Компартментализация гниения деревьев

Разделение гниения деревьев на части ( CODIT ) — это модель, разработанная патологом растений Алексом Шиго после изучения закономерностей грибкового гниения древесины .

Теоретическая основа

В соответствии с теорией самозарождения , согласно которой живые существа могут развиваться из неживых, ученые традиционно считали, что гниение деревьев приводит к росту грибков. ^{[ нужна ссылка ]} с появлением микробной теории Однако немецкий лесник Роберт Хартиг в начале 20-го века предположил, что дело обстоит наоборот, и разработал новую модель гниения деревьев : когда деревья повреждаются, грибы заражают раны, и в результате образуется гниющая древесина. .

Сиго расширил эту теорию, заявив, что когда деревья ранены, они реагируют на зараженную древесину как химическими, так и физическими изменениями, чтобы ограничить гниение, которое он назвал компартментализацией .

Процесс

По данным CODIT, когда дерево ранено, клетки претерпевают изменения, образуя «стены» вокруг раны, замедляя или предотвращая распространение болезни и гниение на остальную часть дерева.

Стенка 1. Первая стенка формируется путем закупорки нормально проводящей сосудистой ткани выше и ниже раны. Эта ткань проходит вверх и вниз по длине стебля , поэтому ее закупорка замедляет вертикальное распространение гниения. Ткани закупориваются различными способами, например , тилозом , полифенольными отложениями, противогрибковыми веществами и (у хвойных) закрытием окаймленных ямок, связывающих сосудистые клетки. Эта стена самая слабая.
Стенка 2. Вторая стенка образована толстостенными, богатыми лигнином клетками годичного кольца поздней древесины внутри и снаружи раны, что замедляет радиальное распространение гниения. Эта стена является второй по слабости и является непрерывной, за исключением тех мест, где она пересекается лучевыми ячейками (см. следующий раздел).
Стенка 3. Третья стенка образована лучевыми клетками, которые представляют собой группы расходящихся клеток, ориентированных перпендикулярно оси стебля, разделяющих стебель на сегменты, мало чем отличающиеся от ломтиков пирога. Эти группы клеток не являются непрерывными и различаются по длине, высоте и толщине, образуя лабиринтный барьер на пути тангенциального распространения распада. После ранения некоторые лучевые клетки также изменяются химически, становясь токсичными для некоторых микроорганизмов. Это самая прочная стенка на момент ранения, до роста четвертой стенки.
Стена 4. Четвертая стена, известная как барьерная зона , создается за счет нового роста специализированной древесной ткани на внешней стороне дерева, изолируя ткань, присутствующую на момент заражения, от последующего роста. Это самая прочная стена, а зачастую и единственная, которая может полностью остановить распространение инфекции, закрыв рану новой древесиной. Когда нетронутой остается только четвертая стена, в результате получается то, что большинство людей видели, прогуливаясь по лесу или в парке: живое дерево с полностью сгнившей внутренней частью. В таких случаях вся ткань, имевшаяся на момент травмы, инфицирована, но новая здоровая ткань продолжает расти за пределами четвертой стенки.

Практическое воздействие

Благодаря более глубокому пониманию того, как деревья реагируют на гниение, CODIT нашел множество применений. Например, арбористов часто привлекают для анализа опасности, которую представляет для людей или имущества поврежденное или гниющее дерево. Зная, как может распространяться гниение, такой анализ деревьев опасностей может быть более точным, тем самым предотвращая ненужное удаление деревьев , материальный ущерб или травмы. ^{[ нужна ссылка ]}

Работа, проведенная доктором Эдвардом Ф. Гилманом из Университета Флориды, показывает, что близость раны к листовой массе сильно влияет на компартментализацию, а также на закрытие раны. ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

За исключением введения, большая часть этой статьи основана на информации из информационного бюллетеня Министерства сельского хозяйства США по сельскому хозяйству № 419 (апрель 1979 г.) «Распад деревьев: расширенная концепция» Алекса Шиго.

Внешние ссылки

Шиго, Алабама (1984). «Департментализация: концептуальная основа для понимания того, как деревья растут и защищают себя». Ежегодный обзор фитопатологии . 22 (1): 189–214. дои : 10.1146/annurev.py.22.090184.001201 .