ЭКТОМИКОРИЗА И ЭНДОМИКОРИЗА: ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В ectomicorrizas и endomicorrizas являются симбиотические ассоциации , установленные между корней сосудистых растений и грибов в почве. Около 80% сосудистых растений представляют эти ассоциации, которые являются мутуалистическими, поскольку от этого выигрывают два вовлеченных вида.

При эктомикоризе грибок не проникает внутрь растения, а образует сильно разветвленную сеть гиф, окружающих корень. Это покрытие, окружающее корень, называется мантией.

Эктомикоризный мицелий (белый), связанный с корнями Picea glauca (коричневый). Взято и отредактировано: André-Ph. Д. Пикард.

С другой стороны, при эндомикоризах грибок проникает в корень растения. В этом случае образуется не мантия, а разветвленные структуры, называемые арбускулами.

Характеристики эктомикоризы

Мутуалистические ассоциации типа эктомикоризы включают меньшее количество сосудистых растений, чем те, которые относятся к типу эндомикоризы. В настоящее время считается, что только около 2-3% сосудистых растений вовлечены в этот тип ассоциации.

При эктомикоризе гифы гриба не проникают в клетки корневого эпителия растения, вместо этого они образуют плотную мантию вокруг корней и проникают между их корковыми клетками, образуя структуру, называемую сетью Хартига.

Мантия гиф может достигать 40 мкм в толщину и выступать из гиф на несколько сантиметров. Эта мантия помогает растениям поглощать воду и минералы.

Вовлеченные виды

Все виды растений, заселенные грибами, являются древесными или кустарниковыми. Как упоминалось ранее, только около 3% сосудистых растений заселяются эктомикоризами, однако эти виды широко распространены во всем мире.

Эктомикоризные симбиотические отношения чаще встречаются в умеренных зонах, чем в тропических, и на сегодняшний день эта ассоциация наблюдалась примерно в 43 семьях и 140 родах. К этим родам относятся, например, Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus и Northofagus.

В свою очередь, среди грибов идентифицировано не менее 65 родов, из которых более 70% относятся к Basidiomycota. Также были идентифицированы Ascomycota и, в меньшей степени, представители Zygomycota, а также многие виды, которые еще не классифицированы.

Эктомикориза не проявляет особой специфичности в своих отношениях ни с грибами, ни со своими хозяевами. Например, растения рода Picea могут быть колонизированы более чем 100 видами эктомикоризных грибов, в то время как гриб Amanita muscaria может колонизировать по крайней мере пять видов растений.

Развитие эктомикоризы

Развитие эктомикоризы начинается, когда гифы заселяют вторичные или третичные корни растений. Гифы гриба начинают расти от корня, образуя сеть или оболочку, которая может полностью его окружать.

Гифы также будут расти внутрь корня, между клетками эпидермиса и кортикальными клетками, не проникая в них; они также не проникают через след. Этот рост внутрь достигается за счет механических сил, разделяющих клетки, и за счет действия ферментов пектиназы. Таким образом формируется сеть Хартига.

Сеть Хартига окружит каждую клетку и обеспечит обмен водой, питательными веществами и другими веществами между грибком и растением.

Из-за заселения корня грибком он вырастет меньше в длину, но больше в толщину, чем неколонизированные корни. Кроме того, в корне будет меньше волос. Гриб, в свою очередь, разовьет стручок, чтобы полностью покрыть корень и предотвратить заселение другими грибами.

Характеристика эндомикоризы

Эндомикориза встречается гораздо чаще, чем эктомикориза, она может встречаться более чем в трех четвертях сосудистых растений, хотя в основном это злаки и травы.

При эндомикоризах гифы гриба сначала проникают между клетками коры корня, но затем проникают внутрь них. В этом случае гриб не образует мантию или сеть Хартига. Скорее они растут, образуя структуры, называемые пузырьками и арбускулами.

Арбускулярная микориза. Взято и отредактировано: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: производное произведение: Эдвард Исповедник.

Арбускулы способствуют обмену питательных веществ между грибком и растением, в то время как пузырьки используются в основном как резервные органы.

Вовлеченные виды

80% сосудистых растений колонизируются эндомикоризами, однако грибы, по-видимому, отдают предпочтение травам и травам. С другой стороны, грибы, образующие эндомикоризы, принадлежат к филюму Glomeromycota. Ассоциация обязательна для грибов, но не для растений.

Ученые считают, что развитие этого типа симбиотических отношений было необходимо для сосудистых растений, чтобы они могли колонизировать земную среду из водной среды, а также для их последующей эволюции.

Эндомикоризы изобилуют низкокачественными почвами, такими как луга, горы и тропические леса.

Развитие эндомикоризы

Ассоциация устанавливается, когда гифы, присутствующие в почве, колонизируют корни растения. В начале колонизации гифы гриба проникают только между клетками, которые входят внутрь них, не разрушая клеточную мембрану, которая инвагинируется давлением гриба.

Позже грибок может развить два типа структуры; В первом случае гифа будет подвергаться последовательным дихотомическим разветвлениям возле сосудистого цилиндра растения, образуя арбускул. Эта структура имеет функцию обеспечения обмена водой и питательными веществами между двумя организмами, участвующими в ассоциации.

Вторая структура, которая может развиваться, хотя она и не всегда присутствует, - это пузырьки, которые могут расти внешне или внутренне к клеткам корня. Его форма овальная или сферическая и служит местом для хранения продуктов.

Польза микоризы

Экто- и эндомикоризные ассоциации составляют мутуалистический симбиоз, в котором выигрывают два вовлеченных вида. Главное преимущество ассоциации - обмен веществами.

С одной стороны, гриб обеспечивает воду и минеральные питательные вещества, а с другой стороны, растение снабжает гриб обработанными органическими питательными веществами, в основном углеводами. Вклад эндомикоризных грибов в организм растения-хозяина настолько важен, что жизненно важен для многих растений на ранних стадиях их роста.

С другой стороны, рост и распространение эктомикоризных гиф не только увеличивает площадь впитывающей поверхности корня, но и увеличивает его потенциальный охват, доставляя питательные вещества из отдаленных мест.

Кроме того, гриб способен улавливать питательные вещества, например ионы фосфата и аммония, которые недоступны для корня, тем самым обеспечивая большее усвоение минералов растением.

Эктомикоризные грибы, в свою очередь, в большинстве случаев неспособны использовать лигнин и целлюлозу в качестве источника углерода, поэтому они полностью зависят от растений в получении углеводов, которые они могут метаболизировать.

Кроме того, эктомикоризные оболочки, окружающие корни, препятствуют их заселению другими грибами и патогенными микроорганизмами.

Ссылки

1. NW Nabors (2004). Введение в ботанику. Pearson Education, Inc.
2. А. Андраде-Торрес (2010). Микориза: древнее взаимодействие между растениями и грибами. Наука.
3. Д. Мур, Г. Д. Робсон и А. П. Дж. Тринчи. 13.15 Эктомикориза. В: Путеводитель по грибам 21-го века, 2- ^е издание. Получено с сайта davidmoore.org.uk.
4. Ectomycorrhiza. В Википедии. Восстановлено с en.wikipedia.org.
5. С. Е. Смит и Д. Рид (2010). Микоризный симбиоз. Академическая пресса.
6. Микориза. Восстановлено с ecured.cu.
7. MF Аллен (1996). Экология микоризы, Cambridge University Press.
8. Арбускулярная микориза. В Википедии. Восстановлено с es.wikipedia.org.