Характер симбиоза клубеньковых бактерий

Очень много усилий было потрачено для выяснения характера симбиотических отношений между растением-хозяином и клубень­ковыми бактериями. Прежде всего необходимо выяснить, как происходит заражение бобового растения.

Находящиеся в почве клубеньковые бактерии попадают в корневой во­лосок бобового растения и здесь начинают размножаться, проникая в виде сплошного тяжа через ряд клеток до паренхимы корня (рис. 71). Здесь бак­терии особенно интенсивно делятся и заполняют клетки растения. Бобовое растение не остается инертным по отношению к проникшей бактерии, а реа­гирует усиленным делением своих клеток, разрастающихся в виде клу­беньков, или желваков (рис. 72). Очевидно, это быстрое деление клеток происходит благодаря усиленному притоку углеводов, необходимых для построения новых клеток. Поток питательных веществ и связанное с ним разрастание ткани препятствует дальнейшему распространению бактерии по растению. Всего вероятнее, что в этот период клубеньковая бактерия, усиленно питаясь углеводами, создает известный избыток азотистых веществ (аминокислот или, может быть, даже аммиака), используемый высшим рас­тением. Вряд ли можно считать правильным взгляд, что бобовое растение начинает использовать связанный клубеньковыми бактериями азот лишь после того, как бактерии начнут отмирать. Действительно, во время цве­тения часть бактерий начинает перевариваться растением, но и до этого времени бобовое растение, лишенное связанного азота, хорошо развивается, а стало быть, оно снабжается азотом с помощью клубеньковых бактерий и до цветения.

Рис. 71. Проникновение клубень­ковых бактерий в корень гороха

Симбиоз клубеньковых бактерий с растением носит не особенно мирный характер, так как растение реагирует уродливым разрастанием своих тканей, а в случае некоторого расстройства питания может даже стать жертвой внедрившейся бактерии. Если мотыльковому растению не дать бора, кото­рый для него очень важен, то клубеньковая бактерия становится настоящим паразитом.

По-видимому, этот симбиоз возник из настоящего паразитизма клубень­ковой бактерии. Привлекаемая корневыми выделениями растения, клубень­ковая бактерия проникает внутрь растения, вызывая ответную реакцию организма. В то же время, в условиях обильного снабжения углеводами, клубеньковая бактерия начинает интенсивно фиксировать азот атмосферы. Весьма вероятно, что в почве эта бактерия может его фиксировать и отдель­но от растения, но в культуре эта ее способность обычно пропадает. Нам пока еще неясны все условия, при которых процесс фиксации азота мо­жет идти беспрепятственно.

Рис. 72. Клубеньки на корнях бобовых растений

О паразитном характере говорит и незакрепленность симбиоза. Семена бобовых растений должны каждый раз заражаться бактериями из почвы. В этом интересном симбиозе шло одновременное приспособление двух орга­низмов друг к другу — клубеньковой бактерии к зеленому растению и ра­стения к бактерии. Материал с сайта http://worldof.school

Эти интереснейшие взаимные приспособления человек уже издавна обра­тил себе на пользу, еще в то время, когда не знал самой сущности явления. Сейчас уже можно сознательно использовать этот симбиоз для получения высоких урожаев бобовых культур и увеличения содержания азота в почве для культур, следующих в севообороте за бобовыми.

Помимо клубеньковых бактерий, в природе встречаются другие анало­гичные симбиозы. На корнях обыкновенной ольхи имеются большие дере­вянистые вздутия (клубеньки). В клубеньках ольхи находится не бактерия, а актиномицет, который играет здесь ту же роль, что и клубеньковая бактерия. Ольха так же снабжается атмосферным азотом за счет актиномицета, как мотыльковое растение за счет клубеньковых бактерий. Наличие клубеньков на корнях ольхи может быть легко продемонстрировано на мо­лодых ее экземплярах, вырвать корни которых из почвы не представляет особых затруднений.

Для более полного понимания симбиоза надо выяснить три основ­ных вопроса:

1. о специфичности клубеньковых бактерий;
2. об их вирулент­ности;
3. об их активности.

На этой странице материал по темам:

• Доклад клубеньковые бактерии

• Краткий доклад по биологии на тему клубеньковые бактерии

• Характер симбиоза