal visszaállítják a megállapított szaporodási szakaszokat. Számos algás faj, amely a vadonban többsejtű, a gombával egysejtű.
Az algákkal ellentétben a valódi zuzmók algamentes micéliuma általában nem életképes. Lehet néhány kivétel, de a micélium ezekben az esetekben nem tud termőtestet előállítani. Laboratóriumi körülmények között (elegendő tápanyagellátással, pl. Algakivonat hozzáadásával) néhány faj gombás micéliuma nőhet az agaron, de zuzmóspecifikus tallusz soha nem képződik, és a termőtest nem fejlődik ki.
2. Hogyan járulnak hozzá a partnerek a szimbiózis sikeréhez?
Mivel a phycobiont fotoszintetikus, a zuzmókat autotróf életmód jellemzi. Szabad algaként a Trebouxia a fotoszintézissel képződő szénhidrátok körülbelül 8 százalékát választja ki, a zuzmókból izolált Trebouxia sejtek pedig akár 40 százalékot is. Az anyagok többnyire egyszerű cukrok (glükóz stb.) És cukoralkoholok, például ribit, eritrit, szorbit stb. A nitrogént megkötő kék-zöld algák (pl. Nostoc) szimbiotikus partnerüket redukált nitrogénvegyületekkel is ellátják.
A gombák elkötelezettsége nyilvánvalóan magasabb. Az algákkal való érintkezés az egyes zuzmófajokban eltérő, és tükrözi evolúciójuk szintjét. Számos átmenet mutatható ki a gomba és az algák közötti ideiglenes asszociációk és az állandó társulások (a tényleges zuzmók) között. Az interakció növekvő bonyolultsággal az alábbiakba sorolható:
A gombás hifák és algák közvetlen fizikai érintkezés nélkül fekszenek egymás mellett. Az algák helyzete nincs hatással a gombás hifák orientációjára.
Az egyes algákat vagy algacsoportokat a gombás hifák lazán körbetekerik.
Az egyes algákat vagy sejtcsoportokat szorosan illeszkedő gombás micéliumba csomagolják.
A hifák megkülönböztetik és specifikus alakú ölelő hifákat alkotnak, amelyek közül az egyes sejtek vagy sejtcsoportok szilárdan be vannak zárva.
Az algák és a gombák szilárd kapcsolatot létesítenek egymással. Ez haustoria kialakulásához vezethet, különösen a primitívnek minősített zuzmók esetében.
A Haustoria a hipha kiemelkedései, amelyeken keresztül a gomba behatol a növény sejtfalán (itt az algákon) keresztül a sejt lumenjébe. A sejttartalmat azonban a plazma lemma zárja. Sok esetben a plazmalemma és a haustorium közötti érintkezési pontok megváltoznak, ami megakadályozza a haustorium aránytalan terjedését.
A mikroszkopikus mintákban - elsősorban a fejlettebb formákban - a zónázás látható. A felületet egy (gyakran) bevonatú, gyakran pigmentált, algamentes kéreg alkotja. Alul van egy zóna, amelyben az algák dominálnak, és alul (a tallus közepén) ismét egy laza micélium gödre. Ennek az építészetnek az előnyei könnyen beláthatók: a beágyazott kéreg nagymértékben védi a talluszt a vízvesztéstől, ugyanakkor egy olyan szerv, amely bármikor gyorsan felszívja a vizet. A pigmentek és az algák helyzete biztosítják, hogy ne érjék őket túlzott, de mégis kellő fényintenzitásnak.
A zuzmó nagy mennyiségű vizet képes elnyelni. Friss súlyuk ilyenkor gyakran a száraz tömeg többszöröse. Másrészről viszonylag ellenállnak a kiszáradásnak, így hosszabb szárazsági periódusokat sértetlenül képesek átvészelni. A zuzmó tallit kifejezetten a faj számára gyártják. Morfológiájuk miatt megkülönböztetik a kérges, lombhullató és bokros zuzmókat, valamint a kocsonyás zuzmókat.
A 3. Mely élőhelyeken vannak a zuzmók előnyben más szervezetekkel szemben?
Amint azt a nyitóbeszédben jeleztük, a zuzmók általában az egyik legigénytelenebb organizmusok. Sok faj úttörő. Többek között gyarmatosítják azokat a helyeket, ahol más organizmusoknak nincs megélhetésük. Megtalálhatók a tundrák északi szélén (86 ° É-ig), valamint az Antarktiszon (80 ° D-ig), a magas hegyekben (alig 5000 m magasságig), a sivatagokban és félsivatagokban, valamint a trópusokon (valamint a mérsékelt éghajlatú éghajlati övezetekben). ). A zuzmó sziklás talajon is virágzik, amire a növények és gombák alig képesek. Nincs szerves szubsztrátum a gombák növekedéséhez, a vegetációs periódus túl rövid a többsejtű növények számára extrém helyeken, az algáknál pedig túl magas a kiszáradás veszélye.
A felvázolt hátrányok arra a helyzetre emlékeztetnek, amelynek a föld felszínén bizonyosan érvényesülnie kellett, mielőtt azt érinövények (és elődeik) borították volna.