Паразиты растений в окружающей среде

Обновлено: 28.03.2024

Существование в животном и растительном мире растений-паразитов. Возбудители инфекционных болезней. Растения, полностью или частично живущие за счёт питательных веществ живых организмов. Внедрение паразитов в ткани организма-хозяина для извлечения пищи.

Рубрика Биология и естествознание
Вид доклад
Язык русский
Дата добавления 04.10.2015
Размер файла 13,3 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Растения-паразиты - это растения, полностью или частично живущие за счёт питательных веществ живых организмов. Растения-паразиты есть как среди низших, так и среди высших растений, в том числе цветковых. Грибы, водоросли и бактерии паразитируют на растениях, животных, человеке, часто являясь возбудителями инфекционных болезней. Цветковые растения-паразиты паразитируют главным образом на высших растениях, в том числе на культурных (подсолнечнике, томатах, табаке и др.), снижая их урожай. Факультативные растения-паразиты могут существовать как за счёт чужеядности (паразитизма), так и используя другие способы питания (например, фотоавтотрофный).

Другие источники питания используют иногда и облигатные растения-паразиты (растения-полупаразиты являются одновременно и чужеядными и фототрофными организмами; петров крест - одновременно и растение-паразит и растение-хищник). Растения-паразиты или внедряют в ткани организма-хозяина только гаустории, служащие для извлечения пищи (эктопаразиты, например мучнисторосяные грибы, из цветковых паразитов - заразиха) повилика), либо полностью или главным образом развиваются в тканях растения-хозяина и выходят на поверхность его тела только для размножения (эндопаразиты - раффлезиевые).

Повилика - дала название семейству повиликовых. Лишена корней, а имеет только длинный стебель и листья-чешуйки. Уже само ее название говорит, что она обвивает растение-хозяина. Повилик много видов, и паразитируют они на различных растениях, преимущественно травянистых: как дикорастущих, так и культурных.

Широко известно другое растение-паразит -- заразиха. Заразиху можно увидеть в посевах подсолнечника, конопли, табака, клевера и огородных культур. Ее легко отличить по бледно-бурой окраске стебля и чешуйчатых листьев. Эти листья никогда не бывают зелеными: в них нет хлорофилла. На верхней части стебля сидят многочисленные довольно крупные цветки, чаще всего голубовато-лиловые. Значительная часть тела растения-паразита находится в почве. Своим расширенным основанием стебель заразихи прирастает к корням растения-хозяина. Заразиха больше похожа на гриб, чем на цветковое растение.

В лесах наших широт нередко встречается растение-паразит петров крест. Оно развивается так же, как заразиха, и паразитирует на корнях широколиственных деревьев -- липы, ясеня, орешника. Но увидеть его можно только ранней весной, когда оно на короткий срок показывается из-под земли. На поверхность земли выходит невысокий розово-белый стебель с односторонней кистью малиново-красных цветков. Стебель вскоре отмирает, но растение-паразит продолжает жить под землей в виде многолетнего мясистого чешуйчатого корневища, вес которого достигает 5 кг.

растение паразит живой организм

Подобные документы

Обзор особенностей автотрофного питания высших цветковых растений. Описания паразитов, полностью или частично лишенных хлорофилла. Изучение наиболее известных корневых полупаразитов. Анализ влияния цветковых паразитов на качества урожая растений-хозяев.

реферат [12,7 K], добавлен 19.03.2014

Единицы учета и показатели численности эктопаразитов. Изученность фауны паразитов и обитателей гнезд хищных птиц. Видовой состав эктопаразитов орлов, мелких соколиных. Оценка отрицательного воздействия паразитов и вызываемых ими болезней на хозяина.

дипломная работа [4,3 M], добавлен 27.05.2013

Обзор основных видов грибов, поражающих культурные растения в почве. Биологическая характеристика неспециализированных почвообитающих паразитов. Грибы, повреждающие проводящие сосуды, что приводит к увяданию растений в результате действия выделений гриба.

реферат [14,2 K], добавлен 04.07.2011

Растения-индикаторы - растения, для которых характерна резко выраженная адаптация к определённым условиям окружающей среды. Реакции живых организмов на будущие изменения погодных условий. Примеры использования индикационных свойств растений и животных.

