Τι είδους σχέση έχουν τα αζωτοκαθηλωτικά βακτήρια με τα όσπρια;

Τα βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο και τα όσπρια έχουν μια αμοιβαία συμβιωτική σχέση. Τα βακτήρια παρέχουν στο φυτό άζωτο, το οποίο το φυτό δεν μπορεί να διορθώσει από μόνο του, με αντάλλαγμα ένα προστατευμένο περιβάλλον και μια πηγή υδατανθράκων. Δείτε πώς λειτουργεί αυτή η σχέση:

1. Στερέωση αζώτου :Τα βακτήρια, συνηθέστερα τα είδη του Rhizobium, έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο (N2) σε αμμωνία (NH3) μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται δέσμευση αζώτου. Το άζωτο είναι ένα απαραίτητο θρεπτικό συστατικό για τα φυτά, αλλά τα περισσότερα φυτά δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν απευθείας το ατμοσφαιρικό άζωτο.

2. Σχηματισμός όζων ρίζας :Όταν ένας σπόρος οσπρίων βλαστάνει, απελευθερώνει χημικά σήματα που ονομάζονται φλαβονοειδή στο περιβάλλον έδαφος. Αυτά τα φλαβονοειδή προσελκύουν τα βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο.

Τα βακτήρια ανταποκρίνονται στα φλαβονοειδή με την έναρξη του σχηματισμού όζων ρίζας στις ρίζες των οσπρίων. Τα οζίδια της ρίζας είναι εξειδικευμένες δομές που παρέχουν ένα σπίτι για τα βακτήρια.

3. Δραστηριότητα νιτρογενάσης :Μέσα στους όζους της ρίζας, τα βακτήρια πολλαπλασιάζονται και σχηματίζουν εξειδικευμένες δομές που ονομάζονται βακτηριοειδή. Τα βακτηρίδια περιέχουν ένα ένζυμο που ονομάζεται νιτρογενάση, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή του ατμοσφαιρικού αζώτου σε αμμωνία. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ενέργεια με τη μορφή ATP και τροφοδοτείται από τις φωτοσυνθετικές δραστηριότητες του φυτού.

4. Αφομοίωση αμμωνίας :Η αμμωνία που παράγεται από τα βακτηριοειδή αφομοιώνεται από το όσπριο και μετατρέπεται σε διάφορες ενώσεις που περιέχουν άζωτο, όπως αμινοξέα, πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα. Αυτές οι ενώσεις είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών.

5. Ανταλλαγή θρεπτικών συστατικών :Σε αντάλλαγμα για το άζωτο που λαμβάνουν, το φυτό ψυχανθών προμηθεύει τα βακτήρια με υδατάνθρακες και άλλα θρεπτικά συστατικά, όπως μέταλλα, νερό και βιταμίνες. Αυτή η ανταλλαγή διασφαλίζει ότι η αμοιβαία σχέση ωφελεί τόσο το φυτό όσο και τα βακτήρια.

6. Οφέλη φυτών :Το άζωτο που παρέχεται από τα βακτήρια επιτρέπει στα όσπρια να αναπτυχθούν σε εδάφη φτωχά σε άζωτο, όπου άλλα μη όσπρια φυτά θα δυσκολεύονταν να επιβιώσουν. Αυτή η ικανότητα καθιστά τα όσπρια πολύτιμες καλλιέργειες στη βιώσιμη γεωργία και συμβάλλει στη βελτίωση της γονιμότητας του εδάφους.

Συνολικά, η συμβιωτική σχέση μεταξύ των βακτηρίων που δεσμεύουν το άζωτο και των φυτών ψυχανθών είναι ένα συναρπαστικό παράδειγμα αμοιβαιότητας στη φύση, όπου και οι δύο οργανισμοί επωφελούνται από τη σχέση τους μεταξύ τους.