אללופתיה: מאפיינים, סוגים ויישומים - ביולוגיה - 2025

אללופתיה היא הייצור והשחרור של סוכנים ביוכימיים ידי אורגניזם ולהשפיע על ההתפתחות של אורגניזמים אחרים. המונח בא מהמילים היווניות allelon שמשמעותה אחת לשנייה ופאתוס שמשמעותה לסבול ומתייחס להשפעה השלילית של אורגניזם אחד על האחר.

המונח שימש לראשונה בשנת 1937 על ידי הפרופסור האוסטרלי הנס מוליש, כדי להתייחס להשפעות המזיקות על צמח עקב מטבוליטים ששוחרר על ידי אחר.

עץ אגוז (Juglans regia) הידוע בתכונותיו האללופתיות. צולם ונערך מתוך: פרנץ אוגן קהלר, Medizinal-Pflanzen של קהלר.

תופעה זו נמצאת בשימוש נרחב בגידולים אגרו-אקולוגיים כדי למנוע, לעכב או לעורר את צמיחתם של אורגניזמים אחרים. בדרך זו, השימוש בכימיקלים מלאכותיים מצטמצם או מחסל לחלוטין.

הִיסטוֹרִיָה

אנשי טבע ומדענים ידעו במשך כמה מאות שנים כי צמחים מסוימים יכולים להשפיע או להעדיף את התפתחותם של אחרים, אם כי הם לא ידעו את טיבם המדויק של אינטראקציות אלה.

ביוון העתיקה תיאופרסטוס (285 לפני הספירה) ובהמשך פליני הכיר בקיומם של חומרים או תכונות שגרמו להפרעות בין צמחים. האחרון ייחס לניחוחות ולמיצים של כמה צמחים תכונות מזיקות לאחרים. לדוגמא, צנון ועלים דפנה משפיעים על צמיחת הגפן.

פליניוס גם הניח כי לצל של צמחים אחרים, כמו אורן ואגוז, היו אותם תכונות. בימי הביניים, בגן סיירוס בון (1658), הוא הציע כי "הריחות הטובים והרעים של הירקות מעודדים או מחלישים זה את זה", והדגיש את העובדה שההשפעה יכולה להיות מזיקה ומועילה כאחד.

הראשון שרמז כי צמחים ייצרו תרכובות כימיות שהיו מעורבות באינטראקציות עם צמחים אחרים היה הבוטנאי השוויצרי אלפונס לואי פייר פירמה דה קנדול בשנת 1832. בעוד שהעדויות הראשונות לסוכנים אללופתיים נמצאו על ידי שניידר ועמיתיו במהלך העשור הראשון. המאה ה -20.

צוות שניידר מצא כימיקלים ממקור לא ידוע בקרקעות שגדלות. מוצרים אלה השפיעו על מזונות יבולים רבים.

מוליש מצדו היה הראשון להשתמש במונח אללופתיה כדי להתייחס להשפעות של כימיקלים המיוצרים על ידי צמח אחד על צמח אחר. כימיקלים אלה נקראים מוצרים או סוכנים אללופתיים.

מאפיינים

אללופתיה היא תופעה ביולוגית המערבת שני אורגניזמים, פולט החומר האללופתי וזה שנפגע ממנה. זה יכול להופיע בין אורגניזמים משני מינים שונים או מאותו המין, ובמקרה זה זה נקרא אוטו-אלופתיה.

המינים האללופתיים הם בעיקר צמחים, אם כי פטריות, פרוטסטים, חיידקים, וכמה חסרי חוליות כמו אלמוגים וספוגים יכולים לייצר חומרים אללופתיים.

חומרים אללופתיים הם מטבוליטים שניתן לשחרר באמצעים שונים כאשר המין הפוגע מרגיש מאוים או סבל מפגיעה כלשהי. לתרכובות ביוכימיות אלה השפעות על צמיחה, הישרדות או רבייה של אורגניזמים אחרים.

אלמוגי כוס (Tubastrea coccínea). אלמוג זה מייצר חומרים אללופתיים המעכבים את צמיחתם של אורגניזמים אחרים כולל מיני אלמוגים אחרים. צולם ונערך מתוך: נחובגוד ניק הובגוד.

סוגים

אללופתיה חיובית

המוצר ששוחרר על ידי המין האללופתי מעדיף באופן ישיר או עקיף את האורגניזם האחר המעורב במערכת היחסים. לדוגמה, כאשר סרפד צומח קרוב למנטה הוא גורם לעלייה בייצור שמנים אתרים של האחרונים, אך עדיין לא ידוע מהו הסוכן האללופתי המעורב במערכת היחסים.

אללופתיה שלילית

בכך, מין אחד מושפע לרעה מטבוליטים ששוחררו על ידי המין האחר. לדוגמא, עגבנייה, אספסת ומינים רבים אחרים מושפעים מג'וגלונה, סוכן אללופתי המיוצר על ידי אגוז.

לאחרונה, הגורם למחלות מסוימות שסובלים מאלמוגים יוחסו לעלייה בפעילות הכימית הטבעית של חומרים אללופתיים שמשתחררים על ידי מקרו-אצות ימיות, בגלל העלייה ברמות החומציות של האוקיינוסים כתוצאה מזיהום.

אופי כימי של חומרים אללופתיים

המטבוליטים המשניים שזוהו כחומרים אללופתיים בצמחים הם מגוונים למדי באופיים כימיים. חלק מהקבוצות שזוהו כוללות את הדברים הבאים.

תרכובות אליפטיות

בין תרכובות אלו ניתן למצוא חומצות כמו אצטית או סוכנית, וכן אלכוהולים, וביניהם מתנול, אתנול ובוטנול. תרכובות אלה מעכבות את נביטת הצומח וצמיחתן.

לקטונים בלתי רוויים

יש להם פעילות מעכבת צמיחה חזקה. בין סוגים אלו של חומרים ניתן למצוא פרוטנו-אמנון המופק על ידי מינים שונים של רונונקולאסים. עם זאת, עדיין לא הוכח השימוש בו בטבע כחומר אללופתי.

ליפידים וחומצות שומן

לחומצות שומן שונות, כמו לינולאית, פלמיטית ולורית, יש פעילות מעכבת צמיחה מהצומח. תפקידו באלופתיה אינו ידוע.

טרפנואידים

בין אלה מונוטרפנים הם המרכיבים העיקריים בשמנים אתריים של ירקות. חוקרים בדקו את ההשפעה האל-לופתית של מונוטרפנים מצמחים שונים, כמו אלו של הסוג פינוס ואקליפטוס, כנגד עשבים וצמחי יבול.

גליקוזידים ציאנוגניים

חלק מהתרכובות הללו מראות פעילות אללטופתית על ידי עיכוב נביטה ו / או צמיחה, כמו אמיגדלין ופרונזין.

תרכובות ארומטיות

הם מייצגים את הקבוצה המגוונת ביותר של סוכנים אללופתיים. אלה כוללים פנולים, חומצות בנזואיות וקינמיות ונגזרותיהם, קינונים, קומרינים, פלבנואידים וטנינים.

אלקלואידים

לתרכובות כמו קוקאין, קפאין, כינין וסטריכנין השפעות מעכבות נביטה. אלקלואידים אחרים יכולים לעכב את צמיחת הצומח ואף להיות קטלניים, כמו קפאין, שיכולים לחסל מינים שונים של צמחי מרפא מבלי להשפיע על כמה מינים מעובדים.

תצלום של האדמה בה צומחים עצי המלטה של ​​קזוארינה ניתן לראות כיצד עצים אלה מעכבים את צמיחתם של צמחים אחרים סביבם (אללופתיה). צולם ונערך מתוך: אריק גוינתר בוויקיפדיה האנגלית. .

יישומים

מזה שנים רבות החקלאים מעסיקים צמחים המייצרים חומרים אללופתיים בכוחם לשלוט או להדוף תולעים, חרקים או מיקרואורגניזמים, כמו גם צמחים לא רצויים אחרים.

בסדר רעיונות זה, צמחים כאלה יכולים לשמש כמלווים, דוחים ואף כדי למשוך אליהם כמה מזיקים, ובכך להרחיקם מאחרים.

צמחי לוויה

זה מבוסס על העיקרון של אללופתיה חיובית. במקרה זה, צמח המלווה משפר את התשואה או האיכות של מוצרי עמיתם. יכול להיות שגם שני המינים מעניינים. לדוגמא, הבצל משפר את ביצועיו כאשר הוא מלווה בגידול עגבניות, סלק או גזר.

צמחים דוחים

צמחים ארומטיים בדרך כלל מייצרים מטבוליטים המרחיקים חרקים ומזיקים אחרים. בחקלאות תופעה זו משמשת בזריעה של צמחים ארומטיים בגידולים אחרים כדי להשתמש בהם כדוחה טבעי. לדוגמה, אורגנו משמש כחומר דוחה לנמלים, זבובים וכנימות.

מלכודות צמחים

בניגוד למקרה הקודם, ישנם צמחים שמושכים במיוחד חרקים ומזיקים אחרים. חקלאים משתמשים במינים אלה כמרקמים כדי למשוך פולשים כאלה הרחק מצמחים אחרים.

ברגע שהמזיקים מרוכזים בצמח הדמה, קל להם יותר למגר אותם. Rue למשל, מושך מאוד לזבובים ועשים.

שימושים אחרים כוללים השגת תמציות בוטניות המכילות את החומרים האללופתיים לשימוש כחומרי הדברה טבעיים. השיטות והטכניקות להשגת תמציות אלו מגוונות מאוד ויכולות להשתנות בין קלורציה ומרתח פשוטים לתהליכים מורכבים יותר כמו חילוץ באמצעות סוקסלט או פרקולציה.

חלק מהתכשירים האללופתיים הללו מתקבלים אפילו באופן תעשייתי ומנוצלים באופן מסחרי, אך עם זאת הם יכולים להציג השפעות שליליות הדומות לקוטלי עשבים מסחריים מסורתיים.

הפניות

1. אללופתיה. בויקיפדיה. התאושש מ- en.wikipedia.org.
2. ג'יי פרידמן ו- GR ווקר (1985). אללופתיה ואוטוטוקסיות. מגמות במדעים ביוכימיים.
3. DA Sampietro (nd). אללופתיה: מושג, מאפיינים, מתודולוגיית לימוד וחשיבות. התאושש מ- biologia.edu.ar.
4. MJ Roger, MJ Reigosa, N. Pedrol & L. González (2006), Allelopathy: תהליך פיזיולוגי בעל השלכות אקולוגיות, Springer.
5. C. Cárdenas (2014). צמחים אללופתיים. אוניברסיטת הכוחות המזוינים, אקוודור.
6. אללופתיה, הדברה אקולוגית. התאושש מגננות.
7. C. Del Mónaco, ME Hay, P. Gartrell, PJ Murphy & G. Díaz-Pulido (2017). השפעות של החמצת האוקיאנוס על עוצמת האללופתיה המקרו-אלגלית לאלמוג שכיח. דוחות מדעיים. טֶבַע.