Өсімдіктер мен олардың консорттарының арасындағы қарым-қатынастары

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс

 

 

 

 

 

Пән: Геоботаника

Тақырыбы: «Өсімдіктер мен олардың консорттарының арасындағы қарым-қатынастар»

 

 

 

 

 

 

 

 

Қолданылған әдебиеттер тізімі:

 

1. Мұхитдинов Н.М. Геоботаника  негіздері, Алматы, 1992

2. Быков А.В. Геоботаника  Издательство «Наука»Алма-Ата, 1978

3. Марков М В- общая геоботаника М Высшая школа, 1962

4. Шенников А  П- Введение в геоботанику Издательство  ЛГУ, 1964

5. Работнов Т А- Фитоценология Издательство МГУ, 1978

6. Работнов Т А- Фитоценология 2-ое издание, Издательство МГУ, 1983

7. Инатов В С, Кирикова Л А- Фитоценология СПб, Издательство ЛГУ, 1999

8. Ярошенко П.Д.  Геоботаника, Издательство «Просвещение», М., 1969

9. Вальтер Г.  Общая геоботаника, Издательство  «Мир», М., 1982

10. Воронов А.Г.  Геоботаника, Издательство «Высшая  школа», М., 1973

 

 

Дәріс жоспары:

 

1. Консорция туралы ұғым. Олардың түрлері.

2. Паратизим және оның түрлері. (Өсімдіктер мен саңырауқұлақтар арасындағы қарым-қатынастар)

3. Симбиотикалық (мутуализмдік) контактілі өзара қарым-қатынасы.

(Өсімдіктердің  симбиотикалық бактериялар, азотфиксерлеуші актиномиециттермен өзара қарым-қатынастар)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс барысы:

 

1. Консорция  туралы ұғым. Олардың түрлері.

Фитоценоздағы өсімдіктер басқа өсімдіктермен  бірігіп тірішілік етеді: саңырауқұлақтармен, бактериялармен, балдырлармен, жануарлармен, бұлар өздері әсер етедә және өз әсерлерін бірігіп жеңеді. Осы ағзалармен өсімдіктердің өзара байланысын есепке алмайынша фитоценоздағы өсімдікарасындағы түрлі өзара қарым-қатынас түрлерін анықтау мүмкін емес. Өсімдіктер мен ағзалар арасындағы өзара қарым-қатынасты түсіну үшін консорция туралы түсініктің болуы қажет.

Консорция – биоценоздың құрлымдық бірлігі, мұнда автотрофтылар гетеретрофтылармен біріккен.Консорция туралы қазіргі кездегі түсінігін В.Н. Беклемиш (1951) мен Л.Г. Раменски (1952) енгізген. Консорция ( лат. «consortio» - ортақтық, қатысу), Л.Г. Раменски бойынша – бұл ұзақ уақыт бойындағы әртүрлі түр ағзаларының бірігуінен пайда болған, солардың ішінде өнімділігі жоғарысымен (консорция ядросымен), жиі және өзара трофикалық және медиопативті (жекелеген, эдасфера жағдайында)қатынас т.с.с «тығыз байланыст өмір үшін қызметінде олардың тағдыры белгілі».

Л.В. Арнольди және Е.М. Лавренко (1960) бойынша, консорцияның негізі автотрофтыағзалар, (ядролармен) әсіресе жоғарғы сатыдағы өсімдіктер.Бірақ мұндай ядро ретінде көптеген гетертрофты ағзаларды қарастыруға болады,  тіпті, мұндай алғашқы бірігулер гетеретрофты ағзалар ядроларынан пайда болған (құрттар, ішекқұрт және т.б).

Консорциябір дарадан тұратын – ядро және онымен байланысқан ағза – консорт индивидуалді немесе элементарлы болуы мүмкін. Автотрофты ағзаның ндивидуалді консорция (продуцент) ішкі паразитері ретінде,  өсімдіктің денесіндегі қозғалмайтын паразит (саңырауқұлақ, жоғарғы сатыдағы өсімдіктер және т.б.), қозғалатын паразиттер (жәндіктердің жұмыртқасы, соратын жәндіктер және т.б.), қозғалатын жыртқыштар  (жәндіктер, моллюскалар, кемірушілер және т.б.), симбионттар (микотрофты саңырауқұлақтар, түйнекті бактериялар және т.б.) көрсетілуі мүмкін. Биотрофты бұл консорцияның маңызды бөлігі. Оның екінші бөлігінде сапотрофтылық басым. Оған белгілі бір мөлшерде ағзалардың өлі ұлпаларының органикалық заттарын қолданатын эпифиттер – ядро мен нағыз сапротрофтар (бактерия, саңырауқұлақтар, жәндіктер және т.б.) жатады.

Консорциялар – автотрофтары гетеротрофтармен біріккен биоценоздардың құрылымдық бірліктері. Эндоконсорттар – дараның орталығының ішінде (ядро), эпиконсорттар – оның жоғарғы жағында орналасады, экзоконсорттар – консорция ядрсынан қашық жерде тіршілік етеді, бірақ онымен бір мезетте немесе мерзімді контактіге түседі .

Консорцияны төртке бөліп  қарауға болады:фитотрофтар, саркотрофтар, сапротрофтар, комменсалар.

Консорт-фитотроф (фитофаг). Бұл, біріншіден, көптеген саңырауқұлақ-паразиттерінің тобы - монофаг Neo-Naumovia tianschanica жас шыршаларда, одан кейін на қылқан жапырақтар мен бүршіктерінде паразит тірішілік етеді. Ерекше көзге шалынатыны Thekopsora padi, бұлар шырша жаңғақтарында паразит тірішілік етеді, бірақ телейспорасын мойылда паразиттеу арқылы түзеді. Осылайша осы екі ағашты бір-біріне берік бекінеді.

Екіншіден, тағыда бір үлкен топ микориза түзуші саңырауқұлақтар – Cortinarius armeniacus.

Үшіншіден, өте  көп жәндіктер: құрттар – Cinaria grossa, C.bogdanowii, C. Pilicornis, C. Pinicola, Lachniella costata ( соңғысы жас шырша өркендерінде галлдарды туғызады); зерқоңыз Anthaxia turkestanica, қаяз Molorchus tianschanicus, тек  тянь-шань шыршаларында ғана емес, тянь-шань майқарағанында да тірішілік етеді және осылай осы екә түрді байланыстырады; қаяз-монофагттар- Acmaepos brachyptera.

Төртіншіден, құстар Nucifraga caryocatactes (балқарағай торғайы), Loxia curvirosta (шырша клесті), Parus songarus (жоңғар гаичка) – барлығыда шырша тұқымының белсенді тұтынушылары.

Бесіншіден  сүтқоректілер – Sciurus vulgris (тиын).

Саркотроф. Кейбірлеулеріне тоқталып өтсек. Құрттардың мейрман жыртқыштары құмырсқалар, оларды күзетіп олардан бөлінетін тәттә затты - Formica rufa алады.

Сапротроф. Бұл жерде тек саңырауқұлақтарына ғана тоқталып өтейік. Бұл, біріншідег, тірі шырша ағаштарының өлі ұлпаларында орналасатын саңырауқұлақтар: монофаг (ағаш қабықтарының шіріуіне себепші болады). Екіншіден,тірі ағаш қабықтарымен қатар өлі ағаштарда да тіршілік ететеін саңырауқұлақтар: монофагттар Fibuloporia kazakstanica.

Комменсал. Тянь-шань шыршасының эдасферасын тіршілік ету ыңғайлы қуыс ретінде қолданатын ағзалар. Шырша эдасферасында мұндағы барлық консорттар белгілі бір орын алады.

Кез келген консорттарға олардың детерментарынан басқада  түрлі консорт саны автотрофты өсімдіктер бар. Олар маңызды болуыда мүмкін. Себебі ақ қайың консорттарының құрамына (повислой+үлпілдек) 91 паразиттік және микроизақұраушы саңырауқұлақ түрлері, 46 эпифиті лишайнниктер, 7 эпифиті печеночник және 16 эпифиті жапырақ мхов, 8 кене түрі, 574 насеком түрлері, 8 құс түрі, 9 сүтқоректілердібұған балдырлар, бактерия мен актиномицеттерді қоспағанда, жалпы 803 түрі кіреді (Мазинг, 1976).

Консорттардың молдылығы автотрофты өсімдіктер гетерогенді  жүйеде болуымен байланысты, бұл көптеген түрлерге ағзалармен трофикалық және топикалық байланыста тіршілік етуіне мүмкіндік туғызады. Авторофтардың гетерогендігі олардың консорттары үшін энергия көзі және олардың дараларының жастық ерекшеліктеріне, әртүрлі ағзалардың бар болуымен, тірі ағзаларды, олардың бөлінуін, өсімдіктің өлген ағзаларын  пайдалана алуына негізделген.

Консорцияның  құрамына бактериялар (актиномицеттерді қоса), саңырауқұлақтар, жануарлар (бастысы  насекомдар) кіреді. Консорттар консорция  детерминантарына (автотрофты өсімдітер) оң (симбионты, тозаңдануға, эккрисотрофты ағзалар, улы заттардың детоксикациясын қамтамсыз етеді және т.б.), және теріс (фитофаг, фитопаразит) әсер етуі мүмкін. Консорттардың әсер етуіне байланысты автотрофты дара өсімдіктердің тіршілік жағдайына және оның фитоценоздағы алатын орнынаәсер етеді. Кейбір консорттардың (фитофаг, фитопаразит, зоофаг, зоопаразит) белсенділігі мен саны бір жыл ішінде және жылдан жылға өзгеріп отырады, бұл консорттар детерменттарында айқын көрініс береді.

 

2. Паратизим  және оның түрлері.

Өсімдіктер  мен саңырауқұлақтар арасындағы қарым-қатынастар. Өсімдіктердің паразитті және сапрофитті саңырауқұлақтармен қарым-қатынастары.

Саңырауқұлақтар жер бетіндегі  биогеоценоздарда және гуминді және аринді облыстардағы әртүрлі топырақтарда кездесетін паразит, симбиотрофтар мен сапрофиттер ретінде және басқа топтарында кең таралған (бай мен кедей, қышқылдан бейтарапқа дейінгі).

Саңырауқұлақтар өсімдіктер ағзасының жер үсті және жер асты бөліктерінде паразит тіршілік етеді: тамырларында, сабағында, жапырағында, генеративтік ағзаларында. Олар өсімдік тіршілігі мен өнімділігіне әсер етеді:

• оның фотосинтездеуші және тұқымдық өнімділігін төмендетеді;
• өсімдік ұлпаларында улы метаболиттер бөледі;
• жас өсімдіктердің, ересек өсімдіктердің трішілігін жоюуын жоғарлатады;
• өсімдіктер мен жануарлардың арсындағы өзара қарым-қатынасына әсер етеді.

Паразитизм  кезінде өсімдік-иені (консорт детерменат) энергия мен зат немесе (жартылай паразитизм кезінде) тек заттар көзі ретінде пайдаланғанда бір ағза (паразит) пайдалы, ал автотрофты өсімдік (өсімдік-ие) паразиттің оның бойынан алған энергия мен заттарды алуынан зиян шегеді, ал кей жағдайда паразит өсімдік ұлпасына улы метаболитті заттарды бөледі. Автотрофты өсімдіктердің паразиттерінің ішінде саңырауқұлақтар, бактериялар, актиномиецеттер және вирустар кең тараған. Гүлді паразиттер аса маңызға ие емес.

В.Я. Частухиннің  бақылауы бойынша (1947) Орталық орман  қорығындағы бұталы-шөпестін өсімдіктер ярус зерттегенде паразит саңырауқұлақтармен шыршыалы- киякты-сфагнум 19-ден 4-түрі, күрделі шыршада 54-ден 21түрі, бұлақ бойындағы шыршада 41-ден 26 түрі зақымданады. Шыршалы ормандағы саңырауқұлақтармен зақымдалмайтын, қалыпты өсімдік топтарына папоротниктер, плаун, хвощ, черника және т.б кіреді. Ормандағы паразит саңырауқұлақтар шөптер мен бұталардан басқа ағаштарғада зиянын тигізеді. Ағаштардың зақымдалу деңгейі түрден түрге, сонымен қатар бір типтегі орман екіншісіне, орман типтерінің шектері – ағаштардың жас ерекшеліктеріне байланысты өзгеріп отырады. Ең аз зақымдану оның  ортанғы буынында. Саңырауқұлақтармен ағаштардың зақымдануы оның қурауы мен жоюлуына себеп болады.

Автотрофты  өсімдіктердің паразит саңырауқұлақтарымен  зақымдануының бірнеше себептері  бар, бірінші кезекте автотрофтардың морфо-анатомиялық және биохимиялық құрамына байланысты. Автотрофты өсімдіктердің саңырауқұлақ және бактериалық паразиттеріне қарсы  «қорғаныш сызығын» бөліп көрсетуге болады:

1. фунгицидті және бактерицидті заттардың бөлінуі («қорғаныштың

бірінші сызығы» Б.М. Козо-Полянск бойынша). Эфирлі өсімдіктер паразит саңырауқұлақтарымен зақымданбайды немесе аз мөлшерде зақымданады (Симонян, Барсегян, 1974). Мұндай заттарды жер асты мүшелерімен қатар жер үсті мүшелеріде бөле алады.

2. ағзалардың сыртқы жамылғысының артықшылығы (кутикулярлық

жабын, төмен түсуі, устица аппараты, гүл шоғыр аппараты және т.б), инекцияның өсімдіктің ішіне енуіне («қорғанудың екінші сызығы») кедергі жасайды.

3. жасушаның химиялық құрамы мен метаболизмінің ерекшелігі, өсімдік

ұлпарына енген  инекцияларды («қорғанудың үшінші сызығы») өлтіруге бағытталған. Көптеген галофиттер, сонымен қатар өсімдіктердің құрамында алкалоид, сапонин және физиологиялық белсенді заттар бар болғанда, саңырауқұлақ пен бактериалық паразиттерге төтеп бере алады (Симонян, Барсегян, 1974). Кейбір өсімдіктер  саңырауқұлақ пен бактериалық паразиттермен зақымданғанда ерекше қорғаныш зат – фитоалексинді бөледі.

Автотрофты  организмдердің саңырауқұлақ және бактерия паразиттерімен зақымдануы орта жағдайына: топырақ және ауа ылғалдығына, жарыққа, топырақ реакциясына, аэрацияға, қоректік минералды элементтермен қамтамасыз етілуібайланысты. Негізінен өсімдіктің жер асты бөліктерін зақымдайтын паразит саңырауқұлақтар топырақтың жиі беткі горизонтында таралған. Шірік саңырауқұлақтармен зақымдану негізінен ылғал жоғары жерлер мен ылғалды жылдарда, ақ ұнтақ саңырауқұлақтарымен фотопериодтың азаюуы кезінде әдетте, жаздың соңында және т.б зақымданады. Суда тіршілік ететін (гидрофит) өсімдіктер паразит саңырауқұлақтармен зақымданбайды, бұған себеп олардың тіршілігі үшін қолайсыз болуы (Симонян, Барсегян, 1972). Автотрофты организмдерде даралардың тіршілік жағдайы үлкен маңызға ие. Әртүрлі себептермен жаншылған, әлсізденген өсімдіктер үлкен көлемде бактер мен саңырауқұлақ паразиттерімен зақымданады. Маусымдық өзгерістер кезінде шөптесін өсімдіктердің тамырлары саңырауқұлақтарымен зақымдануы көктемнен жаздың соңынан дейін айқын байқалады. Саңырауқұлақ және бактериалық паразиттер бірқатар өсімдік түрлеріне әсер етуі мүмкін: фотосинтезге қатысушы қабатты төмендетуге, өсімдік ұлпасындағы улы метаболиттерді бөлуге кедергі жасауы, бұл өз кезегінде жекелеген даралар өнімділігіне, тұқымдық көбеюдің (тұқымдық өнімділікті төмендетеді және тұқымнан пайда болған жас өсімдіктердің өсуіне кедергі жасап, тіршілігін жойуына себепші болады) төмендеуіне әкеледі, ал кейбір жағдайда ересек даралардың тіршілігін тоқтауына себепкер болады.

Автотрофтарда паразитті тіршілік ететін гүлді  өсімдіктер. Гүлді паразит өсімдіктері арасында жартылай паразиттер кең тараған. Олар голопопаразиттерге қарағанда төрте есе көп. Қазіргі таңда 83 туыс, 8 тұқымдасы бар жартылай паразиттердің 1964 түрі белгілі. Олар негізінен кең тараған таспа гүлдер тұқымдасы – шамамен 1000 түр, сабынкөк – шамамен 500 түр және сантал тұқымдасының – шамамен 400 түрі бар. Жартылай паразиттер шөптесінде, ағаш тектес өсімдік түрінде кездеседі.