Корни растений паразитов функции

Перейти в оглавление раздела : Все о корнях

Некоторые тропические растения принадлежат к тому же семейству ремнецветниковых, что и омела, и, подобно своей знаменитой родственнице, живут за счет ближних. Они крадут питательные вещества, прикрепляя свои корни к корням соседних растений, причем жертвы, по-видимому, нисколько не страдают от того, что им приходится кормить нахлебника.

Среди представителей ремнецветниковых можно назвать западноавстралийское рождественское дерево (Nuytsia floribunda), несколько южноамериканских видов Gaiadendron, три вида Lоranthus в Индии и Африке, а также аткинсонию (Atkinsonia ligustrina) в Новом Южном Уэльсе. Специалисты никак не могут прийти к согласию относительно того, являются ли эти деревья паразитами и если да, то в какой степени, хотя существует множество данных, свидетельствующих о том, что они живут за чужой счет.

В этом смысле типичен спор о западноавстралийском рождественском дереве. Джон Берд* подводит его итоги следующим образом:

«У этого дерева не наблюдается явного паразитизма, и вопрос о том, насколько паразитизм вообще обязателен для него на протяжении всей его жизни, остается открытым. У него как будто нет определенного растения-хозяина, и известно много случаев, когда при расчистке земли под поля фермеры щадили рождественские деревья из-за их красоты и они оставались расти в полном одиночестве среди моря пшеницы.

С другой стороны, когда департамент лесов сохранил Nuytsia в сосновых лесах, он на горьком опыте убедился, что Nuytsia душит стержневые корни сосен.

В настоящее время функция сосательных органов еще остается тайной. Местный университет занимался этой проблемой, но безрезультатно. Насколько известно, дерево может нормально расти и без этих паразитических органов, но тем не менее они легко прикрепляются практически к любому соседнему растению, будь то дерево или трава. Согласно единственной опубликованной на эту тему работе, сосательные органы прикрепляются только к флоэме корней, то есть они, по-видимому, поглощают сложные питательные вещества, а не просто воду с растворенными минеральными солями.

Интересно следующее подтверждение этого факта. На американской станции слежения в Мучи под Пертом начали выходить из строя подземные электрокабели в пластиковых оболочках. Когда их выкопали, оказалось, что они обвиты сосательными органами Nuytsia, которым удалось растворить оболочку, что и привело к замыканию. Не известно, почему Nuytsia приняла эти кабели за корни, но, во всяком случае, очевидно, что фермент, с помощью которого сосательные органы проникают в ткани растения-хозяина, должен быть чрезвычайно активным»

«Australian Plants» в декабрьском номере за 1962 г. отвел значительное место рождественским деревьям и поместил сообщения двух садоводов, успешно разрешающих трудную задачу их выращивания. Один из них убедился, что дерево может развиваться из семени без помощи растения-хозяина, а другой пробовал сажать семена с растениями-хозяевами и без них и обнаружил, что оба способа дают одинаковые положительные результаты.

Источник: Меннинджер Э. Причудливые деревья. Пер. с англ. И. Г. Гуровой. Под ред. и с с предисл. П. И. Лапина. М., «Мир», 1970. 371 с.

Растения-паразиты питаются готовыми органическими веществами, которые вырабатываются растениями-хозяевами. Из зародышевого корешка растений-паразитов образуется прокаул, который внедряется в корень растения-хозяина, откуда получает воду, минеральные и органические вещества. Листья растений-паразитов редуцированы до чешуек, стебель обычно мал, зато семенная продуктивность очень высокая. К растениям-паразитам относятся виды заразих, павилик, баланофоровых.

У растений-полупаразитов хорошо развита система побегов. Листья зеленые, обеспечивают образование органических веществ. От растения-хозяина растение-полупаразит получает воду с минеральными солями. Этот процесс обеспечивается прокаулом, т.е. у растений-полупаразитов редуцированным оказывается корень.

Морфология органов растения

В отличие от членов растения, которые выполняют комплекс функций, органы специализированы на выполнении одной конкретной функции.

Стробилы и цветки

В морфологии растений особое внимание уделяется таким органам, как стробилы и цветки.

