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34.20: 착생식물, 기생충 및 육식동물
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Biology

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Education
Epiphytes, Parasites, and Carnivores
 
전사물

34.20: Epiphytes, Parasites, and Carnivores

34.20: 착생식물, 기생충 및 육식동물

Plants often form mutualistic relationships with soil-dwelling fungi or bacteria to enhance their roots’ nutrient uptake ability. Root-colonizing fungi (e.g., mycorrhizae) increase a plant’s root surface area, which promotes nutrient absorption. While root-colonizing, nitrogen-fixing bacteria (e.g., rhizobia) convert atmospheric nitrogen (N2) into ammonia (NH3), making nitrogen available to plants for various biological functions. For example, nitrogen is essential for the biosynthesis of the chlorophyll molecules that capture light energy during photosynthesis. Bacteria and fungi, in return, gain access to the sugars and amino acids secreted by the plant’s roots. A variety of plant species evolved root-bacteria and root-fungi nutritional adaptation to thrive.

Other plant species, such as epiphytes, parasites, and carnivores, evolved nutritional adaptations that allowed them to use different organisms for survival. Rather than compete for bioavailable soil nutrients and light, epiphytes grow on other living plants (especially trees) for better nutritional opportunities. Epiphyte-plant relationships are commensal, as only the epiphyte benefits (i.e., better nutrient and light access for photosynthesis) while its host remains unaffected. Epiphytes absorb nearby nutrients through either leaf structures called trichomes (e.g., bromeliads) or aerial roots (e.g., orchids).

Unlike epiphytes, parasitic plants absorb nutrients from their living hosts. Non-photosynthetic dodder, for example, is a holoparasite (i.e., total parasite) that completely depends on its host. Hemiparasites (i.e., partial parasites), such as mistletoe, use their host for water and minerals but are otherwise fully photosynthetic. While both dodder and mistletoe employ haustoria to divert hosts’ nutrients, other parasitic species tap into mycorrhizae associated with other plants to absorb nutrients (e.g., Indian pipe). Indian pipe is non-photosynthetic and relies on this interaction for survival. In parasite-plant relationships, parasites derive nutrients at hosts’ expense.

Carnivorous plants are photosynthetic but live in habitats that lack essential nutrients, such as nitrogen and phosphorus. These plants supplement their nutrient-poor diet by trapping and consuming insects and other small animals. Carnivorous plants developed modified leaves that assist in capturing prey through funnel (e.g., pitcher plant), sticky tentacle (e.g., sundew), or jaw-like (e.g., Venus flytrap) mechanisms. Carnivorous plant-small animal relationships are fundamentally predator-prey relationships. Understanding these plant nutritional adaptations reveals important ecological information, such as which nutrients are essential for plant growth as well as the nutrient status of a given habitat.

식물은 종종 뿌리의 영양 섭취 능력을 향상시키기 위해 토양 주거 곰팡이 또는 박테리아와 상호 관계를 형성합니다. 뿌리 식민지 곰팡이 (예를 들어, mycorrhizae)는 식물의 뿌리 표면적을 증가시켜 영양소 흡수를 촉진합니다. 뿌리 식민지화하는 동안, 질소 고정 박테리아(예를 들어, 뿌리 공포증)는 대기질소(N2)를암모니아(NH3)로변환하여 다양한 생물학적 기능을 위해 식물에 질소를 사용할 수 있게 합니다. 예를 들어, 질소는 광합성 동안 광에너지를 포착하는 엽록소 분자의 생합성에 필수적이다. 박테리아와 곰팡이는 그 대가로 식물의 뿌리에 의해 분비되는 설탕과 아미노산에 접근할 수 있습니다. 다양한 식물 종은 번창하기 위해 뿌리 박테리아와 뿌리 균류 영양 적응을 진화.

epiphytes, 기생충 및 육식 동물과 같은 다른 식물 종은 생존을 위해 다른 유기체를 사용할 수 있도록 영양 적응을 진화했습니다. 바이오 사용 가능한 토양 영양소와 빛을 위해 경쟁하는 대신, 에피피테는 더 나은 영양 기회를 위해 다른 살아있는 식물 (특히 나무)에서 자랍니다. 피피-식물 관계는 성공적이다, 만 epiphyte 혜택으로 (즉, 더 나은 영양소와 광합성에 대 한 가벼운 액세스) 호스트는 영향을 받지 않은 남아 있는 동안. 에피피테는 트리홈(예를 들어, 브로멜리아드) 또는 공중 뿌리(예: 오키드)라고 불리는 잎 구조를 통해 근처의 영양소를 흡수합니다.

에피피피와 는 달리, 기생 식물은 살아있는 호스트의 영양소를 흡수합니다. 비 광합성 도더, 예를 들어, 완전히 호스트에 따라 홀로파라 사이트 (즉, 총 기생충)입니다. 미슬토와 같은 중간 기생충 (즉, 부분 기생충)은 물과 미네랄에 호스트를 사용하지만 그렇지 않으면 완전히 광합성입니다. 도더와 겨우살이 모두 호스트의 영양분을 전환하기 위해 haustoria를 사용하는 동안, 다른 기생 종은 영양소를 흡수하기 위해 다른 식물과 관련된 mycorrhizae에 활용할 수 있습니다 (예를 들어, 인도 파이프). 인도 파이프는 비 광합성이며 생존을 위해이 상호 작용에 의존합니다. 기생충 식물 관계에서 기생충은 호스트의 비용으로 영양소를 파생시습니다.

육식 식물은 광합성이지만 질소와 인과 같은 필수 영양소가 부족한 서식지에 살고 있습니다. 이 식물은 곤충과 다른 작은 동물을 포획하고 소비하여 영양이 부족한 식단을 보완합니다. 육식 식물은 깔때기 (예를 들어, 투수 공장), 끈적 끈적한 촉수 (예를 들어, sundew) 또는 턱과 같은 (예를 들어, 비너스 플라이 트랩) 메커니즘을 통해 먹이를 캡처하는 데 도움이 수정 된 잎을 개발했다. 육식 식물 - 작은 동물 관계는 근본적으로 육식 동물 - 먹이 관계입니다. 이러한 식물 영양 적응을 이해하면 식물 성장에 필수적인 영양소와 주어진 서식지의 영양소 상태와 같은 중요한 생태 학적 정보가 있습니다.


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