Высшие растения выделяют фитонциды

Фитонциды высших растений и их роль в борьбе с водорослями

Вообще, я давно размышлял на эту тему и много видел подтверждений тому, что высшие растения умеют бороться с водорослями самостоятельно, но недавно получил весьма мощное доказательство такой борьбы. Небольшая предыстория: у меня на лето ставится на открытую веранду кормовой кубик с разными дафниями, улитками и прочим. В этом году кубик был выставлен на прямое солнце на южную сторону. Несмотря на многочисленные стереотипы про английское лето, солнца у нас бывает достаточно много, и оно достаточно мощное (широта примерно совпадает с Воронежом). Так вот всегда раньше в таких условиях кубик зацветал, а его стенки закономерно покрывались мощным слоем зеленых водорослей, пузырящих на солнце.

Но в это лето в кубик было добавлено достаточно много верхоплавки: лимнобиума и филлантуса плавающего. В этом кубике жесткая вода из дренажа осмоса, куда дополнительна сыплется горстями мочевина и садовые удобрения. Вот из этого бака делаются подмены:

Как видно, цветет в этом баке вода хорошо и могуче.

Но при этом сам кубик совершенно чист: стекла, вода, даже грунт — все свободно от водорослевых образований:

Еще из отличий от прошлых лет: в кубик был засыпан грунт — слой отработавшего во внешнике Seachem Matrix толщиной где-то в пару сантиметров. В аквариуме нет никакого оборудования, а из населения — дафнии, катушки, креветки вишни и немного кормовых мальков живородок. Ничем, кроме как подавлением со стороны высших растений, объяснить отсутствие водорослей на прямом солнечном свете, я не могу. Зеленая вода из бака после подмены сама по себе становится прозрачной за пару дней, и непохоже, чтобы с этим справлялась дафния — дафнии там пока слишком мало, т.к. культура у меня вымирала недавно.

606 449

4 час.

Возможно растения высосали какие то микро или макро элементы, без которых водоросли не растут.
Но вообще тоже были такие мысли. Ива плакучая возможно тоже что-то выделяет и подавляет. Был небольшой эксперимент.

Изменено 23.8.21 автор Mik Foxi

Свой на Aqa.ru, Кандидат в Советники

4394 3666

35 мин.

Mik Foxi
Возможно растения высосали какие то микро или макро элементы, без которых водоросли не растут.

Маловероятно — растения и водоросли потребляют одно и то же, но за два дня водоросли почему-то умирают, хотя в соседнем баке растут без проблем. Думаю, опыт людей, которые боролись с цветением воды в аквариуме, явно противоречит тому, что плавающие зеленые водоросли неспособны прожить пару дней без какого-нибудь микро или макроэлемента, а GDA на солнце появляется даже в осмотической воде.

Вода же с садовыми удобрениями и 40/1.5 мг/л нитрата/фосфата из крана вряд ли может так сильно обеднеть в плане питалова. Железо в бак тоже добавляется на EDDHA, так что растворимого железа там больше 1мг/л.

«Убивают, угнетают растения друг друга особыми выделениями — фитонцидами. Среди гидрофлоры сильные фитонциды выделяют только барклайя, но угнетает она лишь низшие водоросли, на ее листьях почти не встречаются водорослевые обрастания.«

Цитата из книги «Занимательный аквариум» М. Д. Махлин

Так что, я думаю вполне может быть.

Модератор , Кандидат в Советники

7161 18231

2 мин.

Свой на Aqa.ru, Кандидат в Советники

4394 3666

35 мин.

Да, я искал эту тему, спасибо. В принципе, можно объединить с той темой, хотя слово «фитонциды» искать проще — не знаю

Аря
Среди гидрофлоры сильные фитонциды выделяют только барклайя, но угнетает она лишь низшие водоросли,

Как видите, в том аквариуме никакой барклайи нет, а есть только два типа верхоплавки: лимнобиум и филлантус. Интересно, кто из них оказывает такой эффект?

Ну и по второму вопросу: почему вдруг фитонциды угнетают низшие водоросли, но не угнетают другие высшие растения? Что-то тут не сходится. Экологически это кажется несостоятельным: для отдельно взятого растения злейшие конкуренты — это другие виды растений.

С ивой там кое-что действительно понятно: она выделяет салициловую кислоту (кстати, название кислоты произошло от латинского названия ивы), которая имеет бактерицидный и фитонцидный эффект. Гербициды Easy Life сделаны как раз на основе этой кислоты.

А с чего взяли что не угнетают? В наземных биогеоценозах такое есть (иван-чай и клевер таким образом доминируют над борщевиком Сосновского). В водных. биомасса отдельных видов в аквариумах ничтожна.

Изменено 23.8.21 автор Dart Voland

vstakhov
Как видите, в том аквариуме никакой барклайи нет, а есть только два типа верхоплавки: лимнобиум и филлантус. Интересно, кто из них оказывает такой эффект?

Книга 1976 года, могу ошибаться но за 45 лет в аквариумной «ботанике» много чего появилось, чего не было доступно для изучения в то время. Я бы поизучала материалы про филлантус, он относится к семейству молочайных и его сухопутный «брат» много лет используется в медицине.

vstakhov
Ну и по второму вопросу: почему вдруг фитонциды угнетают низшие водоросли, но не угнетают другие высшие растения? Что-то тут не сходится. Экологически это кажется несостоятельным: для отдельно взятого растения злейшие конкуренты — это другие виды растений.

Когда я читала про водоросли в аквариуме, одной из основной причин борьбы с ними был тот факт, что они покрывают листья растений сплошным ковром и препятствуют тем самым доступу света/процессу фотосинтеза. Защитная реакция.

Свой на Aqa.ru, Кандидат в Советники

4394 3666

35 мин.

Так я наоборот считаю, что угнетают, а вот в процитированной книге написано обратное. Понять бы поглубже, кто кого из этих двух товарищей угнетает и при каких условиях.

Аря
Я бы поизучала материалы про филлантус, он относится к семейству молочайных и его сухопутный «брат» много лет используется в медицине.

Да, я тоже подумал про филлантус. Молочайные — известные «химики» в растительном мире. Но вот в плане конкуренции с лимнобиумом за свет и питалово филлантус сливает, похоже, — зеркало медленно и уверенно завоевывает лимнобиум.

vstakhov
Но вот в плане конкуренции с лимнобиумом за свет и питалово филлантус сливает, похоже, — зеркало медленно и уверенно завоевывает лимнобиум.

А они в природе встречаются? Может у филлантуса нет защитного механизма против лимнобиумом потому, что они не пересекаются в природе и эволюционно такая защита не выработалась?

Свой на Aqa.ru, Кандидат в Советники

4394 3666

35 мин.

Аря
Когда я читала про водоросли в аквариуме, одной из основной причин борьбы с ними был тот факт, что они покрывают листья растений сплошным ковром и препятствуют тем самым доступу света/процессу фотосинтеза. Защитная реакция.

Ну, тут есть разные водоросли. Багрянки, например, просто очень любят селиться на больных листьев, вступая в симбиоз с сапрофитами, которые эти листья разлагают. С другой стороны, если высшие выделяют фитонциды при процветании, то почему этого не делать бы водорослям, особенно сложным, типа багрянок? Морские цианобактерии так вообще настолько хтоничны, что ядовиты для всего живого.

Аря
А они в природе встречаются? Может у филлантуса нет защитного механизма против лимнобиумом потому, что они не пересекаются в природе и эволюционно такая защита не выработалась?

О, а тут я вам могу рассказать занятную историю. Вообще, этот лимнобиум и филлантус у меня процветают массово в цихлиднике. Но в цихлиднике мбуна лимнобиуму делает стрижку корней «под ноль», а филлантусом брезгует полностью (ага, молочайные). И вот без корней лимнобиуму как-то не очень весело, хотя он растет и даже цветет. Но в борьбе за место проигрывает филлантусу, который растет, как дурной. Я, понятно, в эти процессы экологические нагло вмешиваюсь, вычерпывая раз в неделю по ведру верхоплавки, и кое-как соотношение лимнобиум-филлантус регулирую, а то филлантус занял бы тупо все пространство.

vstakhov
Но при этом сам кубик совершенно чист: стекла, вода, даже грунт — все свободно от водорослевых образований:

На этом фото больше похоже на конкуренцию за ресурсы. Для такого количества плавающих сверху высших растений вполне может работать самый примитивный механизм конкуренции за пространство и питание. Плюс доступ к кислороду и/или углекислоте перекрыт. И так далее, вариантов достаточно много.

В естественных сообществах активное использование химической конкуренции в свое время было сильно переоценено, это механизм есть, но редко бывает ведущим. Более того, химические взаимодействия, скорее всего, больше работают как сигнальный механизм (в полноценных сложных экосистемах), а не прямое угнетение (бывает в крайних ситуациях и сильно обедненных сообществах).

Короче говоря, для проверки «фитонцидной» гипотезы нужно ставить корректные эксперименты, и далеко не один, проверять надо разные факторы. И с большой вероятностью работать будет далеко не один фактор. Сложно это.

Источник

Лес и фитонциды

Фитонциды, – образуемые высшими растениями летучие, биологи­чески активные вещества, убивающие или подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов. Открыл фитонциды в 30-х годах XX в. совет­ский биолог Б.П. Токин. Фитонциды содержаться в эфирных маслах, смолах, ду­бильных веществах и других соединениях. Многие из них образуются в растениях лишь при повреждении тканей. При этом количество фитон­цидов быстро возрастает до необходимого для защиты открытых тканей. Хвойные деревья выделяют фитонциды в течение всего года, а листвен­ные, главным образом, летом. Наибольшее их количество выде­ляется с мая по октябрь.

По степени фитонцидности древесные и кустарниковые породы делят на:

1. высоко фитонцидные – пихта бальзамическая, можжевельник обыкно­венный черемуха птичья, дуб черешчатый, клен остролистный, береза повислая, береза пушистая, сосна обыкновенная, ель европейская, осина, лещина обыкновенная;
2. средне фитонцидные – лиственница сибирская, ясень обыкновенный, липа мелколистная, ольха черная, сосна сибирская, рябина обыкновенная, желтая акация, сирень обыкновенная, жимолость татарская;
3. слабо фитонцидные – вяз обыкновенный, бересклет бородавчатый, бузина красная, крушина слабительная.

Влияние загрязнения атмосферы на лес

В результате деятельности промышленных предприятий и заводов, в атмосфере во взвешенном состоянии содержатся инородные примеси: дымовые и нефтяные газы, сернистый газ, серный ан­гидрид, фтористый водород, фтор, хлористый водород, сероводород, ам­миак, окислы азота, углерода, тяжелых металлов, пылевые выбросы и другие соединения. Только в пылевых выбросах промышленности насчитывают около 140 вредных веществ. Вредные химические вещества (поллютанты) снижают прирост и плодоношение деревь­ев, вызывают их суховершинность. Они разрушают покровные ткани листьев и хвои, тормозят интенсивность фотосинтеза, изменяют кислот­ность клеточного сока, нарушают действие ферментов и водный режим растений. Особенно губительны поллютанты для вечнозеленых пород, которые не сбрасывают на зиму листву (хвою) и вместе с ней не освобожда­ются от значительной части вредных веществ. Степень устойчивости древесных и кустарниковых пород к вредным газам различна, и зависит от вида и фазы развития растений, кон­центрации газа, погодных и почвенных условий, густоты насаждения, уда­ленности от опушки леса и источников загрязнения. Чувствительность растения к вредным газам также неодинакова и зависит от вида и концентрации газа, плодородия почвы, интенсивности фотосинтеза и дыхания, общего содер­жания воды в листьях, возраста растения, сезона года и состояния древес­ной породы. По газоустойчивости древесные и кустарниковые породы разделены на пять классов: к 1-у классу относятся породы наиболее устойчивые, к 5-у – наименее. Для хвойных исключен 1-й класс; для лиственных — 5-й. Одна и та же порода обладает неодинаковой чувствительностью в разном возрасте – в юном и старом возрастах сопротивляемость слабее. 1 класс газоустойчивоси: хвойных нет; лиственные: ильм, дуб красный, ольха черная и ольха серая, ива остролистная, спирея, лох узколистный. 2 класс газоустойчивости: лиственницы: европейская, Сукачева, сибирская, японская; можжевельник казацкий, туя западная, тис ягодный, дуб черешчатый, тополь дельтовидный, ясень ланцетный; вяз обыкновенный, ивы: серая и козья; яблоня лесная, груша обыкновенная, карагана древовидная, самшит вечнозеленый. 3 класс газоустойчивости: ель колючая, дугласия, можжевельник обыкновенный; ясень обыкновенный, клены татарский и остролистный, тополь бальзамический, липа мелколистная. 4 класс газоустойчивости: сосны Веймутова, крымская, сибирская; каштан конский обыкновенный, бук восточный, рябина обыкновенная, тополя белый и черный, черемуха птичья, березы: повислая и пушистая, клен полевой, акация белая. 5 класс газоустойчивотсти: пихта сибирская, ель европейская, сосна обыкновенная; лиственных пород нет. Лес в значительной степени содействует очищению воздуха от пыли и препятствует ее распространению. Пыль, осевшая на хвое и листьях деревьев, смывается дождем на землю. Густой лес на площади 1 га может «отфильтровать» из воздуха до 70 т пыли в год.

Источник