презентация [4,6 M], добавлен 30.11.2011

Взаимодействие живых организмов с абиотическими и биотическими факторами. Формы биотических связей - конкуренция, хищничество, антибиоз, симбиоз. Паразитизм - вид антагонистического симбиоза. Классификация паразитов, экологическая паразитология.

Я решила посадить растение иван-да-марья сбоку от клумбы. Но соседка рассказала мне, что это растение — паразит, который высасывает все соки из цветов, трав и кустарников рядом с ним. Я был очень удивлен и заинтересован. С тех пор прошло много времени, но я всегда помнил самых известных растений-паразитов, которых на самом деле довольно много. В этой статье я хочу рассказать о них, а фотографии помогут вам распознать их и избавиться от них, если они присутствуют на садовом участке.

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

Растения — паразиты: что это?

В природе они встречаются не так уж редко. Они образуют целую группу травянистых и цветковых ангиоспермов. Они имеют несколько классификаций, которые мы рассмотрим более подробно.

Характерные признаки

Почти все паразиты доставляют садоводам много хлопот, потому что от них нет никакой пользы. Некоторые из них очень декоративны, но они не могут существовать сами по себе. Есть травы, например, омела, которую любят использовать в рождественских букетах.

Основные классификации

Основное разделение, которое сделали ученые, — это 3 основные группы:

  • полупаразиты (факультативные);
  • хищники.
  • паразиты (облигатные);

Путем образования гаусторий (присосок):

  • Корень (образование гаусторий из тканей корня).
  • Стебель (образование гаусторий из тканей стебля);

Полупаразиты могут участвовать в фотосинтезе и жить самостоятельно, но они поглощают некоторые питательные вещества в присутствии других растений. Паразиты вообще не могут существовать самостоятельно.

Основные растения — полупаразиты

На этих представителях мы видим зеленые листья, которые участвуют в процессе фотосинтеза. Они забирают у своих жертв влагу и необходимую часть минеральных компонентов.

В большинстве случаев они совершенно нетребовательны к почве и поселяются на стеблях или корнях растений. Они растут на травах и кустарниках или лианах с одревесневшими стеблями или хорошо развитой корой.

Иван — да — Марья

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

  • Места обитания включают ольху, ель, иву, грецкий орех, клевер, жимолость и пастушье лыко. Из их корневой системы полупаразит вытягивает соли, минералы и влагу. Когда он набирает достаточно сил, вырастает молодой отпрыск — полупаразит.
  • Это симпатичное растение с желтовато-пурпурными цветами является полупаразитом. Его корневая система очень слабо развита, но у него в изобилии имеются отростки. Они прикрепляются как к травянистым растениям на лугах, так и к деревьям.
  • Научное название этого растения — Марьян дубравный. Он отнесен к роду Maryannia и семейству Норичниковые.
  • В этом семействе есть и другие виды, относящиеся к полупаразитическим: ведьмина лещина, гремучник, полынь обыкновенная и троция.

Омела

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

  • Омела присасывается к поверхности дерева с помощью сильных корневищных присосок. Его листья участвуют в фотосинтезе и получают минералы и влагу от деревьев.
  • Нередко этого полупаразита можно встретить на деревьях, обычно встречающихся в садах, таких как яблоня и груша, а также на ольхе, березе, тополе и иве.
  • Многие наверняка видели этого полупаразита на высоких деревьях в парках или садах. Омела легко поселяется на хвойных и плодовых деревьях.
  • Куст достигает не менее 1 м в окружности, растение имеет мелкие зеленые листья. Плоды — мелкие, клейкие ягоды.
  • Несмотря на вред, который омела наносит деревьям, у нее есть полезная функция — ее часто используют в медицинских целях для приготовления лекарств.
  • Омела очень вредна для деревьев, со временем она полностью разрушает кору и истощает ее энергию. Резко снижается урожайность плодовых культур.

