§ 24. Симбиоз грибов и растений

Определения и обозначения

Симбиоз — длительное совместное существование организмов разных видов, при котором они влияют друг на друга. Это понятие помогает описать не случайную встречу, а продолжительную связь между партнёрами. При микоризе такими партнёрами становятся гриб и растение. Их отношения связаны с обменом веществами.

Микориза — связь гриба с корнями растения, при которой грибница соприкасается с корнями или проникает в них. Название обозначает именно взаимосвязь гриба и корня, а не отдельный организм. Микориза помогает понять, почему гриб и растение могут поддерживать друг друга. По ней можно отличить симбиоз от простого соседства.

Грибница — совокупность тонких ветвящихся нитей гриба, участвующая в поглощении веществ из почвы. Нити могут распространяться вокруг корней и охватывать почву возле них. Поэтому грибнице доступен больший объём почвы, откуда можно поглощать воду и минеральные вещества. Для растения грибница становится помощником в получении этих веществ.

Микотрофное питание — получение растением минеральных веществ и воды при участии гриба. Термин показывает, что в поглощении участвует не только корень, но и грибница. Это не означает, что гриб производит для растения органические вещества. Их образует само растение и передаёт грибу.

Как это устроено

Грибница состоит из множества тонких ветвящихся нитей, которые могут разрастаться в почве возле корней. Когда нити соприкасаются с корнями или проникают в них, возникает микориза. Благодаря тесному контакту гриб и растение оказываются связаны, а не просто растут рядом. Так появляется основа для обмена веществами между партнёрами.

Нити грибницы тонкие и многочисленные, поэтому они способны охватить больше почвы вокруг корней. Это увеличивает область, из которой могут поступать вода и растворённые в ней минеральные вещества. Корни без участия грибницы не охватывают всю почву вокруг растения. Поэтому через микоризу растению бывает легче получать необходимые вещества из почвы.

Растение образует органические вещества в листьях при фотосинтезе. Часть этих веществ оно передаёт грибу, который сам не получает их таким способом. Органические вещества служат грибнице питанием и нужны для её жизни. Следовательно, растение не только получает помощь от гриба, но и обеспечивает его необходимыми веществами.

Обмен выгоден обоим партнёрам: гриб получает органическое питание, а растение — помощь в поглощении воды и минеральных веществ. Если бы пользу получало только растение, связь не описывала бы взаимный обмен, характерный для рассматриваемого симбиоза. При микоризе каждый партнёр обеспечивает другого тем, что тот сам получить не может или получает менее эффективно. Поэтому гриб и растение поддерживают друг друга.

В природных условиях доступ к воде и минеральным веществам влияет на жизнь растения. Грибница помогает ему использовать почву вокруг корней, а растение обеспечивает гриб органическим питанием. Именно эта зависимость делает микоризу полезной для обоих участников. Простого соседства недостаточно: без тесной связи и обмена веществами микоризы не возникает.

Обмен веществами между грибом и растением при микоризе

Читайте таблицу слева направо: сначала определите участника, затем посмотрите, что он получает и что отдаёт или обеспечивает. Последний столбец показывает, какую пользу получает партнёр. Так легко проследить, что обмен при микоризе взаимный.

Разбор задач

Задача 1. У растения на корнях обнаружены нити грибницы. Нужно назвать возникающую связь и объяснить, почему это не просто соседство. Важно установить, соприкасается ли грибница с корнями, и вспомнить, обмениваются ли партнёры веществами. Одного присутствия гриба поблизости для такого вывода было бы недостаточно.

1. Нити грибницы связаны с корнями растения.
2. Связь грибницы с корнями называется микоризой.
3. При ней гриб помогает растению поглощать воду и минеральные вещества, а растение передаёт грибу органические вещества.

Ответ: это микориза, потому что грибница связана с корнями и между партнёрами происходит обмен веществами, а не только совместный рост рядом.

Задача 2. Нужно объяснить, почему растение с микоризой может эффективнее получать воду и минеральные вещества из почвы. Следует сравнить, какую часть почвы охватывают корни и грибница. Причина не в том, что гриб создаёт воду или минеральные вещества, а в том, что его нити помогают их поглощать.

1. Грибница образована множеством тонких ветвящихся нитей.
2. Эти нити разрастаются вокруг корней и охватывают больший объём почвы.
3. Из охваченной почвы грибнице легче поглощать воду и минеральные вещества и помогать растению получать их.

Ответ: грибница расширяет область поглощения вокруг корней, поэтому растение может эффективнее получать воду и минеральные вещества.

Задача 3. Предположим, что исчезла грибница, образующая микоризу. Нужно определить последствия отдельно для гриба и растения, опираясь на обмен веществами. Нельзя делать вывод, что перемены затронут лишь одного партнёра. Связь взаимная, поэтому ослабнет обеспечение обоих.

1. Без растения гриб лишится источника органических веществ, которые оно образует при фотосинтезе.
2. Без грибницы растение потеряет помощь в поглощении воды и минеральных веществ из почвы.
3. Значит, исчезновение грибницы нарушит обмен, от которого зависели оба партнёра.

Ответ: гриб будет лишён органического питания, а растение — помощи в поглощении воды и минеральных веществ.

Типичные ошибки

• Ошибка: считать микоризу отдельным организмом. Так можно подумать из-за особого названия, но микориза — это связь гриба с корнями, а не самостоятельное живое существо. Проверьте себя: можете ли вы назвать её участников? Если да, помните, что термин обозначает их взаимоотношение.
• Ошибка: утверждать, что гриб снабжает растение органическими веществами. Это путает направление обмена: органические вещества образуются у растения при фотосинтезе и передаются грибу. Чтобы проверить ответ, вспомните, какой партнёр имеет листья и образует органические вещества.
• Ошибка: считать, что пользуется только растение. Тогда остаётся без объяснения, зачем грибу эта связь. Гриб получает от растения органические вещества, поэтому пользу получает и он. В ответе назовите выгоду каждого партнёра.
• Ошибка: путать микоризу с простым соседством. Два организма могут находиться рядом, но это ещё не означает их взаимосвязи. При микоризе грибница соприкасается с корнями или проникает в них, а партнёры обмениваются веществами. Проверьте себя: указали ли вы и тесную связь, и обмен?

Связь с другими темами

Для понимания микоризы пригодятся знания о корне: он поглощает воду и минеральные вещества из почвы. Нужно также помнить, что листья образуют органические вещества при фотосинтезе. Тема связывает изучение грибов, корней и способов питания организмов. Позже эти знания помогут разбираться во взаимосвязях организмов в экосистемах и в круговороте веществ.

Что запомнить

• Микориза — связь грибницы с корнями растения.
• Грибница помогает растению получать воду и минеральные вещества.
• Растение передаёт грибу органические вещества.
• При микоризе пользу получают оба партнёра.
• Микориза — пример симбиоза гриба и растения.