План 1. Введение 2. Выделительные функции растений. Растение как донор активных веществ. 3. Способы выделения ингибиторов из растения 4. Химическая природа аллелопатически активных веществ 5. Физиологическое и биохимическое действие аллелопатически активных веществ 6. Связь аллелопатии с другими формами взаимодействия растений 7. Выводы 8. Список литературы Введение Взаимоотношения растений при совместном произрастании относятся к сложнейшим явлениям природы, протекаю щим во времени и пространстве при участии многочисленных взаимодействующих компонентов и факторов среды и имеющих огромное эволюционное, экономическое и практическое значение.
Человечество уже давно столкнулось с необходимостью понимать и регулировать взаимодействие растений, ибо забвение этого факта вело к угнетению или гибели посевов от сорняков, снижению урожая и к прогрессирующему почвоутомлению.
Необычайная сложность явлений взаимодействия растений обуславливается причудливым сочетанием действующих в каждый данный момент многочисленных абиогенных и биотических факторов, осложненным более или менее длительным последействием тех же или иных факторов, которые даже могут отсутствовать в момент наблюдения. Меняется состав и качественное состояние участников взаимодействия, их число и возраст; физиологические потребности и функции растений претерпевают резкие изменения в течение суток или даже одного часа. Особую сложность для расшифровки представляют случаи химического взаимодействия растений.
Состав свободного органиче ского вещества в среде взаимодействия растений (колинов) крайне непостоянен и очень разнообразен. В зависимости от наличия влаги, адсорбентов и многих других условий, в частности от состояния растения-акцептора, это вещество может оказаться и стимулятором, и ингибитором жизненных процессов. Результат химического взаимодействия весьма осложняется участием в нем микроорганизмов, приводящим нередко к совершенно неожиданному финалу.
Аллелопатия, или химическое взаимодействие растений, описанное Г. Молишем на нескольких примерах, впоследствии оказалось широко распространенным явлением. Практически каждое растение создает в своем окружении определенную биохимическую среду, благоприятную для одних и вредную для других видов. Первоначально аллелопатию понимали только как вредное взаимовлияние, но давно отмечен сложный характер взаимодействия, которое может быть односторонним или обоюдным, положительным или отрицательным и вообще изменяться в течение вегетации.
А. М. Гродзинский (1 973) выделения высших растений делит на активные и пассивные, а отмерших растительных тканей (корневые волоски, кора, опавшие листья, растительные остатки и пр.) относит к посмертным. Под активными выделениями растений подразумеваются те вещества, которые синтезируются в их организме и выделяются в окружающую среду в результате обменных процессов в виде гуттации, паров эфирных масел, кутикулярных экскретов, корневых экзометаболитов; к пассивным – вещества, вымываемые осадками из листьев, соцветий и других над земных органов, а также вещества, образующиеся в результате механических и патологических повреждений и именуемые в литературе фитонцидами.
Сумма всех выделений живых и мертвых организмов и отдельных их частей составляет так называемый аллелопатический потенциал, который создает аллелопатическую напряженность среды.
Итак, под аллелопатией принято понимать «круговорот физиологически активных веществ, играющих роль регулятора внутренних и внешних взаимоотношений, возобновления, развития и смены растительного покрова в биогеоценозе». Речь идет, таким образом, о спонтанно складывающейся регуляторной системе, определяемой химическими веществами, иными, чем минеральные соли, вода, свет, кислород и другие факторы жизни.
Некоторые растения из семейства бобовых, разбрасывающие свои семена вс... Корни растений, как правило, заряжены электроотрицательно по отношению... У большинства семейств высших растений имеются представители, для кото... Чаще всего встречаются ионы кальция и нитраты, а также глутаминовая ки... Фитонцидами, по Б.
mellifera, S. Необходимо исследовать, выделяют ли другие виды Ambrosia летучие ингиб... camaldulensis и Ambrosia psilostachya. Корневые выделения Со времени опубликования обстоятельного труда Лайон... В нестерильных условиях проблема осложняется еще тем, что новые вещест...
