ALLELOPATIE: VLASTNOSTI, TYPY A APLIKACE - BIOLOGIE - 2024

Allelopathy je výroba a uvolňování biochemických látek organismem a ovlivnit rozvoj dalších organismů. Termín pochází z řeckých slov allelon, což znamená jeden k druhému, a patos, což znamená trpět a odkazuje na negativní účinek jednoho organismu na druhý.

Termín byl poprvé použit v roce 1937 australským profesorem Hansem Molischem k označení škodlivých účinků na jednu rostlinu v důsledku metabolitů uvolňovaných druhou.

Ořech (Juglans regia) strom známý pro jeho alopatické vlastnosti. Převzato a upraveno: Franz Eugen Köhler, Köhlerův Medizinal-Pflanzen.

Tento jev se v agroekologických plodinách široce používá k prevenci, inhibici nebo stimulaci růstu jiných organismů. Tímto způsobem je použití umělých chemikálií omezeno nebo zcela odstraněno.

Dějiny

Přírodovědci a vědci věděli již několik století, že některé rostliny mohou ovlivnit nebo podpořit vývoj ostatních, i když neznaly přesnou povahu těchto interakcí.

Ve starověkém Řecku Theophrastus (285 př.nl) a později Pliny poznal existenci látek nebo atributů, které způsobovaly interference mezi rostlinami. Ten přisuzoval aroma a šťávám některých rostlin škodlivé vlastnosti pro ostatní. Například ředkvičky a bobkový list ovlivňují růst vinné révy.

Pliny také předpokládal, že stín ostatních rostlin, jako je borovice a ořech, má stejné vlastnosti. Ve středověku ve své zahradě Cyrus Bowne (1658) navrhl, že „dobré a špatné pachy zeleniny se navzájem podporují nebo oslabují“, přičemž zdůrazňuje skutečnost, že účinek může být jak škodlivý, tak prospěšný.

První navrhnout, že rostliny produkovaly chemické sloučeniny, které se účastnily interakcí s jinými rostlinami, byl švýcarský botanik Alphonse Louis Pierre Pyrame de Candolle v roce 1832. Zatímco první důkaz o alopatických činitelích objevil Schneider a jeho kolegové během první dekády 20. století.

Schneiderův tým našel chemikálie neznámého původu ve vyčerpaných rostoucích půdách. Tyto produkty měly škodlivé účinky na mnoho druhů plodin.

Molish byl první, kdo použil termín alelopatie k označení účinků chemikálií produkovaných jednou rostlinou na jinou rostlinu. Tyto chemikálie se nazývají alopatické výrobky nebo látky.

vlastnosti

Allelopatie je biologický jev, který zahrnuje dva organismy, emitor alopatického agens a ten, který je ovlivněn. Může se vyskytovat mezi organismy dvou různých druhů nebo stejných druhů, v tom případě se nazývá autoalelopatie.

Allelopathic druhy jsou primárně rostliny, ačkoli houby, protists, baktérie, a někteří bezobratlí takový jak korály a houby mohou produkovat alelopathic agenty.

Allelopatické látky jsou metabolity, které se mohou uvolňovat různými způsoby, když se dotyčný druh cítí ohrožen nebo utrpěl nějaký druh zranění. Tyto biochemické sloučeniny mají vliv na růst, přežití nebo reprodukci jiných organismů.

Pohár korál (Tubastrea coccínea). Tento korál produkuje alelopatická činidla, která inhibují růst jiných organismů včetně jiných druhů korálů. Převzato a upraveno z: Nhobgood Nick Hobgood.

Typy

Pozitivní alelopatie

Produkt uvolňovaný alelopatickými druhy přímo nebo nepřímo zvýhodňuje jiný organismus zapojený do vztahu. Například, když kopřiva roste v blízkosti máty peprné, způsobuje to zvýšení produkce éterických olejů z ní, ale alelopatické činidlo zapojené do vztahu není dosud známo.

Negativní alelopatie

V tom je jeden druh negativně ovlivněn metabolity uvolňovanými druhým druhem. Například rajče, vojtěšky a mnoho dalších druhů jsou ovlivněny juglonou, alelopatickou látkou produkovanou vlašskými ořechy.

V nedávné době byla příčina některých nemocí, které korály trpí, přičítána zvýšení přirozené chemické aktivity alopatických látek uvolňovaných mořskými makrorasami, a to v důsledku zvýšení úrovně kyselosti oceánů v důsledku znečištění.

Chemická podstata alopatických látek

Sekundární metabolity, které byly v rostlinách identifikovány jako alopatické látky, jsou chemicky velmi rozmanité. Některé z identifikovaných skupin zahrnují následující.

Alifatické sloučeniny

Mezi tyto sloučeniny patří kyseliny, jako je kyselina octová nebo jantarová, jakož i alkoholy, mezi nimiž jsou methanol, ethanol a butanol. Tyto sloučeniny inhibují klíčení a růst rostlin.

Nenasycené laktony

Mají silnou inhibiční aktivitu pro růst rostlin. Mezi tyto typy látek patří protoanemonin, který je produkován různými druhy ranunculaceae. Jeho použití v přírodě jako alopatického agens však dosud nebylo prokázáno.

Lipidy a mastné kyseliny

Různé mastné kyseliny, jako je linoleová, palmitová a laurová, mají inhibiční účinek na růst rostlin. Jeho role v alelopatii není známa.

Terpenoidy

Mezi nimi jsou monoterpeny hlavními složkami éterických olejů ze zeleniny. Vědci ověřili alopatický účinek monoterpů z různých rostlin, jako jsou rody Pinus a Eucalyptus, na plevele a plodiny.

Kyanogenní glykosidy

Některé z těchto sloučenin vykazují alopatickou aktivitu tím, že inhibují klíčení a / nebo růst, jako je amygdalin a prunasin.

Aromatické sloučeniny

Představují nejrozmanitější skupinu alopatických činitelů. Patří sem fenoly, benzoové a skořicové kyseliny a jejich deriváty, chinony, kumariny, flavonoidy a taniny.

Alkaloidy

Sloučeniny, jako je kokain, kofein, chinin a strychnin, mají účinky inhibující klíčení. Jiné alkaloidy mohou inhibovat růst rostlin a mohou být dokonce smrtelné, jako je kofein, který může eliminovat různé druhy bylin, aniž by ovlivnil některé kultivované druhy.

Fotografie půdy, kde rostou stromy vrhu Casuarina, je vidět, jak tyto stromy inhibují růst jiných rostlin kolem nich (alelopatie). Převzato a editováno: Eric Guinther na anglické Wikipedii..

Aplikace

Po mnoho let zemědělci používají rostliny, které produkují alopatické látky pro jejich schopnost ovládat nebo odpuzovat červy, hmyz nebo mikroorganismy, jakož i další nežádoucí rostliny.

V tomto pořadí nápadů mohou být takové rostliny použity jako společníci, repelenty a dokonce k přilákání některých škůdců, čímž se od nich vzdálí.

Doprovodné rostliny

Je založena na principu pozitivní alopatie. V tomto případě doprovodná rostlina zvyšuje výnos nebo kvalitu svých produktů. Může se také stát, že oba druhy jsou zajímavé. Například cibule zlepšuje svůj výkon, pokud je doprovázena pěstováním rajčat, řepy nebo mrkve.

Repelentní rostliny

Aromatické rostliny obecně produkují metabolity, které udržují hmyz a jiné škůdce daleko. V zemědělství se tento jev používá při setí aromatických rostlin s jinými plodinami, aby se použily jako přírodní repelent. Například oregano slouží jako odpuzující prostředek pro mravence, mouchy a mšice.

Pasti rostliny

Na rozdíl od předchozího případu existují rostliny, které jsou zvláště atraktivní pro hmyz a jiné škůdce. Zemědělci používají tyto druhy jako návnady k přilákání takových útočníků od jiných rostlin.

Jakmile jsou škůdci soustředění v návnadové rostlině, je snadnější je odstranit. Například Rue je velmi atraktivní pro mouchy a můry.

Další použití zahrnuje získání botanických extraktů obsahujících alopatické látky pro použití jako přírodní insekticidy. Metody a techniky pro získání těchto extraktů jsou velmi rozmanité a mohou se lišit od jednoduché macerace a odvarování až po komplikovanější procesy, jako je extrakce soxletem nebo perkolace.

Některá z těchto alopatických látek jsou dokonce získávána průmyslově a komerčně využívána, přesto však mohou mít nepříznivé účinky podobné tradičním komerčním herbicidům.

Reference

1. Allelopathy. Na Wikipedii. Obnoveno z en.wikipedia.org.
2. J. Friedman a GR Walker (1985). Allelopatie a autotoxicita. Trendy v biochemických vědách.
3. DA Sampietro (nd). Allelopatie: Koncepce, charakteristika, metodologie studie a význam. Získáno z biologia.edu.ar.
4. MJ Roger, MJ Reigosa, N. Pedrol a L. González (2006), Allelopathy: fyziologický proces s ekologickými důsledky, Springer.
5. C. Cárdenas (2014). Alopatické rostliny. Univerzita ozbrojených sil, Ekvádor.
6. Allelopatie, ekologická ochrana proti škůdcům. Obnoveno z horticultor.es.
7. C. Del Mónaco, ME Hay, P. Gartrell, PJ Murphy a G. Díaz-Pulido (2017). Účinky acidifikace oceánů na účinnost makroalgální alopatie na obyčejného korálu. Vědecké zprávy. Příroda.