Практическая биология для школьников - Ксения Михеева

Растения и грибы

Между растениями и грибами существуют тесные взаимосвязи: иногда положительные и выгодные для обоих, иногда полезные только для одной стороны и вредные – для другой. Во дворе мы рассматривали трутовик – паразита, способного вызвать гниение дерева. А какие ещё грибы связаны с растениями?

Микориза (грибокорень)

Микориза – ассоциация корня растения и мицелия (тела) гриба. В такие взаимоотношения вступают как деревья, так и травянистые формы. Иногда это взаимовыгодное сожительство, при котором каждый из организмов получает пользу, иногда – близкое к паразитизму, когда гриб угнетает растение. Далее подробнее поговорим про первый вариант.

Растения – фотосинтезирующие организмы, создающие большое количество органики. У шляпочных грибов очень разветвлённое тело – мицелий, или грибница. Растение делится органическими веществами, например углеводами, а гриб добывает воду и минеральные соли. Также гриб может снабжать своего симбионта некоторыми витаминами, помогать в усвоении химических элементов, связывать разные растения, то есть обеспечивать своеобразную коммуникацию между ними.

Микориза может затрагивать в основном внешние ткани корня и распространяться по межклетникам (эктотрофная), а может формироваться внутри клеток корня, в которых начинают разрастаться гифы гриба (эндотрофная). Возможны и переходные, смешанные, варианты.

Большинство растений, как травянистых, так и древесных, формирует микоризу. Для ряда видов это обязательное условие нормального роста и развития. При выращивании растений и грибов необходимо учитывать, требуется ли им формирование микоризы. Нередки случаи, когда после пересадки разрушается симбиоз, что приводит к нежизнеспособности растений.

А как, используя знания о микоризе, можно объяснить выращивание трюфеля в искусственных дубовых рощах?

Грибы-паразиты

Кроме трутовиков существуют и другие паразитические грибы, очень хорошо знакомые тем, кто занимается выращиванием различных культур.

Головнёвые грибы – паразиты преимущественно злаковых растений, возбудители головни. Приводят к уничтожению соцветий, семян, изнутри заполняя структуры своими спорами. Внешне поражённые колосья выглядят обугленными. Для человека гриб и его споры ядовиты.

Ещё один паразит злаков – спорынья. Поражает колосья, не давая развиваться зерновке и, соответственно, уничтожая урожай. Формирует рожки, торчащие из злака и содержащие ткани гриба. Спорынья вызывает отравления, чем опасна для человека. Некоторые исследователи связывают с вспышками развития этого гриба исторические периоды наиболее активной «охоты на ведьм». В пользу такого взгляда свидетельствует то, что токсин влияет на нервную систему, вызывая различные психозы и конвульсии, которые и могли приниматься за «происки колдуний».

К счастью, с головнёвыми грибами и спорыньёй мы встречаемся крайне редко, так как борьба с ними идёт весьма успешно. А вот другие паразиты гораздо чаще посещают наш сад. Это мучнисторосяные, ржавчинные грибы и фитофтора. Они поражают стебли, листья и плоды многих культурных растений. Например, на органах развиваются бурые или серые пятна. В результате нарушаются фотосинтез и питание растения, угнетается его рост. Грибковые заболевания снижают урожайность и могут приводить к гибели культур.

Важно вовремя отреагировать на изменения, происходящие с растениями. Нужно осматривать стебли и листья, фиксировать потемнения, появление поражённых участков. Для борьбы с разными грибковыми паразитами применяют различные химические вещества, чаще всего медь.

Что такое загар и как он появляется

Мы продвигаемся по саду дальше, осматриваемся в поисках интересных экспонатов, а солнце тем временем золотит нашу кожу. Перенесём внимание на свой организм, активно реагирующий на ультрафиолетовое излучение.

Внутри клеток эпидермиса вырабатывается важное вещество – меланин – пигмент, защищающий организм от ультрафиолета. Чем дольше человек находится на солнце, тем больше этого вещества выработается. Однако тут важно помнить о нескольких вещах.

УФ-излучение, исходящее от Солнца, опасно для организма человека, так как способно провоцировать различные аномальные изменения в коже, вызывать рак. Эпидермис неспроста выделяет меланин, служащий барьером. Но такая защита ограничена, а против солнечных ожогов бесполезна. Так что нужно загорать в меру, пользоваться специальными средствами и стараться не находиться под прямыми лучами в часы максимальной активности (период с 11 до 15 часов).

Но почему же люди так по-разному загорают? Кто-то сгорает за считаные минуты, кто-то сильно краснеет, а кто-то за то же время на том же солнце приобретает красивый и ровный золотистый загар. Всему виной генетика. Выработка меланина зависит от определённого сочетания генов, а также их количества. Существует интересное явление – полимерия (поли = много), при которой на один признак влияет несколько участков ДНК. Именно так наследуется цвет кожи: чем больше нужных генов получено, тем темнее оттенок. Если же их нет совсем, развивается альбинизм – расстройство, при котором не вырабатывается меланин, а кожа и волосы белые. При этом у чернокожих людей может родиться светлокожий ребёнок и даже альбинос, а у обладателей среднего оттенка возможно появление малыша с более тёмной кожей.

Генетика предопределяет не только цвет, но и чувствительность кожи, скорость и интенсивность её реакции на УФ-излучение. Получается большое разнообразие сочетаний признаков, поэтому люди так по-разному реагируют на солнце.

Хорошо, с этим разобрались. Но почему даже у одного человека могут загорать не все участки тела: шрам же вот не темнеет. Вряд ли там какие-то другие гены. Верно, но дело и не в них. Шрамы возникают после повреждения кожи, при этом затрагивается более глубокий слой – дерма. В отличие от эпидермиса она не способна к регенерации (восстановлению) за счёт образования новых клеток, поэтому возникают отличающиеся ткани.

Здесь так и подмывает спросить: знаешь откуда у меня эти шрамы?.. А дальше дать ответ, который совсем не будет страшным.

Эпидермис и дерма состоят из разных тканей: первый образован эпителиальной, вторая – соединительной. При повреждении глубоких слоёв кожи начинается усиленная выработка белка коллагена, отвечающего за прочность (помним, что он также входит в состав костей и зубов). Молекул образуется так много, что они формируют бугорок, выступающий за пределы верхнего слоя, чем объясняется шероховатость шрама. А волокна коллагена придают ему жёсткость, отличающую от окружающих тканей. При этом место повреждения больше не загорает, так как за выработку меланина отвечают клетки эпидермиса, заменённые здесь на структуры соединительной ткани.

Красивые, но суровые

Вновь посмотрим на то, что окружает нас в саду. Вот мимо пролетела стрекоза, блестящая в лучах солнца. Это красивые насекомые, напоминающие бабочек. Возможно, именно поэтому им часто приписывают свойства последних. Бабочки питаются преимущественно нектаром цветов, иногда вообще ничего не едят (почему они так делают, расскажу чуть позже), а вот стрекозы – опасные хищники. Конечно, не для человека, а, например, для комаров, причём как для личинок, так и для взрослых.

В строении и особенностях стрекоз очень многое связано с хищничеством. У них отлично развито зрение, так как в глазах огромное количество фасеток (до 27 тысяч) и