В чистом виде они плохо растворимы в воде; в клеточном соке они присут... По роду участвующего сахар а говорят о глюко фрукто рамно галактозидах... И в аллелопатии. Витамины, несмотря на незначительные количества их в среде фитоценоза,... Обзор некоторых известных веществ этого типа приведен в таблице 3.
Физиологическое и биохимическое действие аллелопатически активных веще... Действие различных колинов начинается с остановки движения протоплазмы... Изменения проницаемости приводят к нарушению концентрации солей в прот... Таким образом, для аллелопатически активных веществ характерна неспеци... Физиолого-биохимическое действие колинов можно классифицировать следую...
Регулируя эти условия, можно в значительной степени успешно управлять ... Растительные выделения действуют на фотосинтез, дыхание, активность фе... Использование идей кибернетики для обсуждения взаимодействия растений ... Влияние колинов, выделенных растением или ценозом, на растение - донор... Колин может быть энергетическим веществом, действие которого пропорцио...
Выводы Развитие биологии не только вширь, но и вглубь диктует необходимость исследования явлений жизни на разных уровнях, начиная от молекулярного, кончая биосферным.
При этом каждый уровень о рганизации живого требует своих подходов, своей методологии, своих концептуального и понятийного аппаратов, своих методов и техники исследования. В общем плане аллелопатия, которая возникла как научное направление, обобщающее ряд наблюдений за поведением растений в естественных сообществах и в посевах или посадках, переросла впоследствии в новую научную дисциплину, описывающую закономерности взаимодействия растений при совместном произрастании посредством физиологически активных соединений.
Она накопила уже большое число фактов и более или менее точных наблюдений, которые можно в определенной степени классифицировать и систематизировать, создавая фундамент практического применения этой дисциплины. Растение на протяжении своего развития от семени до естественной смерти непрерывно выделяет в среду разнообразные водорастворимые и летучие органические продукты. Суммарное количество выделений соизмеримо с величиной урожая растения.
Растительные выделения и продукты метаболизма гетеротрофных организмов оказывают многообразные ф изиологические и биохимические воздействия на растения. Внешние проявления этих воздействий очень похожи, хотя внутренние механизмы неодинаковы. Действие колинов зависит от их концентрации, взаимодействия с другими веществами, присутствующими в среде, и от физиологического состояния растения-акцептора, которое определяется внешними условиями, его возрастом и видовыми особенностями.
Аллелопатические особенности растений определяют видовой состав, интенсивность роста, все проявления жизнедеятельности растений в со обществе. Поэтому изучение и регулирование абиогенных экологических факторов без учета аллелопатии не могут привести к полному пониманию развития и существования фитоценозов. Создаваемые ныне человеком модели фитоценозов несовершенны, иногда просто случайны. Агрофитоценозы редко оказываются устойчивыми биологическими системами, и для их поддержания необходимо прилагать большие усилия (агротехника, удобрения, борьба с сорняками, вредителями и болезнями), тогда как естественные фитоценозы справляются с этим сами, автома тически.
Причем, чем сильнее модель отличается от биологических требований, тем труднее ее поддерживать. Знание биологических законов сообществ позволяет проектировать и создавать фитоценозы с большим выигрышем в затратах труда, энергии и с меньшим вредом для биосферы. Список литературы 1. Химическое взаимодействие растений.
Сборник научных трудов. – К.: Наукова думка, 1981 220 с. 2. Аллелопатия в естественных и искусственных фитоценозах. Сборник научных трудов. – К.: Наукова думка, 1982. – 200 с. 3. Аллелопатия и прдуктивность растений. Сборник научных трудов. – К.: Наукова думка, 1990. – 148 с. 4. Аллелопатия растений и почвоутомление: Избр. тр. Гродзинский А.М. – К.: Наукова думка, 1991. – 432 с. 5. Аллелопатия. Э. Райс. Перевод с англ. под редакцией А.М.Гродзинского. – М.: Мир, 1978. – 394 с. 6. Экспериментальная аллелопатия.
Гродзинский А.М Головко Э.А Горобец С.А. и др. – К.: Наукова думка, 1987. – 236 с. 7. Взаимное влияние высших растений – аллелопатия. Г. Грюммер. Перевод с немецкого А.Н.Бояркина. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1957. – 264 с. 8. http://ru.wikipedia.org/.