ALLELOPATIA: CHARAKTERYSTYKA, RODZAJE I ZASTOSOWANIA - BIOLOGIA - 2026

Allelopatia jest wytwarzanie i uwalnianie środków biochemicznych w organizmie i wpływ na rozwój innych organizmów. Termin pochodzi od greckich słów allelon, co oznacza jeden dla drugiego, oraz patos, co oznacza cierpieć i odnosi się do negatywnego wpływu jednego organizmu na drugi.

Termin ten został użyty po raz pierwszy w 1937 roku przez australijskiego profesora Hansa Molischa w odniesieniu do szkodliwego wpływu na jedną roślinę, spowodowanego przez metabolity uwalniane przez inną.

Drzewo orzecha włoskiego (Juglans regia) znane ze swoich właściwości allelopatycznych. Zrobione i zredagowane przez: Franz Eugen Köhler, Köhler's Medizinal-Pflanzen.

Zjawisko to jest szeroko stosowane w uprawach agroekologicznych w celu zapobiegania, hamowania lub stymulowania wzrostu innych organizmów. W ten sposób użycie sztucznych chemikaliów jest ograniczone lub całkowicie wyeliminowane.

Historia

Przyrodnicy i naukowcy od kilku stuleci wiedzieli, że niektóre rośliny mogą wpływać na rozwój innych lub sprzyjać ich rozwojowi, chociaż nie znali dokładnego charakteru tych interakcji.

W starożytnej Grecji Teofrast (285 pne), a później Pliniusz uznawali istnienie substancji lub atrybutów, które powodowały zakłócenia między roślinami. Ten ostatni przypisywał aromatom i sokom jednych roślin właściwości szkodliwe dla innych. Na przykład rzodkiew i liść laurowy wpływają na wzrost winorośli.

Pliniusz założył również, że odcień innych roślin, takich jak sosna i orzech, ma te same właściwości. W średniowieczu w swoim Garden of Cyrus Bowne (1658) zasugerował, że „dobry i zły zapach warzyw wzajemnie się wzmacniają lub osłabiają”, podkreślając, że efekt może być zarówno szkodliwy, jak i korzystny.

Pierwszym, który zasugerował, że rośliny wytwarzają związki chemiczne, które były zaangażowane w interakcje z innymi roślinami, był szwajcarski botanik Alphonse Louis Pierre Pyrame de Candolle w 1832 r. Podczas gdy pierwszy dowód na obecność czynników allelopatycznych został znaleziony przez Schneidera i współpracowników w pierwszej dekadzie XX wiek.

Zespół Schneidera znalazł chemikalia nieznanego pochodzenia w zubożonej, rosnącej glebie. Produkty te miały szkodliwy wpływ na wiele gatunków roślin uprawnych.

Z kolei Molish jako pierwszy użył terminu allelopatia w odniesieniu do wpływu chemikaliów wytwarzanych przez jedną roślinę na inną roślinę. Te chemikalia nazywane są produktami lub środkami allelopatycznymi.

cechy

Allelopatia jest zjawiskiem biologicznym obejmującym dwa organizmy, emiter czynnika allelopatycznego i ten, na który ma on wpływ. Może wystąpić między organizmami dwóch różnych gatunków lub tego samego gatunku, w którym to przypadku nazywa się autoalelopatią.

Gatunki allelopatyczne to głównie rośliny, chociaż grzyby, protisty, bakterie i niektóre bezkręgowce, takie jak korale i gąbki, mogą wytwarzać czynniki allelopatyczne.

Substancje allelopatyczne to metabolity, które mogą być uwalniane na różne sposoby, gdy gatunek przestępczy czuje się zagrożony lub doznał pewnego rodzaju urazu. Te związki biochemiczne mają wpływ na wzrost, przetrwanie lub rozmnażanie innych organizmów.

Kielich koralowy (Tubastrea coccínea). Ten koralowiec wytwarza czynniki allelopatyczne, które hamują wzrost innych organizmów, w tym innych gatunków koralowców. Zrobione i zredagowane przez: Nhobgood Nick Hobgood.

Rodzaje

Pozytywna allelopatia

Produkt uwalniany przez gatunki allelopatyczne bezpośrednio lub pośrednio faworyzuje inny organizm zaangażowany w związek. Na przykład, gdy pokrzywa rośnie blisko mięty pieprzowej, powoduje wzrost produkcji olejków eterycznych tej ostatniej, ale nie jest jeszcze znany czynnik allelopatyczny związany z tym związkiem.

Negatywna allelopatia

W tym przypadku metabolity uwalniane przez inne gatunki mają negatywny wpływ na jeden gatunek. Na przykład na pomidory, lucernę i wiele innych gatunków wpływa juglona, ​​czynnik allelopatyczny wytwarzany przez orzech włoski.

Ostatnio przyczynę niektórych chorób, na które cierpią koralowce, przypisuje się wzrost naturalnej aktywności chemicznej czynników allelopatycznych uwalnianych przez morskie makroglony, spowodowany wzrostem kwasowości oceanów w wyniku zanieczyszczenia.

Charakter chemiczny czynników allelopatycznych

Metabolity wtórne, które zostały zidentyfikowane jako czynniki allelopatyczne u roślin, mają dość zróżnicowany charakter chemiczny. Niektóre ze zidentyfikowanych grup obejmują następujące.

Związki alifatyczne

Wśród tych związków są kwasy takie jak octowy czy bursztynowy, a także alkohole, wśród nich metanol, etanol i butanol. Związki te hamują kiełkowanie i wzrost roślin.

Nienasycone laktony

Mają silne działanie hamujące wzrost roślin. Wśród tego typu substancji znajduje się protoanemonina, która jest wytwarzana przez różne gatunki ranunculaceae. Jednak jego zastosowanie w naturze jako czynnika allelopatycznego nie zostało jeszcze udowodnione.

Lipidy i kwasy tłuszczowe

Różne kwasy tłuszczowe, takie jak linolowy, palmitynowy i laurynowy, mają działanie hamujące wzrost roślin. Jego rola w allelopatii jest nieznana.

Terpenoidy

Wśród nich monoterpeny są głównymi składnikami olejków eterycznych warzyw. Naukowcy zweryfikowali allelopatyczny wpływ monoterpenów z różnych roślin, takich jak te z rodzaju Pinus i Eucalyptus, na chwasty i rośliny uprawne.

Glikozydy cyjanogenne

Niektóre z tych związków, takie jak amigdalina i prunazyna, wykazują aktywność allelopatyczną poprzez hamowanie kiełkowania i / lub wzrostu.

Związki aromatyczne

Reprezentują najbardziej zróżnicowaną grupę czynników allelopatycznych. Należą do nich fenole, kwasy benzoesowy i cynamonowy oraz ich pochodne, chinony, kumaryny, flawonoidy i garbniki.

Alkaloidy

Związki, takie jak kokaina, kofeina, chinina i strychnina, mają działanie hamujące kiełkowanie. Inne alkaloidy mogą hamować wzrost roślin, a nawet być śmiertelne, takie jak kofeina, która może eliminować różne gatunki ziół bez wpływu na niektóre gatunki uprawne.

Zdjęcie gleby, na której rosną ściółki Casuarina, widać, jak drzewa te hamują wzrost innych roślin wokół nich (allelopatia). Zrobione i zredagowane przez: Eric Guinther z angielskiej Wikipedii. .

Aplikacje

Od wielu lat rolnicy używają roślin, które wytwarzają czynniki allelopatyczne, aby zwalczać lub odstraszać robaki, owady lub mikroorganizmy, a także inne niepożądane rośliny.

W tej kolejności pomysłów takie rośliny można wykorzystać jako towarzysze, repelenty, a nawet przyciągnąć do nich niektóre szkodniki, dystansując je w ten sposób od innych.

Rośliny towarzyszące

Opiera się na zasadzie pozytywnej allelopatii. W tym przypadku roślina towarzysząca poprawia plon lub jakość produktów swoich rówieśników. Może się również zdarzyć, że oba gatunki będą interesujące. Na przykład cebula poprawia swoją wydajność, gdy towarzyszy jej uprawa pomidora, buraków lub marchwi.

Odstraszające rośliny

Rośliny aromatyczne generalnie wytwarzają metabolity, które powstrzymują owady i inne szkodniki. W rolnictwie zjawisko to jest wykorzystywane przez wysiewanie roślin aromatycznych z innymi uprawami w celu wykorzystania ich jako naturalnego repelentu. Na przykład oregano służy jako środek odstraszający mrówki, muchy i mszyce.

Rośliny pułapki

W przeciwieństwie do poprzedniego przypadku istnieją rośliny szczególnie atrakcyjne dla owadów i innych szkodników. Rolnicy używają tych gatunków jako wabików, aby odciągnąć takich najeźdźców z dala od innych roślin.

Gdy szkodniki zostaną skoncentrowane w roślinie-wabiku, są one łatwiejsze do usunięcia. Na przykład ruta jest bardzo atrakcyjna dla much i ciem.

Inne zastosowania obejmują uzyskiwanie ekstraktów roślinnych zawierających czynniki allelopatyczne do stosowania jako naturalne środki owadobójcze. Metody i techniki otrzymywania tych ekstraktów są bardzo zróżnicowane i mogą się różnić od prostej maceracji i wywaru do bardziej skomplikowanych procesów, takich jak ekstrakcja przez soxlet lub perkolację.

Niektóre z tych środków allelopatycznych są nawet pozyskiwane przemysłowo i wykorzystywane komercyjnie, niemniej jednak mogą one powodować działania niepożądane podobne do tradycyjnych handlowych herbicydów.

Bibliografia

1. Allelopatia. Na Wikipedii. Odzyskany z en.wikipedia.org.
2. J. Friedman i GR Walker (1985). Allelopatia i autotoksyczność. Trendy w naukach biochemicznych.
3. DA Sampietro (nd). Allelopatia: koncepcja, charakterystyka, metodologia badania i znaczenie. Odzyskany z biologia.edu.ar.
4. MJ Roger, MJ Reigosa, N. Pedrol & L. González (2006), Allelopatia: proces fizjologiczny z implikacjami ekologicznymi, Springer.
5. C. Cárdenas (2014). Rośliny allelopatyczne. Uniwersytet Sił Zbrojnych, Ekwador.
6. Allelopatia, ekologiczne zwalczanie szkodników. Odzyskany z horticultor.es.
7. C. Del Mónaco, ME Hay, P. Gartrell, PJ Murphy & G. Díaz-Pulido (2017). Wpływ zakwaszenia oceanu na siłę allelopatii makroglonów w stosunku do zwykłego koralowca. Raporty naukowe. Natura.