Растения — паразиты

Раффлезия Арнольди

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

Повилика

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

  • Наносит большой вред ягодным культурам и плодовым деревьям, может снизить плодоношение почти в несколько раз, высасывает все питательные вещества.
  • Повилика не выбирает хозяина, она опутывает все растения поблизости, высасывая их гаустории. Они размножаются стеблями с пазушными почками, а также семенами, которые могут храниться в почве до 10 лет.
  • Всего насчитывается около 35 видов, которые не имеют зеленых листьев и корневой системы. Растение представляет собой беловатый, бежевый стебель с очень маленькими листьями, не имеющими хлорофилла.
  • Из-за вреда, наносимого повиликой, методы борьбы разнообразны: опрыскивание инсектицидами, карантин, скашивание.

Паразиты из семейства Заразиховых

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

  • У таракана есть стебель и листья, покрытые чешуйками, лишенными хлорофилла. Паразит прикрепляется к корням хозяина с помощью присосок.
  • Сок берется как с декоративных растений, так и с овощей.
  • Существует не менее 100 видов.
  • Вблизи растений семейства огуречных активны огурцы, капуста, клевер, люцерна, огурцы и томаты.

Петров Крест

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

  • Его гаустории очень сильные и мощные, достигают общего веса 5 кг. Обычно растет вблизи лиственных деревьев (бук, ясень, липа).
  • Сосунки обвивают корень дерева в поперечном направлении, и весной появляются всходы пурпурного цвета. Количество семян составляет более 2 000 000.
  • Раньше он назывался Norichneumonaceae, теперь относится к семейству Zarazichae. Он имеет множество названий, таких как чешуйчатый ростомер, королевская трава и полугодник. Часто используется для лечения многих серьезных заболеваний.

Хищники

Эти удивительные растения обычно растут в местах, где мало воды и не хватает веществ, необходимых для их развития и роста. Они питаются живыми организмами: моллюсками, насекомыми.

Обычно они имеют очень яркую, привлекающую внимание окраску и сильный, неприятный запах. Его части выделяют липкое и клейкое, сахаристое вещество. А структура такова, что лепестки лилии действуют как ловушки — они просто защелкиваются вместе.

Росянка

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

Венерина мухоловка

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

Пузырчатка

Описание растений паразитов: характеристика с фото и видео

Заключение

  • В процессе эволюции их корни и листья превратились в гаустории.
  • Количество растений-паразитов в мире довольно велико. Многие из них частично самодостаточны, их листья участвуют в фотосинтезе. Но есть и такие, которые полностью высасывают все силы из хозяина, прикрепляясь своими присосками к коре или корням хозяина.

Многолетние растения можно найти в каждом саду. Цветы этой категории популярны благодаря своей неприхотливости и декоративности.


Кустарниковый аргирантемум — это красивое, пышно цветущее растение, которое чаще всего выращивается в садах. При этом

Украшая сад, многие хозяйки стараются найти растения необычайной красоты, которые не только будут радовать глаз, но

Астильба белая — чрезвычайно красивый травянистый многолетник семейства Астровые (Asteraceae). Он поражает огромным количеством сортов и

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

  • Онлайн
    формат
  • Диплом
    гособразца
  • Помощь в трудоустройстве

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

г. Енисейска Красноярского края

Выполнил: Пиль Екатерина

Руководитель: Тишенко Е.В.

учитель начальных классов

г. Енисейск, 2015г.

2.Растения паразиты. Их виды и представители.

Цветы, растения - они как люди. Живые. Все чувствуют, понимают и ловят энергетику. Мало того, растения очень чутко реагируют на мысли людей.

В прошлом году я рассказывала о цветах вампирах, продолжив интересоваться ими, я узнала, что есть на свете травы и кустарники, живущие на других растениях и добывающие питательные вещества из их тканей. Такие растения называются - растения паразиты. Я решила познакомиться поближе и с этими видами растений.

Цель моего исследования узнать информацию о растениях паразитах, и понять какой вред они наносят окружающим.

Перед собой поставила задачу: изучить различную литературу по данному вопросу.

РАСТЕНИЯ ПАРАЗИТЫ.ИХ ВИДЫ И ПРЕДСТАВИТЕЛИ

Слово паразит означает – существующий за счет других. При этом этот организм сам не производит полезных веществ. Такой способ выживания существует уже много лет.

Растения паразиты представлены в огромном количестве. Они поражают степенью приспособленности к окружающей среде и к такому образу жизни.

Различают две основные группы растений паразитов. К первой группе относятся Эктопаразиты – паразиты, живущие на поверхности тела и на наружных органах растений. Встречаются в южных районах России, располагаются чаще всего на ветках тополей и других листьев. К этому виду относятся такие растения, как омела, повилика и заразиха.

Омела (рис.1) — это сильно ветвящийся многолетний кустарник. Она достигает иногда сорокалетнего возраста. Куст омелы, поселившейся на ветвях дерева, напоминает гнездо крупной птицы. Вместо корней в основании куста развивается система присосков, проникающих в древесину растения-хозяина.

Повилика (рис.2) – растение - паразит, у которого нет ни корней, ни зеленых листьев. Особенно страдают от повилики такие растения как клевер, люцерна, лен, хмель . Присоски на концах побегов паразита врастают в ткани растения-хозяина и высасывают из него воду и питательные соки. Если проросток повилики не встретит растения-хозяина, он погибает, так как самостоятельно питаться не может.

Заразиху (рис.3) можно увидеть в посевах огородных культур, а также подсолнечника, конопли, табака, клевера и других растений. Побеги заразихи легко отличить от хозяев по бледно-бурой окраске стебля и чешуйчатым листьям. При этом листья заразихи никогда не бывают зелеными. А на верхней части стебля сидят многочисленные довольно крупные цветки голубовато-лилового цвета. Значительная часть тела этого растения-паразита располагается в почве.

Из заразих особенно интересна гигантская пустынная заразиха (рис.4), которая паразитирует на кустарниках песчаной пустыни Каракумы. Мясистый и толстый ствол пустынной заразихи за лето вырастает на метр, а иногда и больше.

Паразитаксус (рис.5) – единственный паразит среди хвойных, этот невысокий (до1,5м) кустарник. Паразитирует он на родственном ему тропическом хвойном дереве, присасываясь корнями к его стволу.

Вторая группа таких растений эндопаразиты – паразиты, живущие во внутренних органов растений. К ним относятся реффлезиевые.

Их существует около 30 видов. Паразит почти целиком находиться в корне или стебле растения – хозяина, с наружи располагается только цветы. Наиболее известный представитель обитает в тропических лесах острова Суматры, это самый большой цветок в мире — раффлезия Арнольди (рис.6). Красный, мясистый, с гнилостным запахом, он бывает иногда больше метра в диаметре. У цветка нет ни побегов, ни листьев, ни стеблей, они превратились в клеточные нити и вросли в ствол растения, за счет которого и существует.

Петров крест (рис.7) - оно паразитирует на корнях широколиственных деревьев — липы, ясеня, орешника. Но увидеть его можно только ранней весной, когда оно на короткий срок показывается из-под земли. На поверхность земли выходит невысокий розово-белый стебель с кистью малиново-красных цветков. Стебель вскоре отмирает, но растение-паразит продолжает жить под землей.

Некоторые паразиты существуют самостоятельно: у них есть и листья и корни, однако при благоприятных условиях и они добывают себе дополнительное питание, отнимая его у соседей, т.е. паразитирую. Это всем известные полевые цветы: Иван-да-марья, погремок, мытники.

dreamstimeextralarge_7455347 - копия

П аразитизм – одна из форм негативных взаимоотношений, при котором одни организмы используют другие не только в качестве места обитания, но и как временный или постоянный источник питания. В лесных сообществах нашей страны паразиты растений представлены бактериями, грибами, цветковыми растениями.

Паразитизм как форма жизни

Получая от растений-хозяев полезные вещества, паразиты могут выделять в их ткани токсические метаболиты, ухудшая рост и задерживая развитие вплоть до гибели. Наибольшим преимуществом обладают паразитические организмы с высокой жизнестойкостью, способные в течение долгого времени использовать организм хозяина, не приводя его к слишком быстрой и ранней гибели.

Особый образ жизни стал причиной значительных изменений в их строении и появления приспособлений к специфическим условиям существования. У паразитических организмов можно наблюдать как редукцию некоторых органов (например, отсутствие корней, листьев, стеблей), так и их усложнение либо образование новых (чрезвычайно высокая продуктивность, формирование органов прикрепления и т. п.). Устойчивость к воздействию паразитов зависит от различных факторов, в частности от индивидуальных и видовых особенностей растения-хозяина, от условий местообитания и т. п.

Типичные симптомы бактериозов – карликовость, изменение окраски, завядание, гнили и образование раковых наростов.

Грибы и бактерии

Паразитические грибы и бактерии являются причиной многих заболеваний (фитомикозов и фитобактериозов) древесных и травянистых растений. Эти патогены могут проникать в растительный организм разными путями – через ранения, естественные ходы (устьица, чечевички, нектарники цветков и т. д.), непосредственно через покровные ткани (например, благодаря наличию ферментов, растворяющих кутикулу).

Бактерии поражают свыше 150 родов растений. Наибольшей тенденцией к образованию паразитических штаммов обладают представители Pseudomonas, Aerobacter, Erwinia, Bacillus.

Типичные симптомы бактериозов – карликовость, изменение окраски, завядание, гнили и образование раковых наростов. Характерный пример заболеваний такого типа – рак корней и корневой шейки у многих растений, вызываемый Pseudomonas tumefaciens Sm. с. Т. В процессе жизнедеятельности эти бактерии выделяют вещества, стимулирующие усиленный рост и деление растительных клеток, что приводит к образованию опухолей, наплывов, утолщений на стволах и стеблях, которые через некоторое время загнивают и разрушаются.

Грибы-паразиты встречаются практически на всех растениях, от споровых до высших: на водорослях (хитридиевые), мхах и папоротниках, на цветковых травянистых (ржавчинные) и древесных (трутовики). В большинстве случаев они узкоспециализированы, поражают определенные части растения-хозяина (корни, листья, ветви, стволы, плоды) и вызывают его смерть лишь при достаточно продолжительном воздействии.

Паразитические грибы могут развиваться как внутри тканей и клеток растительного организма (например, в межклетниках), так и на его поверхности. Метаболиты гриба (по аналогии с бактериальными метаболитами) часто стимулируют активный рост клеток растения-хозяина и тормозят процессы их дифференциации. Как результат – разрастание грибниц приводит к различным изменениям в пораженных органах, вызывая их паталогическое разрастание или разложение, образование новых множественных почек и видоизменение побегов, деформацию сосудов, недоразвитость репродуктивной системы и т. п.

Наглядный пример подобного воздействия – формирование в кронах деревьев (ольхи, тополя, клена, вяза, дуба, березы) так называемых ведьминых метел при заражении грибами из семейства Taphrinaceae. Выделения гриба заставляют пазушные почки активно расти, что приводит к формированию густых скоплений коротких и утонченных побегов, часто разветвленных. Такие побеги почти никогда не плодоносят, листья на них мелкие, неправильной формы, быстро опадающие.

Для защиты растений от паразитических бактерий и грибов применяют комплекс агротехнических, лесохозяйственных, химических и биологических мер борьбы. Наиболее эффективные методы – посадка устойчивых видов и сортов растений; использование здорового посадочного материала или его пропаривание; специальные севообороты, уничтожение больных растений и сорняков; систематическое термическое или химическое обеззараживание почвы, применение фунгицидных и бактерицидных препаратов; карантинные и другие мероприятия.

Серисто-желтый трутовик Омела Погремок большой

Из отдела цветковые

Практически все паразитарные цветковые растения лесов нашей страны относятся к классу двудольных (отдел покрытосеменные), паразиты среди голосеменных неизвестны. Отличаются видоизмененной, недоразвитой или отсутствующей корневой системой и наличием гаусторий – сосковидных выростов, возникающих в результате преобразования тканей стебля или зародышевых корней.

По способу паразитизма их иногда условно делят на корневые (развиваются на корневой системе растения-хозяина) и стеблевые (предпочитают в качестве субстрата надземные органы растений). Одни поражают представителей двудольных же растений, другие – однодольных, третьи – практически универсальны. Среди них встречаются как настоящие паразиты, так и полупаразиты.

Для настоящих паразитов характерна деградация фотосинтетического аппарата и наличие специфического набора ферментов, позволяющих паразитировать на ограниченном круге растений-хозяев. Наиболее известные примеры таких паразитических организмов для нашей климатической зоны – различные виды заразихи и повилики.

Получая от растений-хозяев полезные вещества, паразиты могут выделять в их ткани токсические метаболиты, ухудшая рост и задерживая развитие вплоть до гибели.

Настоящие паразиты

Заразихи представляют собой достаточно обширную группу травянистых паразитических растений. Скрыты в земле, не имеют собственных корней, обыкновенные зеленые листья отсутствуют, мясистые стебли с утолщенным основанием покрыты чешуйками, лишенными хлорофилла. Они поражают как дикорастущие травянистые растения, так и сельскохозяйственные культуры (особенно подсолнечник, табак, бобовые), при помощи гаусторий проникая в их корни. Встречаются на корневых системах лиственных древесных пород, чаще всего березы.

В период цветения обычно образуют колосовидное соцветие, где формируется огромное количество мелких, как пыль, семян, способных длительное время сохранять всхожесть. Семена разносятся ветром на значительные расстояния и прорастают только на корнях подходящих растений-хозяев под действием корневых выделений и при определенной кислотности почвы.

Для уничтожения заразихи применяют химические и биологические методы (например, опрыскивание гербицидами, размножение паразитирующих на заразихе грибов и насекомых), различные агротехнические приемы – выпалывание, глубокую вспашку почвы, использование в посадках невосприимчивых сортов, провокационные посевы культур, стимулирующих прорастание семян заразихи, но не являющихся их хозяевами, и т. д.

Паразитируют на деревьях и кустарниках, различных травах, овощных и бахчевых культурах, нарушая их обмен веществ, сильно ослабляют, задерживая рост и развитие, нередко вызывают гибель. Повилику европейскую и п. одностолбиковую (поражают иву, тополь, ольху, клен, бузину, сирень, смородину) относят к числу карантинных объектов. Особенно ощутим вред, наносимый повиликами, в лесном хозяйстве при их чрезмерном распространении в полезащитных насаждениях, питомниках, парковых зонах.

Для борьбы с повиликой используют строгий карантин растений, тщательную очистку посевных семян, выкашивание пораженных кормовых трав и выжигание стерни, опрыскивание различными химическими препаратами (известково-серными отварами, растворами железного купороса и аммиачной селитры) и др.

Заразихи произрастают на корневых системах лиственных древесных пород, чаще всего березы.

растения фильтры

З агрязнение окружающей среды оказывает губительное влияние на растительные организмы. Однако многие представители флоры сумели приспособиться к новым условиям обитания. Более того, они научились очищать воздух, почву и воду от вредных химических элементов.

Вредные вещества, поллютанты – пестициды, гербициды, органические растворители, тяжелые металлы, радионуклиды – чаще всего попадают в растительные организмы через корневую систему или листья (через устьица или кутикулу эпидермиса). Соединения, поглощенные корнями, переносятся в надземные части растений или откладываются в запасающих органах.

Разрушающее воздействие

Все загрязняющие вещества могут необратимо влиять на растительные организмы, вызывая как морфологические, так и физиолого-биохимические изменения. Эти воздействия, как правило, носят неспецифичный характер. К примеру, тяжелые металлы и радионуклиды, попадая в растительные клетки, могут взаимодействовать с различными белками, что приводит к изменениям клеточного метаболизма – нарушаются процессы фотосинтеза, дыхания, меняются функции клеточных мембран и т. д.

На морфологическом уровне могут происходить изменения размеров, формы, окраски листьев и цветков, их увядания или опадения. Нередко усыхает крона деревьев, нарушается целостность коры, деформируется корневая система, срастаются некоторые органы. У хвойных деревьев отмечают изменения в размерах хвоинок. При сильных атмосферных загрязнениях у различных древесных и кустарниковых наблюдают нарушение интенсивности ветвления.

