Выход растений на сушу: симбиозы

1. Выход растений на сушу:

симбиозы

2. Симбиозы растений

• Тесные
мутуалистические
отношения играют
жизненно-важную
роль для обмена
веществ многих
растений.
• В качестве
примера можно
привести
азотфиксирующие
бактерии.
Симбиозы растений

3. Растения и грибы

• Но самый важный симбиоз в истории растений –
это микориза

4. Классификация микоризы

• Арбускулярная эндомикориза
• Эрикоидная эндомикориза
• Орхидная эндомикориза
• Эктомикориза
• Эктоэндомикориза

5.

6.

7.

• Микориза открывает растениям доступ к
минеральным в-вам, находящимся в малодоступной
форме и повышает абсорбцию.
• Со стороны высших растений участвует большинство
сосудистых споровых, все голосеменные, около
70% однодольных и 80—90% двудольных. Со
стороны грибов — гломеромицеты,
аскомицеты, базидиомицеты и зигомицеты

8.

• Многие растения не способны жить без
микоризы, большинство орхидей требует
наличия строго специфического гриба даже
для прорастания семян, а мико-гетеротрофные
растения получают всю необходимую энергию
от симбиоза. Мико-гетеротрофы встречаются
также, например, среди папоротников и
печёночников.

9.

• Гены и адаптации, связанные с микоризой были
задействованы в «одомашнивании» ризобий возможно в
позднем мелу.
• Микориза даже образует связанные сети между
отдельными растениями.
• 90% аскомицетов и базидиомицетов имеют в своих
жизненных циклах стадии симбиозов с растениями,
образование которых можно считать одним из
древнейших свойств мицелиальных грибов.

10. История микоризы

• Согласно некоторым работам считается, что первые
наземные грибы появились в кембрии, задолго до
появления наземных растений.
• Грибы и растения на суше впервые «встретились» в
ордовике. Находки из Висконсина содержат остатки
спор, похожих на современные гломовые грибы,
облигатно образующие арбускулярную микоризу. К
тому времени из растений на суше были
представлены только мохоподобные растения.

11.

• Возможно, предки высших растений
уже в водной среде вступали в
симбиозы с различными водными
грибами, как это делают сегодня
зеленые и красные водоросли.
• Первые наземные грибы могли
вступать в симбоз с
цианобактериями. Гломовый
Geosiphon, считающийся наиболее
вероятным предком АМ-грибов,
вступает в симбиоз с
цианобактериями Nostoc. Таким
образом, еще до выхода растений на
сушу почвенные грибы могли
выработать эффективные системы
для усвоения органики,
производимой
фотосинтезирующими симбионтами,
а также для снабжения этих
симбионтов фосфатами,
поглощаемыми грибом из почвы.

12.

• Первые неопровержимые ископаемые
свидетельства микоризы относятся к
девону и обнаружены в Райниевых чертах в
Шотландии.
• Aglaophyton major – базальный
представитель полиспорангиофитов группы, куда входят все растения помимо
мхов, печёночников и антоцеротовых.

13.

• Обнаруженная микориза несёт черты
арбускулярной микоризы, что делает
данный тип базальным вариантом
симбиоза.
• Альгофитон был несосудистым растением,
что означает, что появление микоризы
предшествовало возникновению корней.
Гриб жил в талломе.

14.

• Существует закономерное
мнение, что для древних
несосудистых растений
симбиоз с гломовыми
грибами сыграл
краеугольную роль в
освоении суши, в виду
отсутствия органов
всасывания.
• Возможно, даже сами
корни появились сначала
как средство поддержания
микоризы, а уже потом –
самостоятельный орган
всасывания.
• Анализ генов 18S рРНК
показал, что АМ-грибы
происходят от общего
предка, жившего в девоне.

15.

• У антоцеротовых, печёночников, плуновидных
и папоротников встречается только
арбускулярная микориза и похожие
ассоциации, у первых двух групп чаще всего с
гломовыми грибами. Папоротники с более
длинными и развитыми корневыми волосками
имеют тенденцию гораздо меньше зависеть от
микоризы. Водные папоротники также
склонны терять микоризу.

16.

• Имея эти факты, можно провести
логическую цепочку, согласно которой
достаточно чётко видно, как коэволюция
грибов и растений повлияла на масштабное
освоение суши обоими группами.

17. Спасибо за внимание!