Informatie

Zijn er planten die parasiteren op dieren?

Zijn er planten die parasiteren op dieren?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Het lijkt erop dat schimmels vaak dieren infecteren, terwijl planten, zo lijkt het, nooit. Is het omdat de celwanden van cellulose ze onverenigbaar maken met dierlijk weefsel?


Ja! Hier is een paper gepubliceerd in augustus 2018 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982218308157


Essay-inhoud:

  1. Essay over de inleiding tot planten
  2. Essay over de factoren die de groei van planten beïnvloeden
  3. Essay over de ecologie van planten
  4. Essay over de verspreiding van planten
  5. Essay over de ecologische relaties van planten
  6. Essay over het gebruik van planten
  7. Essay over de negatieve effecten van sommige planten

Essay # 1. Inleiding tot planten:

Planten zijn levende organismen die behoren tot het koninkrijk Plantae. Ze omvatten bekende organismen zoals bomen, kruiden, struiken, grassen, wijnstokken, varens, mossen en groene algen. De wetenschappelijke studie van planten, bekend als plantkunde, heeft ongeveer 3.50.000 bestaande plantensoorten geïdentificeerd, gedefinieerd als zaadplanten, bryophyten, varens en varens bondgenoten.

Met ingang van 2004 waren ongeveer 2.87.655 soorten geïdentificeerd, waarvan 2.58.650 bloeiend en 18.000 bryophytes. Groene planten, ook wel Viridiplantae genoemd, halen het grootste deel van hun energie uit zonlicht via een proces dat fotosynthese wordt genoemd.

Aristoteles verdeelde alle levende wezens tussen planten (die over het algemeen niet bewegen) en dieren (die vaak mobiel zijn om hun voedsel op te vangen). In het systeem van Linnaeus werden dit de koninkrijken Vegetabilia (later Metaphyta of Plantae) en Animalia (ook wel Metazoa genoemd). Sindsdien is het duidelijk geworden dat de Plantae, zoals oorspronkelijk gedefinieerd, verschillende niet-verwante groepen omvatte, en de schimmels en verschillende groepen algen werden verwijderd naar nieuwe koninkrijken. Deze worden echter nog steeds vaak als planten beschouwd in veel contexten, zowel technisch als populair.

De meeste algen vallen niet meer onder de Kingdom Plantae. De algen bestaan ​​uit verschillende groepen organismen die energie produceren door middel van fotosynthese, die elk onafhankelijk zijn ontstaan ​​uit afzonderlijke niet-fotosynthetische voorouders. Het meest opvallend onder de algen zijn de zeewieren, meercellige algen die ruwweg op terrestrische planten lijken, maar worden ingedeeld bij de groene, rode en bruine algen. Elk van deze algengroepen omvat ook verschillende microscopische en eencellige organismen.

De twee groepen groene algen zijn de nauwste verwanten van landplanten (embryophyten). De eerste van deze groepen is de Charophyta (algen en steenmossen), waaruit de embryofyten ontwikkelden. De zustergroep van de gecombineerde embryofyten en charophyten is de andere groep van groene algen, Chlorophyta, en deze meer omvattende groep wordt gezamenlijk de groene planten of Viridiplantae genoemd.

De Kingdom Plantae wordt vaak opgevat als deze monofyletische groepering. Op enkele uitzonderingen na bij de groene algen, hebben al dergelijke vormen celwanden die cellulose bevatten, chloroplasten die chlorofylen a en b bevatten en voedsel opslaan in de vorm van zetmeel. Ze ondergaan gesloten mitose zonder centriolen en hebben meestal mitochondriën met platte cristae.

De chloroplasten van groene planten zijn omgeven door twee membranen, wat suggereert dat ze rechtstreeks afkomstig zijn van endosymbiotische cyanobacteriën. Hetzelfde geldt voor twee extra groepen algen: de Rhodophyta (rode algen) en Glaucophyta.

Over het algemeen wordt aangenomen dat alle drie de groepen samen een gemeenschappelijke oorsprong hebben en worden daarom samen geclassificeerd in de belasting op Archaeplastida. Daarentegen hebben de meeste andere algen (bijvoorbeeld heterokonts, haptofyten, dinoflagellaten en eugleniden) chloroplasten met drie of vier omringende membranen. Ze zijn geen naaste verwanten van de groene planten, vermoedelijk verwerven ze chloroplasten afzonderlijk van ingenomen of symbiotische groene en rode algen.

Schimmels waren voorheen opgenomen in het plantenrijk, maar worden nu gezien als nauwer verwant aan dieren. In tegenstelling tot embryofyten en algen die over het algemeen fotosynthetisch zijn, zijn schimmels vaak saprotrofen: ze verkrijgen voedsel door omringende materialen af ​​te breken en te absorberen. De meeste schimmels worden gevormd door microscopisch kleine structuren, hyfen genaamd, die al dan niet in cellen zijn verdeeld, maar eukaryote kernen bevatten.

Vruchtlichamen, waarvan paddenstoelen het meest bekend zijn, zijn de voortplantingsstructuren van schimmels. Ze zijn niet verwant aan een van de fotosynthetische groepen, maar zijn naaste verwanten van dieren. Daarom zijn de schimmels een koninkrijk op zich.

De planten die ons waarschijnlijk het meest bekend zijn, zijn de meercellige landplanten, embryofyten genaamd. Ze omvatten de vaatplanten, planten met volledige systemen van bladeren, stengels en wortels. Ze omvatten ook enkele van hun naaste verwanten, vaak bryophyten genoemd, waarvan mossen en levermossen de meest voorkomende zijn.

Al deze planten hebben eukaryote cellen met celwanden die zijn samengesteld uit cellulose, en de meeste verkrijgen hun energie door fotosynthese, waarbij ze licht en koolstofdioxide gebruiken om voedsel te synthetiseren. Ongeveer driehonderd plantensoorten maken geen fotosynthese, maar zijn parasieten op andere soorten fotosynthetische planten.

Planten onderscheiden zich van groene algen, die een manier van fotosynthetisch leven vertegenwoordigen, vergelijkbaar met het soort moderne planten waarvan wordt aangenomen dat ze zijn geëvolueerd, doordat ze gespecialiseerde voortplantingsorganen hebben die worden beschermd door niet-reproductieve weefsels.

Bryophytes verschenen voor het eerst tijdens het vroege Paleozoïcum. Ze kunnen alleen overleven als er gedurende langere tijd vocht beschikbaar is, hoewel sommige soorten uitdrogingstolerant zijn. De meeste soorten bryophyte blijven gedurende hun hele levenscyclus klein. Het gaat om een ​​afwisseling tussen twee generaties: een haploïde stadium, de gametofyt genoemd, en een diploïde stadium, de sporofyt. De sporofyt is van korte duur en blijft afhankelijk van zijn ouder gametofyt.

Vaatplanten verschenen voor het eerst tijdens de Silurische periode en waren tegen het Devoon gediversifieerd en verspreid over veel verschillende landomgevingen. Ze hebben een aantal aanpassingen waardoor ze de beperkingen van de bryophyten konden overwinnen.

Deze omvatten een cuticula die bestand is tegen uitdroging en vaatweefsels die water door het organisme transporteren. In de meeste gevallen fungeert de sporofyt als een afzonderlijk individu, terwijl de gametofyt klein blijft.

De eerste primitieve zaadplanten, pteridospermen (zaadvarens) en cordaites, beide nu uitgestorven groepen, verschenen in het late Devoon en verspreidden zich via het Carboon, met verdere evolutie door het Perm en het Trias.

Hierin is het gametofytstadium volledig verminderd en begint de sporofyt te leven in een omhulsel dat een zaad wordt genoemd, dat zich ontwikkelt terwijl het zich op de ouderplant bevindt, en met bemesting door middel van stuifmeelkorrels. Waar andere vaatplanten, zoals varens, zich voortplanten door middel van sporen en dus vocht nodig hebben om zich te ontwikkelen, kunnen sommige zaadplanten overleven en zich voortplanten in extreem droge omstandigheden.

Vroege zaadplanten worden gymnospermen (naakte zaden) genoemd, omdat het zaadembryo bij de bestuiving niet is ingesloten in een beschermende structuur, waarbij het stuifmeel direct op het embryo terechtkomt. Vier overlevende groepen blijven nu wijdverbreid, met name de coniferen, die dominante bomen zijn in verschillende biomen.

De angiospermen, bestaande uit de bloeiende planten, waren de laatste grote groep planten die verscheen, tijdens het Jura uit de gymnospermen tevoorschijn kwamen en tijdens het Krijt snel diversifiëren. Deze verschillen doordat het zaadembryo (angiosperm) is ingesloten, zodat het stuifmeel een buis moet laten groeien om de beschermende zaadhuid te penetreren. Ze vormen tegenwoordig de overheersende groep flora in de meeste biomen.

Plantenfossielen omvatten wortels, hout, bladeren, zaden, fruit, stuifmeel, sporen, fytolieten en barnsteen (de versteende hars die door sommige planten wordt geproduceerd). Fossiele landplanten worden geregistreerd in terrestrische, lacustriene, fluviatiele en nabije kust zeesedimenten. Stuifmeel, sporen en algen (dinoflagellaten en acritarchen) worden gebruikt voor het dateren van sedimentaire gesteentesequenties. De overblijfselen van fossiele planten komen niet zo vaak voor als fossiele dieren, hoewel plantenfossielen plaatselijk in veel regio's over de hele wereld voorkomen.

De vroegste fossielen die duidelijk aan Kingdom Plantae kunnen worden toegeschreven, zijn fossiele groene algen uit het Cambrium. Deze fossielen lijken op verkalkte meercellige leden van de Dasycladales. Er zijn eerdere Precambrische fossielen bekend die lijken op eencellige groene algen, maar de definitieve identiteit met die groep algen is onzeker.

De oudst bekende fossielen van embryofyten dateren uit het Ordovicium, hoewel dergelijke fossielen fragmentarisch zijn. Bij het Siluur zijn fossielen van hele planten bewaard gebleven, waaronder de lycofyt Baragwanathia longifolia. Uit het Devoon zijn gedetailleerde fossielen van rhyniofyten gevonden.

Vroege fossielen van deze oude planten tonen de individuele cellen in het plantenweefsel. De Devoon periode zag ook de evolutie van wat volgens velen de eerste moderne boom is, Archaeopteris. Deze varenachtige boom combineerde een houtachtige stam met de bladeren van een varen, maar produceerde geen zaden.

De kolenmaatregelen zijn een belangrijke bron van paleozoïsche plantenfossielen, en er bestaan ​​op dit moment veel plantengroepen. De steenhopen van kolenmijnen zijn de beste plaatsen om zelf steenkool te verzamelen als de overblijfselen van gefossiliseerde planten, hoewel structurele details van de plantenfossielen zelden zichtbaar zijn in steenkool. In het Fossil Forest in Victoria Park in Glasgow, Schotland, worden de stronken van Lepidodendron-bomen gevonden in hun oorspronkelijke groeipositie.

De gefossiliseerde overblijfselen van coniferen en angiospermwortels, stengels en takken kunnen lokaal overvloedig aanwezig zijn in sedimentaire gesteenten van meren en kustgebieden uit het Mesozoïcum en Cenozoïcum. Sequoia en zijn bondgenoten, magnolia, eiken en palmen worden vaak gevonden.

Versteend hout komt in sommige delen van de wereld veel voor en wordt het meest aangetroffen in droge of woestijngebieden waar het gemakkelijker wordt blootgesteld door erosie. Versteend hout is vaak sterk verkiezeld (het organische materiaal is vervangen door siliciumdioxide) en het geïmpregneerde weefsel is vaak tot in de kleinste details bewaard gebleven. Dergelijke exemplaren kunnen worden gesneden en gepolijst met behulp van lapidaire apparatuur. Op alle continenten zijn fossiele bossen van versteend hout gevonden.

Het grootste deel van het vaste materiaal in een plant wordt uit de atmosfeer gehaald. Via een proces dat fotosynthese wordt genoemd, gebruiken de meeste planten de energie in zonlicht om koolstofdioxide uit de atmosfeer, plus water, om te zetten in eenvoudige suikers. Parasitaire planten daarentegen gebruiken de hulpbronnen van hun gastheer om te groeien.

Deze suikers worden vervolgens gebruikt als bouwstenen en vormen de belangrijkste structurele component van de plant. Chlorofyl, een groen gekleurd, magnesiumhoudend pigment is essentieel voor dit proces. Het is over het algemeen aanwezig in plantenbladeren en vaak ook in andere plantendelen.

Planten vertrouwen meestal voornamelijk op grond voor ondersteuning en water (in kwantitatieve termen), maar verkrijgen ook verbindingen van stikstof, fosfor en andere cruciale elementaire voedingsstoffen. Epifytische en lithofytische planten zijn vaak afhankelijk van regenwater of andere bronnen voor voedingsstoffen en vleesetende planten vullen hun voedingsbehoeften aan met insectenprooi die ze vangen.

Om de meeste planten succesvol te laten groeien, hebben ze ook zuurstof in de atmosfeer en rond hun wortels nodig om te kunnen ademen. Sommige planten groeien echter onder water, waarbij ze zuurstof gebruiken die is opgelost in het omringende water, en een paar gespecialiseerde vaatplanten, zoals mangroven, kunnen met hun wortels groeien in zuurstofloze omstandigheden.

Opdracht # 2. Factoren die de groei van planten beïnvloeden:

Het genotype van een plant beïnvloedt zijn groei, bijvoorbeeld geselecteerde tarwevariëteiten groeien snel en rijpen binnen 110 dagen, terwijl andere, in dezelfde omgevingsomstandigheden, langzamer groeien en binnen 155 dagen rijpen.

De groei wordt ook bepaald door omgevingsfactoren, zoals temperatuur, beschikbaar water, beschikbaar licht en beschikbare voedingsstoffen in de bodem. Elke verandering in de beschikbaarheid van deze externe omstandigheden zal worden weerspiegeld in de plantengroei.

Biotische factoren kunnen ook de plantengroei beïnvloeden. Planten concurreren met andere planten om ruimte, water, licht en voedingsstoffen. Planten kunnen zo vol zijn dat geen enkel individu normale groei produceert. Optimale plantengroei kan worden belemmerd door grazende dieren, suboptimale bodemsamenstelling, gebrek aan mycorrhiza-schimmels en aanvallen door insecten of plantenziekten, waaronder die veroorzaakt door bacteriën, schimmels, virussen en nematoden.

Eenvoudige planten zoals algen kunnen als individu een korte levensduur hebben, maar hun populaties zijn meestal seizoensgebonden. Andere planten kunnen worden georganiseerd volgens hun seizoensgebonden groeipatroon: eenjarige planten leven en reproduceren binnen één groeiseizoen, tweejarige planten leven twee groeiseizoenen en planten zich gewoonlijk in het tweede jaar voort, en meerjarige planten leven vele groeiseizoenen en blijven zich voortplanten zodra ze zijn volwassen.

Deze aanduidingen zijn vaak afhankelijk van het klimaat en andere omgevingsfactoren planten die eenjarig zijn in alpine of gematigde streken kunnen tweejaarlijks of meerjarig zijn in warmere klimaten. Vaste planten zijn onder de vaatplanten zowel groenblijvende planten die het hele jaar hun blad behouden, als bladverliezende planten die voor een deel hun blad verliezen. In gematigde en boreale klimaten verliezen ze over het algemeen hun bladeren tijdens de winter, veel tropische planten verliezen hun bladeren tijdens het droge seizoen.

De groeisnelheid van planten is zeer variabel. Sommige mossen groeien minder dan 0,001 millimeter per uur (mm/u), terwijl de meeste bomen 0,025-0,250 mm/u groeien. Sommige klimsoorten, zoals kudzu, die geen dik ondersteunend weefsel hoeven te produceren, kunnen tot 12,5 mm/u groeien.

Planten beschermen zich tegen vorst en uitdrogingsstress met antivries-eiwitten, heat-shock-eiwitten en suikers (sucrose komt veel voor). LEA-eiwitexpressie (Late Embryogenesis Abundant) wordt veroorzaakt door spanningen en beschermt andere eiwitten tegen aggregatie als gevolg van uitdroging en bevriezing.

Plantencellen onderscheiden zich doorgaans door hun grote met water gevulde centrale vacuole, chloroplasten en stijve celwanden die bestaan ​​uit cellulose, hemicellulose en pectine. Celdeling wordt ook gekenmerkt door de ontwikkeling van een phragmoplast voor de constructie van een celplaat in de late stadia van cytokinese.

Net als bij dieren differentiëren plantencellen zich en ontwikkelen ze zich tot meerdere celtypen. Totipotente meristeemcellen kunnen differentiëren in vasculaire, opslag-, beschermende (bijv. epidermale laag) of reproductieve weefsels, waarbij meer primitieve planten bepaalde weefseltypes missen.

Planten zijn fotosynthetisch, wat betekent dat ze hun eigen voedselmoleculen maken met behulp van energie die wordt verkregen uit licht. Het primaire mechanisme dat planten hebben voor het opvangen van lichtenergie is het pigment chlorofyl. Alle groene planten bevatten twee vormen van chlorofyl, chlorofyl a en chlorofyl b. De laatste van deze pigmenten komt niet voor in rode of bruine algen.

Opdracht # 3. Ecologie van planten:

De fotosynthese van landplanten en algen is de ultieme bron van energie en organisch materiaal in bijna alle ecosystemen. Fotosynthese veranderde radicaal de samenstelling van de vroege atmosfeer van de aarde, die nu 21 procent zuurstof bevat.

Dieren en de meeste andere organismen zijn aëroob en zijn afhankelijk van zuurstof. Dieren die dat niet doen, zijn beperkt tot relatief zeldzame anaërobe omgevingen. Planten zijn de primaire producenten in de meeste terrestrische ecosystemen en vormen de basis van het voedselweb in die ecosystemen. Veel dieren zijn afhankelijk van planten voor onderdak, zuurstof en voedsel.

Landplanten zijn belangrijke componenten van de watercyclus en verschillende andere biogeochemische cycli. Sommige planten zijn samen met stikstofbindende bacteriën geëvolueerd, waardoor planten een belangrijk onderdeel van de stikstofcyclus zijn geworden. Plantenwortels spelen een essentiële rol bij de bodemontwikkeling en het voorkomen van bodemerosie.

Opdracht # 4. Distributie van planten:

Planten worden in wisselende aantallen wereldwijd gedistribueerd. Hoewel ze een groot aantal biomen en eco-regio's bewonen, zijn er maar weinig te vinden buiten de toendra's in de meest noordelijke regio's van het continentaal plat. Aan de zuidelijke uitersten hebben planten zich hardnekkig aangepast aan de heersende omstandigheden.

Planten zijn vaak de dominante fysieke en structurele component van habitats waar ze voorkomen. Veel van de biomen van de aarde zijn genoemd naar het type vegetatie omdat planten de dominante organismen zijn in die biomen, zoals graslanden en bossen.

Interne distributie van planten:

Vaatplanten verschillen van andere planten doordat ze voedingsstoffen tussen verschillende delen transporteren via gespecialiseerde structuren, xyleem en floëem genaamd. Ze hebben ook wortels om water en mineralen op te nemen. Het xyleem verplaatst water en mineralen van de wortel naar de rest van de plant, en het floëem voorziet de wortels van suikers en andere voedingsstoffen die door de bladeren worden geproduceerd.

Opdracht # 5. Ecologische relaties van planten:

Talloze dieren zijn samen met planten geëvolueerd. Veel dieren bestuiven bloemen in ruil voor voedsel in de vorm van stuifmeel of nectar. Veel dieren verspreiden zaden, vaak door fruit te eten en de zaden via hun ontlasting te verspreiden. Myrmecophytes zijn planten die samen met mieren zijn geëvolueerd. De plant biedt een huis en soms voedsel voor de mieren. In ruil daarvoor verdedigen de mieren de plant tegen herbivoren en soms concurrerende planten. Mierenafval levert organische mest.

De meeste plantensoorten hebben verschillende soorten schimmels die met hun wortelstelsel zijn geassocieerd in een soort mutualistische symbiose die bekend staat als mycorrhiza. De schimmels helpen de planten om water en minerale voedingsstoffen uit de bodem te halen, terwijl de plant de schimmels koolhydraten geeft die door fotosynthese worden geproduceerd.

Sommige planten dienen als thuis voor endofytische schimmels die de plant beschermen tegen herbivoren door toxines te produceren. De schimmelendofyt, Neotyphodium coenophialum, in rietzwenkgras (Festuca arundinacea) brengt enorme economische schade toe aan de vee-industrie in de VS.

Verschillende vormen van parasitisme komen ook vrij veel voor bij planten, van de semi-parasitaire maretak die slechts enkele voedingsstoffen van zijn gastheer opneemt, maar nog steeds fotosynthetische bladeren heeft, tot de volledig parasitaire bremraap en tandkruid die al hun voedingsstoffen verkrijgen via verbindingen met de wortels van andere planten, en hebben dus geen chlorofyl. Sommige planten, bekend als myco-heterotrofen, parasiteren mycorrhiza-schimmels en werken daarom als epiparasieten op andere planten.

Veel planten zijn epifyten, wat betekent dat ze op andere planten, meestal bomen, groeien zonder ze te parasiteren. Epifyten kunnen hun waardplant indirect schaden door minerale voedingsstoffen en licht te onderscheppen die de gastheer anders zou ontvangen. Het gewicht van grote aantallen epifyten kan boomtakken breken.

Hemi-epifyten zoals de wurgvijg beginnen als epifyten, maar zetten uiteindelijk hun eigen wortels en overmeesteren en doden hun gastheer. Veel orchideeën, bromelia's, varens en mossen groeien vaak als epifyten. Bromelia-epifyten accumuleren water in bladoksels om phytotelmata te vormen, complexe aquatische voedselwebben.

Ongeveer 630 planten zijn vleesetend, zoals de venusvliegenvanger (Dionaea muscipula) en zonnedauw (Drosera-soort).Ze vangen kleine dieren en verteren ze om minerale voedingsstoffen te verkrijgen, vooral stikstof en fosfor.

Opdracht # 6. Gebruik van planten:

De studie van plantgebruik door mensen wordt economische botanie of etno-botanie genoemd, sommigen beschouwen economische plantkunde als een focus op moderne gecultiveerde planten, terwijl ethno-botanie zich richt op inheemse planten die worden gekweekt en gebruikt door inheemse volkeren. De menselijke teelt van planten maakt deel uit van de landbouw, die de basis vormt van de menselijke beschaving. Plantaardige landbouw is onderverdeeld in agronomie, tuinbouw en bosbouw.

Veel van de menselijke voeding is direct of indirect afhankelijk van landplanten. De menselijke voeding is voor een groot deel afhankelijk van granen, met name maïs (of maïs), tarwe en rijst. Andere basisgewassen zijn aardappelen, cassave en peulvruchten. Voedsel voor mensen omvat ook groenten, specerijen en bepaalde soorten fruit, noten, kruiden en eetbare bloemen.

Uit planten geproduceerde dranken zijn onder meer koffie, thee, wijn, bier en alcohol. Suiker wordt voornamelijk gewonnen uit suikerriet en suikerbieten. Bakoliën en margarine zijn afkomstig van maïs, sojabonen, koolzaad, saffloer, zonnebloem, olijf en andere. Voedseladditieven omvatten Arabische gom, guargom, johannesbroodpitmeel, zetmeel en pectine. Vee, waaronder koeien, varkens, schapen en geiten, zijn allemaal herbivoren en voeden zich voornamelijk of volledig met graangewassen, met name grassen.

Hout wordt gebruikt voor gebouwen, meubels, papier, karton, muziekinstrumenten en sportartikelen. Doek wordt vaak gemaakt van katoen, vlas of synthetische vezels afgeleid van cellulose, zoals rayon en acetaat. Hernieuwbare brandstoffen uit planten zijn brandhout, turf en vele andere biobrandstoffen. Steenkool en aardolie zijn fossiele brandstoffen die uit planten worden gewonnen. Geneesmiddelen afgeleid van planten omvatten aspirine, taxol, morfine, kinine, reserpine, colchicine, digitalis en vincristine.

Er zijn honderden kruidensupplementen zoals ginkgo, echinacea, moederkruid en sint-janskruid. Pesticiden afgeleid van planten omvatten nicotine, rotenon, strychnine en pyrethrines. Geneesmiddelen verkregen uit planten zijn onder meer opium, cocaïne en marihuana. Vergiften van planten omvatten ricine, hemlock en curare. Planten zijn de bron van veel natuurlijke producten zoals vezels, etherische oliën, kleurstoffen, pigmenten, wassen, tannines, latex, gommen, harsen, alkaloïden, barnsteen en kurk.

Producten afgeleid van planten zijn onder meer zepen, verven, shampoos, parfums, cosmetica, terpentijn, rubber, vernis, smeermiddelen, linoleum, kunststoffen, inkten, kauwgom en henneptouw. Planten zijn ook een primaire bron van basischemicaliën voor de industriële synthese van een breed scala aan organische chemicaliën. Deze chemicaliën worden gebruikt in een grote verscheidenheid aan onderzoeken en experimenten.

Duizenden plantensoorten worden gekweekt voor esthetische doeleinden, maar ook om schaduw te bieden, temperaturen aan te passen, wind te verminderen, lawaai te verminderen, privacy te bieden en bodemerosie te voorkomen. Mensen gebruiken snijbloemen, droogbloemen en kamerplanten binnenshuis of in kassen. In buitentuinen worden gazongrassen, schaduwbomen, sierbomen, heesters, wijnstokken, vaste planten en perkplanten gebruikt.

Afbeeldingen van planten worden vaak gebruikt in kunst, architectuur, humor, taal en fotografie en op textiel, geld, postzegels, vlaggen en wapenschilden. Levende plantenkunstvormen omvatten vormsnoei, bonsai, ikebana en leiband. Sierplanten hebben soms de loop van de geschiedenis veranderd, zoals bij tulpenmanie.

Planten vormen de basis van een toeristenindustrie van miljarden dollars per jaar, waaronder reizen naar arboretums, botanische tuinen, historische tuinen, nationale parken, tulpenfestivals, regenwouden, bossen met kleurrijke herfstbladeren en het National Cherry Blossom Festival. Venusvliegenvanger, gevoelige plant en opstandingsplant zijn voorbeelden van planten die als nieuwigheid worden verkocht.

iii. Wetenschappelijk en cultureel gebruik:

Boomringen zijn een belangrijke dateringsmethode in de archeologie en dienen als een record van vroegere klimaten. Biologisch fundamenteel onderzoek is vaak gedaan met planten, zoals de erwtenplanten die werden gebruikt om de genetische wetten van Gregor Mendel af te leiden. Ruimtestations of ruimtekolonies kunnen op een dag vertrouwen op planten voor levensonderhoud.

Planten worden gebruikt als nationale en staatsemblemen, waaronder staatsbomen en staatsbloemen. Oude bomen worden vereerd en velen zijn beroemd. Tal van wereldrecords zijn in het bezit van planten. Planten worden vaak gebruikt als gedenktekens, geschenken en om speciale gelegenheden zoals geboortes, sterfgevallen, bruiloften en feestdagen te markeren. Planten spelen een prominente rol in de mythologie, religie en literatuur.

Het gebied van etno-botanie bestudeert het gebruik van planten door inheemse culturen die helpen om bedreigde soorten te behouden en nieuwe geneeskrachtige planten te ontdekken. Tuinieren is de meest populaire vrijetijdsbesteding in de VS. Werken met planten of tuinbouwtherapie is gunstig voor de revalidatie van mensen met een handicap. Bepaalde planten bevatten psychotrope chemicaliën die worden gewonnen en ingenomen, waaronder tabak, cannabis (marihuana) en opium.

Opdracht # 7. Negatieve effecten van sommige planten:

Onkruid is een plant die groeit waar mensen ze niet willen hebben. Mensen hebben planten buiten hun oorspronkelijke verspreidingsgebied verspreid en sommige van deze geïntroduceerde planten worden invasief en beschadigen bestaande ecosystemen door inheemse soorten te verdringen. Invasieve planten veroorzaken jaarlijks miljarden dollars aan oogstverliezen door het verdringen van gewasplanten, ze verhogen de productiekosten en het gebruik van chemische middelen om ze te beheersen beïnvloedt het milieu.

Planten kunnen schade toebrengen aan mens en dier. Planten die stuifmeel produceren, veroorzaken allergische reacties bij mensen die last hebben van hooikoorts. Een grote verscheidenheid aan planten is giftig voor mens en/of dier. Verschillende planten veroorzaken bij aanraking huidirritaties, zoals gifsumak. Bepaalde planten bevatten psychotrope chemicaliën, die worden gewonnen en ingenomen of gerookt, waaronder tabak, cannabis (marihuana), cocaïne en opium.

Roken veroorzaakt schade aan de gezondheid of zelfs de dood, terwijl sommige drugs ook schadelijk of dodelijk kunnen zijn voor mensen. Zowel illegale als legale drugs afkomstig van planten kunnen negatieve effecten hebben op de economie en de productiviteit van werknemers en de kosten voor wetshandhaving beïnvloeden. Sommige planten veroorzaken allergische reacties bij mensen en dieren bij inname, terwijl andere planten voedselintoleranties veroorzaken die de gezondheid negatief beïnvloeden.


Waarom zijn er zoveel meer diersoorten dan planten?

Volgens Wikipedia zijn er (naar schatting) 7 miljoen soorten levende dieren, maar slechts ongeveer 320.000 soorten planten. Hoe komt het dat er zo'n groot verschil is?

Dieren kunnen en hebben veel meer moeten diversifiëren dan planten. Ik ga suggereren dat dieren te maken krijgen met zwaardere selectiedruk, zoals predatie en competitie. Planten voelen dezelfde druk, maar als er aan een plant wordt geknabbeld, kan hij vaak teruggroeien vanaf de wortels (afhankelijk van de soort), en als hij te maken krijgt met concurrentie kan hij zijn wortelstelsel bevorderen of gewoon zijn zaden vrijgeven - je snap mijn punt. Als een dier wordt geconfronteerd met predatie of concurrentie, moet het zich onmiddellijk aanpassen, en natuurlijke selectie zal de evolutie stimuleren om de beste aanpassing te bevorderen. Dit leidt tot diversiteit in miljoenen verschillende niches.

Een ander ding dat meteen in me opkwam, maar waar ik niet zo zeker van ben, is dat het koninkrijk Animalia een beetje meer open is over wat het binnenlaat - omdat het in zijn definitie losser is. Ik zeg dit vooral omdat planten worden gedefinieerd als in staat tot fotosynthese, wat een heleboel dingen uitschakelt. Bijvoorbeeld schimmels. Er zijn structurele verschillen tussen schimmels en planten, maar hun celstructuur is vergelijkbaar op een paar veranderingen na. Het belangrijkste verschil is het gebrek aan chlorofyl in schimmels, wat betekent dat er geen fotosynthese is. Als gevolg daarvan worden ze in hun eigen koninkrijk geduwd. Er zijn ongeveer 5,1 miljoen schimmels ontdekt, dus als die paar verschillen met planten zouden veranderen (of de plantendefinitie verbreed), zou het plantenrijk veel groter zijn.

Sorry voor het ronddwalen, ik vond het een interessante vraag! Ik ben niet 100% zeker van mijn suggestie, maar het was leuk om over na te denken.


Spreker Bio

Caitlin Conn

Caitlin Conn promoveerde in genetica aan de Universiteit van Georgia, waar ze onderzocht hoe de zaden van parasitaire planten nabijgelegen gastheren waarnemen. Na het voltooien van twee postdoctorale fellowships aan Spelman College en Emory University, begon ze haar eigen onderzoeksprogramma als assistent-professor aan Berry College in Rome, GA. Bij Berry, de Conn'8230 Verder lezen

Meer lezingen over plantenbiologie

Credits

Brittany Anderton (iBiology): Producent
Eric Kornblum (iBiology): Videograaf / Editor


Sommige planten parasiteren andere planten door de mycorrhiza-relaties te gebruiken om voedingsstoffen te stelen

Ik ben benieuwd! Kun je me meer vertellen over mycorrhiza-relaties?

Tja, wat wil je weten. Die relaties praat het mycelium met levende planten en wisselt voedingsstoffen uit. Vooral truffels zijn belangrijk voor gebieden die droogte krijgen. Naarmate deze vaker en ernstiger werden, geven de planten het mycelium suikers en het mycelium geeft water terug dat het creëert door dingen te ontbinden.

deze meme, behalve dat mijn vader me ook plantwetenschap uitlegt en we kijken allebei tegelijkertijd naar autismebrochures

Hoe vaak komen deze relaties voor? Zijn ze alleen tussen bepaalde soorten van elk, of zijn er schimmels die gewoon uit een of de meeste planten kunnen kiezen? Zeggen dat ze hebben geholpen om planten terrestrisch te maken, betekent dat het ook al heel lang aan de gang is. Denk je dat ze zich in de toekomst zullen vertakken naar andere soorten of zelfs koninkrijken?

Ze hebben al symbiotische relaties met bacteriën en dieren, alle dieren zijn meer discutabel. Zoals de gigantische honingzwammen die bomen parasiteren en weiden creëren. Die zijn parasitair en saprofytisch, niet mycorrhiza.

Wat betreft hoe vaak er veel soorten zijn die deze relaties hebben, zijn sommige kieskeuriger over de planten dan andere

Het is niet helemaal waar dat ze terrestrische planten toestonden. Maar veel van de steenkool in de wereld komt uit de tijd voordat schimmels dood organisch materiaal aten zoals ze nu doen


Virus remt immuunrespons van rupsen en planten

Het is algemeen bekend dat bepaalde wespen het immuunsysteem van hun rupsgastheren onderdrukken, zodat ze met succes hun jongen binnen die gastheren kunnen grootbrengen. Nu laten onderzoekers van Penn State zien dat wespen niet alleen het immuunsysteem van rupsen onderdrukken, maar ook de afweermechanismen van de planten die de rupsen voeden onderdrukken, wat ervoor zorgt dat de rupsen een geschikte omgeving blijven bieden voor de nakomelingen van de wespen.

Volgens Gary Felton, professor en hoofd entomologie, bevindt een type virus, een polydnavirus genaamd, zich in de eierstokken van de vrouwelijke wespen en is het, wanneer het wordt geïnjecteerd in rupsgastheren, verantwoordelijk voor het onderdrukken van zowel de rups-immuunrespons als het afweermechanisme van de plant .

"We ontdekten dat polydnavirussen niet alleen het immuunsysteem van de rupsen onderdrukken, maar ook de afweerreacties van de waardplant van de rupsen verzwakken," zei Felton. "Het polydnavirus onderdrukt glucose-oxidase in het speeksel van rupsen, wat normaal gesproken de afweer van planten oproept. Het op deze manier onderdrukken van de afweer van planten komt de wesp en het virus ten goede door de ontwikkeling en overleving van de wesp in de rups te verbeteren."

Het team - waaronder Ching-Wen Tan, doctoraalstudent entomologie - plaatste geparasiteerde en niet-geparasiteerde rupsen op tomatenplanten. Nadat de rupsen zich 10 uur lang met de planten hadden kunnen voeden, oogstten de onderzoekers de resterende bladeren en onderzochten ze op enzym- en genexpressie-activiteit geassocieerd met een afweerreactie.

"Met behulp van moleculaire en biochemische technieken ontdekten we dat geparasiteerde rupsen significant lagere enzymactiviteit en afweergenexpressie induceerden bij de tomatenplanten dan de niet-geparasiteerde rupsen," zei Tan. "We hebben ook vastgesteld dat het speeksel van de rups, dat door het polydnavirus in glucose-oxidase werd verminderd, verantwoordelijk was voor het induceren van deze lagere afweerreacties in de planten."

De resultaten verschijnen online in de Proceedings van de National Academy of Sciences.

Volgens Felton ondersteunen de resultaten van het team de bevindingen van een ander onderzoek door Feng Zhu van Wageningen Universiteit in Nederland en collega's die in hetzelfde nummer van PNAS verschenen.

"Die studie toont ook aan dat het polydnavirus van een parasitoïde-rupssysteem - een ander systeem dan het onze - een vergelijkbaar vermogen heeft om de immuniteit van waardplanten te beïnvloeden," zei Felton. "In de natuur wordt een aanzienlijk percentage van de rupsen geparasiteerd door wespen. Bovendien herbergen tienduizenden wespensoorten polydnavirussen. Als gevolg hiervan is er een groot potentieel dat onze resultaten en de resultaten van het Feng Zhu-team veel voorkomen bij veel plant-herbivoor interacties."

Tan voegt eraan toe dat de resultaten van de twee onderzoeken suggereren dat de interactie tussen planten en hun natuurlijke vijanden veel complexer is dan eerder werd gedacht.

"Onze studie toont de belangrijke rol aan die micro-organismen spelen in plant-insect interacties," zei ze. "Het vermogen van polydnavirussen, die minder dan een paar honderd genen bezitten, om wespen, rupsen en planten zo dramatisch te beïnvloeden, is opmerkelijk."

Het Penn State-team is van plan te onderzoeken of andere parasitaire wespen en virussen die een veel breder scala aan rupssoorten kunnen parasiteren, ook de afweer van planten in een vergelijkbare hoedanigheid kunnen onderdrukken.


Top plantkunde nieuws in 2020

Het was moeilijk om te kiezen uit de nieuwste uitvindingen in de botanie 2020. Hier proberen we het meest relevante botanie-onderzoek te presenteren dat in 2020 is gepresenteerd.

1. Enge aardappelorchidee ontdekt in Madagaskar [Groot-Brittannië, december 2020]

Er zijn meer dan 20.000 soorten orchideeën. Alleen de zonnebloemfamilie heeft er meer dan 24.000. De unieke, delicate vorm van orchideebloemen heeft meerdere bewonderaars aangetrokken. Toch bezitten niet alle orchideeën deze etherische kwaliteit.

Een tuinbotanicus van Kew, Johan Hermans, heeft op Madagaskar een zeer ongebruikelijke orchideeënsoort ontdekt:

  • De nieuwe plant werd vanwege zijn buikvormige bloemen beschouwd als lid van een groep aardappelorchideeën.
  • Het was moeilijk om de bloeiende plant te zien, aangezien de orchidee het grootste deel van zijn leven onder gevallen bladeren doorbrengt.
  • De bloem van de nieuw gevonden planeet is rond. Het lijkt op een dikke buik en sommige bloembladen vormen vormen die op tanden lijken.
  • Zowel de bloem als de steel zijn bruin gevlekt.
  • De orchidee had ook een geur die leek op een muskusroos die insecten, voornamelijk mieren, kan aantrekken.
  • Deze orchidee kan niet fotosynthese.
  • Om voedingsstoffen op te nemen vormt de orchidee een symbiose met schimmels.
  • Deze soort lijkt zeldzaam te zijn en groeit alleen in een specifiek gebied van Madagaskar.
  • De naam van de nieuwe orchidee is Gastrodia agnicellus.
Verwijzing: “De lelijkste orchidee ter wereld staat bovenaan Kew's 2020 nieuwe soortenlijst | Kew'8221. Geraadpleegd op 09 april 2021. Link.

2. Prachtige en unieke plant ontdekt in Hawai'8217i [VS, december 2020]

Hawai'8217i is een regio die bekend staat om zijn groene schoonheid. Hawaiiaanse bloemen zijn vooral beroemd, omdat veel lokale soorten endemisch zijn en nergens ter wereld te vinden zijn.

Vaak zijn bepaalde soorten beperkt tot slechts één eiland of zelfs maar één vulkaan. De prachtige planten van Hawai'8217i staan ​​op de rand van uitsterven door menselijke activiteit. Geïntroduceerde, niet-inheemse soorten zoals geiten en konijnen die kwetsbare planten eten, vormen ook een aanzienlijk gevaar.

Onlangs is er een nieuwe bloeiende plant gevonden op de hellingen van de berg Helu in Maui, Hawai’i:

  • De plant heeft grote groene bladeren en witte, gebogen bloemen.
  • De bloem werd ontdekt als onderdeel van het Plant Extinction Prevention Program in Maui, Hawai'8217i.
  • De bloem kreeg de naam Cyanea heluensis.
  • De soort behoort tot het geslacht Cyanea, lokale naam hahã.
  • Dit is de enige plant die bekend is van deze soort.
  • De bloem was bedekt met een speciale pasta die de groei bevordert en beschermt tegen het eten door geiten.
  • Een deel van de plant werd meegenomen om onder gecontroleerde omstandigheden te worden gekweekt.

Voorgestelde lezing:

Top 11 beroemde Hawaiiaanse vogels

3. Volwassen bomen groeien beter met een breed netwerk van schimmels [september 2020, Canada]

Dat schimmels en planten samenwerken is bekend. In deze symbiose voorzien planten de schimmels van suikers gemaakt door fotosynthese. Schimmels daarentegen helpen planten om waardevolle mineralen te krijgen die de planten anders niet kunnen bereiken.

Jonge zaailingen zijn voor de eerste groei afhankelijk van symbiose met schimmels. Bovendien zijn schimmels cruciaal voor het welzijn van de bossen. Ze vormen zogenaamde mycorrhiza-netwerken die bomen verbinden en zelfs noodlijdende bomen in de bosgemeenschap helpen ondersteunen.

Toch werd gedacht dat, hoewel schimmels communicatienetwerken tussen bomen vormen, ze de groei van volwassen bomen niet echt beïnvloeden.

Een recente studie uitgevoerd door Joseph Birch, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Alberta, heeft aangetoond dat deze opvatting verkeerd kan zijn. Het onderzoeksteam keek naar de 300 Douglas-sparren in British Columbia:

  • Ze hebben onderzocht welke soorten schimmels worden geassocieerd met de wortels van de boom.
  • De onderzoekers maten ook hoe uitgebreid het schimmelnetwerk in elke boom was.
  • De onderzoekers hebben ook gemeten hoeveel elke dennenboom in een jaar is gegroeid.
  • Er werd ontdekt dat de bomen met grote schimmelnetwerken ook beter groeien.
  • Als de boom was verbonden met twee verschillende schimmelsoorten, het zou zelfs beter kunnen groeien dan een boom met maar één soort schimmel “vrienden“.

Grote bomen zijn cruciaal voor het bos omdat ze invloed hebben op het leven van de hele gemeenschap. Daarom is het cruciaal voor bosbehoud om een ​​nieuwe factor te ontdekken die ervoor zorgt dat de bomen hoog kunnen groeien. De botanici zijn van plan om te kijken naar andere boomsoorten en de schimmels waarmee ze worden geassocieerd om te begrijpen hoe wijdverbreid deze invloed is van schimmels.


Animal Minds en dierlijke emoties

De mogelijkheid van bewuste ervaringen van emoties bij niet-menselijke dieren is veel minder onderzocht dan die van bewuste ervaringen in verband met het uitvoeren van complexe cognitieve taken. Er zijn echter geen grote cognitieve vermogens nodig om honger of pijn te voelen en het kan zijn dat het vermogen om emoties te voelen wijdverbreid is in het dierenrijk. Omdat planten verrassend geavanceerde 'keuze'- en 'besluitvormingsmechanismen' kunnen vertonen en toch willen we niet impliceren dat ze bewust zijn, moet het toekennen van emoties aan dieren met zorg gebeuren. Of een dier al dan niet anticiperende mechanismen bezit die verband houden met het leren van positieve en negatieve bekrachtiging, kan een leidraad zijn voor de vraag of het emoties heeft ontwikkeld.

De zoektocht naar dierlijk bewustzijn wordt vaak gezien als de zoektocht naar steeds hogere cognitieve vermogens bij dieren. De meeste bewustzijnstheorieën leggen dus de nadruk op intellectuele prestaties - het vermogen om abstracte concepten te vormen, bijvoorbeeld om taal te begrijpen en te gebruiken, of om vooruit te plannen en uit te werken wat te doen in nieuwe situaties. Om deze reden zijn de prestaties van dieren zoals Alex de papegaai (Pepperberg, 1999) en Kanzi de Bonobo (Savage-Rumbaugh en Lewin, 1994) enorm belangrijk.Maar hoewel deze prestaties indrukwekkend zijn, kan te veel nadruk op de cognitieve en intellectuele kant van het bewustzijn ertoe leiden dat we andere aspecten over het hoofd zien die even belangrijk zijn. Het kost niet veel intellectuele inspanning om pijn, angst of honger te ervaren. We kunnen ons bewust zijn van hoofdpijn of vliegangst zonder dat we de ervaring onder woorden kunnen brengen of erover kunnen redeneren. We kunnen onszelf in feite voorhouden dat vliegen een relatief veilige manier van reizen is - met andere woorden, we proberen een basisemotie te verdrijven met cognitief redeneren.

Zou het dan zo kunnen zijn dat onze zoektocht naar dierlijk bewustzijn vruchtbaar zou kunnen worden uitgebreid tot het rijk van de emoties en dus potentieel tot een veel breder scala aan dieren dan alleen degenen die buitengewoon slim zijn? Zou het niet zo kunnen zijn dat de bewuste ervaring van emoties in de evolutionaire tijd veel ouder is dan het vermogen om concepten te vormen en zeker dan dat om taal te gebruiken? Het doel van deze bijdrage is om te zien wat de studie van dierlijke emoties ons kan vertellen over het bewustzijn bij dieren.

Mijn eigen interesse in dierenemoties is ontstaan ​​uit het jarenlang werken aan dierenwelzijn, waarbij de vraag centraal staat of en onder welke omstandigheden dieren lijden, dat wil zeggen sterke of aanhoudende negatieve emoties ervaren. Dit zijn vragen van veel meer dan alleen theoretisch belang. Als dieren wel angst en pijn ervaren en als ze frustratie ervaren als gevolg van het niet kunnen uitvoeren van hun natuurlijke gedragspatronen, dan is dit juridisch en ethisch van belang en kan dit grote economische gevolgen hebben.

De echt belangrijke morele kwesties op het gebied van dierenwelzijn komen juist voort uit de overtuiging van veel mensen dat dieren bewuste emotionele ervaringen hebben. Een vroege voorstander van dit idee was Jeremy Bentham (1789), die de vaak geciteerde regels schreef: “De vraag is niet: kunnen ze redeneren? noch, kunnen ze praten, maar kunnen ze lijden?” En dergelijke opvattingen worden herhaald door recentere filosofen zoals Bernard Rollin. Het is dus heel belangrijk dat we een manier hebben om lijden te bestuderen - de onaangename emoties van dieren.

Er zijn in principe twee benaderingen die zijn aangenomen om dierlijke emoties te bestuderen: de functionele en de mechanistische. De functionele benadering betekent het onderzoeken van de rol van emoties in menselijk gedrag en vervolgens vragen of de functie hetzelfde is bij mensen en niet-mensen. In veel gevallen is het mogelijk om darwinistische ideeën toe te passen op emoties en te vragen hoe emoties (bij ons en bij andere soorten) bijdragen aan de fitheid van een organisme. Angst is bijvoorbeeld adaptief en dient om de conditie te vergroten, zowel door een dier te motiveren om zichzelf uit gevaar te verwijderen als door soortgelijke situaties in de toekomst te vermijden.

Een veelgebruikt raamwerk voor het bekijken van emoties in een functionele context is dat beschreven door Oatley en Jenkins (1998), die emoties zien als drie fasen: (i) waardering waarin sprake is van een bewuste of onbewuste evaluatie van een gebeurtenis als relevant voor een bepaald doel. Een emotie is positief wanneer dat doel naar voren wordt geschoven en negatief wanneer het wordt belemmerd (ii) actiebereidheid waarbij de emotie prioriteit geeft aan een of enkele soorten actie en er urgentie aan kan geven zodat het anderen kan onderbreken of wedijveren met anderen en (iii) fysiologische veranderingen, gezichtsuitdrukking en vervolgens gedragsactie. Het probleem met deze formulering is dat ze zo algemeen en niet-specifiek is dat ze bijna alle gedrag omvat, in die zin dat bijna alles wat mensen of andere dieren doen, zulke stadia zou moeten omvatten. Het bouwen van een robot om zich op een autonome en nuttige manier te gedragen, zou vrijwel zeker inhouden dat hij zijn omgeving als gunstig of schadelijk kan beoordelen, prioriteit kan geven aan één actie die nuttig zou zijn en vervolgens de actie kan uitvoeren. Erger nog, het lijkt zelfs van toepassing te zijn op planten die werken zonder zenuwstelsel en met de eenvoudigste mechanismen. Bijvoorbeeld de parasitaire plant Dodder (Cuscata europaea) lijkt te "kiezen" welke waardplanten worden geparasiteerd op basis van een eerste evaluatie van de voedingsstatus van een potentiële gastheer. Kelly (1992) bond stukjes Dodder-stengel op meidoornstruiken die ofwel extra voedingsstoffen hadden gekregen of waren uitgehongerd. De getransplanteerde groeiende scheuten hadden meer kans om op waardplanten met een hoge voedingsstatus (“accepteren”) te kronkelen en weg te groeien van gastheren van slechte kwaliteit (“afwijzen”) en deze acceptatie of afstoting vond plaats voordat er voedsel van de gastheer was genomen. Het was dus gebaseerd op een tot nu toe onbekende evaluatie door de parasiet van de potentiële voedselwaarde van de gastheer en binnen drie uur konden de groeipunten ofwel in een rechte hoek van een afgewezen stengel groeien of rond een stengel worden opgerold die het uiteindelijk zou voeden . Door de tijdschaal (uren in plaats van minuten) en het mechanisme (groei in plaats van gedrag) te veranderen, hebben we een organisme dat waardering, actiebereidheid en actie laat zien - de veronderstelde functies van emotie zonder dat er een zenuwstelsel nodig is. Dit suggereert dat alleen emoties op een nogal vage functionele manier definiëren van wat ze in ons doen en dan vragen of er bewijs is van vergelijkbare functies bij niet-menselijke dieren, niet erg vruchtbaar zal zijn. We moeten nader bekijken hoe de functies worden uitgevoerd.

De tweede mogelijke benadering van de studie van dierlijke emoties is daarom om te kijken naar de mechanismen die ten grondslag liggen aan emoties en om te zien of ze vergelijkbaar zijn bij onszelf en bij andere soorten. Kunnen we kijken naar wat er zowel fysiologisch als gedragsmatig verandert als we ons gelukkig, verdrietig, enz. voelen en zien of soortgelijke veranderingen plaatsvinden bij niet-menselijke dieren?

Bij de mens zijn er drie systemen die ten grondslag liggen aan emoties (bijv. Oatley en Jenkins, 1998). Dit zijn (i) de cognitieve/verbale. Mensen kunnen rapporteren over wat ze voelen en dit is inderdaad een van de belangrijkste manieren om te weten wat andere mensen voelen. (ii) autonoom. Deze omvatten veranderingen in hartslag, temperatuur en hormoonspiegels wanneer we emoties ervaren (iii) gedrag / expressief. Verschillende emoties leiden tot ander gedrag en verschillende gezichtsuitdrukkingen.

Hoewel we (i) natuurlijk niet kunnen gebruiken voor niet-menselijke soorten, omdat ze ons niet kunnen vertellen wat ze voelen, is het misschien mogelijk om overeenkomsten in (ii) en (iii) te gebruiken om ons te vertellen welke emoties ze kunnen hebben. Helaas zijn er problemen omdat de drie emotionele systemen niet noodzakelijk met elkaar correleren, zelfs niet bij mensen. Soms treden er bijvoorbeeld sterke subjectieve emoties op zonder duidelijke autonome veranderingen, zoals wanneer iemand een snelle omschakeling van opwinding naar angst ervaart in een achtbaan. Dit betekent niet dat de verandering in emotionele ervaring geen fysiologische basis heeft. Het betekent alleen dat het waarschijnlijk te wijten is aan een subtiele verandering in de hersentoestand in plaats van de voor de hand liggende autonome veranderingen die de meeste fysiologische methoden oppikken. Op andere momenten komt de emotie die we ervaren en rapporteren overeen met verschillende soorten autonome verandering of kan worden aangetoond dat één soort autonome verandering, zoals hartslag, gepaard gaat met zeer verschillende emoties (Wagner, 1989 Frijda, 1986 Cacioppo et al., 1993).

Dit gebrek aan correlatie is in feite niet erg verrassend. Veel van de fysiologische veranderingen die in ons lichaam optreden wanneer we verschillende emoties voelen, houden verband met de acties die we waarschijnlijk zullen ondernemen, zoals hardlopen. Omdat rennen plaatsvindt wanneer we bang zijn en wegrennen of opgewonden zijn en rennen naar (najagen van) iets dat we willen, zijn dezelfde fysiologische voorbereidingen geschikt voor beide situaties en dus voor een scala aan emoties.

Een andere reden waarom de verschillende emotionele systemen kunnen uiteenlopen, is dat we 'meerdere routes naar actie' hebben, met andere woorden, dezelfde acties kunnen worden ingegeven door instructies vanuit verschillende delen van de hersenen (Rolls, 1999). Een voor de hand liggend voorbeeld is ademhalen. Meestal zijn we ons niet bewust van het inademen - het gebeurt automatisch. Maar als we verdrinken of door een arts wordt verteld diep adem te halen, verschuift de controle naar een bewuste route. Het bestaan ​​van meerdere routes naar actie maakt de vergelijking met andere soorten bijzonder moeilijk, omdat niet-mensen hetzelfde gedrag kunnen vertonen als wij, maar het kunnen laten beheersen door een pad dat, in onszelf, slechts een van de mogelijke routes is die we kunnen gebruiken. Het feit dat we, wanneer de gelegenheid daarom vraagt, ons bewust kunnen worden van wat we doen, betekent daarom niet noodzakelijkerwijs dat andere soorten allemaal dezelfde circuits hebben als wij. We hebben misschien een extra bewuste verbale route ontwikkeld die daarin ontbreekt. De evolutie van de hersenen van gewervelde dieren heeft er vaak toe geleid dat bestaande paden met nieuwe worden overlappen in plaats van bestaande te elimineren (Panksepp, 1998).

Maar als noch overeenkomsten in functie, noch overeenkomsten in mechanisme tussen mensen en niet-mensen betrouwbaar kunnen worden gebruikt om ons te vertellen over emoties bij andere soorten, wat kunnen we dan doen? Wat nodig is, is een combinatie van functionele en mechanistische benaderingen die aanzienlijk specifieker is dan de zeer algemene benaderingen die ik tot nu toe heb geschetst. Alleen door de zeer specifieke mechanismen te begrijpen die verband houden met emoties in onszelf, kunnen we hopen te weten waar we bij andere soorten naar moeten zoeken. Zoals we al hebben gezien, omvatten we door te algemeen te zijn (emoties worden geassocieerd met beoordeling en bereidheid tot actie), planten en organismen en machines die werken op de allereenvoudigste mechanismen. En door te verwachten dat emoties worden weerspiegeld in voor de hand liggende autonome maatregelen (zoals hormonale toestand en hartslag), zijn we niet in staat om de subtiliteiten van emoties te onderscheiden, zelfs niet bij onszelf.

Laten we beginnen met een meer specifiek evolutionair argument. Dieren zijn in staat om op verschillende manieren te reageren op uitdagingen voor hun gezondheid en welzijn en de mechanismen die ze gebruiken kunnen worden onderverdeeld in die welke schade aan de conditie van het organisme herstellen wanneer er al schade is opgetreden en die welke het organisme in staat stellen te anticiperen op waarschijnlijke schade en onderneem actie zodat de schade helemaal niet optreedt. Het vermogen om infecties met het immuunsysteem te bestrijden en wonden te genezen zijn voorbeelden van herstelmechanismen, terwijl het meeste gedrag (drinken voordat uitdroging optreedt, verstoppen voordat een roofdier verschijnt) in de categorie van anticipatie en preventieve actie valt. In feite kunnen we de evolutie van cognitieve vermogens bij dieren zien als de evolutie van steeds geavanceerdere anticipatiemechanismen, die steeds verder teruggaan in de tijd, weg van het gevaar zelf, totdat we in onszelf vele jaren een ziektekostenverzekering kunnen afsluiten voordat er schade is aangericht.

Het belangrijke punt van deze anticiperende mechanismen is echter dat veel ervan zeer effectief kunnen zijn zonder dat het organisme op enige manier bewust is. Waar een aspect van de omgeving zeer voorspelbaar is (zoals de zon die elke dag opkomt), kan zeer nauwkeurig worden geanticipeerd door endogene ritmes of door eenvoudige bewegingen en belastingen. Het vermogen van Dodder-planten om te anticiperen welke gastheren waarschijnlijk het meeste voedsel zullen opleveren voordat ze investeren in het oprollen en groeien die nodig zijn om voedingsstoffen te extraheren, is een heel goed voorbeeld van een eenvoudig anticiperend mechanisme en zou moeten dienen als een objectieve les over de gevaren van het gebruik van woorden als 'keuze' of 'beoordeling' om gelijkenis te impliceren met de mechanismen die we zelf gebruiken. Om dit punt te benadrukken, moeten we even voorzichtig zijn met de conclusies die we trekken uit keuzetests bij dieren, zoals die welke aantonen dat kippen de ene soort vloer boven de andere verkiezen (Hughes en Black, 1973) of zullen "werken" (knijpen door gaten of zware gewichten duwen) om iets te bereiken dat ze leuk vinden. Zelfs planten zullen door beton duwen om bij licht en lucht te komen, dus zowel eenvoudige keuzetests als die waarbij fysieke obstakels zijn om dieren te laten krijgen wat ze 'willen', kunnen niets anders zijn dan de werking van dieren die door natuurlijke selectie worden ontwikkeld om te reageren op bepaalde soorten prikkels en om te blijven reageren, zelfs als er obstakels zijn. Ondanks enkele van de beweringen die zijn gedaan (bijv. Dawkins, 1990), betekent volharding bij fysieke problemen niet dat dieren dezelfde emoties ervaren als wanneer we harder moeten werken om te krijgen wat we willen.

Maar sommige dieren, waaronder wijzelf, hebben anticiperende mechanismen ontwikkeld die heel anders zijn dan alles wat we in planten aantreffen, anticiperende mechanismen die niet kunnen worden verklaard door eenvoudige tropismen en belastingen, anticiperende mechanismen die emoties kunnen vereisen. De sleutel is versterkingsleren of het vermogen om gedrag te veranderen als gevolg van ervaring, zodat gedrag wordt gecontroleerd door volledig willekeurige stimuli, heel anders dan alles wat natuurlijke selectie in het organisme zou kunnen hebben ingebouwd. Ik heb het hier niet over zomaar een verandering die kan optreden als gevolg van ervaring. Het immuunsysteem verandert als gevolg van ervaring met bepaalde pathogenen, maar dit kan worden gedaan door een voorgeprogrammeerde (zij het zeer geavanceerde) reactie. Het is niet nodig om "emoties" op te roepen in de manier waarop ons immuunsysteem verandert als gevolg van hun ervaringen met verschillende ziekten. Evenzo, als een organisme (plant of dier) gewend is aan of zijn reactie verandert als gevolg van herhaalde ervaringen, is er geen reden om aan te nemen dat het emoties heeft, omdat receptoren op voorspelbare manieren kunnen worden gekoppeld (hard-wired) aan reactiemechanismen.

Maar waar een dier leert een willekeurige reactie uit te voeren om een ​​stimulus te naderen of te vermijden, kan natuurlijke selectie geen verbindingen leggen tussen receptor- en reactiemechanismen of eenvoudige regels ontwikkelen voor hoe reacties zouden moeten veranderen als gevolg van ervaring (Rolls, 1999). Stel bijvoorbeeld dat een rat leert dat draaien in een cirkel naar rechts hem voedsel geeft en draaien in een cirkel naar links hem een ​​elektrische schok geeft en dan, wanneer de onderzoeker de regels van het experiment verandert, leert hij naar links te gaan om voedsel en recht om een ​​schok te voorkomen. Natuurlijke selectie had niet kunnen leiden tot de evolutie van ratten die dit met eenvoudige regels konden doen. Vastbedrading of aangeboren vooroordelen konden geen verklaring geven voor de volledig willekeurige reactie (draaien of iets anders dat de irritante mens bedacht) noch voor het vermogen van het dier om te veranderen en iets anders te doen.

De enige manier waarop de rat zo'n prestatie zou kunnen bereiken, zou zijn door een beloning-strafsysteem te hebben waarmee hij elke actie die hij vond, kon associëren om hem "beter" of "slechter te voelen" en dergelijke acties in de toekomst te herhalen of te vermijden ( Rollen, 1999). Specifieke regels (zoals altijd rechts afslaan of altijd naar rode stimuli draaien) zouden veel minder effectief zijn dan meer algemene regels (herhalen wat leidt tot een beter gevoel of plezier). Algemene emotionele toestanden van plezier en lijden zouden dieren in staat stellen veel meer gedragsstrategieën te gebruiken om hun fitheid te vergroten dan specifieke stimulus-respons-koppelingen. Het punt is echter dat een dier zonder emoties om het te sturen niet zou kunnen weten of een gedrag dat nog nooit eerder door een van zijn voorouders is uitgevoerd, moet worden herhaald of niet. Door de gevolgen van zijn gedrag in de gaten te houden door te bepalen of het leidt tot "plezier" of "lijden", kan het een complexe reeks van vrij willekeurige reacties opbouwen. Het kan bijvoorbeeld leren dat het indrukken van een hendel leidt tot het verschijnen van een gestreepte doos die voedsel bevat. Door de gestreepte doos "aangenaam" te vinden omdat deze geassocieerd is met voedsel en door te leren de hendel in te drukken om dit plezier te krijgen, leert de rat voedsel te verkrijgen via een route die niet openstaat voor een dier dat volledig voorgeprogrammeerd is in zijn reacties. Emoties zijn daarom nodig om het leren te versterken.

Daarmee zijn we de cirkel rond. Als het alleen dieren zijn die slim genoeg zijn om bepaalde cognitieve taken onder de knie te krijgen (de taken die verband houden met versterkend leren) die emoties hebben, dan is het schijnbare onderscheid tussen cognitie en emoties een illusie. Alleen bepaalde soorten taken vereisen emoties. Anderen, waaronder die welke door planten worden bereikt, doen dat niet. Dit geeft ons in ieder geval een manier om planten uit te sluiten van onze discussie over bewustzijn en geeft ons een manier om onderscheid te maken tussen organismen die waarschijnlijk emoties hebben en organismen die dat waarschijnlijk niet hebben. We kunnen op zijn minst experimenten doen om erachter te komen of een bepaald dier (bijvoorbeeld een insect) wel of niet het vermogen heeft om willekeurig te leren.

Maar lost dit echt het probleem van de verbinding tussen emotie en bewustzijn op? Natuurlijk niet en ik moet toegeven dat ik tot dusver een onderscheid heb gemaakt dat van groot belang is. Ik maak me schuldig aan het gebruik van het woord 'emotie' in twee totaal verschillende betekenissen die nu duidelijk moeten worden onderscheiden (Dawkins, 1998). De eerste betekenis waarin we het woord 'emotie' zouden kunnen gebruiken, is om te verwijzen naar strikt waarneembare fysiologische en gedragsveranderingen die optreden onder bepaalde omstandigheden, zoals het verschijnen van een roofdier. Maar we kunnen het ook in een tweede betekenis gebruiken om te verwijzen naar de subjectieve bewuste ervaring (angst) waarvan we weten dat we die ervaren onder gevaarlijke omstandigheden.

Het probleem met het woord 'emotie' is dat het ons verleidt om van de ene betekenis naar de andere te glippen, vaak zonder te beseffen dat we dat hebben gedaan. We beginnen te beschrijven wat we kunnen waarnemen: het gedrag en de fysiologie van de dieren of mensen. Ik heb inderdaad een verklaring gegeven waarom emotionele toestanden kunnen zijn geëvolueerd, met gedragscriteria om te beslissen of ze bij een bepaalde soort kunnen bestaan. Ik plaats voorzichtig schrikaanhalingen rond woorden als "plezier" en "lijden" bij het beschrijven van positieve en negatieve emotionele toestanden. Maar het probleem is dat de vraag of bewuste ervaringen zoals we die kennen deze toestanden bij andere soorten vergezellen, een totaal andere vraag is. Gezien de dubbelzinnige aard van het woord "emotie", is het misschien niet duidelijk dat het een aparte vraag is, omdat het zo gemakkelijk te geloven is dat als we eenmaal een schaal van positieve naar negatieve bekrachtigers hebben gepostuleerd, dat wil zeggen, we een gemeenschappelijke valuta waarin verschillende stimuli kunnen worden geëvalueerd tot hoe positief of negatief ze zijn op deze emotionele schaal, dan hebben we ook de bewuste ervaring van pan en plezier die we allemaal kennen vanuit ons menselijk perspectief. Maar dit zou een fout zijn. Het is heel goed mogelijk (logisch) voor dieren om zonder positieve of negatieve emotionele toestanden te hebben voelen als iets. Met andere woorden, prikkels kunnen als negatief worden beoordeeld, maar ze hoeven niet per se pijn te doen.

Strikt genomen ontgaat het bewustzijn ons daarom nog steeds. Het is mijn persoonlijke mening dat emotionele toestanden die zijn gedefinieerd op de manier die ik heb beschreven (met behulp van versterkingswaarde) een subjectieve ervaring impliceren - een bewust bewustzijn van plezier en pijn dat niet zo heel anders is dan de onze. Maar dat moet worden genomen voor wat het is: een persoonlijke verklaring van waar ik sta, niet een mening die op empirische feiten kan worden gebaseerd.Het is net zo geldig (en net zo open voor uitdaging) als de meer algemeen aanvaarde overtuigingen dat het bewustzijn 'in gang schiet' met het vermogen om een ​​abstract concept te vormen, vooruit te plannen of een taal te gebruiken (Rosenthal, 1993 Dennett, 1996).

Als bewustzijn echter wordt geassocieerd met versterkend leren en de eerste bewuste ervaringen die op deze planeet plaatsvonden de basis waren van pijn en plezier, lang voordat er concepten werden bedacht of plannen voor de toekomst werden gemaakt, dan heeft dit wel implicaties voor de manier waarop we andere soorten zien. Het impliceert dat emotioneel bewustzijn evolutionair zeer oud is en mogelijk zeer wijdverbreid in het dierenrijk. Zoals Damasio (1999) en Rolls (1999) onlangs hebben benadrukt, verdient emotie veel meer aandacht dan het tot nu toe heeft gehad.

Van het Symposium Dierenbewustzijn: historische, theoretische en empirische perspectieven gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de Society for Integrative and Comparative Biology, 6-10 januari 1999 in Denver, Colorado.


Inhoud

Beheersing van plantenziekten is cruciaal voor de betrouwbare productie van voedsel en levert aanzienlijke problemen op bij het landbouwgebruik van land, water, brandstof en andere inputs. Planten in zowel natuurlijke als gecultiveerde populaties zijn inherent resistentie tegen ziekten, maar er zijn talloze voorbeelden van verwoestende effecten van plantenziekten, zoals de Grote Hongersnood van Ierland en de kastanjeziekte, evenals terugkerende ernstige plantenziekten zoals rijstexplosie, sojacysteaaltje en citrusvruchten. kanker.

Voor de meeste gewassen is de ziektebestrijding echter redelijk succesvol. Ziektebestrijding wordt bereikt door het gebruik van planten die zijn gekweekt voor een goede resistentie tegen veel ziekten, en door benaderingen van plantenteelt zoals vruchtwisseling, gebruik van pathogeenvrij zaad, geschikte plantdatum en plantdichtheid, controle van veldvocht en pesticiden gebruik maken van. Voortdurende vooruitgang in de wetenschap van plantenpathologie is nodig om de ziektebestrijding te verbeteren en om gelijke tred te houden met veranderingen in ziektedruk die worden veroorzaakt door de voortdurende evolutie en verplaatsing van plantpathogenen en door veranderingen in landbouwpraktijken.

Plantenziekten veroorzaken wereldwijd grote economische verliezen voor boeren. In grote regio's en veel gewassoorten wordt geschat dat ziekten de plantopbrengsten doorgaans elk jaar met 10% verminderen in meer ontwikkelde omgevingen, maar het opbrengstverlies door ziekten is vaak meer dan 20% in minder ontwikkelde omgevingen. De Voedsel- en Landbouworganisatie schat dat plagen en ziekten verantwoordelijk zijn voor ongeveer 25% van het oogstverlies. Om dit op te lossen zijn nieuwe methoden nodig om ziekten en plagen vroegtijdig op te sporen, zoals nieuwe sensoren die plantengeuren en spectroscopie detecteren en biofotonica die de plantgezondheid en het metabolisme kunnen diagnosticeren. [2]

In de meeste pathosystemen is virulentie afhankelijk van hydrolasen - en de bredere klasse van celwandafbrekende eiwitten - die de celwand afbreken. De overgrote meerderheid van CWDP's wordt geproduceerd door pathogenen en is gericht op pectine (bijvoorbeeld pectinesterase, pectaatlyase en pectinasen). Voor microben zijn de celwandpolysachariden zelf een voedselbron, maar meestal slechts een barrière die moet worden overwonnen.

Veel ziekteverwekkers groeien ook opportunistisch wanneer de gastheer zijn eigen celwanden afbreekt, meestal tijdens het rijpen van fruit. [3]

Schimmels Bewerken

De meeste fytopathogene schimmels behoren tot de Ascomyceten en de Basidiomyceten. De schimmels planten zich zowel seksueel als ongeslachtelijk voort via de productie van sporen en andere structuren. Sporen kunnen over lange afstanden worden verspreid door de lucht of het water, of ze kunnen in de bodem worden verspreid. Veel bodembewonende schimmels zijn in staat saprotrofisch te leven en voeren het deel van hun levenscyclus in de bodem uit. Dit zijn facultatieve saprotrofen. Schimmelziekten kunnen worden bestreden door het gebruik van fungiciden en andere landbouwpraktijken. Er ontstaan ​​echter vaak nieuwe rassen van schimmels die resistent zijn tegen verschillende fungiciden. Biotrofe schimmelpathogenen koloniseren levend plantenweefsel en halen voedingsstoffen uit levende gastheercellen. Necrotrofe schimmelpathogenen infecteren en doden gastheerweefsel en halen voedingsstoffen uit de dode gastheercellen. Significante schimmelziekteverwekkers bij planten zijn onder meer: ​​[ citaat nodig ]

Ascomyceten Bewerken

  • Fusarium spp. (Fusarium verwelkingsziekte)
  • Thielaviopsis spp. (kankerrot, zwarte wortelrot, Thielaviopsis wortelrot)
  • Verticillium spp.
  • Magnaporthe grisea (rijst explosie)
  • Sclerotinia sclerotiorum (katoenrot)

Basidiomycetes Bewerken

  • Ustilago spp. (smuts) smut van gerst
  • Rhizoctonia spp.
  • Phakospora pachyrhizi (soja roest)
  • Puccinia spp. (ernstige roest van granen en grassen)
  • Armillaria spp. (honingzwamsoorten, virulente ziekteverwekkers van bomen)

Schimmelachtige organismen

Oomycetes Bewerken

De oomyceten zijn schimmelachtige organismen. [4] Ze omvatten enkele van de meest destructieve plantenpathogenen, waaronder het geslacht Phytophthora, waaronder de veroorzakers van aardappelziekte [4] en plotselinge eikensterfte. [5] [6] Bepaalde soorten oomyceten zijn verantwoordelijk voor wortelrot.

Ondanks dat ze niet nauw verwant zijn aan de schimmels, hebben de oomyceten vergelijkbare infectiestrategieën ontwikkeld. Oomyceten zijn in staat om effector-eiwitten te gebruiken om de afweer van een plant tijdens het infectieproces uit te schakelen. [7] Plantenpathologen groeperen ze gewoonlijk met schimmelpathogenen.

Significante oomycete plantpathogenen zijn onder meer:

Phytomyxea Bewerken

Sommige slijmzwammen in Phytomyxea veroorzaken belangrijke ziekten, waaronder knolwortel bij kool en verwanten en poederschurft bij aardappelen. Deze worden veroorzaakt door soorten Plasmodiophora en Spongospora, respectievelijk.

Bacteriën Bewerken

De meeste bacteriën die met planten worden geassocieerd, zijn eigenlijk saprotroof en brengen de plant zelf geen schade toe. Een klein aantal, ongeveer 100 bekende soorten, kan echter ziekte veroorzaken. [8] Bacteriële ziekten komen veel vaker voor in subtropische en tropische gebieden van de wereld.

De meeste plantpathogene bacteriën zijn staafvormig (bacillen). Om de plant te kunnen koloniseren hebben ze specifieke pathogeniteitsfactoren. Er zijn vijf hoofdtypen bacteriële pathogeniteitsfactoren bekend: gebruik van celwandafbrekende enzymen, toxines, effectoreiwitten, fytohormonen en exopolysacchariden.

Ziekteverwekkers zoals Erwinia soorten gebruiken celwandafbrekende enzymen om zachtrot te veroorzaken. Agrobacterium soorten veranderen het niveau van auxines om tumoren te veroorzaken met fytohormonen. Exopolysacchariden worden geproduceerd door bacteriën en blokkeren xyleemvaten, wat vaak leidt tot de dood van de plant.

Bacteriën regelen de productie van pathogeniteitsfactoren via quorum sensing.

Belangrijke bacteriële plantpathogenen:

Fytoplasma's en spiroplasma's

fytoplasma en Spiroplasma zijn geslachten van bacteriën die celwanden missen en zijn verwant aan de mycoplasma's, die menselijke pathogenen zijn. Samen worden ze de mollicuten genoemd. Ze hebben ook de neiging om kleinere genomen te hebben dan de meeste andere bacteriën. Ze worden normaal gesproken overgedragen door sapzuigende insecten en worden overgebracht naar het floëem van de plant waar het zich voortplant.

Virussen, viroïden en virusachtige organismen Bewerken

Er zijn veel soorten plantenvirussen en sommige zijn zelfs asymptomatisch. Onder normale omstandigheden veroorzaken plantenvirussen alleen een verlies aan gewasopbrengst. Daarom is het economisch niet haalbaar om te proberen ze te bestrijden, behalve wanneer ze meerjarige soorten infecteren, zoals fruitbomen.

De meeste plantenvirussen hebben kleine, enkelstrengs RNA-genomen. Sommige plantenvirussen hebben echter ook dubbelstrengs RNA of enkel- of dubbelstrengs DNA-genomen. Deze genomen kunnen coderen voor slechts drie of vier eiwitten: een replicase, een manteleiwit, een bewegingseiwit om cel-tot-cel-beweging door plasmodesmata mogelijk te maken, en soms een eiwit dat overdracht door een vector mogelijk maakt. Plantenvirussen kunnen meerdere eiwitten hebben en veel verschillende moleculaire translatiemethoden gebruiken.

Plantenvirussen worden over het algemeen van plant op plant overgedragen door een vector, maar mechanische en zaadoverdracht komen ook voor. Vectoroverdracht vindt vaak plaats door een insect (bijvoorbeeld bladluizen), maar van sommige schimmels, nematoden en protozoa is aangetoond dat ze virale vectoren zijn. In veel gevallen zijn het insect en virus specifiek voor virusoverdracht, zoals de bietensprinkhaan die het krultopvirus overbrengt dat ziekte veroorzaakt in verschillende gewassen. [11] Een voorbeeld is de mozaïekziekte van tabak waarbij bladeren kleiner worden en het chlorofyl van de bladeren wordt vernietigd. Een ander voorbeeld is Bunchy top of banana, waarbij de plant verkleind is en de bovenste bladeren een strakke rozet vormen.

Nematoden Bewerken

Nematoden zijn kleine, meercellige wormachtige dieren. Velen leven vrij in de grond, maar er zijn enkele soorten die plantenwortels parasiteren. Ze vormen een probleem in tropische en subtropische gebieden van de wereld, waar ze gewassen kunnen infecteren. Aardappelcysteaaltjes (Globodera pallida en G. rostochiensis) worden op grote schaal verspreid in Europa en Noord- en Zuid-Amerika en veroorzaken elk jaar $ 300 miljoen aan schade in Europa. Wortelknobbelaaltjes hebben een vrij groot gastheerbereik, ze parasiteren op het wortelstelsel van planten en hebben dus een directe invloed op de opname van water en voedingsstoffen die nodig zijn voor normale plantengroei en reproductie, [12] terwijl cysteaaltjes de neiging hebben om slechts enkele soorten te infecteren. Nematoden kunnen radicale veranderingen in wortelcellen veroorzaken om hun levensstijl te vergemakkelijken.

Protozoa en algen

Er zijn enkele voorbeelden van plantenziekten veroorzaakt door protozoa (bijv. Phytomonas, een kinetoplastide). [13] Ze worden overgedragen als duurzame zoösporen die mogelijk jarenlang in rusttoestand in de bodem kunnen overleven. Verder kunnen ze plantenvirussen overbrengen. Wanneer de beweeglijke zoösporen in contact komen met een wortelhaar, produceren ze een plasmodium dat de wortels binnendringt.

Sommige kleurloze parasitaire algen (bijv. Cephaleuros) veroorzaken ook plantenziekten. [ citaat nodig ]

Parasitaire planten Bewerken

Parasitaire planten zoals bremraap, maretak en dodder zijn opgenomen in de studie van fytopathologie. Dodder kan bijvoorbeeld een kanaal zijn voor de overdracht van virussen of virusachtige middelen van een waardplant naar een plant die typisch geen gastheer is, of voor een middel dat niet via een ent overdraagbaar is.

  • Celwandafbrekende enzymen: Deze worden gebruikt om de plantencelwand af te breken om de voedingsstoffen binnenin vrij te maken.
  • gifstoffen: Deze kunnen niet-gastheerspecifiek zijn, die alle planten beschadigen, of gastheerspecifiek, die alleen schade veroorzaken aan een waardplant.
  • effector eiwitten: Deze kunnen worden uitgescheiden in de extracellulaire omgeving of direct in de gastheercel, vaak via het Type drie secretiesysteem. Van sommige effectoren is bekend dat ze de afweerprocessen van de gastheer onderdrukken. Dit kan zijn: het verminderen van de interne signaalmechanismen van de plant of het verminderen van de productie van fytochemicaliën. [14] Bacteriën, schimmels en oomyceten staan ​​bekend om deze functie. [4][15]
  • sporen: Sporen van fytopathogene schimmels kunnen een bron van infectie zijn op waardplanten. Sporen hechten zich eerst aan de cuticulaire laag op bladeren en stengels van waardplant. Om dit te laten gebeuren, moet de infectieuze spore worden getransporteerd van de bron van de ziekteverwekker, dit gebeurt via wind, water en vectoren zoals insecten en mensen. Wanneer gunstige omstandigheden aanwezig zijn, zal de spore een gemodificeerde hyfen produceren die een kiembuis wordt genoemd. Deze kiembuis vormt later een uitstulping, een appressorium genaamd, die gemelaniseerde celwanden vormt om tugourdruk op te bouwen. Zodra er voldoende turgordruk is opgebouwd, oefent het appressorium druk uit op de cuticulaire laag in de vorm van een geharde penetratiepin. Dit proces wordt ook ondersteund door de afscheiding van celwandafbrekende enzymen uit het appressorium. Zodra de penetratiepin het gastheerweefsel binnengaat, ontwikkelt het een gespecialiseerde hyfen die een haustorium wordt genoemd. Op basis van de levenscyclus van de pathogenen kan dit haustorium naburige cellen intracellulair binnendringen en voeden of intercellulair in een gastheer voorkomen. [16]

Sommige abiotische aandoeningen kunnen worden verward met door pathogenen veroorzaakte aandoeningen. Abiotische oorzaken zijn onder meer natuurlijke processen zoals droogte, vorst, sneeuw- en hageloverstromingen en slechte afvoer nutriëntentekorten afzetting van minerale zouten zoals natriumchloride en gips windverbranding en breuk door stormen en bosbranden. Soortgelijke aandoeningen (meestal geclassificeerd als abiotisch) kunnen worden veroorzaakt door menselijk ingrijpen, resulterend in bodemverdichting, vervuiling van lucht en bodem, verzilting veroorzaakt door irrigatie en strooizout, overmatige toepassing van herbiciden, onhandige behandeling (bijv. grasmaaierschade aan bomen), en vandalisme. [ citaat nodig ]

Epidemiologie: De studie van factoren die de uitbraak en verspreiding van infectieziekten beïnvloeden. [17]

Een ziektetetraëder (ziektepiramide) vangt het beste de elementen die betrokken zijn bij plantenziekten. Deze piramide gebruikt de ziektedriehoek als basis, bestaande uit elementen als: gastheer, ziekteverwekker en omgeving. Naast deze drie elementen voegen mens en tijd de overige elementen toe om een ​​ziekte-tetraëder te creëren.

Geschiedenis: Plantenziekte-epidemieën die historisch bekend zijn op basis van enorme verliezen:

- Kastanjeziekte in Noord-Amerika [20]

Factoren die van invloed zijn op epidemieën:

Gastheer: resistentie- of gevoeligheidsniveau, leeftijd en genetica.

Pathogeen: hoeveelheid inoculum, genetica en type reproductie

Plantziekteresistentie is het vermogen van een plant om infecties door plantpathogenen te voorkomen en te beëindigen.

Structuren die planten helpen ziektes te voorkomen zijn: cuticulaire laag, celwanden en huidmondjes die de cellen beschermen. Deze fungeren als een barrière om te voorkomen dat ziekteverwekkers de plantgastheer binnendringen.

Zodra ziekten deze barrières hebben overwonnen, initiëren plantenreceptoren signaalroutes om moleculen te creëren die concurreren met de vreemde moleculen. Deze routes worden beïnvloed en getriggerd door genen in de waardplant en zijn vatbaar voor manipulatie door genetische veredeling om variëteiten van planten te creëren die resistent zijn tegen destructieve pathogenen. [21]

Binnenlandse quarantaine Bewerken

Een ziek stukje vegetatie of individuele planten kan worden geïsoleerd van andere, gezonde groei. Monsters kunnen worden vernietigd of verplaatst naar een kas voor behandeling of studie.

Haven- en grensinspectie en quarantaine Bewerken

Een andere optie is om de introductie van schadelijke niet-inheemse organismen te voorkomen door alle menselijke handel en activiteiten te beheersen (bijvoorbeeld de Australische Quarantaine- en Inspectiedienst), hoewel wetgeving en handhaving cruciaal zijn om blijvende effectiviteit te garanderen. Het huidige volume van de wereldhandel biedt - en zal blijven bieden - ongekende mogelijkheden voor de introductie van plantenplagen. [McC 1] In de Verenigde Staten, zelfs om beter te worden schatting van het aantal van dergelijke introducties, en dus de noodzaak om quarantaine en inspectie in havens en grenzen op te leggen, zou een aanzienlijke toename van inspecties vereisen. [McC 2] In Australië heeft een gelijkaardig gebrek aan begrip een andere oorsprong: Haveninspecties zijn niet erg nuttig omdat inspecteurs te weinig weten over taxonomie. Er zijn vaak plagen die volgens de Australische regering schadelijk zijn om uit het land te worden gehouden, maar die bijna taxonomische verwanten hebben die de kwestie verwarren. En inspecteurs komen ook het tegenovergestelde tegen: ongevaarlijke inboorlingen, of onontdekte inboorlingen, of pas ontdekte inboorlingen waar ze zich niet mee hoeven bezig te houden, maar die gemakkelijk te verwarren zijn met hun verboden buitenlandse familieleden. [BH 1]

Röntgenstraling en elektronenstraal/E-straalbestraling van voedsel is getest als een quarantainebehandeling voor fruitproducten afkomstig uit Hawaï. De Amerikaanse FDA (Food and Drug Administration), USDA APHIS (Animal and Plant Health Inspection Service), producenten en consumenten accepteerden allemaal de resultaten - grondiger uitroeiing van plagen en minder smaakafbraak dan warmtebehandeling. [22]

Culturele bewerking

In sommige samenlevingen wordt landbouw op kleine schaal gehouden, en wordt beheerd door volkeren wiens cultuur landbouwtradities omvat die teruggaan tot de oudheid. (Een voorbeeld van dergelijke tradities is levenslange training in technieken voor het aanleggen van terrassen, weersvoorspelling en -respons, bemesting, enten, zaadverzorging en toegewijd tuinieren.) Planten die nauwlettend worden gecontroleerd, profiteren vaak niet alleen van actieve externe bescherming, maar ook van een grotere algehele kracht. Hoewel primitief in de zin dat het verreweg de meest arbeidsintensieve oplossing is, is het waar praktisch of nodig meer dan voldoende.

Plantresistentie Bewerken

Dankzij geavanceerde landbouwontwikkelingen kunnen telers nu kiezen uit systematisch gekruiste soorten om de grootste winterhardheid in hun gewassen te garanderen, passend bij het pathologische profiel van een bepaalde regio. Veredelingspraktijken zijn door de eeuwen heen geperfectioneerd, maar met de komst van genetische manipulatie is een nog fijnere controle van de immuniteitskenmerken van een gewas mogelijk. De engineering van voedselplanten kan echter minder lonend zijn, omdat een hogere output vaak wordt gecompenseerd door populaire achterdocht en negatieve meningen over dit "knoeien" met de natuur.

Chemische bewerking

Veel natuurlijke en synthetische verbindingen kunnen worden gebruikt om de bovengenoemde bedreigingen te bestrijden. Deze methode werkt door ziekteverwekkende organismen direct te elimineren of hun verspreiding te beteugelen. Het is echter aangetoond dat het een te breed effect heeft om goed te zijn voor het lokale ecosysteem. Vanuit economisch oogpunt kunnen alle, behalve de eenvoudigste natuurlijke toevoegingen, een product diskwalificeren van de "biologische" status, waardoor de waarde van de opbrengst mogelijk afneemt.

Biologische bewerking

Vruchtwisseling kan een effectief middel zijn om te voorkomen dat een parasitaire populatie een gevestigde waarde wordt, aangezien een organisme dat bladeren aantast, zou worden uitgehongerd wanneer het bladgewas wordt vervangen door een knolachtig type, enz. Er kunnen andere middelen bestaan ​​om parasieten te ondermijnen zonder ze rechtstreeks aan te vallen .

Geïntegreerde bewerking

Het gebruik van twee of meer van deze methoden in combinatie biedt een grotere kans op effectiviteit.

Plantenpathologie heeft zich ontwikkeld vanaf de oudheid, te beginnen met Theophrastus, maar wetenschappelijke studie begon in de vroegmoderne tijd met de uitvinding van de microscoop en ontwikkelde zich in de 19e eeuw. [23]


Verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen

De verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen zijn met het blote oog niet te zien. De effecten van deze verschillen op de morfologie (vorm en kenmerken) van planten en dieren is merkbaar. Zonder chloroplasten, een celwand en een centrale vacuole kunnen dierencellen bepaalde dingen doen die plantencellen niet kunnen, en vice versa.

Als verbonden eenheden, zoals lichaamsweefsel, kunnen dierlijke cellen meer vloeiende bewegingen mogelijk maken dan plantencellen, die door celwanden stijf aan hun buren zijn bevestigd. Als individuele eenheden kunnen dierlijke cellen ook vrij door het organisme bewegen wanneer dat nodig is, of van rol wisselen om zich in een andere taak te specialiseren. Plantencellen zijn hier minder toe in staat omdat de plantencelwanden ze op hun plaats houden.

Wat plantencellen (en planten) verliezen aan fysieke vrijheid van celwanden en centrale vacuolen, winnen ze aan zelfredzaamheid en veiligheid.Celwanden, centrale vacuolen en chloroplasten dragen allemaal bij aan het autotrofisme van plantencellen, waardoor ze niet meer afhankelijk zijn van de behoefte aan organisch materiaal voor voeding. Planten hoeven niet te scharrelen, te jagen of naar voedsel te zoeken. Terwijl dieren strijden om hulpbronnen en zich seksueel voortplanten, blijven planten geworteld en groeien ze naar de zon.


Bekijk de video: Hewan Terkena Parasit Yang Berbahaya (Februari 2023).