Цикл ризофагии. фото с https://www.mdpi.com/2076-2607/6/3/95#
Если бы мне несколько лет назад сказали, что растения могут есть микробов в буквальном смысле, то я бы посмеялся над таким заявлением. Но наука идет вперед и мы узнаем нечто, что раньше считалось совсем невозможным.
В 2018 году Джеймс Уайт ( James F. White ) опубликовал статью:
Статья Джеймса Уайта о цикле ризофагии.
О чем там разговор?
На кончиках корней растений всегда живут симбиотические микроорганизмы. Они питаются выделениями корней (корневыми эксудатами) и питательными веществами из почвы.
Эти микроорганизмы могут попадать внутрь корня. Часть микробов при этом гибнет и растение усваивает питательные вещества, которые в них содержались. Другая часть микроорганизмов в корне теряет свою оболочку и растение "высасывает" из них часть питательных веществ. При этом микроорганизм остается жив и выходит опять в почву. Там он опять "отъедается".
1. Растения усваивают питательные вещества через кончики корней
Растущий кончик корня, когда он проникает в почвенный профиль и перемещается к нему, довольно открытый и пористый. Сотни или тысячи бактериальных клеток перемещаются в эти открытые кончики.
2. Клеточная мембрана, снятая с бактериальных клеток
По мере того, как популяции бактериальных клеток перемещаются на первые несколько сантиметров растущего корня, они подвергаются воздействию активных форм кислорода, таких как закись азота, которая может эффективно удалять клеточную мембрану.
Теперь у вас есть эта обнаженная бактериальная клетка, у которой отсутствует клеточная мембрана, и она затем будет перемещаться по всему растению. Она проникает в листья, семена, плоды и поглощается растительными клетками. Растительные клетки используют питательные вещества, содержащиеся внутри этих бактериальных клеток, в качестве питания
3. Некоторые бактериальные клетки возвращаются в почву
Некоторые из оставшихся бактериальных клеток выходят на несколько сантиметров за пределы кончика растущего корня, и небольшое их сообщество скапливается там, в почве вокруг растущего корня. Это запускает образование корневых волосков Затем эти бактериальные клетки выходят через корневые волоски обратно в почвенную среду. Растение создает и направляет в почву именно те корневые выделения, которые необходимы этим обнаженным бактериальным клеткам для создания их собственных клеточных мембран.
4. Связь растений с почвенной биотой
На этом этапе процесса, когда бактерии проходят через корневую систему, а затем возвращаются в почвенную среду. Растение сообщает бактериям о своих потребностях в питании посредством химических сигналов в корневых эксудатах.
Растение "говорит" микробам: ‘Эй, мне нужно больше цинка’ или ‘Мне нужно больше марганца’. И по мере возвращения в почву эти бактериальные клетки передают эти сигналы и эту генетическую информацию остальному микробному сообществу почвы с помощью ряда механизмов.
Во всем микробном сообществе почвы происходит быстрая передача сигналов, и микробы понимают, что растения, от которых они зависят, нуждаются в большем количестве этих питательных веществ. Когда микроорганизмы дают больше этих питательных веществ, растения будут давать им еще больше корневых выделений потому что они могут лучше фотосинтезировать
5. Рассматриваем это в перспективе
Благодаря этим симбиотическим отношениям между растениями и почвенными бактериями растение потенциально может получать очень большой процент своих питательных веществ.
Исследования пока не завершены не завершены. Но мы можем предположить, что у диких растений, которые растут в лесах и на лугах, и т.п, более 95% потребностей растений в питательных веществах поступает из бактериальных клеток, а не из простых ионов из почвенного раствора.
P.S: Все вышесказанное не означает то, что нам нужно разводить микробов и скармливать их растениям. Это так не работает. Разговор о цикле ризофагии продолжу в одной из следующих статей.
Сад и огород с Олегом Телеповым
Как растения едят микробов. Цикл ризофагии
В 2018 году Джеймс Уайт ( James F. White ) опубликовал статью:
На кончиках корней растений всегда живут симбиотические микроорганизмы. Они питаются выделениями корней (корневыми эксудатами) и питательными веществами из почвы.
Эти микроорганизмы могут попадать внутрь корня. Часть микробов при этом гибнет и растение усваивает питательные вещества, которые в них содержались. Другая часть микроорганизмов в корне теряет свою оболочку и растение "высасывает" из них часть питательных веществ. При этом микроорганизм остается жив и выходит опять в почву. Там он опять "отъедается".
1. Растения усваивают питательные вещества через кончики корней
Растущий кончик корня, когда он проникает в почвенный профиль и перемещается к нему, довольно открытый и пористый. Сотни или тысячи бактериальных клеток перемещаются в эти открытые кончики.
2. Клеточная мембрана, снятая с бактериальных клеток
По мере того, как популяции бактериальных клеток перемещаются на первые несколько сантиметров растущего корня, они подвергаются воздействию активных форм кислорода, таких как закись азота, которая может эффективно удалять клеточную мембрану.
Теперь у вас есть эта обнаженная бактериальная клетка, у которой отсутствует клеточная мембрана, и она затем будет перемещаться по всему растению. Она проникает в листья, семена, плоды и поглощается растительными клетками. Растительные клетки используют питательные вещества, содержащиеся внутри этих бактериальных клеток, в качестве питания
3. Некоторые бактериальные клетки возвращаются в почву
Некоторые из оставшихся бактериальных клеток выходят на несколько сантиметров за пределы кончика растущего корня, и небольшое их сообщество скапливается там, в почве вокруг растущего корня. Это запускает образование корневых волосков
Затем эти бактериальные клетки выходят через корневые волоски обратно в почвенную среду. Растение создает и направляет в почву именно те корневые выделения, которые необходимы этим обнаженным бактериальным клеткам для создания их собственных клеточных мембран.
4. Связь растений с почвенной биотой
На этом этапе процесса, когда бактерии проходят через корневую систему, а затем возвращаются в почвенную среду. Растение сообщает бактериям о своих потребностях в питании посредством химических сигналов в корневых эксудатах.
Растение "говорит" микробам: ‘Эй, мне нужно больше цинка’ или ‘Мне нужно больше марганца’. И по мере возвращения в почву эти бактериальные клетки передают эти сигналы и эту генетическую информацию остальному микробному сообществу почвы с помощью ряда механизмов.
Во всем микробном сообществе почвы происходит быстрая передача сигналов, и микробы понимают, что растения, от которых они зависят, нуждаются в большем количестве этих питательных веществ. Когда микроорганизмы дают больше этих питательных веществ, растения будут давать им еще больше корневых выделений потому что они могут лучше фотосинтезировать
5. Рассматриваем это в перспективе
Благодаря этим симбиотическим отношениям между растениями и почвенными бактериями растение потенциально может получать очень большой процент своих питательных веществ.
Исследования пока не завершены не завершены. Но мы можем предположить, что у диких растений, которые растут в лесах и на лугах, и т.п, более 95% потребностей растений в питательных веществах поступает из бактериальных клеток, а не из простых ионов из почвенного раствора.
P.S: Все вышесказанное не означает то, что нам нужно разводить микробов и скармливать их растениям. Это так не работает. Разговор о цикле ризофагии продолжу в одной из следующих статей.