ALLELOPATHY: ลักษณะประเภทและการใช้งาน - ชีววิทยา - 2025

allelopathyคือการผลิตและการเปิดตัวของตัวแทนทางชีวเคมีโดยสิ่งมีชีวิตและมีผลต่อการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ คำนี้มาจากคำภาษากรีกอัลลีลอนซึ่งหมายถึงอีกสิ่งหนึ่งและสิ่งที่น่าสมเพชซึ่งหมายถึงการทนทุกข์และหมายถึงผลเสียของสิ่งมีชีวิตหนึ่งที่มีต่ออีกสิ่งหนึ่ง

คำนี้ถูกใช้เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2480 โดยศาสตราจารย์ฮันส์โมลิสช์ชาวออสเตรเลียเพื่ออ้างถึงผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อพืชชนิดหนึ่งเนื่องจากสารที่ปล่อยออกมาจากอีกพืชหนึ่ง

ต้นไม้วอลนัท (Juglans regia) ขึ้นชื่อเรื่องคุณสมบัติของอัลลีโลพาทิก ถ่ายและเรียบเรียงจาก: Franz Eugen Köhler, Medizinal-Pflanzen ของKöhler

ปรากฏการณ์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในพืชเกษตรเพื่อป้องกันยับยั้งหรือกระตุ้นการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตอื่น ด้วยวิธีนี้การใช้สารเคมีเทียมจะลดลงหรือกำจัดให้หมดสิ้น

ประวัติศาสตร์

นักธรรมชาติวิทยาและนักวิทยาศาสตร์ทราบมาหลายศตวรรษแล้วว่าพืชบางชนิดอาจส่งผลต่อหรือสนับสนุนการพัฒนาของพืชอื่น ๆ แม้ว่าพวกเขาจะไม่ทราบลักษณะที่แน่นอนของปฏิสัมพันธ์เหล่านี้

ในกรีกโบราณ Theophrastus (285 ปีก่อนคริสตกาล) และต่อมาพลินีได้รับรู้ถึงการมีอยู่ของสารหรือคุณลักษณะที่ทำให้เกิดการรบกวนระหว่างพืช ประการหลังเกิดจากกลิ่นและน้ำผลไม้ของพืชบางชนิดที่มีคุณสมบัติเป็นอันตรายต่อผู้อื่น ตัวอย่างเช่นหัวไชเท้าและใบกระวานมีผลต่อการเจริญเติบโตของเถาวัลย์

พลินียังสันนิษฐานว่าร่มเงาของพืชชนิดอื่นเช่นสนและวอลนัทก็มีคุณสมบัติเหมือนกัน ในยุคกลางในสวน Cyrus Bowne (1658) ของเขาเขาเสนอว่า "กลิ่นที่ดีและไม่ดีของผักจะส่งเสริมหรือทำให้กันอ่อนแอลง" โดยเน้นถึงความจริงที่ว่าผลกระทบอาจเป็นอันตรายและเป็นประโยชน์

คนแรกที่แนะนำว่าพืชผลิตสารประกอบทางเคมีที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการมีปฏิสัมพันธ์กับพืชชนิดอื่นคือ Alphonse Louis Pierre Pyrame de Candolle นักพฤกษศาสตร์ชาวสวิสในปี พ.ศ. 2375 ในขณะที่ Schneider และเพื่อนร่วมงานพบหลักฐานแรกของสารอัลโลพาทิกในช่วงทศวรรษแรก ศตวรรษที่ 20.

ทีมงานของชไนเดอร์พบสารเคมีที่ไม่ทราบแหล่งกำเนิดในดินปลูกที่หมดลง ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีผลเสียต่อพืชหลายชนิด

ในส่วนของเขา Molish เป็นคนแรกที่ใช้คำว่า Allelopathy เพื่ออ้างถึงผลกระทบของสารเคมีที่ผลิตโดยพืชชนิดหนึ่งต่อพืชอื่น สารเคมีเหล่านี้เรียกว่าผลิตภัณฑ์หรือสารอัลลีโลพาติก

ลักษณะเฉพาะ

Allelopathy เป็นปรากฏการณ์ทางชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตสองชนิดคือผู้ปล่อยสารอัลลีโลพาธีและกลุ่มที่ได้รับผลกระทบ อาจเกิดขึ้นได้ระหว่างสิ่งมีชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันสองชนิดหรือสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันซึ่งในกรณีนี้เรียกว่า autoalelopathy

