معلومة

24.3: علم بيئة الفطريات - علم الأحياء

24.3: علم بيئة الفطريات - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

مهارات التطوير

  • وصف دور الفطريات في النظام البيئي
  • وصف العلاقات التبادلية للفطريات مع جذور النباتات والكائنات الحية الضوئية
  • صف العلاقة المفيدة بين بعض الفطريات والحشرات

تلعب الفطريات دورًا مهمًا في توازن النظم البيئية. يمكن أن تزدهر في البيئات التي تبدو معادية ، مثل التندرا ، وذلك بفضل التعايش الأكثر نجاحًا مع الكائنات الحية الضوئية مثل الطحالب لإنتاج الأشنات. الفطريات ليست واضحة في طريقة ظهور الحيوانات الكبيرة أو الأشجار الطويلة. ومع ذلك ، فهي ، مثل البكتيريا ، هي المُحلِّلات الرئيسية للطبيعة. بفضل عملية الأيض متعددة الاستخدامات ، تعمل الفطريات على تكسير المواد العضوية ، والتي لا يمكن إعادة تدويرها بطريقة أخرى.

بيئات

على الرغم من أن الفطريات ترتبط في المقام الأول بالبيئات الرطبة والباردة التي توفر إمدادات من المواد العضوية ، إلا أنها تستعمر مجموعة متنوعة مدهشة من الموائل ، من مياه البحر إلى جلد الإنسان والأغشية المخاطية. تم العثور على Chytrids في المقام الأول في البيئات المائية. الفطريات الأخرى مثل Coccidioides immitis، الذي يسبب الالتهاب الرئوي عند استنشاق جراثيمه ، يزدهر في التربة الجافة والرملية في جنوب غرب الولايات المتحدة. الفطريات التي تتطفل على الشعاب المرجانية تعيش في المحيط. ومع ذلك ، فإن معظم أعضاء مملكة الفطريات تنمو في أرض الغابة ، حيث تكون البيئة المظلمة والرطبة غنية بالحطام المتحلل من النباتات والحيوانات. في هذه البيئات ، تلعب الفطريات دورًا رئيسيًا كمحللات وإعادة تدوير ، مما يجعل من الممكن تزويد أعضاء الممالك الأخرى بالعناصر الغذائية والعيش.

المحللات والقائمين بإعادة التدوير

لن تكتمل الشبكة الغذائية بدون الكائنات الحية التي تحلل المواد العضوية (الشكل ( PageIndex {1} )). بعض العناصر - مثل النيتروجين والفوسفور - مطلوبة بكميات كبيرة من قبل النظم البيولوجية ، ومع ذلك فهي ليست وفيرة في البيئة. يعمل عمل الفطريات على إطلاق هذه العناصر من المواد المتحللة ، مما يجعلها متاحة للكائنات الحية الأخرى. العناصر النزرة الموجودة بكميات منخفضة في العديد من الموائل ضرورية للنمو ، وستظل مقيدة بالمواد العضوية المتعفنة إذا لم تعيدها الفطريات والبكتيريا إلى البيئة من خلال نشاطها الأيضي.

ترجع قدرة الفطريات على تحلل العديد من الجزيئات الكبيرة وغير القابلة للذوبان إلى طريقة تغذيتها. كما رأينا سابقًا ، فإن الهضم يسبق الابتلاع. تنتج الفطريات مجموعة متنوعة من الإنزيمات الخارجية لهضم العناصر الغذائية. يتم إطلاق الإنزيمات إما في الركيزة أو تظل مرتبطة بالخارج جدار الخلية الفطرية. يتم تقسيم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات صغيرة ، يتم نقلها إلى الخلية عن طريق نظام من ناقلات البروتين المدمجة في غشاء الخلية. نظرًا لأن حركة الجزيئات والإنزيمات الصغيرة تعتمد على وجود الماء ، فإن النمو النشط يعتمد على نسبة عالية نسبيًا من الرطوبة في البيئة.

تساعد الفطريات ، باعتبارها سبروبس ، في الحفاظ على نظام بيئي مستدام للحيوانات والنباتات التي تشترك في نفس الموطن. بالإضافة إلى تجديد البيئة بالمغذيات ، تتفاعل الفطريات بشكل مباشر مع الكائنات الحية الأخرى بطرق مفيدة ، وأحيانًا ضارة (الشكل ( PageIndex {2} )).

العلاقات المتبادلة

التكافل هو التفاعل البيئي بين كائنين يعيشان معًا. لا يصف التعريف جودة التفاعل. عندما يستفيد كل من أعضاء الجمعية ، تسمى العلاقة التكافلية التبادلية. تشكل الفطريات روابط متبادلة مع العديد من أنواع الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا الزرقاء والطحالب والنباتات والحيوانات.

الفطريات / التبادلية النباتية

واحدة من أكثر الارتباطات بين الفطريات والنباتات هي تكوين الفطريات الفطرية. Mycorrhiza ، والتي تأتي من الكلمات اليونانية myco معنى الفطريات و ريزو معنى الجذر ، يشير إلى العلاقة بين جذور النباتات الوعائية وفطرياتها التكافلية. في مكان ما ما بين 80 و 90 في المائة من جميع الأنواع النباتية لديها شركاء فطريات فطرية. في رابطة الفطريات الفطرية ، تستخدم الفطريات الفطرية شبكتها الواسعة من الخيوط ومساحة السطح الكبيرة الملامسة للتربة لتوجيه المياه والمعادن من التربة إلى النبات. في المقابل ، يزود النبات بمنتجات التمثيل الضوئي لتغذية عملية التمثيل الغذائي للفطر.

هناك عدد من أنواع الفطريات الفطرية. تعتمد الفطريات الفطرية الخارجية (الفطريات الخارجية) على الفطريات التي تغلف الجذور في غمد (يسمى الوشاح) وشبكة خيوط خيوط تمتد إلى الجذور بين الخلايا (الشكل 24.3.3). يمكن أن ينتمي الشريك الفطري إلى Ascomycota أو Basidiomycota أو Zygomycota. في النوع الثاني ، تشكل الفطريات الكبيبية تفاعلات حويصلي - شرياني مع الفطريات الفطرية (تسمى أحيانًا endomycorrhizae). في هذه الفطريات الفطرية ، تشكل الفطريات جزيئات arbuscules التي تخترق الخلايا الجذرية وهي موقع التبادلات الأيضية بين الفطر والنبات المضيف (الشكل ( PageIndex {3} ) والشكل ( PageIndex {4} )) . الشجيرات (من اللاتينية للأشجار الصغيرة) لها مظهر شجيرة. تعتمد بساتين الفاكهة على نوع ثالث من الفطريات الفطرية. بساتين الفاكهة عبارة عن نباتات نباتية تشكل بذورًا صغيرة بدون تخزين كبير للحفاظ على الإنبات والنمو. لن تنبت بذورهم بدون شريك فطري (عادة ما يكون Basidiomycete). بعد استنفاد العناصر الغذائية في البذور ، تدعم الفطريات المتكافلة نمو السحلية من خلال توفير الكربوهيدرات والمعادن الضرورية. تستمر بعض بساتين الفاكهة في كونها فطرية طوال دورة حياتها.

اتصال فني

إذا كانت الفطريات التكافلية غائبة عن التربة ، فما هو تأثير ذلك في رأيك على نمو النبات؟

ومن الأمثلة الأخرى على تبادل الفطريات والنباتات النباتات الداخلية: الفطريات التي تعيش داخل الأنسجة دون الإضرار بالنبات المضيف. تطلق النباتات الداخلية السموم التي تطرد العواشب ، أو تمنح مقاومة لعوامل الإجهاد البيئي ، مثل العدوى بالكائنات الدقيقة ، والجفاف ، أو المعادن الثقيلة في التربة.

