Structura ecosistemului

Structura ecosistemului

Orice ecosistem se caracterizeaza prin:

- structura spatiala,dictata de caracteristicile biotopului si concretizata prin modul

repartizarii organismelor in spatiul adecvat acestora

- structura trofica, data de componentele biocenotice si exprimata prin relatiile lor

trofice, prin care acestea isi indeplinesc rolul lor de vehiculator

(transportor) al substantei si energiei in ecosistem.

De asemenea, se poate spune ca ecosistemul are si o structura biochimica, produsa de

metabolismul biocenozei.

A) Structura spatiala a ecosistemului

Ecosistemul apare impartit in unitati mai mari sau mai mici de actiune, alcatuind o structura orizontala si una verticala (configuratie orizontala si verticala).

a. Structura orizontala - permite delimitarea a trei categorii structurale: bioskena, consortiul si sinuzia.

1. Bioskena este cel mai mic spatiu cu conditii uniforme de existenta si un fond propriu de plante si animale.

Termenul a fost introdus pentru prima data de zoologul roman A. Popovici-Baznosanu(1937).

Bioskena este recunoscuta ca fiind cea mai mica subdiviziune spatiala a ecosistemului, reprezentand o unitate structurala elementara.

Exemple: fata superioara a unei frunze, fructul unei plante, trunchiul unui copac, suprafata exterioara a unui musuroi, a unei capite, a unei pietre, o bucata de lemn putred dintr-o balta, suprafata unei dune de nisip etc.

2. Consortiul este o grupare de indivizi din specii diferite in jurul unui organism individual cu rol de nucleu central, de care acestia depind atat trofoecologic cat si topografic. Termenul a fost introdus de Beklemisev (1951) si adaptat de botanistul Ramennski (1952). In 1955, Tischler introduce termenul de biocorion, care ulterior a fost considerat sinonim cu cel de consortiu.

Nucleul central al consortiului poate fi un organism individual vegetal sau animal, material organic mort, in care caz totalitatea indivizilor din speciile asociate il folosesc ca baza trofica, direct sau indirect.

Exemple: un stejar grupeaza in jurul lui un inel de consumatori primari (fitofagii), care sunt inconjurati de inelul consumatorilor acestora si de cel al rapitorilor mari; un molid constituie nucleul unui consortiu diversificat: cu molidul sunt asociati lichenii si muschii de pe scoarta sa, ciupercile ce invelesc radacinile, bacteriile si micromicetele parazite, insectele de sub scoarta, paianjenii si unele specii de pasari.

Consortiul nu este un sistem de populatii, ci un sistem de indivizi ce apartin la diverse populatii, reprezentand specii diferite. Cu alte cuvinte consortiul este un complex de bioskene format din indivizi de la diverse specii, asociati in baza relatiilor trofice.

Cand nucleul central este un animal, cu el se pot asocia un complex de ectoparaziti, endoparaziti si simbionte (saprofagi), formand un consortiu.

3. Sinuzia reprezinta partea structurala si functionala a ecosistemului, alcatuita dintr-o populatie cu functie de nucleu central, in jurul careia sunt grupate mai multe organisme sau populatii. Sinuziile apar ca microbiocenoze legate de portiuni elementare

de biotop cu grad ridicat de omogenitate, dar nu perfect omogen.

Termenul de sinuzie a fost introdus in stiinta de H. Gams (1918), provine din limba greaca si are semnificatia de asociatie.

Sinuzia poate fi privita ca o unitate structurala de nivel superior, formata din mai multe consortii grupate in jurul unei populatii.

Sinuziile se delimiteaza topografic si se denumesc pe baza spatiului ocupat de specia dominanta, care este de regula un producator primar.

Exemplu: intr-o cultura de porumb, locurile mai joase, depresionare, cu umiditate mai ridicata decat a biotopului din jur, sunt ocupate de regula de palcuri de costrei (Echinochloa crus-galli) si alte plante higrofile, reprezentand sinuzii ale ecosistemului respectiv.

Sinuziile nu pot fi confundate cu ecosistemul, deoarece dimensiunile si complexitatea lor relativ redusa nu fac posibila instituirea de functii biogeochimice si energetice proprii.

b. Structura verticala

In ecosistemele terestre, partile structurale dispuse in raport cu axa verticala (pe inaltime) prezinta o clara stratificare, etajare. Aceasta se observa mai ales in configuratia vegetatiei, motiv pentru care denumirea straturilor din ecosistemele terestre este de provenienta botanica.

Un strat este o grupare de sinuzii cu aproximativaceeasi inaltime deasupra solului sau o grupare de componente ale solului situate la aproximativ aceeasi adancime (Hult, 1881).

Stratificarea pe verticala rezulta in urma variatiei factorilor fizici (temperatura, umiditate, lumina) si a competitiei interspecifice pentru lumina, apa si hrana. Stratificarea este prezenta atat in ecosistemele terestre cat si cele acvatice.

Un ecosistem terestru are minimum trei straturi:

1. stratul mineral (bogat in substante minerale);

2.stratul organic (bogat in substante de natura organica), in care asocierea dintre organismele existente si particulele de sol poarta denumirea de edafon;

3. patoma, pelicula subtire de la suprafata solului cu organisme vii si moarte, asa numitul planseu al ecosistemului.

Intr-o padure de foioase, pe langa aceste trei straturi de baza mai

intalnim:

un strat ierbaceu

un strat de arbusti

un strat de arbori, fiecare cu fauna caracteristica.

Stratificarea verticala intr-o padure din Europa (vezi prezentarea PowerPoint

In padurile tropicale, aparent stratificarea este mult diferentiata, datorita numarului mare de specii, fiecare cu un nivel diferit de crestere. Aici se intalnesc mai multe straturi de arbori decat in padurea temperata. O analiza mai riguroasa arata ca, adeseori, in padurile tropicale pluviale stratificarea pe verticala este greu de detectat, datorita biomasei extrem de bogate, a numarului mare de liane ce sterg limitele intre straturi, dar se constata o puternica diferentiere pe orizontala, la diverse inaltimi. Sunt prezente asa numitele 'soluri suspendate', acele aglomerari de material organic la baza frunzelor, pe ramurile groase,

unde se dezvolta sinuzii de plante epifite si o fauna specifica.

Structura unei paduri tropicale (vezi prezentarea PowerPoint

In mediul acvatic stratificarea pe verticala a organismelor apare in mod similar, datorita variatiei in concentratie a factorilor fizici si chimici (temperatura, O2, presiune, lumina, salinitate etc.).

Structura orizontala si verticala a ecosistemului creaza o mare diversitate ecologica, care a dus la o specializare trofica si la o diversificare a niselor ecologice, ceea ce atenueaza concurenta in relatiile interspecifice si contribuie la stabilitatea ecosistemului.

Un alt aspect important legat de structura spatiala a ecosistemului consta in repartizarea inegala pe verticala a proceselor energetice, prin intermediul stratificarii. Astfel, in straturile superioare predomina procesele de asimilare a energiei, iar in cele inferioare, fenomenul de degradare finala a acesteia.

B) Structura trofica a ecosistemului

Este data de componenta biocenozei si se exprima prin relatiile trofice, ce asigura circulatia substantei si transferul energiei inecosistem.

Structura trofica reprezinta:

ansamblul relatiilor trofice care leaga speciile dintr-o biocenoza si are la baza trei componente structurale:

1. producatorii primari –plantele autotrofe si bacteriile chimiosintetizante, care prin intermediul fotosintezei sau chimiosintezei produc substante organice complexe (glucide, lipide, proteine);

2. consumatorii –animale care se hranesc cu substante organice complexe deja elaborate. Pot fi:

ANALIZA: Geomorfologia climatica – caracteristici generale ANALIZA: Masivul gilau-muntele mare - elemente fizico-geografice

consumatori de ordinul I (fitofagi, consumatori primari) care se hranesc cu producatori primari (plante);

consumatori de ordinul II, (consumatori secundari), care se hranesc cu consumatori de ordinul I;

consumatori de ordinul III (consumatori tertiari), se hranesc cu

consumatori de ordinul II etc.

Un loc aparte in categoria consumatorilor il detin organismele detritivore care se hranesc cu materie organica moarta in descompunere ('detritus' vegetal sau animal). Din acesta grupa fac parte: viermi, miriapode, insecte, acarieni, moluste.

3. descompunatorii – reprezentati prin bacterii, ciuperci, etc care descompun substantele organice moarte pana la substante anorganice (elemente minerale), facand posibila reutilizarea lor de catre plantele autotrofe.

Din analiza relatiilor trofice dintr-un ecosistem se evidentiaza faptul ca fiecare specie se hraneste pe seama altei specii, consumand-o direct sau folosind compusii ei metabolici, dar in acelasi timp speciarespectiva devine sursa de hrana pentru alte specii.

Acest transfer de energie si substanta ce se realizeaza prin consumarea unor organisme de catre altele poarta denumirea de circuit alimentar (circuit trofic).

Circuitele alimentare fac ca producatorii, consumatorii si descompunatorii sa se gaseasca intr-o legatura organica permanenta.

Transferul de energie in circuitele trofice nu poate fi sesizat decat prin intermediul circuitului de substanta.

Metabolismul substantei semanifesta in procesul de hranire, ceea ce face ca materia sa circule dela o specie la alta ca intr-un lant alimentar.

Inlantuirea dintre organisme, in care hrana circula de la un capatla altul, respectiv de la baza trofica spre ultimul consumator, se numeste lant trofic (Elton, 1927).

I. Puia si V. Soran (1978), definesc lantul trofic ca 'modalitatea de transfer a energiei chimice potentiale, inclusa in substantele organice sintetizate de plantele verzi, grupelor de organisme heterotrofe prin consumari succesive'.

Fiecare specie face parte dintr-una din verigile lantului trofic.

Numarul verigilor nu poate creste la infinit, fiind limitat in primul rand de volumul redus al bazei trofice, adica de cantitatea de substanta care intra in veriga initiala a consumatorilor si in al doilea rand, de faptul ca, la fiecare transfer, o mare parte din energia potentiala se pierde, trecand in caldura.

In functie de specificul hranirii speciilor inlantuite si a modului cum este transferata substanta de la o veriga la alta, distingem 3 tipuri de lanturi trofice:

1. lantul trofic de tip erbivor (prada-pradator);

2. lantul trofic de tip parazitar;

3. lantul trofic de tip saprofag.

1. Lantul trofic de tip erbivor are ca prima veriga plantele autotrofe – producatorii primari – care sintetizeaza substantele organice, constituind rezervorul de substanta si energie pentru intreaga biocenoza. A doua veriga este reprezentata de animalele fitofage, in calitate de consumatori primari (ordinul I) (insecte fitofage, mamifere ierbivore, unele crustacee si moluste in mediul acvatic), care se hranesc direct cu plante si pregatesc hrana verigilor urmatoare, fiindconsiderate o adevarata 'industrie cheie'. A treia veriga o reprezinta

animalele zoofage, care se hranesc cu consumatori primari, purtand denumirea si de consumatori secundari (ordinul II) (pasari insectivore, coleoptere, carabide, multe mamifere). Ultima veriga este formata din specii de animale cu regim carnivor,

care regleaza prin consumare efectivele consumatorilor secundari, denumite consumatori tertiari (ordinul III). in acest tip de lant, cu cat ne departam de prima veriga talia

animalelor creste, iar numarul lor descreste (sunt si exceptii).

Exemple:

a) iarba → iepure → vulpe;

b) Pinus silvestris → afide → coccinelide → paianjeni → pasari

insectivore → pasari rapitoare;

c) iarba → lacuste → pasari insectivore → pasari rapitoare;

d) fitoplancton → zooplancton (crustacee) → puiet de crap → pesti

rapitori

In acest tip de lant trofic atat producatorii primari cat si consumatorii nu pun in circulatie toata biomasa produsa, respectiv pe baza careia se hranesc, o parte uneori apreciabila devenind masa organica moarta (necromasa) care este angrenata in lanturi trofice saprofage.

in conditii naturale, plantele verzi fixeaza sub forma de substanta

2. Lantul trofic parazitar – functioneaza prin parazitarea sucesiva a unei specii de catre alta si este format din paraziti vegetali sau animali care consuma substanta vie din corpul plantelor si animalelor. Veriga initiala este tot planta si apoi un fitofag sau zoofag pe care traieste parazitul sau cateva verigi de paraziti, legati prin fenomenul de hiperparazitism.

