Продукты жизнедеятельности организмов

 

На всех уровнях организации живой материи происходит интенсивный и разнообразный обмен информацией. Благодаря такому обмену реализуется идея целостности любого структурного элемента живого организма, отдельной особи, популяции того или иного вида и в результате - ценоза. Формы обмена информацией в биологических системах разнообразны. Так, на организменном уровне широко используются сигналы химической, электрической, оптической или механической природы (Буров, Сазонов, 1987). Важнейшей и широко применяемой формой передачи информации является химическая.

 

Образование специальных веществ, несущих информацию об общем функциональное состояние клетки, обнаружено уже у прокариот. Дефицита питательных компонентов много видов бактерий выделяют в окружающую среду вещества, которые сигнализируют о необходимости сдерживания дальнейшего деления клеток и роста численности популяции. Типичным и распространенным примером таких сигналов является продуцирование различными видами микроорганизмов антибиотикам.

 

У многоклеточных форм эукариот благодаря химическим сигналам обеспечивается интеграция всех жизненно важных процессов. Без химических сигналов существования живого организма было бы невозможным. Показательным примером межклеточного химического взаимодействия является гормональная регуляция роста, развития и размножения организмов. Проявление и формы химического взаимодействия между клетками многоклеточных организмов сложные, разнообразные и во многих случаях остаются до сих пор неизученными. Время познания механизмов обмена информацией между различными группами клеток в многоклеточном организме крайне необходимо для плодотворного развития новых направлений в защите растений. Достаточно привести пример с открытием личиночного или ювенильного гормона линьки, что позволило создать принципиально новые, вы-сокоселективни препараты для защиты растений. Внутривидовые и межвидовые связи основываются также на химических сигналах. Показательным примером внутривидовой коммуникации химические вещества, выполняющие сигнальные функции, известные как половые феромоны, которые производят самки для привлечения самцов. Распространены случаи химической сигнализации об опасности, заселенность территории, о необходимости обороны и т.п.. Познание внутривидовой химической коммуникации открыло широкие возможности для регулирования численности вредных видов фитофагов.

 

Межвидовой обмен информацией, присущий живой природе, осуществляется с помощью различного потока многих химических веществ. Тип взаимодействия, связанный с передачей химической информации от организма к организму, называют семиохимичним. Известный исследователь химического взаимодействия в живой природе М. Флоркин отмечает, что микроорганизмы, растения и животные живут в мире, насыщенном химическими сигналами. В любой сообществе живых организмов происходит непрерывная циркуляция специфических молекул, или макромолекул - носителей определенной информации.

 

Важную роль в семиохимичний взаимодействия играют, прежде всего, продукты вторичного метаболизма. Они разнообразны по химическому строению и чрезвычайно важные для жизни всего организма. Сегодня известны десятки тысяч веществ, являющихся продуктами вторичного метаболизма, и их количество увеличивается. Это алифатические, карбо-и гетероциклические соединения, азот-, кислород-и серосодержащие вещества, гликозиды, пептиды и другие вещества, несущие различные функциональные группировки (амино-, нитро-, гидрокси-, карбоксигрупы и другие).

 

Микроорганизмы, растения и животные продуцируют как общие вторичные метаболиты, так и специфические, присущие только одной из названных трех групп живых организмов. Так, известно образования во всех трех групп азотумисних вторичных метаболитов (алкалоиды, амины, небелковые аминокислоты), терпеноидни соединения (моно-, сескви-, ди-, и тритерпены), фенольные и некоторые другие вещества. Есть вещества, присущие только микроорганизмам, растениям или животным. Так, пептидные антибиотики (пенициллин, цефалоспорин) продуцируют только микроорганизмы, те, что содержат глюкозиды - глюкозинолаты, проявляются только в отдельных семей высших растений; цианогенных гликозиды и стероиды - карденолиды - у растений и некоторых насекомых.

 

Впервые такую классификацию всего многообразия типов взаимодействия в живых системах и, соответственно, классификацию всех групп веществ, которые принимают в них участие, предложили российские исследователи В.Н. Буров и А. П. Сазонов (1987) (табл. 15).

 

Рассмотрим важнейшие для биологической защиты растений группы природных биологически активных веществ.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+