Атмосферные поллютанты также могут воздействовать на пыльцу растений, изменяя поверхность и форму пыльцевых зерен, нарушая целостность оболочек и вызывая их слипание.

В целом характер воздействия загрязняющих веществ зависит от их количества в окружающей среде, от их химического строения, а также от генетических и видовых особенностей самих растений, которые различаются по устойчивости к токсическому воздействию повышенных концентраций загрязняющих веществ.

Адаптация и фиторемедиация

Благодаря механизмам адаптации, действующим на разных организменных уровнях, в фитоценозах постепенно отбираются популяции, способные развиваться и расти без серьезных нарушений физиологических процессов при довольно высоких концентрациях загрязняющих веществ в среде.

Так, к примеру, постоянное накопление тяжелых металлов у одних видов сначала вызывает стимуляцию роста, а затем угнетение и гибель. У других же по мере увеличения содержания вредных веществ включается механизм, препятствующий их поглощению. Такое ограниченное поглощение наиболее характерно для опадающих частей (например, листьев) и репродуктивных органов (цветков) растений, неограниченное – для корней, древесины, стеблей.

Растения-фильтры

Травянистые растения применяют для фитостабилизации загрязнений – уменьшения их мобильности в почве за счет адсорбции или осаждения на корнях в виде нерастворимых соединений (фосфатов, карбонатов, гидроксидов и т. д.). При этом обычно выбирают виды, устойчивые к загрязнениям, способные образовывать плотный травянистый покров, связывать поллютанты в процессе интенсивного корневого обмена.


К примеру, при создании газонов на кислых почвах с повышенным содержанием меди, цинка высаживают различные виды полевицы и овсяницы, на известковых почвах с повышенным содержанием свинца вводят некоторые бобовые.

Бобовые растения совместно с микроорганизмами-симбионтами из прикорневой зоны также могут участвовать в биодеградации – разложении различных органических поллютантов.

растения-фильтры

Улучшить почвы с повышенным содержанием свинца помогают бобовые

Некоторые растения – осоковые, различные виды фасоли, пшеницы, риса – способны к фитотрансформации пестицидов, растворителей, топливных остатков, преобразуя (метаболизируя) их при помощи собственных внутриклеточных ферментных систем.

Крестоцветные используют для фитоэкстракции – извлечения загрязнений из почвы. Они являются аккумуляторами тяжелых металлов и радионуклидов, которые поступают в растения через корневую систему и откладываются в надземных органах (стеблях и листьях). Растительную биомассу затем можно собрать и переработать. Наиболее широко фитоэкстракцию используют для удаления из почвы свинца, цинка, кадмия, никеля.

Достаточно активно способны аккумулировать тяжелые металлы также и некоторые виды папоротников, которые являются типичными представителями лесных экосистем.


К примеру, страусник обыкновенный способен поглощать из почвы и накапливать в листьях ионы кадмия, который при этом не оказывает существенного ингибирующего воздействия на зеленую (фотосинтезирующую) часть самого растения.

растения-фильтры

Страусник обыкновенный способен поглощать из почвы ионы кадмия

Древесные биофильтры

Деревья и кустарники часто используют как эффективные и естественные биофильтры в городах и сельской местности:

  • они обладают высокой продуктивностью;
  • способны поглощать загрязняющие вещества из нескольких почвенных горизонтов, благодаря большой поверхности и объему корневой системы;
  • могут адсорбировать пылевые и аэрозольные частицы на высоте до 30 м;
  • достаточно быстро адаптируются к смене окружающей среды.

Так, к примеру, для создания фитозаградительных барьеров вдоль автомагистралей, улиц с активным движением транспорта для защиты воздушной и водной сред часто высаживают различные виды тополя, клена, каштана, липы. Осину, различные виды берез, сосну используют при проведении комплексных работ по фитомелиорации – очистке почвы от нефти и нефтепродуктов.

растения-фильтры

Береза способствует очистке почв от нефти и нефтепродуктов

При проведении мероприятий по очистке территорий, загрязненных радионуклидами, высаживают манчьжурский орех и амурский бархат, которые считаются гораздо более устойчивыми к радиационному воздействию, чем хвойные деревья и многие лиственные породы. Эти виды отличаются способностью к быстрому вегетативному восстановлению (корневой и пневой порослью) после облучения, а также обладают сильно развитой листовой и корневой поверхностью, что позволяет им удерживать пылевые частицы и капли воды с радионуклидами и локализовать их в ветках, коре, древесине, плодах.

