Sigurno već znate da postoji mnogo korisnih bakterija za razne ekosisteme. Kao dobro, Rhizobiumi su jedna od onih "dobrih bakterija". Zahvaljujući njima, mnoge biljke, poput mahunarki, mogu rasti i razvijati se u tlima kojima nedostaje esencijalni hranjivi sastojak: azot.
Zahvaljujući pomoći bakterija Rhizobium u fiksiranju dušika, poljoprivrednici imaju veliku korist od njegove upotrebe, a samim tim i okoline. Ako želite znati više o ovim znatiželjnim bakterijama, kakav je njihov odnos s mahunarkama i blagodati koje pružaju, ne propustite ovaj članak.
Šta su rizobijumi i kako koriste biljkama?
Kada govorimo o rizobijumu, mislimo na rod gram negativnih bakterija koje nastanjuju tlo i fiksiraju atmosferski azot. Ovaj rod pripada većoj grupi bakterija koje fiksiraju azot, a koja se naziva rizobija. Rhizobiumi žive u simbiozi sa nekim specifičnim biljkama, među njima i mahunarke, o kojima ćemo kasnije.
Ova vrsta bakterija naseljava korijenje povrća, nakon što se infekcija koju je sama biljka izazvala lučenjem proizvoda nazvanog lektin. To su proteini koji stvaraju veze sa šećerima. Odatle, Rhizobiumi daju povrće dušikom, to je neophodno kako bi mogli živjeti. Zauzvrat, biljke nude sklonište tim bakterijama.
Karakteristike rizobija
Kao organizmi koji slobodno žive, rizobiji naseljavaju takozvanu rizosferu. Tamo hrane se ostacima mrtvih organizama, budući da sadrže plazmid čija je funkcija kodiranje informacija koje su ključne za infekciju biljke domaćina. Očigledno je da ove vrste bakterija imaju svoje osobine, koje ćemo vidjeti u nastavku:
- Gram-negativan
- Sloj dvostrukog ćelijskog zida: dok se prvi sastoji od proteina i ugljikohidrata, drugi se sastoji od ugljikohidrata i lipida.
- Prokarioti
- Mobilni bacili: Kada se završi test pokretljivosti, boja koju steknu je žuta, a ne njihova izvorna boja, koja bi bila ljubičasta.
- Aerobi: Kiseonik je neophodan za njihov rast.
- Beta: Probava hemoglobina.
- Optimalan razvoj na 25ºC, ali može rasti na gotovo bilo kojoj temperaturi.
- Dimenzije: 0.5-0.9 x 1.2-3.0 mikrometara
- Ima bičeve
Kakva je veza uspostavljena između rizobium bakterija i mahunarki?
Prije objašnjavanja odnosa između rizobija i mahunarki, prvo ćemo prokomentirati što je to povrće. Poznate i kao Fabaceae, mahunarke su porodica koja pripada redu Fabales. To uključuje grmlje, višegodišnje ili jednogodišnje bilje i drveće. Lako ih je prepoznati, jer plod koji daju su mahunarke a listovi su mu obično složeni i složeni.
Što se tiče odnosa između rizobija i mahunarki, to je prava simbioza. Dok biljke rastu u tlima s vrlo niskim ili nultim nivoom azota, bakterije osiguravaju ovaj element putem svoje atmosferske fiksacije. Zauzvrat, mahunarke pružaju zaštitno i hranjivo okruženje za rizobije.
Faze formiranja
Da bi se postigla fiksacija azota, biljke mahunarki moraju prvo stvoriti čvoriće. Da bi to učinili, i bakterije i biljke moraju slijediti niz faza koje ćemo razmotriti u nastavku:
- Prepoznavanje: Kako korijenje mahunarki luči određene organske materijale koji potiču rast i razvoj mikroba u rizosferi, bakterije mogu prepoznati biljku kao pogodnog partnera. Kroz protein nazvan ricadesine, rizobiji se mogu prilijepiti za korijenove dlake biljke, inicirajući stvaranje čvorića.
- Izlučivanje čimbenika klimanja bakterijama: Jednom kada bakterije prodru u korijen dlake biljke, oni izlučuju čimbenike klimanja glavom. To je supstanca koja uzrokuje kovrčanje kose. Uz to, prenose gene koji će kasnije pokretati nodulaciju dijeljenjem ćelija.
- Invazija: Nakon napada na korijensku kosu, biljke formiraju infektivnu cijev od celuloze. U njemu se rizobije množe.
- Istisnina: Iz infektivne cijevi bakterija putuje do korijena. Na taj način infekcija dolazi do ćelija blizu korijenskih dlačica. Tamo faktori kimanja stimuliraju diobu ćelija, koja na kraju formira čvor.
- Izgled bakteroida: Rhizobiumi se množe unutar biljnih ćelija, na kraju se pretvarajući u otečene i razgranate formacije. U tom trenutku se pojavljuju bakteroidi. To su deformirane bakterijske ćelije koje su neophodne za fiksiranje azota.
- Kontinuirana dioba ćelija: Nakon formiranja zrelog čvora korijena, i bakterijske i biljne ćelije moraju se nastaviti dijeliti.
Prednosti
Očigledno je da su ljudi uspjeli iskoristiti ovu nevjerovatnu simbiozu na poljoprivrednom nivou. Međutim, to je takođe od velike važnosti za životnu sredinu.
Što se tiče poljoprivrede, rizobij uzrokuje značajan porast azota u zemljištima kojima nedostaje ovaj element. Pored toga, favorizuju se mahunarke, bitne na poljoprivrednom nivou jer su u mogućnosti da rastu u područjima gdje drugo povrće ne bi moglo. Još jedna prednost koju treba naglasiti je da ova simbioza povećava poljoprivrednu proizvodnju, jer nivo fiksiranja atmosferskog azota raste. U ovom trenutku moramo reći da je azot jedan od osnovnih hranjivih sastojaka za rast biljaka. Poljoprivrednici također uštede puno novca na azotnim gnojivima, barem za mahunarke, jer nisu potrebne kada postoji rizobij.
Što se tiče okoliša, važno je to napomenuti gnojiva su jedan od glavnih uzroka degradacije okoliša. To je zbog činjenice da uzrokuju eutrofikaciju vodnih tijela, stvaranje kiselih kiša i eroziju tla. Budući da rizobiji sprječavaju poljoprivrednike da koriste gnojiva, oni su od velike pomoći u zaštiti okoliša.
Jasno je da postoje hiljade malignih bakterija, ali velika većina je dobra i rizobiji su jasan primjer za to.