Особливості морфології коренів при симбіозі

У багатьох рослин процес коре­невого живлення відбувається за участю бактерій і грибів. У симбіозі з бактеріями пе­ре­бувають корені рослин з родини бобових. У первинній корі їх по­се­ляються бак­те­рії з роду Rhizobium. Внаслідок подразнень, обумовлених виділюваними речови­нами, до місць осе­лен­ня бактерій посилено надходять пластичні речовини і роз­рос­тається па­ренхіма, випинаючись у вигляді бульбочок. Симбіоз тут зводиться до то­го, що бактерії живляться вуглеводами рослини-господаря, але, в cвою чергу, маючи здатність засвоювати вільний азот повітря, постача­ють зв'язаними формами його піс­ля відмирання і рослину. Багате дже­рело постачання азотом є причиною того, що бобові рослини містять білкових сполук у своїх органах, особливо в насінні, значно більше, ніж інші. Слід відзначити, що певним видам бобових рослин приурочені пев­ні види бактерій, тому, наприклад, бактерії конюшини не можуть входити у симбіоз з бактеріями люпину. У бульбочках бобових рос­лин виявлено три пігменти: зеле­ний, коричневий і червоний. Останній ви­явився подібним за своїм складом на піг­мент крові тварин – гемогло­бін. Всі три пігменти здатні до взаємного заміщен­ня, і це один з до­казів єдності походження рослинного і тваринного світу.

Ще більш поширений у природі симбіоз коренів вищих рослин з грибами. Деякі види ґрунтових грибів утво­рю­ють на поверхні молодих укорочених розгалужень кореня сплетення грибниці у вигляді чохлів. Частина гіфів гриба проникає всере­дину кореня і оселюється в кліти­нах корової паренхіми. Такі оплетені міцелієм гри­ба закінчення мо­лодих коренів називають зовнішньою (ектотрофною) мікоризою, або грибокоренем. В інших рослин міцелій гриба розвивається головним чином в середині кореня, утворюючи там клубочки. На відмі­ну від попередньої, така міко­ри­за має назву внутрішньої (ендотрофної). Зустрічаються і проміжні типи, коли гриб розвивається і зовні, і всередині ко­ре­нів. Зовнішня мікориза поширена переважно у деревних і чагарникових рослин, наприклад, у сосни, дуба, берези, осики, клена, ли­пи, ліщини та інших. Внутрішня мікориза зустрічається і серед трав'я­нистих, і серед деревних рослин. Так, в однодольних – кострищ, стоколосу, орхідеї, цибулі, півни­ків; у дводольних – конюшини, суниць, бур­куна, люцерни, винограду, волоського горіха – мікориза внутрішня. Виявлено, що в рослин із зовнішньою мікоризою коре­неві волоски не розвиваються і функції поглинання виконує гриб.

Роль грибів у живленні вищих рослин настільки важлива, що де­які з них без мі­ко­ризи існувати не можуть. Це має місце, зокрема, у вересових, грушанкових, орхід­них, плаунових, багатьох голонасінних тощо. Поглинальна поверхня коренів зав­дяки сильному розгалуженню грибниці в ґрунті набагато збільшується. Крім то­го, мікоризні гриби здатні засвоювати з ґрунту складні органічні сполуки азоту, недо­ступ­ні вищим рослинам. Всередині кореня гриб виділяє ферменти, які роз­кла­дають складні вуглеводи запасних речовин до моноцукрів і, підви­щуючи цим осмотичний тиск клітин, сприяють кращому вбиранню з ґрунту води і мінеральних речовин. Виділяє гриб і гормони росту, за­без­пе­чу­ю­чи посилений ріст кореневої системи.

Живлення вищих рослин з участю мікоризних грибів називається мікотрофним. Взаємовідносини гриба і вищої рослини в мікоризі мають характер паразитизму, від якого обидва компоненти мають певні вигоди. В еволюції рос­лин­ного світу він ви­ник давно, про що свідчать викопні рештки давніх рослин псилофітів та інших. У су­час­ному рос­лин­­ному покриві землі мікориза зустрічається серед усіх відділів вищих рослин. Більшість наших деревних рослин, хвойних і листяних, є міко­риз­ними. Тут ростуть шапкові гриби: боровики, рижики, підосичники, маслюки, підбе­ре­зовики, мухомори, грузді та ін. Назви деяких з цих грибів свідчать про певну при­уроченість їх до тих чи інших порід де­рев, проте великої спеціалізації не спосте­рі­гається. Підберезовики, наприклад, ростуть не лише в березових лісах, але й гра­бових, в'язових, дубових тощо. Мікоризні шапкові гриби поза кореневою систе­мою де­рев рости не можуть, але, з другого боку, виявлено, що й дерева погано рос­туть, а то й гинуть, якщо в них на коренях не утворюється мі­кориза.