Стробилы — собрание спорофиллов на оси, обособленной от вегетативной части растения. Стробилы характерны для растений из отделов плауновидные, хвощевидные, голосеменные. У плауновидных и хвощевидных их называют спороносными колосками. Развиваются они на концах побегов и состоят из оси и спорофиллов, несущих спорангии. У голосеменных стробилы — это мужские шишки и семенные чешуи женских шишек. Мужские шишки или мужские стробилы имеют ось и спорофиллы, которые несут спорангии. Женские стробилы или семенные чешуи женских шишек имеют ось и два спорофилла, сросшихся с осью, где каждый спорофилл несет по одному спорангию.

Цветок — это укороченный, неразветвленный побег с ограниченнным ростом, листья которого метаморфизированы в связи с адаптацией к размножению. Это особая морфологическая структура, присущая только покрытосеменным растениям.

Уникальность цветка по природе и функциям, существующие различные взгляды на его происхождение, привели к появлению противоречий в понимании общей структуры цветка, повлияли на нечеткость терминологии, применяемой при описании цветка.

В морфологической характеристике цветка мы исходили из его почечного происхождения. Цветок развивается из почки, а не из апекса почки, как утверждают некоторые морфологи. Ведь мы же не говорим, что побег развивается из апекса почки. Мы говорим, что он развивается из почки, а почка образуется в результате меристематической деятельности апекса.

В цветковой почке образуются бугорки, которые дают начало всем боковым элементам цветка. Осевые элементы цветка образуются из зачаточных узлов и междоузлий.

Исходя из вышеизложенного, полный цветок состоит из следующих частей: цветоножки, прицветников, прицветничка, цветоложа, околоцветника, подчашия, андроцея и гинецея.

Цветоножка — нижняя осевая часть цветка, бывает хорошо выражена или сильно укорочена, дифференцирована на три или на два междоузлия и иметь два или один узел. Может быть представлена одним междоузлием.

Прицветники — первые (обычно два) листочки, образующиеся из нижних листовых бугорков цветковой почки.

Прицветнички (обычно один) — листочки, образующиеся из второго снизу блока листовых бугорков.

Цветоложе — верхняя осевая часть цветка. Состоит из сильно сближенных узлов и очень коротких междоузлий. Количество узлов и междоузлий зависит от количества элементов и их расположения, которое может быть в виде ряда концентрических кругов, либо спиральным. Цветоложе может иметь различную форму и размеры.

Околоцветник — стерильная часть цветка. Он бывает двойным и простым. Двойной околоцветник дифференцирован на две части: чашечку и венчик, элементы которых — чашелистики и лепестки — резко отличаются друг от друга. Подчашие — листочки, расположенные на цветоложе под чашечкой, и отличающиеся от чашелистиков по форме и размерам. Простой околоцветник не дифференцирован на чашечку и венчик. Элементы простого околоцветника называются листочками.

Андроцей — совокупность тычинок.

Гинецей — совокупность плодолистиков, из которых образованы пестики, или пестик.

Цветок, у которого отсутствуют те или иные части, называется неполным.

Цветки, у которых нет цветоножки, называются сидячими.

Цветки без околоцветника называются беспокровными или голыми.

Цветки без андроцея называются женскими.

Цветки без гинецея называются мужскими. Цветки без гинецея и без андроцея называются стерильными.

Кроме того, морфологическое разнообразие цветков связано с количественными и качественными особенностями частей цветка.

Общие для всех цветков особенности связаны с характером расположения элементов околоцветника, тычинок, а иногда и плодолистиков на цветоложе, и с типом симметрии.

В зависимости от первого признака, цветки бывают циклическими, ациклическими (спиральными), гемициклическими (внизу кругами, вверху по спирали). Тип симметрии определяется для чашечки, венчика или для околоцветника в целом. В зависимости от этого признака цветки подразделяют на актиноморфные, или правильные, зигоморфные, или неправильные, и асимметричные.

Особый тип строения характерен для цветков злаков и осок. У злаков полный цветок состоит из оси, нижней цветковой чешуи, верхней цветковой чешуи, 2-3 лодикул, 3,6 тычинок и пестика, образованного из 2-3 сросшихся плодолистиков. У осок цветки состоят из оси, 6 или 3 чешуй, часто редуцированных до волосков или щетинок, трех тычинок и пестика из 2-3 плодолистиков. Если цветки однополые, то женский цветок заключен в мешочек — прицветник, сросшийся краями в колбовидное образование.

Растения-паразиты – группа покрытосеменных цветов и трав. В процессе эволюции они утратили способность к фотосинтезу. Из-за невозможности вырабатывать энергию и образовывать органические соединения для своего питания паразиты живут за счет растений-хозяев. Связь с ними осуществляется через гаустории – мутировавшие корни. Ими растения-паразиты прикрепляются к «жертве», чтобы питаться ее соками. Отрастают гаустории либо из зародышевого корня, либо из тканей стебля паразита.

Классификация

Среди растений, которые живут и питаются за счет своих жертв, есть паразиты и полупаразиты. Основное различие между ними состоит в том, что первые (облигатные) погибают без хозяина, а вторые (факультативные) свободно могут существовать самостоятельно, но при возникновении необходимости находят хозяев и начинают питаться их соками.

Облигатные

Все растения-паразиты имеют одно общее свойство – они питаются за счет доноров. Разные виды могут отличаться способами поглощения полезных веществ, поэтому делятся на 2 вида: стеблевые и корневые. Ярким представителем стеблевых растений-паразитов можно назвать:

Заразиха малая

Только в пределах РФ насчитывается около 40 разновидностей этого растения, 5 из которых являются губительными для сельскохозяйственных культур. Заразиха относится к корневым паразитам. Этот сорняк поражает корни подсолнухов, томатов, конопли и табака.

Заразиха – самое большое семейство корневых облигатных паразитов. Род Оrobanche в сравнении с другими ветвями этой группы отличается разнообразием видов (известно около 120). Обусловлено такое многообразие обширным ареалом распространения и широким диапазоном растений-доноров. Паразитируют представители заразиховых и на дикорастущих, и на культурных представителях флоры, а также на сорняках. На комнатных растениях такие паразиты не обитают.

К наиболее вредоносным паразитам относятся следующие виды заразихи:

• Оrobanche Cumana;
• Оrobanche ramosa;
• Оrobanche aegyptiaca;
• Оrobanche lutea;
• Оrobanche mutellii.

Перечисленные представители рода заразиховых паразитируют в основном на таких сельскохозяйственных культурах, как картофель, подсолнух, томат, капуста, табак, арбуз, тыква, дыня. При чрезмерном заражении почвы семенами этого паразита на одно растение-донор может приходиться больше 200 цветоносов заразихи.

Повилика

Этот сорняк не имеет хлорофилла и корней. Зато у него есть длинные гибкие стебли, которыми паразит обвивает стебель жертвы и внедряется в него. Исторической родиной растения является Африка и тропическая Америка. С течением времени этот паразит распространился почти по всему земному шару. Повилика легко приспосабливается к новым условиям и беспощадно уничтожает любые виды растений. Эту паразитическую траву характеризует высокая плодовитость и жизнеспособность.

В природе существует больше 100 разновидностей повилики, но самая вредоносная для наших широт – это полевая, льняная и клеверная. Она высасывает из растения-донора соки до тех пор, пока полностью его не иссушит.

Царь-трава

Еще один представитель корневых паразитов – это петров крест, относящийся к семейству норичниковых. Царь-трава (второе название) распространена в российских лесах. Петров крест имеет обесцвеченные стебли с односторонними кистями лилово-пурпурных цветков. Они появляются над поверхностью земли ранней весной. Через непродолжительное время стебель отмирает, а корневая система продолжает жить под землей.

Интересно, что первые 10-15 лет своей жизни петров крест проводит под землей. В этот период идет активное развитие его корневой системы, которая в конечном итоге приобретает форму креста. Цветы растение выпускает только после того, как корень полностью сформирован.

Свое название петров крест получил в далекие времена. Крестообразный корень ассоциировался у верующих с крестом, на котором был распят апостол Петр. По преданию, язычники распяли его вниз головой за веру в Христа. Петров крест паразитирует на корнях лесных кустарников и деревьев (ольха, липа, бук, орешник, черёмуха).