اتصال التطور

التطور المشترك لنباتات الأرض و Mycorrhizae Mycorrhizae هي رابطة تكافلية متبادلة المنفعة بين جذور النباتات الوعائية والفطريات. تقترح نظرية مقبولة جيدًا أن الفطريات كانت مفيدة في تطور نظام الجذر في النباتات وساهمت في نجاح كاسيات البذور. الطحالب (الطحالب وحشيشة الكبد) ، التي تعتبر أكثر النباتات بدائية وأول من يعيش على الأرض الجافة ، ليس لديها نظام جذر حقيقي ؛ بعضها مصاب بالميكورايزا الحويصلي- الشرياني والبعض الآخر لا يعاني من ذلك. يعتمدون على جذمور بسيطة (عضو تحت الأرض) ولا يمكنهم البقاء على قيد الحياة في المناطق الجافة. ظهرت الجذور الحقيقية في نباتات الأوعية الدموية. يُعتقد أن نباتات الأوعية الدموية التي طورت نظامًا من الامتدادات الرفيعة من جذور الجذور (الموجودة في الطحالب) تتمتع بميزة انتقائية لأنها تتمتع بمساحة سطحية أكبر للتلامس مع الشركاء الفطريين من الطحالب وحشيشة الكبد ، وبالتالي تستفيد من المزيد من العناصر الغذائية في الأرض.

تشير السجلات الأحفورية إلى أن الفطريات سبقت النباتات على الأرض الجافة. أول ارتباط بين الفطريات وكائنات التمثيل الضوئي على الأرض تضمنت نباتات تشبه الطحالب والنباتات الداخلية. تطورت هذه الارتباطات المبكرة قبل ظهور الجذور في النباتات. ببطء ، أدت فوائد تفاعلات endophyte و rhizoid لكلا الشريكين إلى الفطريات الفطرية الحالية. ما يصل إلى حوالي 90 في المائة من نباتات الأوعية الدموية اليوم لها ارتباطات بالفطريات في جذرها. تظهر الفطريات المشاركة في الفطريات الفطرية العديد من خصائص الفطريات البدائية. إنهم ينتجون أبواغًا بسيطة ، ويظهرون القليل من التنوع ، وليس لديهم دورة تناسلية جنسية ، ولا يمكنهم العيش خارج رابطة الفطريات الفطرية. استفادت النباتات من هذا الارتباط لأن الفطريات الفطرية سمحت لها بالانتقال إلى موائل جديدة بسبب زيادة امتصاص العناصر الغذائية ، وهذا أعطاها ميزة انتقائية على النباتات التي لم تنشئ علاقات تكافلية.

الأشنات

تعرض الأشنات مجموعة من الألوان والقوام (الشكل ( PageIndex {5} )) ويمكنها البقاء على قيد الحياة في أكثر الموائل عدائية وغرابة. وهي تغطي الصخور وشواهد القبور ولحاء الأشجار والأرض في التندرا حيث لا تستطيع جذور النباتات اختراقها. يمكن أن تعيش الأشنات لفترات طويلة من الجفاف ، عندما تصبح جافة تمامًا ، ثم تصبح نشطة بسرعة بمجرد توفر المياه مرة أخرى.

ارتباط بالتعلم

استكشف عالم الأشنات باستخدام هذا الموقع من جامعة ولاية أوريغون.

