Przyroda obroni się sama
- myśl znana od dawna
Drzewa pozbawione są podstawowego mechanizmu obronnego, jakim dysponują zwierzęta, to znaczy możliwości ucieczki z miejsca zagrożenia. W cyklu ewolucyjnym wytworzyły zatem inne mechanizmy umożliwiające przetrwanie w warunkach oddziaływania niekorzystnych czynników środowiska albo obronę w przypadku oddziaływania czynników biotycznych. Układy obronne istnieją przed powstaniem uszkodzeń, w fazie prein-fekcyjnej procesu chorobowego, są też uruchamiane w chwili infekcji i/lub w okresie rozwoju patogenu w porażanych tkankach (generalizacji). Są one zakodowane odpowiednimi genami, czyli odcinkami DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego) w jądrze komórkowym i zawierają informację dla pojedynczego białka (gen, to określony punkt
Na słabym siedlisku choćby i czeremcha amerykańska
w określonym miejscu chromosomu, w tzw. locus). Do takich mechanizmów należy zarówno zdolność unikania choroby (niezgodność cyklów życiowych patogenu i gospodarza), tworzenie barier mechanicznych (woski, korowina, wtórna fello-derma), chemicznych (żywice, zmiana odczynu), możliwość uruchomienia mechanizmów kompensacyjnych (częściowa redukcja liści lub korzeni) oraz indukowania reakcji odpornościowych.
Podobne mechanizmy dotyczą możliwości unikania skutków żerowania niektórych owadów ze względu na niezgodność terminu wylęgania się larw i terminu (późniejszego) rozwoju liści pewnych gatunków7 drzew (np. dęby). Pączki nie są dobrą bazą pokarmowy, zawierają bowiem taniny i twrorzą barierę dla żerujących młodych gąsienic.
Jednym z mechanizmów przystosowawczych, ograniczających możliwość zapiic/i|i Im wania procesu chorobowego, jest zjawisko allelopatii. W trakcie sw7ego rozwoju m hm wydzielają do gleby, atmosfery i wody różnego rodzaju produkty przemiany muleni od działające na inne organizmy bytujące w środowisku. Zjawisko to może mieć dmraklei ograniczający lub stymulujący rozwój innych roślin, bakterii i grzybów, mikroorganl zmów7 glebowych i organizmów zwierzęcych. Związki allelopatyczne są uwalniane prze/, liście i korzenie roślin w formie gazowrej i stałej. Z liści są one wymywane przez deszcz do gleby, z korzeni wydzielane w7 trakcie ich wzrostu, ale przede wszystkim gromadzą się w7 glebie w wyniku rozkładu roślin. Oddziałują zarówmo na kiełkowanie nasion, jak i na tworzenie się korzeni. Pobierane wraz z wodą przenikają do różnych tkanek roślinnych, wschodzą w7 liczne reakcje biochemiczne i wywołują określone zmiany. Początkiem tych zmian są zwykle zakłócenia w7 przepuszczalności błon komórkowych i w7 transporcie wody z solami mineralnymi oraz asymilatów oraz hamowanie wzrostu komórek, końcem zaś - zamieranie organów7 i całych roślin, a także zmiany w przebiegu procesów sukcesyjnych.
Jako przykłady oddziaływania allelopatycznego wymienić można: wpływ chwastów na opóźnienie kiełkowania nasion sosny, ograniczanie tw7orzenia mikoryz ektotroficz-nych u świerka przez wrzos, wpływ gryki na ograniczanie występowania pędraków w glebie, w7ząjemnie repelentne oddziaływanie cebuli i czosnku oraz marchwi na zasiedlające je ow7ady, unikanie przez korniki świerków7, gdy w pobliżu rośnie czosnek niedźwiedzi, hamujące oddziaływanie metabolitów pewnych roślin na rozwój wielu grzybów.
Grzyby mają żołądki na zewnątrz - stare porzekadło mikologów
Aktywny przebieg procesów biochemicznych zachodzących w7 atakowanej tkance, a przede wszystkim zdolność wiązania enzymów7 decyduje o istocie podatności i odporności roślin na choroby, określa też przebieg oraz skuteczność choroby infekcyjnej. Współczesna koncepcja wyjaśniająca mechanizm podatności i odporności wskazuje, że ten sam enzym pochodzący od patogenu może aktywizować procesy odpornościowa lub wyznaczać podatność gospodarza. Istota podatności rośliny polega na tym, że patogen wydziela do komórki gospodarza enzym, który kopolimeryzuje (łączy się) z odpowiadającym mu białkiem („stresowym”) gospodarza. Zaburza to kod białkowy genów7 gospodarza (informację) i jego aktywność enzymatyczną oraz jest wykorzystywane w7 procesach metabolicznych jako katalizator (wywoływacz, elicytor). Zjawisko wiązania enzymów7 decyduje zatem o istocie podatności gospodarza i wyznacza stopień parazytyzmu patogenu („zapasu żywności”).
Z kolei istota odporności rośliny polega na tym, że enzymy patogenu wydzielane w7 trakcie infekcji i odpowiedzialne genotypowa za awirulencję nie polimeryzują z odpowiadającymi im białkami gospodarza. Następuje ich aktywna kataliza (destrukcja) jako ciała obcego, co daje początek reakcjom mającym na celu dezaktywację patogenu (bez-