Exemple:

a) plantatie pomicola → omida fluturelui Euproctis chrysorhaea →viespea braconida Meteorus (coconii) → viespea pteromelida Eupteromalus nidulans;

b) spic grau → ciuperca Puccinia graminis → bacteria Xanthomonas uredovorus → bacteriofag;

c) cartof → mana cartofului (Phytophtora infestans).

in acest tip de lant trofic talia organismelor descreste progresiv, de la baza spre varf, iar numarul de indivizi creste.

3. Lantul trofic saprofag se bazeaza pe consumatori de diferite ordine ce se hranesc pe seama necromasei (materie organica moarta, vegetala sau animala), formand circuite detritice.

Veriga intai este reprezentata de materia organica moarta (detritus), a doua de organismele detritivore, iar urmatoarea de rapitorii acestora.

Exemplu: intr-un lac: - namol cu detritus → larve de chironomide → platica → pesti rapitori.

Lanturile trofice de tip saprofag, de regula sunt scurte si se grefeaza la fiecare nivel al lantului trofic erbivor si are ca finalitate descompunerea partiala a substantelor organice, pana la mineralizare.

Actiunea de degradare a materiei organice moarte pe care o incep saprofagii este continuata de descompunatori.

Prin activitatea lor saprofagii si descompunatorii refac resursele producatorilor, constituind o a doua 'industrie cheie' in ecosistem.

Totalitatea organismelor care apartin la una din verigile lantului trofic si care-si obtin hrana de la plante prin acelasi numar de trepte constituie un nivel trofic

Exista 4 niveluri trofice:

- nivelul producatorilor,

- nivelul consumatorilor primari,

- nivelul consumatorilor secundari,

- nivelul consumatorilor tertiari.

Descompunatorii nu formeaza un nivel trofic separat, deoarece se grefeaza pe fiecare din nivelurile amintite.

Omul este si el angrenat in circuitul alimentar, ocupand in general o pozitie intermediara intre consumatorii primari si cei secundari, in ratia lui intrand atat hrana vegetala cat si cea animala.

Lanturile trofice liniare sunt numai in biocenozele cu structura simpla, cu putine specii. In restul biocenozelor lanturile trofice sunt ramificate si legate intre ele, deoarece acelasi organism poate apartine in acelasi timp la mai multe niveluri trofice (omnivorele, unele carnivore ce ataca atat zoofage cat si erbivore).

Rezulta astfel o impletire complicata a lanturilor trofice, legate prin specii cu valoare de 'noduri', care se numeste retea trofica

Ecosistemele structurate pe scheletul unor lanturi trofice complexe care includ producatori si consumatori de diferite ordine poartadenumirea de ecosisteme majore sau autotrofe.

Au o baza trofica proprie care le asigura functionarea: padurile, pajistile, culturile agricole,

lacurile sunt ecosisteme majore.

In natura sunt si ecosisteme din a caror lanturi trofice lipsesc producatorii primari si din aceasta cauza baza lor trofica se afla in afara ecosistemelor, astfel ca lanturile trofice se realizeaza printr-un aport de substante organice din alte ecosisteme. Acestea se numesc ecosisteme minore sau heterotrofe. Sunt reprezentate prin ecosisteme de pesteri, abisuri oceanice, complexe de crestere a animalelor etc.

Structura trofica se poate exprima grafic sub forma unei piramide ecologice, avand in vedere ca in general numarul indivizilor se reduce de la nivelul consumatorilor primari spre cei tertiari.

Baza acestor piramide este reprezentata de producatori sub forma de numar,biomasa sau flux de energie, peste care se suprapune ponderea indivizilor din celelalte niveluri trofice, determinand inaltimea piramidei.

Se pot concepe trei tipuri de piramide ecologice:

a) piramida numerelor;

b) piramida biomasei;

c) piramida energiei.

In fiecare din cele trei posibilitati de exprimare, baza existentei ecosistemului o constituie plantele verzi, adica producatorii primari.

Proportia producatorilor primari in biomasa ecosistemului este variabila, fiind de 90% la exprimarea pe baza energetica si de 98% la cea pe baza biomasei acumulate sau a numarului de indivizi existenti.

In comparatie cu producatorii primari, proportia consumatorilor primari in ecosistem este mica, fiind cuprinsa intre 1-9%, numai in cazul unor dezechilibre ecologice se poate ajunge la o crestere masiva a efectivelor populatiilor de consumatori primari. in acest caz asistam la inmultirea neobisnuita a unei specii, pe care o consideram daunatoare.

In ecosistemele cu o diversitate pronuntata (numar mare de specii componente) si o mare stabilitate, probabilitatea ca o singura specie din lanturile trofice sa devina daunatoare, perturband structura si functiile unui ecosistem natural, este foarte redusa. Acest fapt este datorat functionarii prompte a mecanismelor de retroactiune negativa, care pondereaza neincetat dimensiunile populatiilor tuturor speciilor ce coabiteaza intr-un ecosistem natural.

in agroecosisteme, probabilitatea transformarii unei specii intr-un flagel este mare, din cauza reducerii diversitatii si micsorarii posibilitatilor de realizare a retroactiunilor negative.

Consumatorii secundari, constituiti din animalele carnivore si entomofage, se gasesc intr-o proportie redusa intr-un ecosistem natural, de regula sub 1%. in schimb, prin activitatea lor, prin controlul ce-l exercita asupra consumatorilor primari, ei joaca un rol pozitiv in mentinerea structurii si functiilor unui ecosistem.

a) Piramida numerelor reflecta numarul indivizilor tuturor speciilor din nivelurile trofice inlantuite, pe o unitate de suprafata sau volum. Piramida numerelor acorda importanta egala tuturor indivizilor unui nivel, indiferent de greutatea lor, de aceea se considera ca nu este edificatoare ca metoda de reflectare a legitatilor sub care se desfasoara

relatiile trofice in ecosistem.

b) Piramida biomasei reflecta raporturile privind greutatea organismelor tuturor speciilor din nivelurile trofice ale unui ecosistem, unitatea de suprafata sau volum. Se obtin astfel piramide in forma de trepte. Prezinta dezavantajul ca exagereaza rolul organismelor mari, nu tine cont de compozitia chimica a tesuturilor si de factorul timp.

c) Piramida energiei reflecta viteza de producere a hranei in nivelurile trofice, fiind denumita si piramida productivitatii.

Reprezentarea succesiva a nivelurilor trofice sub forma unei piramide se numeste in ecologie piramida trofica sau piramida eltoniana, de la ecologul englez Ch. Elton (1927), care a descris pentru prima data, cantitativ, structura trofica a ecosistemelor.

Piramida inversa de biotop

Organismele situate pe nivelurile superioare ale piramidei eltoniene se deplaseaza pentru procurarea hranei pe suprafete cu atat mai mari (deci biotopuri cu atat mai numeroase), cu cat se apropie mai mult de varful piramidei.

Exemplu: uliul (consumator tertiar) isi procura hrana din pasuni, fanete, terenuri arabile, paduri sau chiar din intravilan. Pasarile insectivore (consumatori secundari) vanate de uliu precum si erbivorelede dimensiuni mici (iepurii) se deplaseaza pentru a se hrani pe distante

mai mici, pe pasuni, terenuri cultivate etc. Reprezentate grafic, nivelurile trofice si ecosistemele din careorganismele isi procura hrana, rezulta o piramida cu varful in jos.

Acest tip de piramida ne determina sa constatam ca rezervatiile naturale destinate pentru a ocroti unele specii de plante pot avea suprafete mai reduse in comparatie cu suprafata rezervatiilor pentru ocrotirea consumatorilor (in special a carnivorelor de varf) care exploreaza suprafete foarte mari pentru procurarea hranei.

C) Structura biochimica

Sub aspect biochimic, biocenoza se prezinta ca un sistem de canale prin care circula metaboliti de la un organism la altul, de la biocenoza la biotop.

Cea mai mare parte din produsii metabolici circula prin reteaua trofica, iar o fractiune redusa este eliminata in biotop, de unde este receptionata selectiv de catre populatiile biocenozei.

Metabolitii care in biosfera joaca rolul de 'semnal' se numesc ecomoni, ergoni sau substante ectocrine.

Cand sunt secretati de plante poarta denumirea de substante alelopatice, iar cand sunt secretati de animale, se numesc feromoni sau alomoni.

Fiziologul german H. Molisch (1939) denumea alelopatia ca

Alelopatia cuvantul deriva de la cuvintele grecesti 'alelos' = reciproc, mutual si

'pathe' = influenta, actiune.)

reprezinta fenomenul de influentare biochimica intre organisme

Organismele ce sintetizeaza si elimina substante alelopatice se numesc emitatoare sau donatoare, iar cele care intercepteaza acesti metaboliti se numesc receptoare sau acceptoare.

Tipuri de substante alelopatice:

1) colinele (G. Grümmer – 1955) sunt substante secretate de plante superioare (eliminate prin radacini, frunze sau alte organe) care inhiba sau intarzie dezvoltarea altor plante superioare (bioinhibitori).

2) fitoncidele (S.K. Waksmann – 1943, B.T. Tokim – 1951) sunt substante produse de plante superioare care anihileaza sau inhiba dezvoltarea unor microorganisme.

Sunt bine cunoscute fitoncidele din ceapa, usturoi si hrean.

Plantele superioare elimina in sol si unele substante cu rol pozitiv asupra unor microorganisme (substante nutritive; substante stimulatoare - auxine , vitamine).

3) marasminele si toxinele bacteriene sunt substante produse de microorganisme cu rol negativ asupra dezvoltarii plantelor superioare.

Unele microorganisme sintetizeaza si substante cu rol pozitiv asupra plantelor superioare (auxine, gibereline, vitamine etc.).

4) antibioticele (A. Fleming – 1929) sunt substante secretate de unele microorganisme cu rol in inhibarea inmultirii, cresterii si dezvoltarii altor microorganisme.

Uneori prin antibiotice se poate provoca moartea microorganismului concurent (penicilina este sintetizata de diferite mucegaiuri si distruge un numar mare de specii de bacterii).

5) alcaloizii si glicozizii sunt produsi vegetali toxici pentru animale (fitofagi).

Plante ce contin alcaloizi:

Conium maculatum (coniina, coniceina,conhidrina);  Atropa beladona (atropina, beladonina, apoatropina, hiosciamina, scopolamina); Ricinus communis (ricinina); Colchicum autumnale (colchicina, colchiceina).

Glicozizii sunt substante complexe care prin hidroliza disociaza in una sau mai multe oze si o substanta neglucidica numita aglicon sau genina. In functie de natura agliconului, glicozizii pot fi: cianogenici (agliconul este o cianhidrina), prezenti la cca. 1 000 de specii (Glyceria maxima, Sorghum bicolor, Vicia angustifolia, Sambucus nigra); cu sulf (pun in libertate substante sulfurate, iritante – sevenoli), prezenti in plante din fam. Cruciferae (sinigrina, sinalbina); cardiotonici; lactonici; antracenici; saponine; glucoalcaloizi.

Omul, prin activitatea sa, poate interveni in structura biochimica a ecosistemelor, producand uneori grave perturbari, prin imprastierea unor substante poluante in biotop.

Principalele interactiuni biochimice care ar putea reprezenta baza unor interventii utile in scopul maririi recoltei in ecosisteme sunt:

a) Interactiuni biochimice in lumea plantelor superioare

Antagonismele se manifesta cand colinele secretate de unele plante superioare inhiba dezvoltarea altor plante superioare (susaiul, Sonchus arvensis inhiba cresterea si dezvoltarea normala a sfeclei pentru zahar, porumbului, florii soarelui etc.; odosul, Avena fatua inhiba dezvoltarea cerealelor paioase, in special a ovazului; nucul, Juglans

nigra inhiba dezvoltarea multor plante – cartofi, tomate, lucerna etc.; pirul, Agropyron repens inhiba dezvoltarea multor culturi;

Aprofundarea cercetarilor asupra colinelor plantelor ar putea conduce la extragerea si sinteza pe scara largita a unor erbicide de origine vegetala sau la crearea de soiuri de plante cultivate care sa elimine in mediu coline impotriva buruienilor.

Sinergismele reprezinta o stimulare reciproca a doua specii ce cresc impreuna. Colinele secretate de unele plante au efect pozitiv, stimulator asupra altora, cu care convietuiesc. Exemplu: gramineele cresc mai bine in amestec cu leguminoasele

Actiunea sinergica se manifesta si prin profilaxia unilaterala sau reciproca fata de boli si daunatori. Astfel, in cultura intercalata de morcov cu praz se impiedica depunerea oualor atat de musculita morcovului (Psilla rosea) cat si a mustei cepei (Hylemia antiqua); in

cultura de varza, canepa limiteaza atacul fluturelui Pieris brassicae; in cultura de cartof canepa reduce atacul de mana (Phytophtora infestans).

b) Interactiuni biochimice in lumea plantelor inferioare si bacteriilor

Numarul de metaboliti produsi de alge, ciuperci, bacterii este foarte mare si variat. Analizand relatiile dintre ciuperci si bacterii se constata mai multe tipuri de interactiuni biochimice: stimulare reciproca, inhibitie reciproca, indiferenta, inhibitie unilaterala.

c) Interactiuni biochimice ale plantelor superioare cu plante inferioare si cu bacterii, ciuperci

Interactiunile plantelor superioare cu bacteriile si micromicetele se desfasoara mai ales in sol, prin intermediul rizosferei (stratul de sol ocupat de radacini bogat in materie organica si microorganisme). Multe bacterii elaboreaza in sol substante biotice active, cum ar fi vitaminele din grupul B (B1, B2, B6, B12, biotina etc.) ce au o actiune stimulatoare asupra plantelor superioare.

O interactiune pozitiva stransa intre unele plante superioare si unele ciuperci, la nivelul sistemului radicular formeaza micoriza.

Micoriza favorizeaza metabolismul natural al plantelor, mai ales absorbtia fosforului si furnizeaza radacinilor auxine. Se considera ca radacinile exercita o actiune trofo-fizica asupra ciupercii si nu alelopatica (primeste glucidele necesare vietii).

Simbioza reprezinta o convietuire reciproc avantajoasa ce se stabileste la nivelul sistemului radicular al plantelor cu flori si implica relatii biochimice de natura trofica si profilactica. Astfel, bacteria Rhyzobium leguminosarum traieste in simbioza cu radacinile leguminoaselor formand nodozitati. In acest caz simbioza este specifica, adica fiecare specie de planta leguminoasa accepta ca simbionta o anumita specie de Rhyzobium. Recunoasterea se realizeaza prin intermediul unei proteine specifice produsa de planta

(ex: trifolin la trifoi) care permite patrunderea numai a bacteriei respective.

d) Interactiuni biochimice la animale

La animale, substantele metabolice secundare elaborate cu rol in relatiile intraspecifice se numesc feromoni, iar in relatiile interspecifice, alomoni.

Feromonii de atractie a sexelor asigura intalnirea celor doua sexe in vederea reproducerii. Fenomenul este utilizat in lupta integrata (capcane cu fermoni sexuali).

Feromonii de marcare sunt utilizati pentru insemnarea partenerului, a puilor, a teritoriului, a surselor de hrana (ex.: la albine, furnici, asigurand accesul rapid al intregii colonii la aceste resurse).

Feromonii de agregare sunt specifici unor insecte (lacuste, gandaci de scoarta), determinand formarea de colonii cu dimensiuni optime pentru reproducere si pentru folosirea hranei.

Feromonii de alarma determina reactii de aparare la ceilalti semeni din populatia sa.

Alomonii sunt produsi metabolici cu rol de aparare sau de atac impotriva altor specii. Acesti metaboliti provin din secretii proprii (albine, viespi, serpi etc.) sau sunt integrati in corpul emitatorului odata cu hrana (gandacul de Colorado - Leptinotarsa decemlineata).

e) Interactiuni biochimice plante – animale fitofage

intre plante (producatori primari) si animalele fitofage exista atat interrelatii trofice, cat si biochimice. Acestea sunt de doua tipuri: toxina-antitoxina si de tip hormonal.

Plantele elaboreaza in procesul metabolic un numar apreciabil de compusi toxici (alcaloizi, glicozizi, saponine, taninuri etc.) cu rol inlimitarea atacului fitofagilor.

Aceste toxine au impus fitofagilor reactia de elaborare a unor produsi cu rol de neutralizare – antitoxine, care audeterminat la randul lor noi strategii de aparare din partea plantelor si

eliminarea de noi toxine.

Pe aceasta cale insectele fitofage au acumulat gene care le fac rezistente fata de toxinele vegetale. Astfel, unele specii de insecte nu sunt distruse complet de produsele chimice industriale.

In acelasi areal, in timp, s-a stabilit o stare de echilibru intre planta si fitofag, coexistand in ecosisteme.

Contactul unei plante cu un fitofag nou fata de care nu are mijloace de aparare poate duce la disparitia sa (ex:vita de vie europeana cu filoxera Phyloxera vastatrix).