สายพันธุ์ Allelopathic เป็นพืชส่วนใหญ่แม้ว่าเชื้อราโพรทิสต์แบคทีเรียและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดเช่นปะการังและฟองน้ำสามารถสร้างสารอัลลีโลพาทิกได้

สาร Allelopathic เป็นสารที่สามารถปล่อยออกมาด้วยวิธีการที่แตกต่างกันเมื่อสิ่งมีชีวิตที่กระทำผิดรู้สึกถูกคุกคามหรือได้รับบาดเจ็บบางประเภท สารประกอบทางชีวเคมีเหล่านี้มีผลต่อการเจริญเติบโตการอยู่รอดหรือการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอื่น

ปะการังถ้วย (Tubastrea coccínea) ปะการังนี้สร้างสารอัลโลพาทิกที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ รวมถึงปะการังชนิดอื่น ๆ ถ่ายและเรียบเรียงจาก: Nhobgood Nick Hobgood.

ประเภท

อัลลีโลพาธีที่เป็นบวก

ผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยออกมาจากสายพันธุ์อัลลีโลพาทิกเป็นประโยชน์โดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสิ่งมีชีวิตอื่นที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ ตัวอย่างเช่นเมื่อตำแยเติบโตใกล้เคียงกับสะระแหน่จะทำให้การผลิตน้ำมันหอมระเหยเพิ่มขึ้นในภายหลัง แต่ยังไม่ทราบตัวแทนของอัลลีโลพาทิกที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์

อัลลีโลพาธีเชิงลบ

ในสิ่งนี้สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งได้รับผลกระทบในทางลบจากสารที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตอื่น ตัวอย่างเช่นมะเขือเทศอัลฟัลฟ่าและสายพันธุ์อื่น ๆ อีกมากมายได้รับผลกระทบจาก juglona ซึ่งเป็นสารอัลลีโลพาติกที่ผลิตโดยวอลนัท

เมื่อเร็ว ๆ นี้สาเหตุของโรคบางชนิดที่ปะการังต้องทนทุกข์ทรมานนั้นมาจากการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมทางเคมีตามธรรมชาติของสารอัลโลพาทิกที่ปล่อยออกมาจากสาหร่ายทะเลมหึมาในทะเลเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของระดับความเป็นกรดของมหาสมุทรอันเนื่องมาจากมลภาวะ

ลักษณะทางเคมีของสารอัลลีโลพาทิก

สารทุติยภูมิที่ถูกระบุว่าเป็นสารอัลลีโลพาทิกในพืชมีลักษณะทางเคมีค่อนข้างหลากหลาย บางกลุ่มที่ระบุมีดังต่อไปนี้

สารประกอบอะลิฟาติก

ในบรรดาสารประกอบเหล่านี้ ได้แก่ กรดเช่นอะซิติกหรือซัคซินิกเช่นเดียวกับแอลกอฮอล์ซึ่ง ได้แก่ เมทานอลเอทานอลและบิวทานอล สารประกอบเหล่านี้ยับยั้งการงอกและการเจริญเติบโตของพืช

แลคโตนไม่อิ่มตัว

พวกมันมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชที่แข็งแกร่ง ในบรรดาสารประเภทนี้ ได้แก่ โปรโตอานาเอมินซึ่งผลิตโดย ranunculaceae ชนิดต่าง ๆ อย่างไรก็ตามการใช้ในธรรมชาติเป็นตัวแทนของอัลลีโลพาทิกยังไม่ได้รับการพิสูจน์

ไขมันและกรดไขมัน

กรดไขมันต่างๆเช่นไลโนเลอิกปาล์มิติกและลอริคมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช ไม่ทราบบทบาทของอัลลีโลพาธี

terpenoids

monoterpenes เป็นส่วนประกอบหลักของน้ำมันหอมระเหยจากผัก นักวิจัยได้ตรวจสอบผลของอัลลีโลพาทิกของโมโนเทอร์พีนจากพืชหลายชนิดเช่นในสกุลปินัสและยูคาลิปตัสต่อวัชพืชและพืชผล

ไซยาโนจินิกไกลโคไซด์

สารประกอบเหล่านี้บางชนิดแสดงฤทธิ์ของอัลโลพาทิกโดยการยับยั้งการงอกและ / หรือการเจริญเติบโตเช่นอะมิกดาลินและพรูนาซิน