Раффлезия

Растительный мир весьма разнообразен и самый интересный его представитель – огромный цветок-паразит, обитающий в дождевых лесах о. Суматра. Размер раффлезии может достигать 1 метра в диаметре, стебля и листьев у него нет. Цветок питается, выпуская нити, на концах которых имеются присоски. Ими он прикрепляется к своим жертвам и сосет из них соки и полезные вещества.

Несмотря на красивый внешний вид раффлезии, любоваться ею лучше издалека. Цветок источает запах гнилого мяса на большое расстояние. Из-за этого раффлезия получила свое второе название – трупная лилия. Таким способом растение привлекает насекомых-падальщиков для размножения. На гнилостный «аромат» слетаются мухи и опыляют цветок. После этого в растении образуется твердый плод с семенами внутри.

Через некоторое время цветок погибает и начинает разлагаться. Плод с семенами остается, и распространить их помогают уже крупные животные, которые проходя мимо раффлезии, раздавливают плод. Семена цветка прилипают к ногам животных и разносятся по лесу. Из огромного количества семян выживают и дают жизнь новому цветку лишь 1-2 штуки.

Факультативные

Яркий представитель факультативных паразитов на территории России – омела – шарообразное растение-полупаразит. В южных регионах этот многолетний кустарник селится на ветвях тополей. Омела – вечнозеленый кустарник, отличающийся от паразитов тем, что не потерял способность к фотосинтезу, в его листьях содержится хлорофилл. А вот питательные вещества и воду он добывает, запуская корни-присоски в ткани растения-донора.

Омела имеет много разновидностей, но почти все они паразитируют за счет деревьев. При этом один и тот же вид кустарника-полупаразита может приспосабливаться к существованию на разных породах.

Существуют определенные подвиды омелы, возможности паразитирования которых ограничиваются каким-то одним деревом. Например, сосновая или можевелоядник. Эти виды не паразитируют на лиственных деревьях. Если можжевеловую омелу поселить на яблоне, кустарник начнет постепенно убивать ее, и в конечном итоге погибнет вместе со своим донором.

Отношение к консументам

Консументы — это организмы, которые питаются за счет готовых веществ. Различают 4 основных порядка консументов. Но все они, даже паразиты комнатных растений (тли, паутинные клещи), относятся к животному миру. Поэтому растения-паразиты, хоть они и питаются за счет соков деревьев, кустарников и сельскохозяйственных культур, к консументам не относятся.

Существуют в природе и плотоядные цветы, например венерина мухоловка. Они питаются различными насекомыми. Некоторые из них могут являться эпифитами, поскольку живут на растениях, но паразитами их считать нельзя, ведь полезные вещества они находят самостоятельно. Насекомоядные растения относятся к отряду хищников.

Яркий пример эпифита – орхидея. Многие цветоводы-любители ошибочно считают эти цветковые растения паразитами, но в действительности это не так. Большинство видов орхидных живет на растениях, но не питается их соками. Дикие представители этих цветов обитают на деревьях и пнях, покрытых мхом. Эпифиты используют растения, на которых растут в качестве опоры. Питание они получают из веществ, собирающихся на поверхности древесной коры.

Close-up of orchid flowers

Идеальный состав субстрата для цветов из семейства орхидных – это отмершая кора, перепревшие листья, мертвые насекомые. Некоторые виды орхидей могут жить даже внутри расщелин скал и в пещерах. Это прямое доказательство того, что цветок не является паразитом, ведь в каменных скалах для живого растения не содержится питательных веществ. Есть несколько разновидностей орхидей, которые растут на почве, как и многие другие цветы.

Растения паразиты не были бы так интересны, если бы не тот ущерб, который они наносят сельскохозяйственным и садовым культурам. Самый опасный вредитель среди них – это повилика. Она способна уничтожить как посевы зерновых, так и кустарники, и даже деревья. В этой связи на сельскохозяйственных угодьях и приусадебных участках необходима борьба с ней. При незначительном поражении культурные растения удаляют из почвы вместе с повиликой. Если же паразит успел распространиться, его скашивают вместе с поврежденными культурами или обрабатывают 1% раствором раундапа. В этом случае растение-донор погибает вместе со своим паразитом, но такие меры помогают очистить почву от сорняка и его семян к будущему году.