Mediatorii chimici cu actiune interspecifica. Denumire si rol. Exemplificari.

Mediatorii chimici cu actiune interspecifica. Denumire si rol. Exemplificari.

Se numesc si compusi allelopatici iar relatiile pe care le stabilesc definesc allelopatia. Si acest tip de relatii au o semnificatie deosebita pentru o agricultura moderna deoarece este vorba despre relatii complexe.

Allelopatia are un rol mai mare la stabilitatea si unitatea biocenozelor, la acest nivel fiind in realitate vorba despre relatii planta - planta (P-P), planta - animal (P-A) sau animal - animal (A-A) dar si alte combinatii: bacterii - plante (B-P), bacterii - animale (B-A), ciuperci - plante (C-P), ciuperci - ciuperci (C-C), ciuperci - animale (C-A). Deci este vorba de un schimb reciproc de substante produse de metabolism si tot cu actiune la distanta.

La nivelul biocenozelor din ecosisteme exista in realitate o actiune si interactiune permanenta a mediatorilor chimici ce modeleaza comportamentul intra- si interspecific. Se realizeaza un metabolism al substantelor biochimice (metabolism ecologic, metabolism ecologic biochimic, dinamica chimica endocena, dinamica chimica endocenotica) (Fig. 6-130).

Este vorba despre un tip de metabolism extra-trofic. Din acest punct de vedere biocenoza este asemanata cu un "sistem de canale" prin care circula acesti metaboliti de la un organism la altul. Biotopule este cel care mijloceste aceasta circulatie. Metabolitii se concentreazza in biotop si formeaza un mediu chimic deosebit de mediul geochimic. Pe de alta parte nu se poate spune ca diferitele medii sunt separate si "functioneaza" independent. Astfel, intre relatiile trofice si relatiile mediate de acesti exometaboliti exista o stransa interactiune. La fel cum relatiile trofice actioneaza sub forma unui feed-back, sub aspect informational, mediul biochimic este un sistem de mesaje conduse de la organism la organism, tot prin sisteme feed-back (Fig. 6-166). Cu alte cuvinte, la fel ca si alti factori si mesagerii chimici determina in biocenoze o ajustare a programelor allelopatice printr-o structura biochimica stabila. Prin mecanismele de feed-back biochimic se realizeaza functionarea, stabilitatea si integritatea biocenozei (Stugren 1975).

Prin mecanismele de acest tip se evita fenomene de autointoxicare si de distrugere a biocenozelor. De exemplu, specii de buruieni (Bromus secalis, Agrostemma githago, Centaurea sp.) cresc numai in culturi de cereale, iar colinele produse de cereale neutralizeaza substantele allelopatice toxice ale buruienilor dar si coline cu efect inhibitor ale altor plante cu care "nu se suporta".

Din punct de vedere chimic, mediatorii din aceasta categorie pot fi, proteine, uleiuri eterice, uleiuri alcaline, steroli etc. Clasificarea lor este in functie de modelul comportamental indus si de functia fiziologica (aparare, atac, inhibarea concurentei, atractie, respingere, reglarea intrapopulationala etc) sau specificitatea modului de actiune (actiune bacterigena, fungigena, fitogena, insecticide naturale, antifungale etc).

Exista doua forme de alelopatie: nemijlocita    (actiunea se transmite direct de la emitator la receptor) si mijlocita (pe traseul emitator-receptor se mai intercaleaza unul sau mai multi "intermediari" care preiau si retransmit informatia) (Fig. 6-167). In cazul al doilea, eficienta mesajului se diminueaza, corelat cu numarul de intermediari.