สารประกอบอะโรมาติก

พวกเขาเป็นตัวแทนของกลุ่มอัลลีโลพาทิกที่หลากหลายที่สุด ซึ่งรวมถึงฟีนอลกรดเบนโซอิกและซินนามิกและอนุพันธ์ของพวกมันควิโนนคูมารินฟลาโวนอยด์และแทนนิน

ลคาลอยด์

สารประกอบเช่นโคเคนคาเฟอีนควินินและสตริกนีนมีฤทธิ์ยับยั้งการงอก อัลคาลอยด์อื่น ๆ สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชและยังเป็นอันตรายถึงชีวิตได้เช่นคาเฟอีนซึ่งสามารถกำจัดสมุนไพรหลายชนิดโดยไม่ส่งผลกระทบต่อพืชบางชนิด

ภาพถ่ายของดินที่ต้นไม้ครอก Casuarina เติบโตจะเห็นได้ว่าต้นไม้เหล่านี้ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชอื่น ๆ รอบตัวได้อย่างไร (อัลลีโลพาธี) นำมาและแก้ไขจาก: Eric Guinther จาก English Wikipedia .

การประยุกต์ใช้งาน

เป็นเวลาหลายปีที่เกษตรกรใช้พืชที่ผลิตสารอัลโลพาทิกเพื่อใช้ในการควบคุมหรือขับไล่หนอนแมลงหรือจุลินทรีย์ตลอดจนพืชที่ไม่ต้องการอื่น ๆ

ตามลำดับความคิดนี้พืชดังกล่าวสามารถใช้เป็นเพื่อนขับไล่และแม้กระทั่งดึงดูดศัตรูพืชบางชนิดเข้ามาหาพวกมันได้ดังนั้นจึงทำให้พวกมันห่างเหินจากผู้อื่น

พืชร่วม

มันขึ้นอยู่กับหลักการของอัลลีโลพาธีในเชิงบวก ในกรณีนี้พืชคู่หูจะช่วยเพิ่มผลผลิตหรือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ของเพื่อน อาจเป็นไปได้ว่าทั้งสองชนิดมีความสนใจ ตัวอย่างเช่นหัวหอมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานเมื่อควบคู่ไปกับการปลูกมะเขือเทศบีทรูทหรือแครอท

พืชขับไล่

โดยทั่วไปพืชหอมจะผลิตสารที่ช่วยกันแมลงและศัตรูพืชอื่น ๆ ในการเกษตรปรากฏการณ์นี้ใช้โดยการหว่านพืชหอมร่วมกับพืชอื่น ๆ เพื่อใช้เป็นสารขับไล่ตามธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นออริกาโนทำหน้าที่เป็นสารขับไล่มดแมลงวันและเพลี้ย

กับดักพืช

ตรงกันข้ามกับกรณีก่อนหน้านี้มีพืชที่ดึงดูดแมลงและศัตรูพืชอื่น ๆ เป็นพิเศษ เกษตรกรใช้สายพันธุ์เหล่านี้เป็นตัวล่อเพื่อดึงดูดผู้รุกรานให้ออกไปจากพืชชนิดอื่น

เมื่อศัตรูพืชกระจุกตัวอยู่ในพืชล่อแล้วก็จะกำจัดได้ง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น Rue เป็นที่ดึงดูดอย่างมากสำหรับแมลงวันและแมลงเม่า

การใช้ประโยชน์อื่น ๆ ได้แก่ การได้รับสารสกัดจากพืชที่มีสารอัลโลพาทิกเพื่อใช้เป็นยาฆ่าแมลงตามธรรมชาติ วิธีการและเทคนิคในการได้รับสารสกัดเหล่านี้มีความหลากหลายมากและอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่การหมักและการต้มอย่างง่ายไปจนถึงกระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นการสกัดโดยการดูดซึมหรือการซึมผ่าน

สารอัลลีโลพาติกเหล่านี้บางตัวได้มาจากทางอุตสาหกรรมและใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ แต่อย่างไรก็ตามสารเหล่านี้สามารถนำเสนอผลเสียที่คล้ายคลึงกับสารเคมีกำจัดวัชพืชในเชิงพาณิชย์

อ้างอิง

1. allelopathy บน Wikipedia สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
2. ฟรีดแมนและ GR Walker (2528) Allelopathy และ autotoxicity แนวโน้มของวิทยาศาสตร์ชีวเคมี
3. DA Sampietro (nd) Allelopathy: แนวคิดลักษณะวิธีการศึกษาและความสำคัญ กู้คืนจาก biologia.edu.ar.
4. MJ Roger, MJ Reigosa, N. Pedrol และ L.
5. ค. