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¿Cómo son las epífitas simbióticas?

¿Cómo son las epífitas simbióticas?


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Entiendo que las epífitas no son parásitas. Pero, ¿exactamente cómo están ayudando al árbol en el que crecen?


Es importante señalar que no todas las relaciones simbióticas deben expresarse en términos de un marco positivo-negativo (parasitismo) o positivo-positivo (mutualismo). Supongo que la mayoría de las epífitas de árboles existen en un marco comensal con sus árboles hospedantes. Es decir, la epífita tiene una interacción positiva (llega a algún lugar para crecer) y la especie huésped no tiene efectos positivos ni negativos.


Epífita

Nuestros editores revisarán lo que ha enviado y determinarán si deben revisar el artículo.

Epífita, también llamado planta de aire, cualquier planta que crece sobre otra planta u objeto meramente como apoyo físico. Las epífitas no se adhieren al suelo u otra fuente obvia de nutrientes y no son parásitos de las plantas de soporte. La mayoría de las epífitas se encuentran en áreas tropicales húmedas, donde su capacidad para crecer por encima del nivel del suelo proporciona acceso a la luz solar en bosques densos y sombreados y aprovecha los nutrientes disponibles de las hojas y otros desechos orgánicos que se acumulan en lo alto del dosel de los árboles. La mayoría de las plantas epífitas son angiospermas (plantas con flores) que incluyen muchas especies de orquídeas, tillandsias y otros miembros de la familia de la piña (Bromeliaceae). Los musgos, helechos y hepáticas también son epífitas comunes y se encuentran tanto en regiones tropicales como templadas. Si bien las epífitas son poco comunes en ambientes áridos, el musgo bola (Tillandsia recurvata) es una excepción notable y se puede encontrar en los desiertos costeros de México, donde recibe la humedad de la niebla marina.

Las epífitas obtienen agua de la lluvia y el vapor de agua en el aire, la mayoría absorben agua con sus raíces, aunque muchas tienen hojas especializadas que también absorben humedad. Si bien algunos minerales se obtienen directamente de la lluvia, los nutrientes generalmente se absorben de los desechos que se acumulan en las plantas de soporte. Dados sus requisitos de hábitat limitados, muchas epífitas dependen del viento para la dispersión de semillas y tienen semillas plumosas o polvorientas. La dispersión de animales también es común, y varias especies tienen frutos comestibles con semillas que son dispersadas por aves y otros animales que habitan en los árboles.


Importancia de las epífitas

Una epífita es cualquier planta que no vive en el suelo, tiene verdaderos sistemas de raíces y, con frecuencia, vive en otra planta que no proporciona ningún beneficio pero no causa ningún daño. Esto los diferencia de las plantas simbióticas (aunque a menudo son simbióticas con muchas otras criaturas) o parásitas. Las epífitas a menudo se denominan plantas de aire, pero esto es incorrecto ya que hay epífitas acuáticas. Las plantas de aire son epífitas arbóreas o terrestres. ¿Son las epífitas importantes? ¿Por qué?

Las epífitas son importantes por varias razones. Casi todo está interconectado, especialmente en un ecosistema forestal o acuático. A veces es difícil entender todo el sistema a la vez, por lo que los componentes individuales del sistema se examinan por separado y luego se ensamblan para ver mejor la & # 8220imagen & # 8221 completa. Las epífitas son principalmente importantes porque brindan esta información adicional sobre cómo se forma y funciona la vida, lo que ayuda a comprender mejor el mundo. ¿Cómo funcionan? Veamos esto un poco más de cerca.

Las epífitas también son importantes porque contribuyen a la biodiversidad del bosque. Las epífitas aportan materia orgánica a través de la muerte y la descomposición, y sus nutrientes ayudan a otros. Su propio material genético también ayuda a aumentar la biodiversidad del bosque, pero también ayudan a aumentarla de otras formas. Muchos proporcionan alimentos y alojamiento para insectos, pájaros, murciélagos u otros mamíferos específicos. Sin las epífitas, esas criaturas perecerían, desapareciendo de la faz de la Tierra para siempre. Esto se denomina simbiosis y muchas de las epífitas son simbióticas. Las relaciones simbióticas son a menudo complejas y pueden involucrar a varias especies.

¿Son las epífitas importantes de formas más directas? Muchos se utilizan como decoración en hogares y oficinas, estos incluyen orquídeas, bromillias, anterios y filodendros trepadores. La belleza y el placer son importantes para la mayoría de las personas. Algunos también se usan como alimento, la vainilla proviene de las orquídeas y la piña es una bromillia, y comer siempre es importante.

Las epífitas también contienen una amplia variedad de compuestos, muchos de los cuales son venenosos, ¿son importantes? Los venenos definitivamente lo son, y no para matar a tu vecino. La mayoría de las medicinas verdaderas son venenos y están hechos de venenos. Muchos medicamentos contra el cáncer, medicamentos contra el SIDA e incluso antibióticos se derivan originalmente de plantas, y curar enfermedades debería ser importante.

¿Qué importancia tienen las epífitas? ¡Son importantes para una mejor comprensión del mundo, proporcionando belleza, como suministro de alimentos y como medicamentos potenciales para curar enfermedades! ¡Las epífitas son importantes!


LACTOBACILLUS | Lactobacillus casei

Alimentos y bebidas de origen vegetal

L. casei se presenta en un número reducido de células como epífita en varios cultivos de hortalizas. Es la especie responsable de la acidificación, y junto con Rhizopus oligosporus, levaduras y otras bacterias, contribuye a la fermentación de la soja en "tempeh". En la leche de soja, L. casei es un iniciador adecuado por su actividad proteolítica. Cuando se asocia con Kluyveromyces fragilis, produce más ácido en poco tiempo. La leche de soja y maní con glucosa agregada se fermenta con una población mixta de bacterias del ácido láctico endógenas, incluidas cepas de la L. casei grupo. Cepas de L. paracasei se han aislado de las fermentaciones de aceitunas y pueden utilizarse con éxito como iniciadores para dirigir la fermentación de estos frutos, generalmente sumergidos en agua ligeramente salada.

Los vegetales frescos crudos listos para usar, que se lavan, cortan, cortan o rallan y generalmente se empaquetan en películas de polietileno semipermeable y se almacenan a bajas temperaturas, pueden sufrir contaminación por deterioro o bacterias patógenas. Cepas del L. casei pueden utilizarse como cultivos protectores para producir ensaladas mixtas listas para el consumo higiénicamente seguras, porque compiten con microorganismos no deseados por espacio y nutrientes o evitan que crezcan mediante la síntesis de varios compuestos antimicrobianos, como ácidos orgánicos y bacteriocinas.

Cepas del L. casei El grupo se aísla ocasionalmente de las masas madre de centeno y trigo que se utilizan como entrantes para productos horneados con levadura. Junto con otros lactobacilos, acidifican la masa y producen compuestos que, directa (p. Ej., Ácido láctico) o indirectamente (p. Ej., Péptidos y la mayor parte de FAA), afectan las propiedades sensoriales de los productos horneados. Las bebidas fermentadas a base de cereales (p. Ej., Trigo integral, arroz, harinas de maíz) muestran una calidad sensorial mejorada cuando L. casei se utiliza como entrante.

Porque ciertas cepas del L. casei son tolerantes al ácido y al alcohol y pueden degradar el ácido málico a l (+) - ácido láctico, pueden utilizarse como iniciadores para la fermentación maloláctica en la vinificación. Esta fermentación a menudo es necesaria para mejorar la estabilidad y el sabor del vino.


Esta flor es de una planta de aloe. Los aloes son plantas suculentas, que tienen adaptaciones que les permiten almacenar agua en sus hojas, tallos o raíces agrandados y carnosos. Esto les permite sobrevivir en entornos áridos.

Las plantas viven en casi todas partes de la Tierra. Para vivir en tantos hábitats diferentes, han desarrollado adaptaciones que les permiten sobrevivir y reproducirse en una diversidad de condiciones.

Todas las plantas están adaptadas para vivir en tierra. ¿O son? Todas las plantas vivas de hoy tienen antepasados ​​terrestres, pero algunas plantas ahora viven en el agua. Han tenido que desarrollar nuevas adaptaciones para su hábitat acuático.

Adaptaciones al agua

Las plantas acuáticas son plantas que viven en el agua. Vivir en el agua tiene ciertas ventajas para las plantas. Una ventaja es, bueno, el agua. Hay y rsquos en abundancia y rsquos por todas partes. Por lo tanto, la mayoría de las plantas acuáticas no necesitan adaptaciones para absorber, transportar y conservar el agua. Pueden ahorrar energía y materia al no cultivar extensos sistemas de raíces, tejidos vasculares o cutículas gruesas en las hojas. El soporte también es un problema menor debido a la flotabilidad del agua. Como resultado, adaptaciones como tallos leñosos fuertes y raíces de anclaje profundas no son necesarias para la mayoría de las plantas acuáticas.

Sin embargo, vivir en el agua presenta desafíos para las plantas. Por un lado, la polinización por el viento o los animales no es factible bajo el agua, por lo que las plantas acuáticas pueden tener adaptaciones que les ayuden a mantener sus flores por encima del agua. Por ejemplo, los nenúfares tienen flores en forma de cuenco y hojas anchas y planas que flotan. Esto permite que los lirios recojan la máxima cantidad de luz solar, que no penetra muy profundamente debajo de la superficie del agua. Las plantas que viven en agua en movimiento, como arroyos y ríos, pueden tener diferentes adaptaciones. Por ejemplo, las espadañas tienen hojas estrechas en forma de correa que reducen su resistencia al agua en movimiento (ver Figura debajo).

Los nenúfares y las espadañas tienen diferentes adaptaciones para la vida en el agua. Compara las hojas de los dos tipos de plantas. ¿Cómo ayudan las hojas a que las plantas se adapten a sus hábitats acuáticos?

Adaptaciones a la sequedad extrema

Las plantas que viven en ambientes extremadamente secos tienen el problema opuesto: cómo obtener y retener agua. Las plantas que se adaptan a ambientes muy secos se denominan xerófitos. Sus adaptaciones pueden ayudarlos a aumentar la ingesta de agua, disminuir la pérdida de agua o almacenar agua cuando esté disponible.

El cactus saguaro representado en Figura a continuación se ha adaptado de las tres formas. Cuando todavía era una planta muy pequeña, de unas pocas pulgadas de alto, sus raíces poco profundas ya se extendían hasta 2 metros (7 pies) desde la base del tallo. A estas alturas, su sistema de raíces está mucho más extendido. Permite que el cactus acumule la mayor cantidad de humedad posible de lluvias raras. El saguaro no tiene hojas para perder agua por transpiración. También tiene un tallo grande en forma de barril que puede almacenar mucha agua. Las espinas protegen el tallo de los animales sedientos que podrían intentar llegar al agua del interior.

El cactus saguaro tiene muchas adaptaciones para la sequedad extrema. ¿Cómo almacena el agua?

Adaptaciones al aire

Plantas llamadas epifitas crecen en otras plantas. Obtienen humedad del aire y producen alimento mediante la fotosíntesis. La mayoría de las epífitas son helechos u orquídeas que viven en selvas tropicales o templadas (ver Figura debajo). Los árboles hospedadores brindan apoyo, lo que permite que las plantas epífitas obtengan aire y luz solar muy por encima del suelo del bosque. Al estar elevadas por encima del suelo, las epífitas salen de las sombras del suelo del bosque para que puedan recibir suficiente luz solar para la fotosíntesis. Estar elevado también puede reducir el riesgo de ser devorado por herbívoros y aumentar la posibilidad de polinización por el viento.

Estos helechos cuerno de alce y cuerno de ciervo crecen en un árbol de la selva tropical como epífitas.

Las epífitas no crecen en el suelo, por lo que es posible que no tengan raíces. Sin embargo, todavía necesitan agua para la fotosíntesis. Las selvas tropicales son húmedas, por lo que las plantas pueden absorber el agua que necesitan del aire. Sin embargo, muchas epífitas han desarrollado hojas modificadas u otras estructuras para recolectar agua de lluvia, niebla o rocío. Las hojas de la bromelia que se muestran en Figura a continuación se enrollan en forma de embudo para recoger el agua de lluvia. La base de las hojas forma un tanque que puede contener más de 8 litros (2 galones) de agua. Algunos insectos y anfibios pueden pasar todo su ciclo de vida en la piscina de agua del tanque, agregando minerales al agua con sus desechos. Los tejidos en la base de la hoja son absorbentes, por lo que pueden absorber agua y minerales del tanque.

Las hojas de esta bromelia están especializadas en recolectar, almacenar y absorber el agua de lluvia.


¿Cómo son las epífitas simbióticas? - biología

Edward Andama, E., Charles M. Michira y Gebhard B. Luilo [1]

Abstracto

Los bosques del mundo están dotados de diversidad de comunidades de flora y fauna cuya interacción es muy compleja. Parte de la flora tiene relaciones simbióticas con plantas superiores y podrían usarse como indicadores de cambio ambiental. Los helechos epífitos forman una importante comunidad vegetal cerrada en la Reserva Natural Amani que se encuentra en Tanzania. Estos helechos viven simbióticamente en otras plantas (forofitas) de las que obtienen nutrientes y humedad. Al ser muy sensibles a la luz solar directa, podrían utilizarse como indicadores de perturbaciones forestales. Este estudio investigó los factores que influyen en la aparición de Asplenium nidu, su distribución en el forofito y su potencial como indicador del cambio ambiental forestal. Se estudiaron un total de 307 árboles pertenecientes a 47 especies en la Reserva Natural de Amani. Se encontró que el helecho no era específico del hospedador, sino que se encontró que las características morfológicas como el tipo de masa, el tipo de ramificación, la circunferencia a la altura del pecho (GBH) y el tipo de copa eran factores influyentes. Los helechos fueron abundantes en un forofito con corteza rugosa y un GBH de 81-130 my en un ángulo de ramificación agudo con el tronco. Además, los grupos de A. nidus eran más frecuentes a una altura de menos de 20 my seguían disminuyendo a medida que aumentaba la altura. También se encontró que los tamaños de las hojas del helecho eran más amplios cuando se presentaban a menor altura. Una estructura de hoja ancha a una altura más baja maximiza la poca luz, mientras que la estructura de hoja más delgada es una adaptación para reducir la transpiración por evaporación tras la exposición a más luz solar. Por lo tanto, el monitoreo de la dinámica de la población de helechos epífitos en los bosques espesos podría proporcionar una buena indicación de las perturbaciones ecológicas del bosque, ya que no pueden sobrevivir a medida que el bosque se vuelve cada vez más abierto.

Introducción

Las epífitas son plantas autótrofas que viven simbióticamente en otras plantas (forofitas). Crecen adheridos a los troncos y ramas de árboles y otras plantas como trepadoras, y algunas incluso crecen en la superficie de las hojas vivas (Richards 1996). En las selvas tropicales cerradas, la mayoría de las epífitas crecen por encima del suelo donde la iluminación relativamente fuerte compensa la falta de suelo, pero algunas se pueden encontrar creciendo en ramitas y bases de árboles donde la luz es más favorable que en el suelo. Las epífitas de la selva tropical son principalmente plantas pequeñas, aunque algunas crecen hasta varios metros de altura (Richards 1996). Desempeñan un papel crucial, ya que proporcionan el hábitat principal y, a veces, el único hábitat para una rica fauna y flora que desempeñan un papel importante en el ecosistema forestal (Ursula et al. 1995). Los helechos epífitos recolectan masas de humus, que proporcionan sitios de anidación para muchas especies de hormigas arbóreas y otros invertebrados. Las raíces de la epífita crecen alrededor del tallo o las ramas del hospedador (forofito), dando anclaje y contacto con el tallo y la rama. Los químicos disueltos en el agua de lluvia quedan atrapados por las raíces a medida que el agua corre por la corteza del huésped. Las raíces epífitas obstruyen el flujo reduciendo así la erosividad de las aguas y permitiendo la acumulación de cantidades considerables de escombros.

En las montañas de Usambara del este, los helechos pertenecientes a la familia Aspleniaceae forman una buena proporción de las epífitas vasculares en las selvas tropicales. Los miembros de esta familia se pueden distinguir por sus hojas anchas y patrones de esporas en la parte inferior de las hojas. La mayoría de las comunidades de epífitas viven en otras plantas vivas, pero muchas especies sobrevivirán incluso en los árboles viejos en pie con cortezas y ramas donde puedan adherirse. Las epífitas son buenos indicadores de la calidad ambiental de un área, ya que son sensibles a los cambios de humedad debido a la apertura de los bosques debido a la tala. El estudio investigó la influencia de la morfología de los árboles en la distribución del helecho epífito, Asplenium nidus, en la reserva natural de Amani en las montañas del este de Usambara en Tanzania y su potencial como indicadores de perturbaciones ecológicas naturales o inducidas por el hombre en selvas tropicales cercanas.

Métodos

El estudio se realizó en la reserva natural de Amani que se encuentra en las montañas del este de Usambara en Tanzania. El área recibe una precipitación media anual de unos 1900 mm que cae en dos monzones, el sureste (marzo a junio) y el noreste (octubre a diciembre). La temperatura máxima promedio es de 27.1 o C centígrados mientras que la temperatura mínima promedio es de 13.4 o C.Se establecieron cuatro transectos (20 mx 20 m) en el bosque natural cerrado que rodea los Albergues de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) y el Instituto Nacional de Investigación sobre la malaria. Se muestrearon todos los árboles que caen dentro de la parcela con una circunferencia a la altura del pecho (GBH) superior a 30 cm. Las características registradas fueron GBH, presencia o ausencia de ranuras, presencia o ausencia de cortes naturales o artificiales, ángulos que las ramas hacen con el tronco del árbol (ángulos de ramificación menores a 60 o, entre 60 - 90 o y superiores a 90 o). Solo se consideraron ramas con un HGB estimado de 10 cm. El tipo de dosel se registró para cada especie de planta como nivel del dosel inferior (& lt 21 m) de altura), nivel del dosel (21 - 0 m de altura) y nivel del dosel emergente (por encima de 40 m). Los sitios potenciales de unión del helecho al árbol hospedante estaban en el tronco y en el ángulo de ramificación (en un ángulo que la rama forma con el tronco principal, en un ángulo que forman las sub-ramas con la rama principal que se registraron como rama primaria, ramas secundarias y ramas terciarias).

Resultado y discusión

Se examinaron un total de 307 árboles con una circunferencia a la altura del pecho (GBH) de más de 30 cm en los cuatro transectos que cubren un área de 6,4 km 2. En este estudio se registraron un total de 47 especies de árboles pertenecientes a más de 31 familias. Como se muestra en la Tabla 1, Asplenium nidus se presentó en muchas especies de árboles. De las especies de árboles comunes en el área de estudio, Myrianthus holistii, Cephalosphaera usambarensis y Pouteria cerasifera tuvieron el mayor número de grupos de A. nidus, mientras que Maesopsis eminii y Leptopychia usambarensis no tuvieron ninguno.

Cuadro 1. Los árboles más comunes, que tenían más de 4 individuos, encontrados en el área de estudio.


Dodder, una maleza parásita de la vid

No todas las enfermedades de las plantas son causadas por microbios parásitos, algunas son causadas por malezas parásitas. La enredadera es una de esas malas hierbas. Dodder se adhiere a las plantas sanas y las hace más vulnerables a otras enfermedades y plagas de insectos. Para ayudar a comprender más sobre la fascinante yerba parásita de la cáscara, explicaré las relaciones entre las plantas y las condiciones que son favorables para que la cáscara sobreviva. Se incluyen las mejores prácticas para limpiar su paisaje de esta vid.

Relaciones entre plantas: vivir juntos en una asociación cercana

Quiero explicar brevemente las diferentes formas en que ciertas plantas viven juntas en la naturaleza antes de explicar el dodder. Encuentro que esto definirá mejor la distinción que tiene el dodder en comparación con otras relaciones notables de plantas familiares para la mayoría de los entusiastas de las plantas.

Muchas publicaciones antiguas enumeran a dodder como parte de la familia de la gloria de la mañana, Convolvuláceas , que incluye algunas malas hierbas de campo y jardín notables como enredadera de campo, Convolvulus arvensis seto enredadera, C. sepium gloria de la mañana hoja de hiedra, Ipomoea hederacea gloria de la mañana alta, I. purpurea y gloria de la mañana picada, I. Iacunosa , (Muenscher, 1980 ARS USDA, 1971 Uva, Neal y DiTomaso, 1997 Sinclair, Lyon y Johnson, 1987).

Sin embargo, publicaciones más recientes han colocado el género dodder, Cuscuta , en su propia familia, Cuscutaceae . Por lo tanto, seguiré la taxonomía presentada por Magee y Ahles (2007) de la siguiente manera.

Nombre común: Dodder (nombre árabe)

Familia: Cuscutaceae (familia Dodder)

Si está interesado en buscar la taxonomía y la identificación de las pocas especies de cáscaras que habitan en los estados de Nueva Inglaterra, el texto Flora of the Northeast de Magee y Ahles (2007) es su mejor comienzo si se siente cómodo usando claves botánicas dicotómicas. Proporcionan una clave taxonómica de las especies más comúnmente encontradas, con mapas de distribución que enumeran ocho especies de cuscuta, cinco nativas y tres introducidas de Europa.

Westbrooks (1993) enumera más de cincuenta especies nativas de cuscuta que se sabe que se encuentran en los Estados Unidos y Canadá. El sitio web del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos https://www.plants.usda.gov/core/profile?symbol=CUSCU enumera tanto las especies nativas como las introducidas con mapas de distribución de los Estados Unidos, incluidas las listas de Westbrooks. Al visitar este sitio, haga clic en la pestaña "taxones subordinados" para ver especies específicas y los mapas de distribución que las acompañan.

Otros científicos de plantas informan que hay entre 150 y 170 especies de dodder en todo el mundo (Sinclair et al, 1987 Powell y Linquist, 1992).

Relaciones entre plantas: vivir juntos en una asociación cercana

Quiero explicar brevemente las diferentes formas en que ciertas plantas viven juntas en la naturaleza antes de explicar el dodder. Encuentro que esto definirá mejor la distinción que tiene el dodder en comparación con otras relaciones notables de plantas familiares para la mayoría de los entusiastas de las plantas.

Cuando diferentes especies de plantas muy próximas entre sí comparten el mismo entorno, se dice que están en una relación simbiótica. Por ejemplo, los diferentes árboles y arbustos nativos en nuestros paisajes de Nueva Inglaterra están en simbiosis o en una relación simbiótica.

Sin embargo, los científicos biológicos han descrito tres tipos de relaciones de plantas simbióticas específicas que desnudan la distinción entre comensalismo, mutualismo y parasitismo (Towle, 1989).

Figura 1. Orquídeas epífitas, helechos y bromelias en una selva tropical. Fuente: www.pintrest.com

El comensalismo es un tipo de relación simbiótica en la que una planta obtiene algún beneficio (el comensal) y la otra (el huésped) no se beneficia ni sufre ningún daño (Towle, 1989 Buchsbaum, 1957). Las epífitas se citan con frecuencia como ejemplos de este tipo de relación simbiótica. Las plantas epífitas o epífitas utilizan otras plantas para algún tipo de soporte para avanzar en su ciclo de vida. Las epífitas como las algas y los líquenes son comunes en nuestros ecosistemas templados, pero se ven más comúnmente en los ecosistemas tropicales, particularmente en las selvas tropicales como se ve en la figura 1. Por ejemplo, los árboles tropicales que sostienen orquídeas, bromelias y musgos específicos (las epífitas) en lo alto de sus copas permiten que estas plantas específicas obtengan más luz solar de la que obtendrían cuando crecen por debajo del nivel de la copa o en un suelo muy sombreado (Towle, 1989). Estas y otras epífitas similares obtienen sus nutrientes de la lluvia, el rocío, la neblina, la niebla y la materia orgánica en descomposición atrapada en los árboles que proporcionan una base de nutrientes para la liberación de nutrientes.

Tenga en cuenta que las epífitas, mientras obtienen una posición más favorable en el denso bosque tropical para la luz solar, no extraen agua ni nutrientes de sus árboles hospedantes mucho más grandes. Los líquenes y las algas, al ser epífitas, tampoco extraen agua ni nutrientes de sus hospedadores.

Figura 2. Las formas de crecimiento de liquen se dividen en cuatro categorías: foliosa, fruticosa, crustosa y escamosa. Por ejemplo, el liquen arbustivo de la izquierda está en la categoría fruticosa y el liquen con forma de hoja está en la categoría foliosa.

El mutualismo es otro tipo de relación simbiótica en la que dos organismos diferentes conviven en beneficio mutuo (ninguno daña al otro). Los líquenes, como se ve en la figura 2 y se mencionan anteriormente, son ejemplos que se citan con frecuencia. En la naturaleza, las especies de líquenes están muy extendidas pero son inusuales porque están compuestas por dos organismos diferentes pero compatibles. Un organismo o componente es un hongo y el otro organismo o componente contiene clorofila y es fotosintético. Por lo tanto, el hongo se conoce como micobionto y el socio fotosintético es el fotobionte. Los fotobiontes fotosintéticamente activos contienen clorofila y son algas verdes específicas o una especie de cianobacterias en particular.

¿Cómo funciona este tipo de simbiosis? La parte micobionta o fúngica del liquen es el cuerpo de talo o liquen visualmente distinto que todos vemos al observar estas "plantas de aspecto extraño" que crecen en rocas, suelo, corteza de árbol, asfalto, lápidas y otros lugares. La Figura 3 muestra líquenes específicos de las repisas rocosas. El componente fúngico o cuerpo del liquen (micobionto) absorbe nutrientes y agua y los fotobiontes (algas fotosintetizadoras y cianobacterias) que viven dentro del cuerpo del liquen funcionan para proporcionar carbohidratos tanto al componente fúngico como a ellos mismos (REA, 1999).

Figura 3. Estos líquenes que habitan en rocas se encuentran en un saliente rocoso en el Instituto de Investigación de Campo Humboldt, Steuben, Maine. Forman una costra colorida sobre el sustrato rocoso.

Esta relación mutualista particular, y algunos piensan que es peculiar, es muy única en el mundo de las plantas porque el hongo por sí solo o las algas / cianobacterias particulares por sí solas no pueden colonizar un sustrato adecuado por sí mismas y vivir de forma independiente (Purvis, 2000). ¿Por qué? Los experimentos de laboratorio han demostrado que no todas las especies de hongos o todas las especies de algas pueden someterse a la asociación compatible especializada necesaria para formar líquenes. Hongos que pueden recibir el nombre de hongos liquenizados o formadores de líquenes.

Según Brodo, Sharnoff y Sharnoff (2001), las formas del cuerpo de los líquenes están determinadas por el componente fúngico de este tipo de relación simbiótica.

Brodo et al (2001), afirma que debido a que los líquenes están compuestos de especies de hongos compatibles con una especie de algas o cianobacterias compatibles, se determina que son organismos duales y, por lo tanto, muy diferentes de las especies de plantas rectas como el roble rojo, el pino blanco del este o Castaño americano, etc., que tienen su propia composición genética que las distingue entre sí como plantas leñosas.

Los parásitos que son plantas obtienen sus necesidades de nutrientes de otra planta. Es así de sencillo. No son comensales como las epífitas ni son organismos mutualistas como los líquenes. Una planta parásita usa su planta huésped en una relación simbiótica a largo plazo. La planta parásita no contiene clorofila. No puede producir su propio alimento mediante la fotosíntesis. En cambio, ha evolucionado para parasitar su planta huésped de apoyo para extraer agua y nutrientes con el fin de mantenerse con vida y reproducirse.

Hay varias plantas parásitas que florecen y producen semillas que se distribuyen por todo el mundo. Algunas plantas parásitas económicas importantes se encuentran en los siguientes grupos: colza, hierba bruja, muérdago americano (verdadero) y enano y dodder (Powell y Lindquist, 1992).

Dodder y el triángulo de las enfermedades

Los fitopatólogos y botánicos clasifican las vides Dodder como un organismo patógeno. Las enfermedades de las plantas pueden ser causadas por una variedad de organismos vivos (por ejemplo, plantas parásitas, hongos, bacterias, virus, etc.), así como por eventos no vivos como sequías, temperaturas extremas bajas, malas condiciones del suelo y similares ( Powell y Lindquist, 1992).

Figura 4. El triángulo de enfermedades de las plantas para el desarrollo de enfermedades de las plantas. Una enfermedad vegetal particular se desarrolla sólo cuando hay una planta huésped adecuada combinada con un entorno favorable para que se produzca una infección exitosa por un microorganismo o organismo patológico específico.

La forma en que se desarrolla una enfermedad en particular depende de tres factores importantes: un patógeno adecuado, un huésped susceptible y un entorno favorable. El triángulo de las enfermedades de las plantas (figura 4) ilustra este punto. Es comúnmente conocido por todos los estudiantes de patología vegetal y otros que trabajan en la industria de las plantas en el tratamiento de enfermedades. Para cada organismo (s) que causa enfermedades o eventos ambientales (no vivos), el triángulo ayuda a determinar y aclarar los factores necesarios para que una enfermedad florezca, se arraigue y contribuya al declive de las plantas, incluso a la muerte de las plantas (Ellis y Bradley, 1992). .

Cada uno de estos factores en el triángulo debe estar sincronizado para que se desarrolle y florezca una enfermedad vegetal específica (Powell y Lindquist, 1992). Por ejemplo, si tiene las esporas fúngicas de la enfermedad por punción en su pino blanco del este, pero no se desarrolla la enfermedad, uno o dos de los otros factores del triángulo de la enfermedad no contribuyen al desarrollo de la enfermedad.

Figura 5. Triángulo de enfermedad para la planta hospedante, Vara de oro (Solidago spp). Deben ocurrir condiciones ambientales favorables para el crecimiento de la vara de oro y para que el crecimiento de la cuscuta parasite con éxito al huésped de la vara de oro. Los factores ambientales juegan un papel muy importante en el desarrollo de enfermedades.

La Figura 5 muestra un triángulo de enfermedades generalizadas para la especie de vid de la cáscara con la que lucho en The Country Club en la vara de oro.

Ciclo de vida de Dodder Vine y una enfermedad en su anfitrión

Dodder spp. las semillas caen de la planta madre o se depositan en el suelo desde la primavera o el verano anterior, hibernan y germinan el año siguiente. Dependiendo de la especie, la germinación de las semillas puede ocurrir de abril a octubre y algunas semillas pueden permanecer inactivas en el suelo durante varios años antes de que las condiciones ambientales sean favorables para la germinación (Schrock, 2004). Los Dodders tienen hojas reducidas o en forma de escamas.

Figura 6. Enredadera Dodder con cápsulas de semillas en racimos que crecen alrededor de un tallo de vara de oro (Solidago spp.). Se quitaron hojas de vara de oro para la fotografía.

Cuando las semillas germinan, forman raíces que penetran en el suelo que sostienen enredaderas del tamaño de plántulas que se rigen por un fuerte fototropismo y crecen solo hacia arriba sobre su huésped susceptible en un hábito de crecimiento en sentido antihorario (ver figura 6) (Sinclair et al, 1987). Adherirse a un huésped susceptible mientras está anclado por sus propias raíces puede llevar varias semanas, pero cuando se encuentra un huésped susceptible a través de gradientes de vapor de agua y atrayentes químicos volátiles, la vid modificada por encima de los órganos parecidos a raíces conocidos como haustorios, se adhiere al huésped y penetrarlo a lo largo de su tallo. Los haustorios son las estructuras parasitarias especializadas que utilizan las plantas parásitas para extraer agua y nutrientes de su huésped.

Cuando suficiente haustoria (figura 7) penetra en los tallos de la planta hospedante, la cáscara pierde su conexión de la raíz con el suelo y se desprenden o se marchitan dejando la parásita enredadera floreciendo, extrayendo el sustento de su huésped para un desarrollo continuo que incluye crecimiento, floración, fructificación y producción de semillas para el próximo año (Sinclair et al, 1987).

Figura 7. Haustorium (en plural es haustoria) es un órgano similar a una raíz especializado que utilizan las plantas parásitas para penetrar en sus plantas hospedadoras con el fin de extraer nutrientes. Los sitios de unión o penetración a lo largo de los tallos de la planta hospedante se ven como puntos debajo de la parte del tallo de la vid que se quitó a la cáscara. Figura 8. Dodder, cuando no se controla, tiende a extenderse más y más hacia afuera, sofocando las plantas hospedantes. Cuando esto ocurre, las plantas hospedantes se debilitan aún más por múltiples enredaderas con haustoria penetrante y un aumento de la sombra causado por el denso crecimiento de la vid. Fuente: www.gardeningknowhow.com

Dodder aparece como una enredadera de color amarillo anaranjado, sin hojas y con forma de hilo que crece sobre las hojas, ramas y tallos de sus huéspedes como una red sofocante enredada (ver figura 8).

Parece una forma de espagueti de cabello de ángel de color naranja amarillento que captura su interés mientras investiga al arrancarlo o alejarlo de las plantas de su jardín. Notará que está adherido por haustorios y combinado con su naturaleza entrelazada, se rompe fácilmente cuando se jala, pero las porciones que quedan son todavía viables y continúan creciendo y parasitando a su hospedador (Sinclair et al, 1987).

Las plantas hospedadoras susceptibles a esta vid parásita varían desde cultivos de hortalizas hasta plantas de jardín ornamentales y herbáceas, incluidas algunas plantas leñosas. Por tanto, la enredadera es una enfermedad cuando parasita con éxito a su huésped. Por lo general, las plantas hospedantes se debilitan con la cáscara, no se matan de inmediato.

Opciones de control orgánico

When applicable, plant dodder resistant varieties, pull out vines before they flower, and continue to monitor infested plants to be sure you keep up with dodder removal.

Dodder seeds are widely distributed as a contaminant in sugar beet, clover, alfalfa, and flaxseed lots. Buy dodder weed free seed (Powell and Lindquist, 1992). Dodder seed can be spread by various animals and contaminated soil left on digging tools and plows.

Do not add dodder infested plants and soil to your compost pile because you’ll have a greater risk of contaminating clean garden areas with your own compost (Ellis and Bradley, 1992).

Remember, dodder seed can live in soil for several years until environmental conditions are favorable for germination. If left uncontrolled, dodder will spread farther and farther each year, producing seed for new plants and contaminating the soil seed bank as an endless disease to some of your desirable plants.

Dodder, as a parasitic plant, weakens its host plants making them more susceptible to other diseases, insect pests, and less resilient to bouts of drought, temperature extremes, and other environmental problems.

ARSUSDA (Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture). 1971. Common Weeds of the United States . Dover Publications, Inc., New York. 463p.

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Sobre el Autor

Bruce Wenning has been on the ELA Board of Directors since 2003. He has university degrees in plant pathology and entomology and is the horticulturist at The Country Club in Brookline, Massachusetts.


How are epiphytes symbiotic? - biología

The activity of living organisms which may cause the marked effect on the survival of others are called biotic interactions. The interactions may be food, shelter or substratum. Similarly, it may be intraspecific or interspecific. All the interactions are divided into three types they are

Positive interactions

In positive interactions, the organisms help one another and either one or both the organisms are benefited but none is harmed.

  • Mutualismo
  • Protocooperation
  • Comensalismo
  • Social organization
  • Aggregation
Mutualismo

source: www.slideshare.net fig: Mutualism

The interactions between two different species in which both the species are benefited from each other is called mutualism. Such interaction is always obligatory because the existence of one partner is impossible without another. The organisms which involve in this association is called symbionts.

Mutualism between bacteria and plant species

Symbiotic nitrogen fixation by Rhizobium legumin osar um (bacteria) occurs in the nodules on the secondary roots of leguminous plants like the pea, gram etc. The bacteria obtain carbohydrates and shelter from leguminous plants while in return they fix nitrogen as nitrites and nitrates for the plant which is required for their growth.

Mutualism between animal and animal species

Termites (white ants) are not capable of digesting wood, which they ingest as food. A multi flagellate protozoan Trichonympha campanula, which lives in the intestine of white ant secretes 'cellulase' enzyme to digest the cellulose of wood. In return, the ant provides food and shelter to the protozoan.

It is the joint form of algae and fungi. The algae prepared its own food and supply it to fungi while the fungi provide support to algae.

Mutualism between animal and bacteria

Ruminococcus, a symbiotic bacteria, lives in the rumen part of the compound stomach in cud-chewing mammals like cattle, sheep, goat etc. which secrete cellulase enzyme and digest the cellulose of plant food. In turn, the bacteria obtain food and shelter by the ruminants.

Pollination and insects

Green alga Zoochlorella is a symbiont in the parenchyma of flatworm. Brown alga Zooxanthella lives as a symbiont with the mollusc-Tridacna. Pollination of flowers by insects is a mutual interaction.

Protocooperation

It is a positive interspecific interaction in which both the partners are mutually benefitted and increase the chance of their survival. However, the interaction is not obligatory for their survival as both can live without this interaction. It is also called facultative mutualism.

Relationship between water snakes and large birds

The birds make their nest at the lower branches of the tree while the snakes gather around the base of the tree. These protect the bird from tree-climbing predators (racoons). In return, the snakes feed on fish dropped by birds.

Relationship between birds and cattle

The birds and cattle also form a protocooperation relationship. The birds feed on the ticks and other ectoparasite sticking to the skin of cattle. Later on, the cattle also get relieved from ectoparasites.

Relationship between sea anemone and hermit crab

Hermit crab (Eupagurus Prideaux) lives inside an empty gastropod shell and fixes a sea- anemone (Adams palliate) on the shell. The sea- anemone provide camouflage (protective colouration) and defence to the crab, while crab helps in the dispersal of the sea anemone and provide new feeding grounds.

Comensalismo

source: www.buzzle.com fig Commensalism

It is a positive interspecific interaction, in which a smaller member called 'commensal', is benefitted, while the larger member called 'host', is neither benefitted nor harmed. Commensalism represents a beneficial relation. The organism which involved in this commensalism is commented.

Interaction between sucker fish and shark

Suckerfish (Echeneis) gets attached to the under the surface of sharks by its sucker. This provides easy transport for new feeding grounds and also food pieces falling from the shark's prey to Echeneis.

Epiphytes are small green plants found growing on other plants for space only. They absorb water and minerals from the atmosphere by their hygroscopic roots and prepare their own food. The plants are not harmed in any way. Examples: Orchids, lianas and Vanda hanging mosses are common epiphytes found on the tree of tropical rain forests.

Social organization

It is the grouping of individual of same species in which there is the division of labour for the welfare of society. Eg ant, wasp, and bee.

Aggregation

It is the interaction that occurs among the same organism. It is the type of grouping of organisms of same species. A large number of independent individuals concentrates in an area. Aggregation is beneficial during the scarcity of food, space light and for better breeding. Eg the swarm of locusts, grasshopper etc.

Negative interaction

In negative interaction, one partner must be harmed. It may be intraspecific or interspecific. Eg

Predations

It is a negative, direct food related interspecific interaction between two species of animals in which larger species called predator attacks, kills and feeds on the smaller species called prey. Predator population adversely affect the growth and survival of smaller prey population and, therefore, predation is considered an antagonistic interaction. Predation keeps the prey population under check, so as to maintain an ecological balance. Weak and less efficient members in the prey population are removed. Eg Tiger and deer, snake and frog, frog and insect, eagle and sparrow, cat and rat etc.

Parasitismo
source: wn.com fig: Parasitism

It is a type of antagonistic interspecific interaction in which smaller partner, called the parasite, derives food and shelter from in or on the body of larger partner, called host, which inhibits the survival of the host.The host can survive without the parasite, but the parasite cannot survive without the host. Parasitism can be rightly explained as weaker attacking the stronger. Parasitic interaction is generally found among protozoans, flat forms, nematodes, and arthropods.

Competencia
Amensalism
source: www.slideshare.net fig: Ammensalism

It is an antagonistic interspecific interaction in which one species is inhibited while other species is neither benefited nor harmed. In simple words, in amensalism, one organism does not allow other organisms to grow or live near it. It is also called antibiosis and the affected species is called a mental and the affecting species is called inhibitor. Such inhibition is achieved through the secretion of certain chemicals called alloo chemics or allelopathic substances. Eg The roots of black walnut tree produce a chemical called vegetations to grow around it.

Neutral interaction

In neutral interactions, none of the organisms is negatively or positively affected. They may have the same shelter but do not have any effect on each other. Eg birds and squirrel living in the same tree.

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Cosas para recordar
  • The interaction between two living organisms in which both of them are benefited and neither is harmed is known as mutualism. Eg lichen thallus.
  • The association of two living organisms in which one partner is benefited whereas the other is neither benefited nor harmed is known as commensalisms. Eg epiphytes.
  • The relationship in which the predators derive food by killing their prey is known as predation. This is the relationship between predators and prey.
  • The association in which the small parasites derive nutrition from big hosts without killing them but harming them is called as parasitism. Excessive parasitism may cause the death of the hosts.
  • Incluye todas las relaciones que se establezcan entre las personas.
  • Puede haber más de una comunidad en una sociedad. Comunidad más pequeña que la sociedad.
  • Es una red de relaciones sociales que no se puede ver ni tocar.
  • Los intereses y objetivos comunes no son necesarios para la sociedad.

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Contenido

The word "commensalism" is derived from the word "commensal", meaning "eating at the same table" in human social interaction, which in turn comes through French from the Medieval Latin commensalis, meaning "sharing a table", from the prefix com-, meaning "together", and mensa, meaning "table" or "meal". [4] Commensality, at the Universities of Oxford and Cambridge, refers to professors eating at the same table as students (as they live in the same "college").

Pierre-Joseph van Beneden introduced the term "commensalism" in 1876. [5]

The commensal pathway was traveled by animals that fed on refuse around human habitats or by animals that preyed on other animals drawn to human camps. Those animals established a commensal relationship with humans in which the animals benefited but the humans received little benefit or harm. Those animals that were most capable of taking advantage of the resources associated with human camps would have been the 'tamer' individuals: less aggressive, with shorter fight-or-flight distances. Later, these animals developed closer social or economic bonds with humans and led to a domestic relationship. [6] [7]

The leap from a synanthropic population to a domestic one could only have taken place after the animals had progressed from anthropophily to habituation, to commensalism and partnership, at which point the establishment of a reciprocal relationship between animal and human would have laid the foundation for domestication, including captivity and then human-controlled breeding. From this perspective, animal domestication is a coevolutionary process in which a population responds to selective pressure while adapting to a novel niche that includes another species with evolving behaviors. [7]

Dogs Edit

The dog was the first domesticated animal, and was domesticated and widely established across Eurasia before the end of the Pleistocene, well before the cultivation of crops or the domestication of other animals. [8] The dog is often hypothesised to be a classic example of a domestic animal that likely traveled a commensal pathway into domestication. Archaeological evidence, such as the Bonn-Oberkassel dog dating to

14,000BP, [9] supports the hypothesis that dog domestication preceded the emergence of agriculture [10] [11] and began close to the Last Glacial Maximum when hunter-gatherers preyed on megafauna.

The wolves more likely drawn to human camps were the less-aggressive, subdominant pack members with lowered flight response, higher stress thresholds, and less wary around humans, and therefore better candidates for domestication. [6] Proto-dogs might have taken advantage of carcasses left on site by early hunters, assisted in the capture of prey, or provided defense from large competing predators at kills. [11] However, the extent to which proto-domestic wolves could have become dependent on this way of life prior to domestication and without human provisioning is unclear and highly debated. In contrast, cats may have become fully dependent on a commensal lifestyle before being domesticated by preying on other commensal animals, such as rats and mice, without any human provisioning. Debate over the extent to which some wolves were commensal with humans prior to domestication stems from debate over the level of human intentionality in the domestication process, which remains untested. [7] [12]

The earliest sign of domestication in dogs was the neotonization of skull morphology [13] [14] [6] and the shortening of snout length that results in tooth crowding, reduction in tooth size, and a reduction in the number of teeth, [15] [6] which has been attributed to the strong selection for reduced aggression. [14] [6] This process may have begun during the initial commensal stage of dog domestication, even before humans began to be active partners in the process. [6] [7]

A mitochondrial, microsatellite, and Y-chromosome assessment of two wolf populations in North America combined with satellite telemetry data revealed significant genetic and morphological differences between one population that migrated with and preyed upon caribou and another territorial ecotype population that remained in a boreal coniferous forest. Although these two populations spend a period of the year in the same place, and though there was evidence of gene flow between them, the difference in prey–habitat specialization has been sufficient to maintain genetic and even coloration divergence. [16] [7]

A different study has identified the remains of a population of extinct Pleistocene Beringian wolves with unique mitochondrial signatures. The skull shape, tooth wear, and isotopic signatures suggested these remains were derived from a population of specialist megafauna hunters and scavengers that became extinct while less specialized wolf ecotypes survived. [17] [7] Analogous to the modern wolf ecotype that has evolved to track and prey upon caribou, a Pleistocene wolf population could have begun following mobile hunter-gatherers, thus slowly acquiring genetic and phenotypic differences that would have allowed them to more successfully adapt to the human habitat. [18] [7]

Aspergillus y Estafilococo Editar

Numerous genera of bacteria and fungi live on and in the human body as part of its natural flora. The fungal genus Aspergillus is capable of living under considerable environmental stress, and thus is capable of colonising the upper gastrointestinal tract where relatively few examples of the body's gut flora can survive due to highly acidic or alkaline conditions produced by gastric acid and digestive juices. Tiempo Aspergillus normally produces no symptoms, in individuals who are immunocompromised or suffering from existing conditions such as tuberculosis, a condition called aspergillosis can occur, in which populations of Aspergillus grow out of control.

Staphylococcus aureus, a common bacterial species, is known best for its numerous pathogenic strains that can cause numerous illnesses and conditions. However, many strains of S. aureus are metabiotic commensals, and are present on roughly 20 to 30% of the human population as part of the skin flora. [19] S. aureus also benefits from the variable ambient conditions created by the body's mucous membranes, and as such can be found in the oral and nasal cavities, as well as inside the ear canal. Otro Estafilococo species including S. warneri, S. lugdunensis y S. epidermidis, will also engage in commensalism for similar purposes.

Nitrosomonas spp and Nitrobacter spp Edit

Commensalistic relationships between microorganisms include situations in which the waste product of one microorganism is a substrate for another species. One good example is nitrification-the oxidation of ammonium ion to nitrate. Nitrification occurs in two steps: first, bacteria such as Nitrosomonas spp. and certain crenarchaeotes oxidize ammonium to nitrite and second, nitrite is oxidized to nitrate by Nitrobacter spp. and similar bacteria. Nitrobacter spp. benefit from their association with Nitrosomonas spp. because they use nitrite to obtain energy for growth.

Commensalistic associations also occur when one microbial group modifies the environment to make it better suited for another organism. The synthesis of acidic waste products during fermentation stimulates the proliferation of more acid-tolerant microorganisms, which may be only a minor part of the microbial community at neutral pH. A good example is the succession of microorganisms during milk spoilage. Biofilm formation provides another example. The colonization of a newly exposed surface by one type of microorganism (an initial colonizer) makes it possible for other microorganisms to attach to the microbially modified surface.

Whether the relationship between humans and some types of gut flora is commensal or mutualistic is still unanswered.

Some biologists argue that any close interaction between two organisms is unlikely to be completely neutral for either party, and that relationships identified as commensal are likely mutualistic or parasitic in a subtle way that has not been detected. For example, epiphytes are "nutritional pirates" that may intercept substantial amounts of nutrients that would otherwise go to the host plant. [20] Large numbers of epiphytes can also cause tree limbs to break or shade the host plant and reduce its rate of photosynthesis. Similarly, phoretic mites may hinder their host by making flight more difficult, which may affect its aerial hunting ability or cause it to expend extra energy while carrying these passengers.

Like all ecological interactions, commensalisms vary in strength and duration from intimate, long-lived symbioses to brief, weak interactions through intermediaries.

Phoresy Edit

Phoresy is one animal attached to another exclusively for transport, mainly arthropods, examples of which are mites on insects (such as beetles, flies or bees), pseudoscorpions on mammals [21] or beetles, and millipedes on birds. [22] Phoresy can be either obligate or facultative (induced by environmental conditions).

Inquilinism Edit

Inquilinism is the use of a second organism for permanent housing. Examples are epiphytic plants (such as many orchids) that grow on trees, [23] or birds that live in holes in trees.

Metabiosis Edit

Metabiosis is a more indirect dependency, in which one organism creates or prepares a suitable environment for a second. Examples include maggots, which feast and develop on corpses, and hermit crabs, which use gastropod shells to protect their bodies.


Nutritional Adaptations of Plants

Las plantas obtienen alimento de dos formas diferentes. Autotrophic plants can make their own food from inorganic raw materials, such as carbon dioxide and water, through photosynthesis in the presence of sunlight. Las plantas verdes se incluyen en este grupo. Some plants, however, are heterotrophic: they are totally parasitic and lacking in chlorophyll. Estas plantas, denominadas plantas holoparásitas, no pueden sintetizar carbono orgánico y extraer todos sus nutrientes de la planta huésped.

Plants may also enlist the help of microbial partners in nutrient acquisition. Particular species of bacteria and fungi have evolved along with certain plants to create a mutualistic symbiotic relationship with roots. Esto mejora la nutrición tanto de la planta como del microbio. La formación de nódulos en plantas leguminosas y la micorrización pueden considerarse entre las adaptaciones nutricionales de las plantas. Sin embargo, estos no son el único tipo de adaptaciones que podemos encontrar, muchas plantas tienen otras adaptaciones que les permiten prosperar en condiciones específicas.

This video reviews basic concepts about photosynthesis. In the left panel, click each tab to select a topic for review.

Nitrogen Fixation: Root and Bacteria Interactions

Nitrogen is an important macronutrient because it is part of nucleic acids and proteins. Atmospheric nitrogen, which is the diatomic molecule N2, or dinitrogen, is the largest pool of nitrogen in terrestrial ecosystems. However, plants cannot take advantage of this nitrogen because they do not have the necessary enzymes to convert it into biologically useful forms. However, nitrogen can be “fixed,” which means that it can be converted to ammonia (NH3) through biological, physical, or chemical processes. As you have learned, biological nitrogen fixation (BNF) is the conversion of atmospheric nitrogen (N2) into ammonia (NH3), exclusively carried out by prokaryotes such as soil bacteria or cyanobacteria. Biological processes contribute 65 percent of the nitrogen used in agriculture. The following equation represents the process:

The most important source of BNF is the symbiotic interaction between soil bacteria and legume plants, including many crops important to humans ([link]). The NH3 resulting from fixation can be transported into plant tissue and incorporated into amino acids, which are then made into plant proteins. Some legume seeds, such as soybeans and peanuts, contain high levels of protein, and serve among the most important agricultural sources of protein in the world.

Farmers often rotate corn (a cereal crop) and soy beans (a legume), planting a field with each crop in alternate seasons. What advantage might this crop rotation confer?

Soil bacteria, collectively called rhizobia, symbiotically interact with legume roots to form specialized structures called nódulos, in which nitrogen fixation takes place. This process entails the reduction of atmospheric nitrogen to ammonia, by means of the enzyme nitrogenase. Therefore, using rhizobia is a natural and environmentally friendly way to fertilize plants, as opposed to chemical fertilization that uses a nonrenewable resource, such as natural gas. Through symbiotic nitrogen fixation, the plant benefits from using an endless source of nitrogen from the atmosphere. The process simultaneously contributes to soil fertility because the plant root system leaves behind some of the biologically available nitrogen. As in any symbiosis, both organisms benefit from the interaction: the plant obtains ammonia, and bacteria obtain carbon compounds generated through photosynthesis, as well as a protected niche in which to grow ([link]).

Mycorrhizae: The Symbiotic Relationship between Fungi and Roots

A nutrient depletion zone can develop when there is rapid soil solution uptake, low nutrient concentration, low diffusion rate, or low soil moisture. These conditions are very common therefore, most plants rely on fungi to facilitate the uptake of minerals from the soil. Fungi form symbiotic associations called mycorrhizae with plant roots, in which the fungi actually are integrated into the physical structure of the root. The fungi colonize the living root tissue during active plant growth.

Through mycorrhization, the plant obtains mainly phosphate and other minerals, such as zinc and copper, from the soil. The fungus obtains nutrients, such as sugars, from the plant root ([link]). Mycorrhizae help increase the surface area of the plant root system because hyphae, which are narrow, can spread beyond the nutrient depletion zone. Hyphae can grow into small soil pores that allow access to phosphorus that would otherwise be unavailable to the plant. The beneficial effect on the plant is best observed in poor soils. The benefit to fungi is that they can obtain up to 20 percent of the total carbon accessed by plants. Mycorrhizae functions as a physical barrier to pathogens. It also provides an induction of generalized host defense mechanisms, and sometimes involves production of antibiotic compounds by the fungi.

There are two types of mycorrhizae: ectomycorrhizae and endomycorrhizae. Ectomycorrhizae form an extensive dense sheath around the roots, called a mantle. Hyphae from the fungi extend from the mantle into the soil, which increases the surface area for water and mineral absorption. This type of mycorrhizae is found in forest trees, especially conifers, birches, and oaks. Endomycorrhizae, also called arbuscular mycorrhizae, do not form a dense sheath over the root. Instead, the fungal mycelium is embedded within the root tissue. Endomycorrhizae are found in the roots of more than 80 percent of terrestrial plants.

Nutrients from Other Sources

Some plants cannot produce their own food and must obtain their nutrition from outside sources. This may occur with plants that are parasitic or saprophytic. Some plants are mutualistic symbionts, epiphytes, or insectivorous.

Parásitos de plantas

A parasitic plant depends on its host for survival. Some parasitic plants have no leaves. An example of this is the dodder ([link]), which has a weak, cylindrical stem that coils around the host and forms suckers. From these suckers, cells invade the host stem and grow to connect with the vascular bundles of the host. The parasitic plant obtains water and nutrients through these connections. The plant is a total parasite (a holoparasite) because it is completely dependent on its host. Other parasitic plants (hemiparasites) are fully photosynthetic and only use the host for water and minerals. There are about 4,100 species of parasitic plants.

Saprophytes

A saprophyte is a plant that does not have chlorophyll and gets its food from dead matter, similar to bacteria and fungi (note that fungi are often called saprophytes, which is incorrect, because fungi are not plants). Plants like these use enzymes to convert organic food materials into simpler forms from which they can absorb nutrients ([link]). Most saprophytes do not directly digest dead matter: instead, they parasitize fungi that digest dead matter, or are mycorrhizal, ultimately obtaining photosynthate from a fungus that derived photosynthate from its host. Saprophytic plants are uncommon only a few species are described.

Symbionts

A symbiont is a plant in a symbiotic relationship, with special adaptations such as mycorrhizae or nodule formation. Fungi also form symbiotic associations with cyanobacteria and green algae (called lichens). Lichens can sometimes be seen as colorful growths on the surface of rocks and trees ([link]). The algal partner (phycobiont) makes food autotrophically, some of which it shares with the fungus the fungal partner (mycobiont) absorbs water and minerals from the environment, which are made available to the green alga. If one partner was separated from the other, they would both die.

Epiphytes

Un epiphyte is a plant that grows on other plants, but is not dependent upon the other plant for nutrition ([link]). Epiphytes have two types of roots: clinging aerial roots, which absorb nutrients from humus that accumulates in the crevices of trees and aerial roots, which absorb moisture from the atmosphere.

Insectivorous Plants

Un insectivorous plant has specialized leaves to attract and digest insects. The Venus flytrap is popularly known for its insectivorous mode of nutrition, and has leaves that work as traps ([link]). The minerals it obtains from prey compensate for those lacking in the boggy (low pH) soil of its native North Carolina coastal plains. There are three sensitive hairs in the center of each half of each leaf. The edges of each leaf are covered with long spines. Nectar secreted by the plant attracts flies to the leaf. When a fly touches the sensory hairs, the leaf immediately closes. Next, fluids and enzymes break down the prey and minerals are absorbed by the leaf. Since this plant is popular in the horticultural trade, it is threatened in its original habitat.

Resumen de la sección

Atmospheric nitrogen is the largest pool of available nitrogen in terrestrial ecosystems. However, plants cannot use this nitrogen because they do not have the necessary enzymes. Biological nitrogen fixation (BNF) is the conversion of atmospheric nitrogen to ammonia. The most important source of BNF is the symbiotic interaction between soil bacteria and legumes. The bacteria form nodules on the legume’s roots in which nitrogen fixation takes place. Fungi form symbiotic associations (mycorrhizae) with plants, becoming integrated into the physical structure of the root. Through mycorrhization, the plant obtains minerals from the soil and the fungus obtains photosynthate from the plant root. Ectomycorrhizae form an extensive dense sheath around the root, while endomycorrhizae are embedded within the root tissue. Some plants—parasites, saprophytes, symbionts, epiphytes, and insectivores—have evolved adaptations to obtain their organic or mineral nutrition from various sources.

Conexiones de arte

[link] Farmers often rotate corn (a cereal crop) and soy beans (a legume) planting a field with each crop in alternate seasons. What advantage might this crop rotation confer?

[link] Soybeans are able to fix nitrogen in their roots, which are not harvested at the end of the growing season. The belowground nitrogen can be used in the next season by the corn.

Preguntas de revisión

Which process produces an inorganic compound that plants can easily use?

Through mycorrhization, a plant obtains important nutrients such as ________.

  1. phosphorus, zinc, and copper
  2. phosphorus, zinc, and calcium
  3. nickel, calcium, and zinc
  4. all of the above

What term describes a plant that requires nutrition from a living host plant?

What is the term for the symbiotic association between fungi and cyanobacteria?

Respuesta libre

Why is biological nitrogen fixation an environmentally friendly way of fertilizing plants?

Because it is natural and does not require use of a nonrenewable resource, such as natural gas.

What is the main difference, from an energy point of view, between photosynthesis and biological nitrogen fixation?

Photosynthesis harvests and stores energy, whereas biological nitrogen fixation requires energy.

Why is a root nodule a nutritional adaptation of a plant?

A nodule results from the symbiosis between a plant and bacterium. Within nodules, the process of nitrogen fixation allows the plant to obtain nitrogen from the air.

Glosario


Ver el vídeo: Bromélias e outras Epífitas (Febrero 2023).