A. Allomonii (heterotelergoni Sunt mediatori chimici produsi in toate cele 5 regnuri. Elaborate de catre o specie prezinta avantaje adaptative pentru emitator. In aceasta categorie intra: repelenti, substante de fuga, supresori (antibioticele), veninuri, inductori (creatori de gale si noduli), antidoturi, atractanti (atragerea prazii catre pradator).

b. Kairomoni In aceasta categorie intra speciile care produc si elibereaza mediator chimici ce au valoare adaptativa nu pentru specia care-i elibereaza ci pentru receptor. Aici intra de exemplu unele substante eliminate de catre o insecta fitofaga, iar aceasta atrage dusmanul natural al acesteia - insecta entomofaga (pradator sau parazit). O alta categorie este a substantelor odorifere emise de planta gazda care atrage direct insecta fitofaga, deci atrage o specie pentru care aceasta planta este o sursa potentiala de hrana. Aceste modele comportamental la insecte s-au dovedit extrem de importante in activitatea de combatere biotehnica.

In plus in categoria kairomonilor mai intra: toate substantele atractante ale hranei, substante cu rol stimulator asupra adaptarii unei specii la anumite conditii de viata, semnale de avertizare a unui pericol, stimulatori (ex. factori de crestere).

C. Sinomoni. Sunt mediatori chimici care sunt eliminati de o anumita specie si au valoare adaptativa atat pentru emitator cat si pentru receptor. Un model deosebit este definit de substantele emise de plantele gazda si care atrag direct insectele entomofage. In acest fel de acesti produsi beneficieaza entomofagul (va gasi insecta fitofaga pe care o va parazita) dar si planta care va scapa de un fitofag periculos. Varza (Brassica oleracea) elibereaza sinomoni care atrag in zona populatii de Trichogramma brassicae, T. evanescens (sau alte specii de himenoptere - pradatoare sau parazitoide specifice. Asemenea modele comportamentale sunt de o mare diversitate si complexitate in lumea vie.

D. Produsi naturali (substante mimetice). In aceasta categorie intra: simbioticide, regulatorii de crestere, aminoacizi specifici, antihormoni juvenili, antihormoni de naparlire, acceleratori, inhibitori de formarea chitinei. Sunt deci mediatori chimici care imita actiunea unor hormoni clasici (hormoni juvenili, hormoni de naparlire).

E. Depresori Sunt incluse aici resturi, deseuri, excremente care inhiba receptorul, dar in acelasi timp nu au avantaje adaptative pentru cine le produce.

F. Atractanti, repelenti, deterenti, in relatie cu hranirea. Sunt mediatori chimici implicati in comportamentul de hranire

Un alt mod de clasificare a substantelor allelopatice

Exista un numar mare al acestor compusi iar o clasificare unica a lor este dificil de realizat. Initial am prezentat o schema generala (Fig. 6-157). Diversitatea mare a compusi lor si relatiilor nu implica in general un criteriu chimic ci unul "comportamantal" privind reactia de raspuns dar si efectul asupra emitatorului. Exista insa si clasificari dupa structura chimica (Visser 1986; Holyoke si Reese 1987). Caracterul si actiunea interspecifica a unor mediatori chimici considerati doar cu actiune intraspecifica, complica si mai mult sistemele de clasificare.

O prima clasificare a impartit substantele allelopatice in 6 categorii:

- Coline. Substante produse si eliberate de plantele superioare. Influenteaza fiziologic si comportamental alte plante superioare. Sunt relativ putin solubile si volatile.

- Marasmine. Substante produse de catre bacterii, cu actiune asupra plantelor superioare (vestejire, diminuarea cresterii, ofilire, ingalbenirea frunzelor).

- Fitoncide. Mediatori produsi de catre plante cu influenta negativa asupra bacteriilor.

- Antibiotice. Sunt substante produse de catre ciuperci, cu actiune toxica asupra bacteriilor.

- Alcaloizi, glicosizi, otravuri. O gama larga de compusi si substante chimice produse de catre plante si care au efecte negative (repelent, deterent, atractant, toxic) asupra reprezentantilor celorlaltet regnuri.

- Semiochimicale (telergoni). Gama larga a mediatorilor chimici produsi de glandele exocrine ale animalelor sau de formatiuni analoage ale celorlalte vietuitoare.

Este o clasificare ce admite "contestatii", dar in general acceptata.