Простейшие как представители микрофауны на землях сельскохозяйственного пользования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Простейшие как представители микрофауны на землях сельскохозяйственного пользования

К микрофауне могут быть отнесены мелкие беспозвоночные животные, которые обитают в почвенных порах и капиллярах, так как они не способны, подобно представителям макрофауны, активно прокладывать ходы в почве. Наиболее важное значение в почвах сельскохозяйственных угодий имеют такие группы, как простейшие, нематоды, клещи и ногохвостки.

Простейшие - одноклеточные организмы надцарства эукариот. Систематика простейших служит предметом научных дискуссий. Согласно наиболее обоснованным из всех предлагаемых систем простейшие являются либо самостоятельным царством, либо подцарством в царстве животных и включают в себя типы саркодовых, жгутиковых, споровиков, инфузорий и др. Число современных простейших по разным оценкам составляет от 40 тыс. до 70 тыс. видов.

Размеры простейших различаются в разных группах и составляют от 20 мкм до нескольких сантиметров. Как и у всех эукариот, клетка простейшего имеет ядро с двойной мембранной оболочкой. В ядре содержатся молекулы ДНК, организованные в хромосомы. Клетка простейшего представляет собой самостоятельный организм, способный выполнять все необходимые для его жизнедеятельности функции.

Поэтому она содержит разнообразные органеллы, выполняющие жизненно важные функции, в т. ч. митохондрии. нередко -пластиды. Движение простейших обеспечивается жгутиками, ресничками и ложноножками (псевдоподиями). Постоянную форму тела простейшим обеспечивают микротрубочки цитоплазмы, целлюлозные и пектиновые пластины, известковые и кремнезёмные элементы скелета: внутреннего (у радиолярий) или внешнего, в виде раковины (у фораминифер, раковинных амёб).

Для захватывания и переваривания пищи служат клеточный рот, клеточная глотка и пищеварительные вакуоли. Регуляцию поступления воды и концентрации растворённых веществ в цитоплазме осуществляют сократительные вакуоли, сохраняющие тем самым объём клетки. Для защиты от врагов и при нападении на добычу у простейших имеются специальные органеллы - трихоцисты, которые при необходимости могут выстреливаться из клетки.

Большинство простейших способно к бесполому размножению, обычно в форме митоза. Некоторые виды размножаются почкованием. Наряду с этим у простейших встречаются различные формы полового процесса.

При этом образуются гаметы, называемые мужскими и женскими, либо сливаются обычные активные клетки, либо (у инфузорий) происходит обмен ядрами. Для преодоления неблагоприятных условий простейшие образуют цисты.

Простейшие распространены всесветно. Большинство их представителей относятся к свободноживущим морским и пресноводным формам, есть почвенные, многие - паразиты, вызывающие заболевания человека, животных и растений. Простейших изучает наука протозоология.

По весу простейшие значительно превосходят остальные три группы в пахотных и луговых почвах, более чем вдвое водоросли, но далеко не достигают по весу биомассы бактерий и грибов.

Численность простейших колеблется во времени и пространстве в результате постоянно изменяющегося соотношения активных и инцистированных форм. В 1 г почвы находится от одной до нескольких сот тысяч простейших. Их вес в луговых почвах определен в 300--400 кг/га.

Здесь речь идет о жгутиковых, амебах и ресничных инфузориях, которые большей частью отличаются от чисто водных форм своими очень малыми размерами.

Почвенные жгутиковые достигают размера около 2--4 ммк, голых амеб -- 8--20 ммк, раковинных амеб и инфузорий -- 20--65 ммк. Однако как раз в пахотных почвах имеются некоторые довольно крупные амебы, такие, как Leptomyxa reticula. Жгутиковые поглощают растворенные в воде питательные вещества, которые поступают в тело простейших путем диффузии, кроме того, многие из них могут питаться бактериями.

Амебы питаются как бактериями, так и водорослями, жгутиковыми, другими корненожками и коловратками. Раковинные амебы -- преимущественно сапрофаги, тогда как ресничные инфузории питаются бактериями, водорослями и грибами или хищничают. Из 45 видов ресничных инфузорий в полевых почвах Венгрии 32% питались бактериями, 28%--питались водорослями и бактериями, 30%--грибами и бактериями и 10%:--были всеядными и хищниками.

Цисты почвенных простейших находят как на посевном материале, так и на листьях растений. В корневой зоне постепенно развивается богатая фауна простейших. В Венгрии на полях пшеницы установлено 28 видов жгутиковых, 43 вида амеб и 46 видов ресничных инфузорий.

В первой фазе сукцессии при достаточной влажности начинается развитие активной фауны с быстрым размножением жгутиковых (Bodo, Oicomonas), происходящее параллельно развитию бактерий. Кроме того, появляются некоторые виды инфузорий, каждый с большим числом особей (Colpoda, Ptatyophrys). Амебы (Vahtkampfia Umax, Dactylosphaerium radiosum) внезапно появляются в массовом количестве, но затем снова исчезают.

Во второй фазе общая численность простейших снижается, хотя число видов продолжает возрастать. Прежде всего, теперь появляются хищные ресничные инфузории (Dileptus, Uroleptus, Spathidiutn). Для третьей фазы характерно появление более мелких ресничных инфузорий, поедающих бактерий (напр. Chilodonella, Сусlidiutn), а также раковинных амеб. Последние еще долго могут оставаться активными после начала иссушения почвы. На полях после уборки урожая встречалось поэтому относительно больше раковинных амеб, но меньше других простейших, чем в ризосфере живых растений.

Хотя раковинные амебы часто встречаются в луговых почвах Германии, однако на пашне их количество, по-видимому, гораздо больше сокращается, чем в Венгрии. Поэтому, хотя некоторые авторы менее высоко оценивают значение ресничных инфузорий в почве, возможно, что вышеописанные этапы сукцессии простейших в пахотных землях все же слишком обобщены, тем более что в лабораторных культурах они протекают подобным же образом. Это предположение подтверждается исследованиями простейших в луговых почвах Новой Зеландии.

Здесь амебы, как и ресничные инфузории, остаются преимущественно в ризосфере, причем численность и число видов инфузорий намного выше, чем амеб: на 45 видов ресничных инфузорий приходится 22 вида корненожек. Одной из важнейших причин концентрации простейших в ризосфере является богатое развитие в ней бактериальной флоры.

На основании полевых и лабораторных наблюдений сначала полагали, что обитающие в почве простейшие, особенно амебы, имеют большое экологическое значение в подавлении бактерий. Дело в том, что после частичной стерилизации почвы, при которой уничтожаются простейшие, численность бактерий сильно возрастает.

Однако при этой операции уничтожаются также и грибы с их антибактериальными ингибиторными веществами и весь остальной эдафон. Поэтому в распоряжении важнейших бактерий имеется огромный запас легко доступных азотсодержащих веществ. Повсеместно простейшие, как звенья сложившихся в почве пищевых цепей, безусловно, играют немаловажную роль также и на пахотных землях, хотя многие вопросы здесь остаются невыясненными.

О значении относящихся также к микрофауне коловраток (Rotatoria) и тихоходок (Tardigrada) в окультуренных почвах известно очень мало. На пахотных землях их численность сильно сокращается, но в луговых и садовых почвах они гораздо многочисленнее, а наивысшей численности они достигают в лесных почвах.

Литература

эукариот простейший нематода клещ

1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., “Колос”, 1971.

2. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю. А. Захваткин -- Санкт-Петербург, Мир, 2003 г.- 360 с.

3. Лекции по экологии: О. В. Богданкевич -- Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002 г.- 208 с.

4. Общая экология: М. В. Гальперин -- Санкт-Петербург, Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.

Размещено на Allbest.ru