Ағаштардың шіруге қарсы қорғаныс механизмі – CODIT моделі. Жарақаттанған ағаштардың шіруді шектеу үшін химиялық және физикалық өзгерістерге ұшырауы. Орман шаруашылығы, аурулар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ағаш шіріуі патогендеріне қарсы өсімдіктердің қорғаныс механизмі. Ағаш шіріуінің бөлшектелуі (CODIT) – өсімдік патологы Алекс Шиго ағаш шіріуі саңырауқұлақтарының үлгілерін зерттегеннен кейін жасаған модель.
Plant defense mechanism against wood decay pathogens
Compartmentalization Of Decay In Trees (CODIT) is a model developed by plant pathologist Alex Shigo after studying wood decay fungus patterns.
Теориялық негіздер
Өмірдің жоқ нәрседен пайда болатындығы туралы теорияға сәйкес, ғалымдар дәстүрлі түрде ағаштардың шіруі саңырауқұлақтың өсуіне себеп болады деп есептеген. Бірақ, герм теориясының пайда болуымен, 20-шы ғасырдың басында неміс орманшысы Роберт Хартиг, керісінше болуы мүмкін деген теория ұсынды және ағаштардың шіруі үшін жаңа модель жасады: ағаштар жарақаттанғанда, саңырауқұлақтар жараларды жұқтырады, нәтижесінде шіріген ағаш пайда болады. Шиго бұл теорияны одан әрі дамытып, ағаштар жарақаттанған кезде, шіруді шектеу үшін зарарланған ағашқа химиялық және физикалық өзгерістермен жауап беретінін айтты, бұл процесті ол "компартаменттеу" деп атады.
In keeping with the theory of spontaneous generation, in which living things can develop from non living things, scientists traditionally believed that tree decay led to fungal growth. With the advent of germ theory, however, German forester Robert Hartig in the early 20th century theorized the opposite was the case, and developed a new model for tree decay: when trees are wounded, fungi infect the wounds, and the result is decayed wood. Shigo expanded this theory to claim that when trees are wounded, they respond to the infected wood with both chemical and physical changes to limit the decay, which he called compartmentalization.
Процесс
CODIT-тің мәліметінше, ағаш жарақат алғанда жасушалары өзгеріске ұшырап, жараның төңірегінде "қабырғалар" құрайды, бұл ауру мен шірудің ағашқа таралуын баяулатып немесе тоқтатады. 1-қабырға. Бірінші қабырға жараның жоғары және төмен жағындағы қалыпты өткізгіш тамырлы тіндердің бітелуі арқылы қалыптасады. Бұл тіндер сабақтың бойымен жоғары-төмен созылады, сондықтан оны бітеу шірудің тік таралуын баяулатады. Тіндер тилоз, полифенолды шөгінділер, саңырауқұлаққа қарсы заттар және (қосқырлы ағаштарда) тамыр жасушаларын байланыстыратын шекаралы ойықтардың жабылуы сияқты әртүрлі жолдармен бітеді. Бұл қабырға ең әлсізі. 2-қабырға. Екінші қабырға жараның ішкі және сыртқы жағындағы кезекті жылдық сақинаның қалың қабырғалы, лигнинге бай жасушаларынан құралады, осылайша шірудің радиалды таралуын баяулатады. Бұл қабырға екінші ең әлсізі және сәулелі жасушалармен қиылысқан жерлерден басқа үздіксіз болады (төмендегі бөлімді қараңыз). 3-қабырға. Үшінші қабырға сәулелі жасушалармен қалыптасады, бұл жасушалардың топтары сабақ өсінен перпендикуляр бағытта орналасқан, сабақты пішен тілімдеріне ұқсас сегменттерге бөледі. Бұл жасушалардың топтары үздіксіз емес, ұзындығы, биіктігі және қалыңдығы әртүрлі, шірудің жанама таралуына лабиринт тәрізді кедергі жасайды. Жараланғаннан кейін кейбір сәулелі жасушалар химиялық тұрғыдан өзгереді, кейбір микроорганизмдерге уытты болады. Бұл төртінші қабырғаның өсуінен бұрын жарақат алған кездегі ең мықты қабырға. 4-қабырға. Төртінші қабырға, кедергі аймағы деп те аталады, ағаштың сыртындағы арнайы ағаш тінінің жаңа өсуі арқылы құрылады, ол инфекция кезінде болған тінді кейінгі өсуден оқшаулайды. Бұл ең мықты қабырға және көбінесе инфекцияның таралуын толығымен тоқтатып, жаңа ағашпен жараны жауып тастайтын жалғыз қабырға. Тек төртінші қабырға ғана сақталған жағдайда, орман немесе саябақта серуендегенде көптеген адамдар көретін нәрсе пайда болады: ішкі жағы толығымен шіріген, бірақ тірі ағаш. Мұндай жағдайларда жарақат алған кездегі барлық тіндер жұғады, бірақ төртінші қабырғадан тыс жаңа, сау тіндердің өсуіне мүмкіндік беріледі.
According to CODIT, when a tree is wounded cells undergo changes to form "walls" around the wound, slowing or preventing the spread of disease and decay to the rest of the tree. Wall 1. The first wall is formed by plugging up normally conductive vascular tissue above and below the wound. This tissue runs up and down the length of the stem, so plugging it slows the vertical spread of decay. Tissues are plugged in various ways, such as with tylosis, polyphenolic deposits, anti fungal substances and (in conifers) by the closure of the bordered pits linking vessel cells. This wall is the weakest. Wall 2. The second wall is formed by the thick walled, lignin rich cells of the latewood growth ring interior and exterior to the wound, thus slowing the radial spread of decay. This wall is the second weakest, and is continuous except where intersected by ray cells (see next section). Wall 3. The third wall is formed by ray cells, which are groups of radiating cells oriented perpendicularly to the stem axis, dividing the stem into segments not entirely unlike the slices of a pie. These groups of cells are not continuous and vary in length, height and thickness, forming a maze like barrier to tangential spread of decay. After wounding, some ray cells are also altered chemically, becoming toxic to some microorganisms. This is the strongest wall at the time of wounding, prior to the growth of the fourth wall. Wall 4. The fourth wall, known as the barrier zone, is created by new growth of specialised woody tissue on the exterior of the tree, isolating tissue present at the time of infection from subsequent growth. This is the strongest wall, and often the only one which can completely halt the spread of infection by closing the wound with new wood. When only the fourth wall remains intact, the result is something most people have seen walking through the woods or in a park: a living tree with a completely rotted out interior. In such cases, all the tissue present at the time of injury has become infected, but new healthy tissue has been allowed to continue to grow outside of the fourth wall.
Іс жүзіндегі әсері
Ағаштардың шіруге қалай ден қоятынын түсінуді арттыру арқасында CODIT-тің көптеген қолданыс алалары пайда болды. Мысалы, ағаш күту мамандары жиі зақымдалған немесе шіріп бара жатқан ағаштардың адамдар мен мүлікке қауіптілігін талдауға шақырылады. Шірудің қалай таралуы мүмкін екенін білу арқасында, мұндай қауіпті ағаштарды талдаудың дәлдігі артады, соның салдарынан қажетсіз ағаш кесу, мүлікке зиян келтіру немесе жарақат алудың алдын алуға болады. Флорида университетіндегі доктор Эдвард Ф. Гилманның жұмысы жараның жапырақ массасына жақындығы компартменталдауға және жараның жабылуына үлкен әсер ететінін көрсетеді.
By increasing understanding of how trees respond to decay, CODIT has had many applications. For example, arborists are frequently called upon to analyze the danger posed to people or property by a damaged or decaying tree. By knowing how decay is likely to spread, such hazard tree analyses may be more accurate, thereby preventing unnecessary tree removal, property damage, or injury. Work done by Dr. Edward F. Gilman at the University of Florida shows that a wound's proximity to leaf mass greatly influences compartmentalization as well as wound closure.