الأشنات ليست كائنًا حيًا واحدًا ، ولكنها مثال على التبادلية ، حيث يعيش الفطر (عادةً ما يكون عضوًا في Ascomycota أو Basidiomycota phyla) على اتصال وثيق مع كائن حيوي ضوئي (طحلب حقيقي النواة أو بدائية النواة الزرقاء) (الشكل ( PageIndex {6} )). بشكل عام ، لا يمكن للفطر ولا كائن التمثيل الضوئي البقاء على قيد الحياة بمفرده خارج العلاقة التكافلية. يتكون جسم الأشنة ، الذي يشار إليه بالثالوس ، من خيوط ملفوفة حول شريك التمثيل الضوئي. يوفر كائن التمثيل الضوئي الكربون والطاقة في شكل كربوهيدرات. تقوم بعض البكتيريا الزرقاء بإصلاح النيتروجين من الغلاف الجوي ، مما يساهم في تعزيز المركبات النيتروجينية. في المقابل ، تزود الفطريات بالمعادن والحماية من الجفاف والضوء المفرط عن طريق تغليف الطحالب في فطرتها. يربط الفطر أيضًا الكائن التكافلي بالركيزة.

ينمو ثور الأشنات ببطء شديد ، ويوسع قطره بضعة مليمترات في السنة. يشارك كل من الفطريات والطحالب في تكوين وحدات التشتت للتكاثر. تنتج الأشنات الصولجان ، وهي مجموعات من الخلايا الطحلبية تحيط بها الفطريات. تشتت Soredia بفعل الرياح والمياه وتشكل أشنات جديدة.

الأشنات حساسة للغاية لتلوث الهواء ، خاصة لمستويات غير طبيعية من النيتروجين والكبريت. يمكن لخدمة الغابات الأمريكية وخدمة المتنزهات القومية مراقبة جودة الهواء عن طريق قياس الوفرة النسبية وصحة سكان الأشنة في منطقة ما. الأشنات تؤدي العديد من الأدوار البيئية. يأكل الوعل والرنة الأشنات ، ويوفران غطاءً للافقاريات الصغيرة التي تختبئ في الفطريات. في إنتاج المنسوجات ، استخدم النساجون الأشنات لصبغ الصوف لعدة قرون حتى ظهور الأصباغ الاصطناعية.

ارتباط بالتعلم

تستخدم الأشنات لمراقبة جودة الهواء. اقرأ المزيد على هذا الموقع من خدمة الغابات بالولايات المتحدة.

الفطريات / تبادل الحيوان

لقد طورت الفطريات علاقات متبادلة مع العديد من الحشرات في فصيلة مفصليات الأرجل: اللافقاريات المفصلية وذات الأرجل. تعتمد مفصليات الأرجل على الفطريات للحماية من الحيوانات المفترسة ومسببات الأمراض ، بينما تحصل الفطريات على العناصر الغذائية وطريقة لنشر الأبواغ في بيئات جديدة. ومن الأمثلة على ذلك الارتباط بين أنواع Basidiomycota والحشرات القشرية. تغطي الفطريات الفطرية وتحمي مستعمرات الحشرات. تعزز الحشرات القشرية تدفق المغذيات من النبات الملقح إلى الفطريات. في المثال الثاني ، نمل يقطع الأوراق في أمريكا الوسطى والجنوبية فطريات المزرعة. يقطعون أوراق النباتات ويجمعونها في الحدائق (الشكل ( PageIndex {7} )). تُزرع الفطريات في حدائق الأقراص هذه ، حيث تقوم بهضم السليلوز الموجود في الأوراق الذي لا يستطيع النمل تحطيمه. بمجرد أن تنتج الفطريات جزيئات السكر الصغيرة وتستهلكها ، تصبح الفطريات بدورها وجبة للنمل. تقوم الحشرات أيضًا بدوريات في حديقتهم ، وتتغذى على الفطريات المنافسة. يستفيد كل من النمل والفطريات من هذا الارتباط. يتلقى الفطر إمدادًا ثابتًا من الأوراق ويتحرر من المنافسة ، بينما يتغذى النمل على الفطريات التي يزرعونها.