растения-фильтры

Клен очищает воду и воздух возле автомагистралей

Корневые симбиозы. Микориза


Грибы внутри тканей корня

Селекция и инженерия

Для получения растений, устойчивых к неблагоприятным антропогенным воздействиям, активно применяют методы современной клеточной селекции, а также генетической клеточной инженерии.


К примеру, специально выведенные гибридные тополя способны трансформировать и разрушать различные растворители, в том числе и хлорорганические. Они также обладают глубоко проникающей корневой системой, высокой скоростью роста, способны хорошо адаптироваться к различным климатическим условиям.

Особое внимание также уделяют получению растений-гипераккумуляторов тяжелых металлов. За основу берут виды с высокой продуктивностью и вводят бактериальный геном, который отвечает за формирование у растений способности адсорбировать или трансформировать поллютанты в значительных количествах. Особо эффективно этот метод применяют для выведения устойчивых газонных трав.

Грибы-аккумуляторы

Достаточно интенсивно способны поглощать и накапливать тяжелые металлы грибы. Интересно, что отдельные виды обладают определенной избирательностью по отношению к этим элементам.


К примеру, грибы-зонтики наиболее активно аккумулируют кадмий, свинушки, грузди, сыроежки, некоторые виды дождевиков – медь, шампиньоны и белые грибы – ртуть.

Грибы также активно способны сорбировать из лесной подстилки радионуклиды, в частности радиоактивный цезий. Так, в первые годы после аварии на Чернобыльской АЭС грибы использовали как биоиндикаторы радиоактивного загрязнения.

растения-фильтры

Шампиньоны активно аккумулируют ртуть

Наиболее активно из субстрата грибами поглощаются легкорастворимые соединения тяжелых металлов и радиоизотопов. В молодых плодовых телах отмечают более высокие их концентрации, чем в старых. Наибольшие количества, как правило, аккумулируются в шляпках грибов, особенно в гименофорах. Со временем в условиях постоянного загрязнения эти элементы могут накапливаться в мицелии.

Интенсивность поглощения и накопления тяжелых металлов и радионуклидов грибами сильно зависит от условий окружающей среды, в первую очередь от плотности, состава и степени увлажнения субстрата. К примеру, было установлено, что на увлажненных лесных почвах грибы гораздо интенсивнее накапливают радиоизотопы, чем те же виды, растущие на почвах с глубоким залеганием грунтовых вод. Определяющими также являются различные видовые особенности, в частности глубина расположения мицелия, тип питания. Так, в грибах-симбионтах содержится больше тяжелых металлов, чем в древоразрушающих грибах-сапрофитах.

При употреблении в пищу съедобных грибов, собранных в лесах с высокой степенью техногенного загрязнения, высока вероятность тяжелых отравлений и внутреннего облучения. Даже кулинарная обработка (например, последовательная варка с неоднократной сменой воды) не всегда приводит к снижению концентрации вредных веществ до допустимых величин.

Для справки:

Фиторемедиация – очистка окружающей среды при помощи растений.

Фитостабилизация – уменьшение мобильности поллютантов в почве за счет адсорбции или осаждения на корнях в виде нерастворимых соединений.

Биодеградация – разложение различных органических поллютантов.

Фитоэкстракция – извлечение загрязнений из почвы.

Фитомелиорация – очистка почвы от нефти и нефтепродуктов.

Строение дерева. От клеток до корней


Строение растений мы изучали еще в школе. В этой статьей мы решили напомнить, что из себя представляет дерево, и рассказать о каждой из его частей: клетках и тканях, древесине и коре, ветвях и ветках, листьях и корнях.

Свойства древесины разных пород

свойства древесины

Еще пару веков назад ни сельское хозяйство, ни строительство, ни промышленность не обходились без древесины. Не потеряла она своего важного значения и сегодня

Читайте также: