Хвойные деревья реже страдают от заболеваний грибами паразитами потому что

1. Как называют факторы неживой природы, влияющие на организм?

2. Главным регулятором сезонных изменений в жизни растений и животных является изменение

а) температуры воздуха;

б) количества пищи ;

в) влажности воздуха;

3. Физиологическим приспособлением млекопитающих к изменению температуры окружающей среды можно считать их способность к

а) саморегуляции обмена веществ;

в) охране потомства;

4. Отношения между обыкновенной белкой и таёжным клещом считаются примером

5. Хвойные деревья леса реже лиственных страдают от заболеваний грибами — паразитами , потому что

а) кора имеет высокую твердость;

б) при повреждении выделяется смола;

в) гладкая поверхность ствола не задерживает споры;

г) листья покрыты восковым налетом и имеют игольчатую форму.

6 . Примером взаимовыгодных связей не являются отношения между

а) львом и гиеной в саванне;

б) клевером и шмелем на лугу;

в) березой и подберезовиком в лесу;

г) водорослью и грибом в лишайнике.

7. Чем характеризуются конкурентные отношения между двумя видами?

а) использованием одним видом продуктов жизнедеятельности другого;

б) взаимным угнетением двух видов;

в) ослаблением воздействия одного вида на другой вид

г) поеданием одного вида другим .

8. К какой группе относят микроорганизмы, обитающие в желудке травоядных млекопитающих?

9. Какой признак характерен для насекомоопыляемого растения экосистемы луга?

а) образует цветки до распускания листьев;

б) имеет яркую окраску цветков.

в) пыльники содержат много мелкой пыльцы;

г) тычинки имеют свисающие из цветка длинные тычиночные нити.

10. Установите соответствие между организмом и видом адаптации. Для этого каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Выпишите в таблицу цифры выбранных ответов .

А) зеленая окраска гусеницы Вид адаптации

Б) анабиоз у микроорганизмов 1 )морфологическая

В) зимняя спячка бурого медведя 2 ) физиологическая

Г) колючки у кактуса;

повышение обмена веществ у птиц в холодное время суток

Е) широкие передние лапы крота.

Ответы: 1.б; 2.г;3.а;4. г;5.б;6.а; 7.б;8.а;9.б; 10. 122121.

Выберите книгу со скидкой:

ЕГЭ. Биология. Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ

350 руб. 155.00 руб.

ЕГЭ. Биология. Словарь-справочник школьника для подготовки к ЕГЭ

350 руб. 155.00 руб.

Биология. Большой сборник тренировочных вариантов проверочных работ для подготовки к ВПР. 6 класс

350 руб. 197.00 руб.

350 руб. 188.00 руб.

ОГЭ-2020. Биология. Тренировочные варианты

350 руб. 188.00 руб.

Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката

350 руб. 674.00 руб.

Биология желания. Зависимость — не болезнь

350 руб. 240.00 руб.

Биология. 7класс. Рабочая тетрадь №2.

350 руб. 162.00 руб.

Биология. 8класс. Рабочая тетрадь №2.

350 руб. 162.00 руб.

Биология. 8класс. Рабочая тетрадь №1.

350 руб. 162.00 руб.

Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс. Рабочая тетрадь

350 руб. 158.00 руб.

Биология. 7класс. Рабочая тетрадь №1

350 руб. 162.00 руб.

БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА

Контроль знаний по теме " Экологические факторы" содержит 9 заданий в тестовой форме, 10-е задание на установление соответствия.Включает следующие вопросы:

1.Факторы живой и неживой природы( биотические и абиотические)

3.Формы взаимоотношений между живыми организмами и с окружающей средой.

• Эктова Светлана АлександровнаНаписать 0 27.02.2020

Номер материала: ДБ-1025950

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

Спикер: Анна Быкова (#лениваямама)

27.02.2020 11

27.02.2020 21

27.02.2020 23

27.02.2020 28

27.02.2020 66

27.02.2020 31

27.02.2020 22

27.02.2020 61

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

В 70-х гг. в реках и озерах скандинавских стран стала исчезать рыба, снег в горах окрасился в серый цвет, листва с деревьев раньше времени устлала землю. Очень скоро те же явления заметили в США, Канаде, Западной Европе. В Германии пострадало 30%, а местами 50% лесов. И все это происходит вдали от городов и промышлен­ных центров. Выяснилось, что причина всех этих бед — кислотные дожди.

Показатель рН меняется в разных водоемах, но в ненарушен­ной природной среде диапазон этих изменений строго ограничен. Природные воды и почвы обладают буферными возможностями, они способны нейтрализовать определенную часть кислоты и со­хранить среду. Однако очевидно, что буферные способности при­роды не беспредельны.

В водоемы, пострадавшие от кислотных дождей, новую жизнь могут вдохнуть небольшие количества фосфатных удобрений; они помогают планктону усваивать нитраты, что ведет к снижению кислотности воды. Использование фосфата дешевле, чем извести, кроме того, фосфат оказывает меньшее воздействие на химию воды.

Земля и растения, конечно, тоже страдают от кислотных дож­дей: снижается продуктивность почв, сокращается поступление пи­тательных веществ, меняется состав почвенных микроорганизмов.

Огромный вред наносят кислотные дожди лесам. Леса высыха­ют, развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвижность в почвах алюминия, который токсичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупко­сти ветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чем листья, и поэтому накапливает больше вред­ных веществ за один и тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них изреживаются кроны, повреждаются мелкие корни. Но и у ли­ственных деревьев изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Естествен­ного возобновления хвойных и лиственных лесов не происходит.

Все больший ущерб кислотные дожди наносят сельскохозяй­ственным культурам: повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, растения замедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к болезням и парази­там, падает урожайность.

Проведены исследования степени восприимчивости к кислот­ным дождям 18 видов сельскохозяйственных культур и 11 видов декоративных растений на ранних стадиях роста. Наиболее подвер­женными вредоносному воздействию оказались листья томатов, сои, фасоли, табака, баклажанов, подсолнечника и хлопчатника. Наименее восприимчивыми — озимая пшеница, кукуруза, салат, люцерна и клевер.

Кислотные дожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры. Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция (СаО и СО₂), реагирует с раствором сер­ной кислоты и превращается в гипс (СаSО₄). Смена температур, потоки дождя и ветер разрушают этот мягкий материал. Истори­ческие памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, в пос­ледние годы разрушаются прямо на глазах. Такая же судьба грозит и Тадж-Махалу — шедевру индийской архитектуры периода Вели­ких Моголов, в Лондоне — Тауэру и Вестминстерскому аббатству. На соборе Св. Павла в Риме слой портлендского известняка разъеден на 2,5 см. В Голландии статуи на соборе Св. Иоанна тают, как леденцы. Черными отложениями изъеден королевский дворец на площади Дам в Амстердаме.

Более 100 тыс. ценнейших витражей, украшающих соборы в Шатре, Контербери, Кёльне, Эрфурте, Праге, Берне, в других городах Европы могут быть полностью утрачены в ближайшие 15— 20 лет.

Страдают от кислотных дождей и люди, вынужденные потреблять питьевую воду, загрязненную токсическими металлами — ртутью, свинцом, кадмием и т.п.

Спасать природу от закисления необходимо. Для этого придет­ся резко снизить выбросы в атмосферу окислов серы и азота, но в первую очередь сернистого газа, так как именно серная кислота и ее соли на 70—80% обусловливают кислотность дождей, выпадаю­щих на больших расстояниях от места промышленного выброса.

Наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков в России ведут 131 станция, отбирающие на химический анализ суммарные пробы, и 108 пунктов, на которых в оперативном по­рядке измеряют только величину рН. Пробы осадков на содержание от 11 до 20 компонентов анализируются в пяти кустовых лабо­раториях.

Система контроля загрязнения снежного покрова на террито­рии России осуществляется на 625 пунктах, обследующих площадь в 15 млн. км2. Пробы забирают на наличие ионов сульфата, нитрата аммония, тяжелых металлов, определяют значение рН.

Растения в природе играют очень важную роль. К основным их функциям можно отнести:

1. Предотвращают накопление в атмосфере избытка углекислого газа.

2. Принимают активное участие в формирование почв.

3. Обуславливают накопление воды на поверхности Земли.

4. Участвуют в создании и поддержании климата (ослабление скорости ветра, зимней стужи, снижение жары).

Роль растений в жизни человека, так же, можно разделить на несколько основных пунктов.

1. Используются в пищу.

2. Используются в лекарственной и технической промышленности.

3. Имеют эстетическое значение.

Хороший ответ 1 2 1

Растения! Деревья,травы, цветы! Игра аромата и цвета! Но ты на расчёты взгляни: Что было бы с нашей планетой, когда бы исчезли они? Старинная мудрость гласила:"Случись вот такая БЕДА, две трети всей жизненной силы земля потеряла б тогда!" )автора не помню. Но очень тронуло)

Хороший ответ 1 6

Хороший ответ 1 8

Хороший ответ 7

Хороший ответ 1

Эфирные масла важны для многих растений, потому дают им конкурентное преимущество по сравнению с соседями. Вот основные функции эфирных масел

• аллелопатия - подавление роста соседних растений с помощью эфирных масел. Пример: сорняки подавляют рост культурных растений

• Поскольку эфирные масла часто накапливаются в цветках, то служат для привлечения опылителей - насекомых
• При накоплении в листья, цветках или корневищах защищают растения от поедания животными
• Препятствую заражению бактериями и грибами-паразитами

Хороший ответ 1

Хороший ответ 7

Вообще-то этим вопросом уже очень давно интересуются физики. У них это называется "Тонкая настройка Вселенной", как будто специально настроенной для существования именно нашей, наблюдаемой Вселенной, где возможна органическая жизнь и высшая её форма — человек разумный. Одним из решений проблемы тонкой настройки Вселенной является гипотеза Multiverse (бесконечного множества Вселенных). Мы живем именно в той Вселенной, в которой фундаментальные константы оказались такими, что оказалось возможным существование жизни на планете Земля. Если гипотеза Multiverse подтвердится, то вопрос "Зачем?" потеряет смысл.

Спорно и непонятно? Да. Но над этим ломают головы лучшие умы человечества — физики теоретики. Нам же надо только подождать с десяток или может и сотен лет.

Хороший ответ 1 9

Растения в сообществе могут конкурировать за ресурсы и питаться за счет других растений. Паразитизмом, называется процесс, когда они растения выживают за счет других. Например, растения паразиты крепятся к корням другого растения, и так питаются. Конкуренция заключается в приспособлении к максимальному поглощению полезных веществ, таким образом, что бы другим растениям не доставалось. Этот процесс может приводить к гибели менее приспособленных растений.

Хороший ответ 7

на самом деле если посмотрите на животных, когда они болеют и не могут себя обслуживать(как вариант защитить), то появляются проплешины, болячки на коже, слипшийся мех. и т.д.

красота в значительной мере объективный критерий здоровья.

в красоте(популяции) в большинстве своём сосредоточено обычное здоровье, чистая ухоженная кожа, крепкие волосы и ногти, ясные глаза, "нормальный вес"(ясно что у каждого "норма" своя, но подразумевает здоровую норму), т.е. это крепкий представитель вида который может и за себя постоять, в настоящий момент не болен и т.д.

по мере увеличения социального развития в красоту стали включаться дорогие украшения или знаки показывающие особое положение в обществе(скажем тату, особые причёски или выбитые зубы у некоторых племён), что также показывает на ценность этого представителя в данной популяции.

на сегодня некоторые вещи исказились и тату не носят того сакрального смысла, что раньше, и украшений может быть слишком много(и может быть много долгов), чтобы оценить финансовое состояние человека, потому ценной опять становится естественная красота.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Панеш Ольга Аскарбиевна, Харьковская Кристина Владиславовна

Описываются эколого-биоморфологические особенности четырех специфических видов растений-паразитов города Майкопа, указываются их растения-хозяева. Наличие растений-паразитов в агроценозах свидетельствует о необходимости борьбы с ними, позволяет использовать эти растения в качестве индикаторов качества чистоты фитоценоза.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Панеш Ольга Аскарбиевна, Харьковская Кристина Владиславовна

Parasitic plants of the city of Maikop and its vicinities

The paper describes the ecological-biomorphological features of four specific species of parasitic plants in the city of Maikop, and specifies their plants owners. Existence of parasitic plants in agrocenoses testifies to need to fight against them, and makes it possible to use these plants as the quality indicators of purity of a phytocenosis.

УДК 632.52-21 (470.621) ББК 44.158.0 (2Рос.Ады) П 16

Панеш Ольга Аскарбиевна

Магистрант кафедры ботаники факультета естествознания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593941

Растения-паразиты города Майкопа и его окрестностей

Аннотация. Описываются эколого-биоморфологические особенности четырех специфических видов растений-паразитов города Майкопа, указываются их растения-хозяева. Наличие растений-паразитов в агро-ценозах свидетельствует о необходимости борьбы с ними, позволяет использовать эти растения в качестве индикаторов качества чистоты фитоценоза.

Ключевые слова: растение-паразит, растение-хозяин, повилика, заразиха, омела, Петров крест, гаустория.

Panesh Olga Askarbievna

Master's Degree Student of Botany Department of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593941

Parasitic plants of the city of Maikop and its vicinities

Abstract. The paper describes the ecological-biomorphological features of four specific species of parasitic plants in the city of Maikop, and specifies their plants owners. Existence ofparasitic plants in agrocenoses testifies to need to fight against them, and makes it possible to use these plants as the quality indicators ofpurity of a phytocenosis.

Keywords: parasitic plant, plant owner, dodder (Cuscutaceae), Orobanchaceae, mistletoe (Viscaceae), Pat ditch cross (Lathraea squamaria), haustoria.

Во флоре Адыгеи есть растения, вступающие в пищевые связи с обитающими рядом видами, получая от них органические вещества и воду, часто используя хозяина еще и как опору, то есть живущие за счет других видов. Их называют паразитами, а партнеров - хозяевами.

Паразитизм - специфическая связь между видами, при которой организм-потребитель использует живого хозяина для удовлетворения своих потребностей, обеспечивающих ему комфортную жизнь (пищу, защиту, микроклимат, опору и т.д.). Причем, чем лучше паразит приспособлен к особенностям организма хозяина, тем большая вероятность его успешного роста, развития, воспроизведения и размножения.

даже из острых отношений перейти в нейтральные. Ярко это проявляется у животных, примеров этому множества (акула и рыба-прилипала).

Рис. 1. Омела белая - Viscum libum: 1 - олиственный побег омелы;

2 - гаусториальный тяж; 3 - стела (проводящий пучок)

Однако среди многообразных форм паразитических отношений есть и такие, при которых гибель хозяина обязательна (трутовик и лиственные деревья, головня и спорынья пурпурная на злаковых, поражения яблоневых деревьев паршой, вызванное сумчатым грибом -Venturia inaequalis; печеночный сосальщик в печени коровы, свиной цепень в организме свиньи и человека).

Растений паразитов во флоре республики немного:

• корневые - прикрепляются и питаются через корни (заразиха Мутеля-Orobanche mutellii, Иван-да-Марья - Melampyrum nemorosum, Петров крест чешуйчатый - Lathrаеа squamaria);

• стеблевые - крепятся к стеблю, листьям, например, повилика полевая (Cuscuta campestris).

Существуют растения-полупаразиты. Они эпизодически способны фотосинтезировать, то есть совмещать авто- и гетеротрофный типы питания в онтогенезе (погремки, мытники), или органические вещества они синтезируют сами, а воду с растворенными в ней минеральными веществами добывают паразитическим способом (омела белая - V. libum).

Среди растений есть семейства, в которых все виды, либо их часть - паразиты. Например, в семействе заразиховые (Orobanchaceae) все виды принадлежат к многолетним корневым паразитам и полностью лишены хлорофилла. Семейство повиликовые (Cuscutaceae) часто вьющиеся паразитные травы. Омеловые (Viscaceae) - кустарники, реже травы, ведущие полупаразитический образ жизни на ветвях деревьев.

Среда обитания растения-паразита целиком ограничивается растением-хозяином. Страдают от паразитов и дикорастущие, и культурные виды. В Адыгее произрастают: повилика полевая (C. campestris), заразиха Мутеля (O. mutellii), заразиха Бартлинга (O. bartlingii), зара-

зиха гвоздичная (O. caryophyllacea), заразиха люцерновая, ярко-желтая (O. lutea), заразиха малая (O. minor) и ветвистая (O. ramose), омела белая (V. libum), Петров крест чешуйчатый (Lathrаеа squamaria), погремок весенний (Rhinanthus vernalis) и шеловидный (R. subulatus), мытник Сибторпа (Pedicularis sibthorpii), мытник черно-пурпуровый (P. atropurpurea), мытник кавказский (P. caucasica), мытник сжатый (P. condensata), мытник Кауфмана (P. kaufmannii), мытник Нордманна (P. nordmanniana) и Вильгельмса (P. wilhelmsiana), марьянник дубравный, или Иван-да-Марья, (Melampyrum nemorósum). Некоторые из них произрастают только в городе Майкопе.

Рис. 2. Повилика: А - Cuscuta campestris, паразитирующая на луке репчатом (Allium cepa);

Б - присоски повилики на клевере: П - повилика, К - клевер, Ст - стела корня растения-хозяина (центральный цилиндр); Г - гаустория.

Повилика, замедляя рост и развитие растения-хозяина, снижает урожай и качество продукции. В повилике содержатся алкалоиды кускутин, кусталин, конвольвулин, являющиеся причиной отравления животных и людей. Повилики, повреждая покровные ткани растений, способствуют их поражению вредителями и болезнями. Кроме того, они сами являются переносчиками очень многих растительных вирусов (мозаики сахарной свеклы, томатов, зерновых, гречихи).

Заразиха Мутеля (Orobanche mutellii) (рис. 3). Образует многочисленные мелкие семена, которые с дождевой водой просачиваются в глубь почвы и здесь под воздействием особых веществ, выделяемых корнями растений-хозяина (своеобразных стимуляторов роста), прорастают. При этом верхушка зародышевого корня заразихи преобразуются в гаусто-

рию и проникает вплоть до центрального цилиндра (стелы) корня растения-хозяина, как и у повилики. В дальнейшем паразит может размножаться вегетативно, что способствует захвату территории и его расселению. Опылители заразихи - шмели, пчелы и другие перепончатокрылые. Семена мягкие, легкие, распространяются ветром и водой. Процессы цветения и образование семян у заразихи происходят на поверхности почвы. Перекрестное опыление составляет 20%, а самоопыление - 80%.

Рис. 3. Заразиха Мутеля (Orobanche mutellii), паразитирующая на корнях сирени обыкновенной (Syringa vulgaris): появление (А) и отмирание (Б) надземной части

У омелы белой различают 3 подвида. Один - паразитирует на лиственных деревьях; два других - на хвойных.

Молодые листья омелы нашли применение в народной медицине, экстракт из них используют для лечения начальных стадий гипертонии. Также листья и молодые побеги имеют кормовое значение, так как в них много протеина и жира. На Кавказе ими откармливают овец, в Западной Европе - крупный рогатый скот. Из ягод добывают клей, применяющийся для борьбы с вредителями плодовых пород и против мух.

В Адыгее омела белая произрастает во всех районах, вызывает уменьшение прироста пораженных деревьев, их деформацию, а нередко и гибель, особенно в культурных насаждениях, садах. Срезание кустов омелы не уничтожает полупаразита, так как значительная часть его тела находится под корой.

В Майкопе, у основания деревьев, можно встретить еще одно растение-паразит -Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria) из семейства заразиховые (ранее включался в норичниковые) (рис. 4). Редко встречается в природе, так как почти всю свою

жизнь проводит под землей. Корневища достигают веса 4-5 кг и пересекаются именно крестом, отсюда и название.

Рис. 4. Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria)

Растение привлекает внимание внешними признаками, не свойственными зеленым растениям - тем, что оно (как и все паразиты) - не зеленое. Однако соцветия, состоящие из достаточно крупных мясистых желто-фиолетовых цветков, можно отнести к декоративным. Петров крест исключительно весеннее растение. Зацветает на 10-15 год после того, как семя находит свое растение-хозяина и прикрепляется к его корням присосками (их не видно); на стеблях у него небольшие чешуи. Паразитирует на лещине древовидной (Согу1ш со1ггпа), ольхе серой (Älnus тсапа), буке восточном (Fagus orientalis), черемухе обыкновенной (Prunus padus). Содержит ядовитые эфирные масла, которые могут вызвать отравление у животных. Опыляется пчелами и шмелями. Применяется в народной медицине для лечения заболеваний печени, почек, женского бесплодия и др.

Описывая растения-паразиты, не хочется называть, по существу очередное чудо природы, этим некрасивым словом, так как поразительна их высочайшая приспособленность к жизни, выживанию, выполнению жизненно важных функций. Поражает их наивысшая степень специализации! Ä они всего лишь - растения!

1. Жизнь растений: в 6 т. Т. 5: Цветковые растения / А. Л. Тахтаджян [и др.]; под ред. А. Л. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1981. Ч. 2. С. 389-390, 423, 435.

2. Зернов А.С. Флора Северо-Западного Кавказа. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2006. 664 с.

Более 50 видов двукрылых собрали ученые на полуострове Кони
В рамках инвентаризации природных комплексов заповедника "Магаданский" впервые в Магаданской области началось изучение насекомых семейства Muscidae (настоящих мух).
Восьмой год ученые проводят работы по составлению списка насекомых и паукообразных в заповеднике "Магаданский". Это очень сложная, кропотливая и длительная работа, так как видовое разнообразие насекомых огромно, а ученых, их изучающих, не много и они "разбросаны" по разным институтам страны, в которые приходится передавать значительную часть собранной энтомологической коллекции.
Энтомолог Николай Тридрих совместно с к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории систематики беспозвоночных животных Новосибирского Института систематики и экологии животных Вера Сорокина провели сборы насекомых на полуострове Кони. Вера Сергеевна – один из ведущих специалистов в России по изучению двукрылых насекомых. Специализируется на семействе Muscidae (настоящие мухи). За 16 лет работы практически создала энтомологическою коллекцию Института, в которой сейчас представлено свыше 400 видов. Ею опубликовано больше 30 статей в научных журналах.
– На полуострове Кони фенологическое лето довольно позднее, – рассказала Вера Сорокина, – поэтому насекомые сейчас не очень активные, в массе они выйдут позже, к концу июля. Несмотря на это, нам удалось собрать более 50 видов двукрылых. Вероятны находки новых видов и видов, описанных из Северной Америки.
Учёным предстоит работа по обработке и определению собранного материала, результаты которой лягут в основу кандидатской диссертации Николая Тридриха.
23.07.2017
MagadanMedia
Оригинал статьи

Как защитить урожай от насекомых и никого при этом не отравить?
Как-то раз жарким летним днем открыл хорошо запечатанный пакет муки и застал там за трапезой каких-то червячков. Вот что с ними делать? Обработать пестицидами или просеять через сито, как в старые добрые времена? Может, все-таки есть способ получше? Как защитить урожай от насекомых и никого при этом не отравить? С этим вопросом я обратился к специалисту - заведующему лабораторией патологии насекомых Института систематики и экологии животных СО РАН доктору биологических наук Ивану ¬Дубовскому. Он получил грант Президента РФ для молодых ученых на исследование, название которого чем-то напоминает начало трудной скороговорки: бионаноинсектициды на основе энтомопатогенных микроорганизмов.
- Иван Михайлович, что такое биоинсектициды? Зачем они нужны?
- Вы, наверное, знаете, что инсектициды - это препараты для борьбы с насекомыми-вредителями. Кстати, такое определение букашкам дано исключительно потому, что они повреждают ценные сельскохозяйственные культуры. Бороться с ними, или, как говорят ученые, контролировать их численность, необходимо только до такого уровня, чтобы они не наносили значимый ущерб урожаю.
Сейчас широко распространены инсектициды химической природы. Однако они обладают неспецифическим спектром действия, то есть уничтожают не только вредителей, но и полезных насекомых, а также в целом неблагоприятно воздействуют на окружающую среду. В отличие от химических, биологические инсектициды, или биоинсектициды, создают на основе микроорганизмов, которые широко распространены в природе. Мы можем их выделить из воды, почвы, с поверхности листьев. Это могут быть грибы (плесень) или бактерии, которые в естественных условиях вызывают болезни у насекомых, поэтому их называют энтомопатогенными (энтомо - направленный на насекомых, патогенный - способный вызывать заболевание). Кроме того, заразить они могут лишь определенные виды или отряды насекомых и, как правило, безопасны для полезных насекомых, теплокровных животных и природы в целом. Поэтому они являются идеальным средством для комплексной защиты растений.
Бактерии Bacillus thuringiensis являются самой распространенной основой для создания биоинсектицидов во всем мире. Грибы Metarhizium и Beauveria также активно используются для создания препаратов, хотя и не так популярны. Необходимо сказать о капризности микроорганизмов по сравнению с химическими препаратами: они больше подвержены воздействию солнца, дождя, температуры. Следовательно, эффективность биоинсектицидов по сравнению с химическими пестицидами в ряде случаев ниже. Кроме того, долгое время считалось, что насекомые не будут формировать устойчивость к биологическим агентам, однако время показало, что это не совсем так: устойчивость все же возникает при частом повторном применении бактериальных препаратов.
Эффективность биопрепаратов можно повысить, используя экологически чистую продукцию трансгенных растений, которые синтезируют нужный токсин. В России пока даже не планируется введение трансгенных технологий, поэтому для прорыва в данном направлении требуются модернизация и усовершенствование биопрепаратов, созданных несколько десятилетий назад.
Для повышения “убойной силы” биологических препаратов необходимо детальное изучение механизмов взаимодействия биоагентов с вредителями. С одной стороны, необходимо изучать механизмы действия токсинов и других метаболитов бактерий и грибов на организм насекомых-вредителей, чтобы понять, как повысить их активность. С другой - нужно исследовать систему защиты, которую используют насекомые, чтобы справиться с инфекцией и приобрести устойчивость.
Биопрепараты имеют перспективу в современных и будущих программах управления численностью насекомых-вредителей в тепличных хозяйствах и беспестицидных зонах. Это парки, заказники, курорты, водоохранные территории, сырьевые зоны детского и диетического питания, а также фермерские хозяйства, производящие экологически чистые продукты.
- Зачем нужно создавать бионаноинсектициды? Где они применяются?
- Бионаноинсектициды - это, как видно из названия, биологические препараты, содержащие в своем составе наночастицы. Создание таких средств защиты - новое направление. При реализации нашего проекта будут разработаны бионаноинсектициды на основе наночастиц серебра, кремния и других элементов, содержащие токсины и метаболиты (продукты жизнедеятельности) энтомопатогенных грибов и бактерий.
Мы будем изучать, как воздействуют наночастицы, содержащие токсины и метаболиты микроорганизмов, на жизнедеятельность самих насекомых. Предполагаем, что такие наночастицы будут снижать защитные свойства кишечника и покрова у вредителей, а также подавлять активность клеточного иммунитета. Подобные изменения могут привести к увеличению восприимчивости бактериальной и грибной инфекции и, как следствие, к значительному снижению численности вредных насекомых. В результате исследований мы надеемся создать рецепты препаратов, позволяющих эффективно увеличить проникновение патогена в насекомое через кишечник (бактерии) или кутикулу (грибы).
В своей работе мы будем использовать различных насекомых. Например, большую вощинную огневку. Она наносит ущерб пчеловодству: ее личинки уничтожают пчелиные соты. Этот вид очень удобен для содержания в лабораторных условиях и становится популярным объектом для изучения болезней насекомых и человека. Кроме того, мы планируем проводить исследования на колорадском жуке и на капустной совке.
Реализация проекта решит целый ряд фундаментальных вопросов о механизмах воздействия токсинов микроорганизмов на иммунитет насекомых-хозяев, а также позволит значительно улучшить эффективность и стабильность применения биоинсектицидов, используемых для контроля численности наносящих урон экономике вредителей сельского хозяйства.
- В чем преимущество вашей технологии?
- Наноматериалы интенсивно используются в медицине, фармацевтике, биотехнологиях и многих других областях. Их применение в сельском хозяйстве - достаточно новое, но быстро развивающееся направление. В ряде стран активно исследуют наноматериалы, которые помогут защитить растения от насекомых, а также повысить эффективность удобрений. Например, минимизировать потери активных веществ вследствие вымывания, фотолиза, гидролиза, деградации из-за микроорганизмов.
Сейчас существуют технологии микроинкапсулирования (покрытия защитной оболочкой) микроорганизмов и их метаболитов. Микрокапсулы позволяют улучшить сохранение биоагента в окружающей среде. Наноматериалы могут помочь в решении еще одной важной проблемы - преодолении защитных систем насекомых. Их уже начали использовать для контроля численности вредителей, в первую очередь тех, которые наносят ущерб запасам, - хрущаков и долгоносиков. Однако в большинстве работ используется смесь наночастиц с химическими инсектицидами, что не является экологически безопасным.
Использование энтомопатогенных микроорганизмов для создания наноинсектицидов - это новое направление. Следует отметить, что применять метаболиты энтомопатогенных грибов и бактерий при создании бионаноинсектицидов мы будем впервые не только в России, но и в мире. Использование наночастиц поможет повысить эффективность воздействия предполагаемых смесей, что, конечно же, будет важным вкладом в развитие биологических методов контроля численности насекомых в России.
- Какие перспективы у нового направления?
- Перспективы нашего направления достаточно туманны, как и у всего биологического метода контроля численности насекомых. Это связано с тем, что химические инсектициды дешевы и над их созданием работают крупные концерны. Разработкой новых биологических препаратов занимаются либо небольшие группы ученых, либо маленькие биотехнологические компании. В таких условиях конкурировать с химическими препаратами достаточно сложно. Необходима поддержка на уровне законов, ограничивающая применение химических препаратов, как это сделано в европейских странах. Кроме того, запуском биопрепаратов в практику и их рекламой должны заниматься специализированные компании.
Несмотря на это, мы настроены оптимистично. Сотрудничество специалистов-иммунологов из ИСиЭЖ СО РАН с практиками из Новосибирского государственного аграрного университета позволит максимально способствовать внедрению наших препаратов для защиты растений. Мы планируем подготовить через два года несколько эффективных бионаноинсектицидов для уничтожения колорадского жука, капустной совки, а также других листогрызущих насекомых-вредителей.
30.06.2017
Василий ЯНЧИЛИН
Газета научного сообщества "Поиск"
Оригинал статьи