Энергетические затраты на фиксацию N%. — Экологическое значение мутуалистической азотфиксации, — Мутуалистическая азотфиксация может быть «самоубийственной».[ ...]
Установление связи ¡между Rhizobium и бобовым растением происходит за несколько этапов взаимодействий. В свободном состоянии бактерии живут в почве (рис. 13.10) и размножаются, если к ним приближаются корневые волооки растения-хозяина—от последнего, ио-видимому, поступают некие сигналы или (питательные вещества. Колония развивается на корневом волоске, тот начинает закручиваться, формируя окружающую размножающиеся бактерии стенку и инфицирующую шть — продукт как растения, так и бактерий. Эта нить может расти в коре корня от одной клетки <к другой, которые при ее приближении. начинают делиться, образуя клубенек. По мере заселения клеток бактерии меняют свою форму и превращаются в неделящиеся вздутые бактероиды. У «растения-хозяина развивается специальная проводящая система, по которой к тканям клубеньков доставляются продукты фотосинтеза, а по другам частям растения разносится фиксированный азот, в основном в виде аспарагина (рис. 13.11). Образуется специальное соединение, леггемо-глобин, придающее активно функционирующему клубеньку розовый цвет. Гем для этой молекулы, по-видимому, синтезируется бактерией, а глобин — растением-хозяином (пример биохимического мутуализма). Леггемоглобин отчасти обусловливает поддержание в клубеньке низкого парциального давления кислорода, что необходимо для фиксации молекулярного азота. Это соединение составляет до 40% массы ¡клубенька, а сами клубеньки—до 5% общей массы растения.[ ...]
Организмы, фиксирующие атмосферный азот, в некотором смысле являются самоубийцами. Если в результате их жизнедеятельности концентрация связанного азота в среде повышается настолько, что он становится доступен другим видам, азот-фиксатор теряет свое преимущество, может уступить доминирование окружающим и быть ими вытесненным. Это одна из причин того, что в сельском хозяйстве очень трудно из года в год выращивать без севооборота чистую (культуру бобовых—> растения глушатся злостными сорняками, поселяющимися на обогащенной азотом почве. С этим же, возможно, связано отсутствие в природе зарослей с доминированием бобовых трав или деревьев.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Развитие корневого клубенька в результате заражения корня бобового растения клубеньковыми бактериями. (Из Бргеп!, 1979.) |
 |