Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.20: Epifyten, parasieten en carnivoren
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Epiphytes, Parasites, and Carnivores
 
TRANSCRIPT

34.20: Epiphytes, Parasites, and Carnivores

34.20: Epifyten, parasieten en carnivoren

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.

Planten vormen vaak mutualistische relaties met in de bodem levende schimmels of bacteriën om de opname van voedingsstoffen door hun wortels te verbeteren. Wortelkoloniserende schimmels (bijv. Mycorrhizae) vergroten het worteloppervlak van een plant, wat de opname van voedingsstoffen bevordert. Bij wortelkolonisatie zetten stikstofbindende bacteriën (bijv. Rhizobia) atmosferische stikstof (N 2 ) om in ammoniak (NH 3 ), waardoor stikstof beschikbaar komt voor planten voor verschillende biologische functies. Stikstof is bijvoorbeeld essentieel voor de biosynthese van de chlorofylmoleculen die lichtenergie opvangen tijdens fotosynthese. Bacteriën en schimmels krijgen op hun beurt toegang tot de suikers en aminozuren die worden afgescheiden door de wortels van de plant. Een verscheidenheid aan plantensoorten heeft zich ontwikkeld tot voedingsadaptatie van wortelbacteriën en wortelschimmels om te gedijen.

Andere plantensoorten, zoals epifyten, parasieten en carnivoren, ontwikkelden voedingsaanpassingen waardoor ze verschillende organismen konden gebruiken om te overleven. In plaats van te concurrerenvoor biologisch beschikbare bodemvoedingsstoffen en licht groeien epifyten op andere levende planten (vooral bomen) voor betere voedingsmogelijkheden. Epifyt-plant relaties zijn commensaal, aangezien alleen de epifyt voordelen (dwz betere toegang tot voedingsstoffen en licht voor fotosynthese) terwijl de gastheer onaangetast blijft. Epifyten nemen nabijgelegen voedingsstoffen op via bladstructuren die trichomen worden genoemd (bijv. Bromelia's) of luchtwortels (bijv. Orchideeën).

In tegenstelling tot epifyten nemen parasitaire planten voedingsstoffen op van hun levende gastheren. Niet-fotosynthetische dodder is bijvoorbeeld een holoparasiet (dwz totale parasiet) die volledig afhankelijk is van zijn gastheer. Hemiparasieten (dwz gedeeltelijke parasieten), zoals maretak, gebruiken hun gastheer voor water en mineralen, maar zijn verder volledig fotosynthetisch. Terwijl zowel warkruid als maretak haustoria gebruiken om de voedingsstoffen van de gastheren om te leiden, maken andere parasitaire soorten gebruik van mycorrhiza's die met andere planten worden geassocieerd om voedingsstoffen te absorberen (bijv. Indiase pijp). Indiase pijp is niet-photosynthetisch en vertrouwt op deze interactie om te overleven. In parasiet-plantrelaties ontlenen parasieten voedingsstoffen ten koste van de gastheer.

Vleesetende planten zijn fotosynthetisch, maar leven in habitats waar essentiële voedingsstoffen, zoals stikstof en fosfor, ontbreken. Deze planten vullen hun voedselarme dieet aan door insecten en andere kleine dieren te vangen en te consumeren. Vleesetende planten ontwikkelden gemodificeerde bladeren die helpen bij het vangen van prooien via trechter (bijv. Bekerplant), kleverige tentakel (bijv. Zonnedauw) of kaakachtige (bijv. Venus vliegenvanger) mechanismen. Vleesetende plant-kleine dierrelaties zijn fundamenteel roofdier-prooi-relaties. Het begrijpen van deze voedingsaanpassingen van planten onthult belangrijke ecologische informatie, zoals welke voedingsstoffen essentieel zijn voor plantengroei en de voedingsstatus van een bepaalde habitat.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter