6-10 бежаныч / 7 вопрос

Коэволюция растений и фитофагов

В ходе эволюционного взаимодействия растения и фитофаги решали

разные задачи, направленные на достижение единого результата - выжива-

ния. Растения служили пищей фитофагам, одновременно совершенствуя свои

защитные механизмы как морфофизиологические, так и биохимические. Фи-

тофаги, в свою очередь, эволюционировали, преодолевая защитные рубежи

растений. В некоторых случаях и растения, и фитофаги достигли удивитель-

ной специализации в своих взаимодействиях, например, в процессе опыле-

ния. *

Вышерассмотренные примеры химического взаимодействия растений и

фитофагов иллюстрируют их как коэволюционный процесс. Дж.А.Розенталь

(1986, с. 61) по этому поводу пишет: “Коэволюция - это реципрокный процесс,

при котором специфические черты одного организма влияют на развитие свойств и

характерных особенностей другого организма. Каждый из взаимодействующих видов

оказывается в роли фактора, создающего давление отбора, который влияет на эво-

люцию другого вида, в результате чего изменяются их геномы... Что касается защит-

ных химических веществ, то, вероятно, их появление было одним из этапов разви-

тия защиты высших растений от травоядных животных. У травоядных же выработа-

лись способности либо просто избегать такие растения, либо обезвреживать защитные

химические вещества. В ответ на изменения вредителя растения приспосабливались,

повышая эффективность действия аллелохимических веществ. А некоторые насеко-

мые достигли такого совершенства, что алломоны растений стали для них кайромо-

нами”.

В табл. 4 обобщены жизненные стратегии растений и фитофагов в ко-

эволюционном аспекте. Огромный фактический материал, посвященный про-

блеме взаимодействий растений и травоядных животных требует своего даль-

нейшего осмысления. Однако уже сейчас становится ясно, что использование

химических механизмов взаимодействий между продуцентами и первичными

консументами является мощным регулятором информационного типа потоков

вещества и энергии в пастбищной трофической цепи.

ХЕМОРЕГУЛЯТОРЫ ДЕТРИТНОЙ ТРОФИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Перераспределение потоков вещества и энергии между пастбищной и

детритной трофическими цепями, регулируемое скоординированным взаимо-

действием продуцентов, консументов и редуцентов, определяет соотноше-

ние био- и некромассы в экосистеме, степень замкнутости круговорота хими-

ческих элементов, и тем самым, направленность сукцессионного процесса.

Аллелохимическим взаимодействиям с участием прокариот, грибов и

водорослей посвящено огромное количество работ, отражающих ту роль, ко-

торую играют эти организмы в экосистемах. Способность к самоочищению на-

земных и водных экосистем во многом определяет именно эколого-био-

химической активностью прокариот и низших растений, к которым для удобст-

ва изложения материала условно отнесены грибы и водоросли.

Таблица 4

Жизненные стратегии растений и фитофагов в коэволюционном аспекте

(по Телитченко, Остроумову, 1990; с изменениями)

С.А.Остроумов (1986) указывает, что колоссальное разнообразие и важ-

ная экологическая роль вторичных метаболитов в жизни микроорганизмов и

низших растений в немалой степени определяется следующими их особенно-

стями:

· практически все прокариоты и многие низшие растения обитают в водной

среде;

· половое размножение с помощью гамет предполагает их активный взаимный

поиск;

· для многих прокариот и грибов характерно отношение с эукариотами типа

"паразит - хозяин", что определяет выработку соответствующих биохимиче-

ских механизмов агрессии и защиты у партнеров.

В данном подразделе будут кратко рассмотрены аллелохимические

взаимодействия низших растений, в основном грибов, с высшими растениями и животными.