
- •Введение
- •1 Экология микроорганизмов
- •1.1 Среды обитания микроорганизмов
- •1.1.1 Биогенная среда обитания
- •1.1. 2 Абиогенные субстраты
- •1.1.2.1 Почва как среда обитания микробов
- •1.2 Взаимоотношения организмов
- •1.2.1 Антагонизм
- •1.2.1. 1 Хищничество
- •1.2.1.2 Паразитизм
- •1.2.2 Комменсализм
- •1.2.3 Нейтрализм
- •1.2.4 Мутуализм (симбиоз)
- •2 Экология микроорганизмов почвы
- •2.1 Сукцессия
- •3 Свойства почвы, как среды обитания
- •3.1 Гипергенез
- •3.1.1 Минералогический, механический и химический состав почвообразующих пород
- •3.1.1.1 Характеристика первичных и вторичных минералов
- •3.1.1.2 Механический состав почвообразующих пород и почв
- •3.1.1.3 Химический состав отдельных фракций почв
- •3.2 Почвообразовательный процесс
- •3.2.1 Роль микроорганизмов в образовании почвы
- •3.3 Состав и свойства почвы
- •3.4 Основные типы почв и их распространение
- •3.5 Плодородие почвы
- •4 Растения
- •4.1 Вегетативные органы растений
- •4.1.1 Лист
- •4.1.1.1 Морфология, анатомия листа и его происхождение
- •4.1.1.2 Физиология листа
- •4.1.2 Стебель
- •4.1.3 Корень растения
- •4.1.3.1 Корневые волоски
- •4.1.3.2 Микориза
- •5 Минеральное питание растений
- •5.1 Роль азота в питании растений
- •5.1.1 Превращения азота в почве
- •5.1.2 Круговорот азота
- •5.2 Роль фосфора в питании растений
- •5.2.1 Содержание и формы соединений фосфора в почвах
- •5.2.2 Круговорот фосфора
- •5.3 Роль калия в питании растений
- •5.3.1 Состояние калия в почве
- •5.4 Роль микроэлементов в питании растений
- •6 Удобрения в сельскохозяйственном производстве
- •6.1 Азотные удобрения
- •5.4 Фосфорные удобрения
- •6.3 Калийные удобрения
- •7 Взаимодействие микроорганизмов и растений
- •7.1 Азотфиксация микроорганизмами
- •7.1.1 Открытие азотфиксирующих бактерий
- •7.1.2 Клубеньковые бактерии бобовых
- •7.1.2.1 Морфология и физиология клубеньковых бактерий
- •7.1.2.2 Специфичность и активность клубеньковых бактерий
- •7.1.2.3 Инфицирование бобового растения клубеньковыми бактериями
- •7.1.2.4 Этапы развития симбиоза ризобий с бобовыми
- •7.1.2.5 Систематика ризобий
- •7.1.2.6 Морфолого-анатомическая характеристика клубеньков в их онтогенезе
- •7.1.2.7 Организация клубеньков и биохимия азотфиксации
- •7.1.2.8 Диазотрофы
- •7.1.3 Факторы, определяющие симбиотические взаимоотношения клубеньковых бактерий с бобовыми растениями
- •7.1.4 Распространение клубеньковых бактерий в природе
- •7.2 Клубеньки у растений, не относящихся к бобовым
- •7.3 Внекорневые азотфиксирующие симбионты
- •7.4 Везикулярно-арбускулярная микориза
- •7.5 Ризосферная микрофлора
- •7.6 Свободноживущие азотфиксирующие микроорганизмы
- •7.7 Ассоциативные азотфиксаторы
- •8 Механизм биологической фиксации молекулярного азота
- •8.1 Преинфекционные (сигнальные) взаимодействия
- •8.2 Структурная основа симбиоза
- •8.3 Механизм взаимодействия растения и азотфиксатора
- •8.4 Энергетическое обеспечение азотфиксации
- •8.5 Ассимиляция фиксированного углерода
- •9 Иммобилизация фосфора микроорганизмами
- •9.1 Действие фосфатмобилизующих микроорганизмов на минеральные частички
- •10 Применение микроорганизмов в качестве «живых удобрений»
- •10.1 Применение азотфиксаторов на практике
- •10.1.1 Азотфиксирующие препараты
- •10.1.2 Фосфатмобилизирующие препараты
- •10.1.3 Кремнебактерин
- •10.1.4 Комплексные микробиологические удобрения
- •Литература
- •Приложение а (информационное) Глоссарий
- •Приложение в (информационное) Представители азотфиксаторов
- •Приложение г (обязательное) Некоторые методики изучения активности микроорганизмов
- •Методика уменьшения лизогенности штаммов Bacillus sp.
- •Содержание
4 Растения
Растения (Plantae, или Vegetabilia) - это организмы, отличающиеся автотрофным питанием, основанным на использовании энергии Солнца, и наличием у клеток плотных оболочек, состоящих, как правило, из целлюлозы. Фотосинтез и связанные с ним физиологические, биофизические и биохимические процессы дают возможность безошибочно отличать растения от других живых организмов. Сравнительно редко встречающиеся среди растений. виды с гетеротрофным питанием (сапрофиты и паразиты), они всегда вторичного происхождения.
Другие черты, определяемые характером роста и образом жизни, например своеобразные циклы развития, способы закладки органов, прикрепление к субстрату и т.д., не всеобщи в мире растений. В целом комплекс признаков позволяет легко отличать растения, особенно высокоорганизованные, от представителей остальных царств живых организмов. Лишь на более низком уровне развития, особенно на одноклеточном, различия не столь резкие и иногда сглаживаются настолько, что еще несколько десятилетий назад считалось спорным, к какому царству живых существ относить некоторые группы (например, жгутиконосцев). Однако и здесь имеются достаточные основания для разграничения прежде сборной группы жгутиконосцев на относящиеся либо к растительному, либо к животному царству. Некоторая трудность их разграничения - доказательство единства происхождения всего живого мира, расчленение которого на отдельные царства, как свидетельствуют палеонтологические находки, произошло, вероятно, более 3 млрд. лет назад.
По широко распространённой традиции, к царству растений часто относят также бактерии, синезелёные водоросли (цианеи) и грибы. Однако исследования в этой области усилили давно высказанные сомнения в правомочности отнесения этих организмов к растениям. У бактерий и цианеи отсутствует настоящее ядро с ядерной мембраной и ядрышком, а также типичный половой процесс. Эти и другие особенности резко отличают бактерии и цианеи как от настоящих растений, так и от остальных представителей мира живых существ; поэтому теперь их выделяют в особое надцарство доклеточных организмов, или прокариотов.
Что касается грибов, то, несмотря на наличие у них ядра, остальные особенности их морфологии и химизма (как правило, не целлюлозная, а хитиновая клеточная оболочка, гетеротрофный способ питания и др.) достаточно резко отличают их и от настоящих растений и от живых организмов др. царств, что позволило выделить их в особое царство - грибы (Mycetalia, или Fungi) и объединить вместе с растениями. и животными в надцарство клеточных организмов, или эукариотов.
Одноклеточные растения характеризуются элементами, свойственными клетке любого организма, но вместе с тем отличаются от одноклеточных организмов др. царств живого мира наличием хлоропластов, отдельными ультраструктурами, обычно также строением оболочки, развитыми вакуолями и др. С повышением уровня организации различия между растениями и представителями других царств возрастают настолько резко, что многоклеточные растения даже по внешнему виду можно безошибочно отличить от представителей других царств органического мира.
Очень важная морфологическая особенность растений. - сильное расчленение тела, приводящее к увеличению его поверхности, что обусловлено способом питания - поглощением из внешней среды газообразного и жидкого компонентов (воздуха и воды с растворёнными в ней питательными веществами). У высших растений расчленение и дифференциация тела приводят к выработке большого числа специализированных структур и органов. Многие важные особенности внешней и внутренней морфологии растений определяются характером их роста и размножения.
Существование мира животных, включая человека, было бы невозможно без растений, чем и определяется их особая роль в жизни нашей планеты. Из всех организмов только растения способны аккумулировать энергию Солнца, создавая при её посредстве органического вещества из веществ неорганических; при этом они извлекают из атмосферы CO2 и выделяют O2. Именно деятельностью растений была создана атмосфера, содержащая O2, и их существованием она поддерживается в состоянии, пригодном для дыхания.
Растения - основное, определяющее звено в сложной цепи питания всех гетеротрофных организмов, включая человека. Наземные растения образуют степи, луга, леса и др. растительные группировки, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни организмов всех царств. Наконец, при непосредственном участии растений возникла и образуется почва.