الفطريات

تشتت الحيوانات مهم لبعض الفطريات لأن الحيوان قد يحمل الأبواغ لمسافات طويلة من المصدر. نادرًا ما تتحلل الجراثيم الفطرية تمامًا في الجهاز الهضمي للحيوان ، ويمكن للعديد منها أن تنبت عند مرورها في البراز. تتطلب بعض فطريات الروث في الواقع المرور عبر الجهاز الهضمي للحيوانات العاشبة لإكمال دورة حياتها. الكمأة السوداء - طعام شهي ثمين - هي قوام ثمار فطر تحت الأرض. جميع أنواع الكمأ تقريبًا عبارة عن بواسير خارجية ، وعادة ما توجد مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالأشجار. تأكل الحيوانات الكمأ وتفرق الجراثيم. في إيطاليا وفرنسا ، يستخدم صائدو الكمأة إناث الخنازير لشم الكمأ. تنجذب إناث الخنازير إلى الكمأة لأن الفطر يطلق مركبًا متطايرًا يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالفيرمون الذي تنتجه ذكور الخنازير.

ملخص

استعمرت الفطريات تقريبًا جميع البيئات على الأرض ، ولكنها توجد بشكل متكرر في الأماكن الباردة والمظلمة والرطبة مع إمداد من المواد المتحللة. الفطريات هي سبروب تتحلل من المواد العضوية. تتضمن العديد من العلاقات المتبادلة الناجحة فطرًا وكائنًا آخر. العديد من الفطريات تؤسس روابط فطرية معقدة مع جذور النباتات. يزرع بعض النمل الفطريات كمصدر غذائي. الأشنات هي علاقة تكافلية بين الفطريات وكائن التمثيل الضوئي ، وعادة ما يكون الطحالب أو البكتيريا الزرقاء. يوفر كائن التمثيل الضوئي الطاقة المشتقة من الضوء والكربوهيدرات ، بينما توفر الفطريات المعادن والحماية. تساعد بعض الحيوانات التي تتغذى على الفطريات على نشر الأبواغ لمسافات طويلة.

اتصالات فنية

[رابط] إذا كانت الفطريات التكافلية غائبة عن التربة ، فما تأثير ذلك في رأيك على نمو النبات؟

[رابط] بدون الفطريات الفطرية ، لا تستطيع النباتات امتصاص العناصر الغذائية الكافية ، مما يعيق نموها. يمكن أن تؤدي إضافة الجراثيم الفطرية إلى التربة المعقمة إلى تخفيف هذه المشكلة.

راجع الأسئلة

ما المصطلح الذي يصف الارتباط الوثيق بين الفطريات وجذر الشجرة؟

  1. جذمور
  2. حزاز
  3. الفطريات
  4. نبات داخلي

ج

لماذا تعتبر الفطريات محللات مهمة؟

  1. تنتج العديد من الجراثيم.
  2. يمكنهم النمو في العديد من البيئات المختلفة.
  3. ينتجون الفطريات.
  4. يعيدون تدوير الكربون والمعادن غير العضوية من خلال عملية التحلل.

د

إستجابة مجانية

لماذا تستفيد الحماية من الضوء في الواقع شريك التمثيل الضوئي في الأشنات؟

تسمح الحماية من الضوء الزائد الذي قد يبيض أصباغ التمثيل الضوئي لشريك التمثيل الضوئي بالبقاء في البيئات غير المواتية للنباتات.

قائمة المصطلحات

جذري عضلي
الرابطة الفطرية التي تدخل فيها الخيوط الفطرية إلى الخلايا الجذرية وتشكل شبكات واسعة
ectomycorrhiza
الفطريات الجذرية التي تحيط بالجذور بغطاء ولها شبكة Hartig التي تمتد إلى الجذور بين الخلايا
حزاز
الارتباط الوثيق للفطر مع طحلب ضوئي أو بكتيريا تفيد كلا الشريكين
الفطريات
الارتباط المتبادل بين جذور النباتات الوعائية والفطريات
سوريا
مجموعات من الخلايا الطحلبية و mycelia التي تسمح للأشنات بالانتشار


شاهد الفيديو: مملكة الفطريات (أغسطس 2022).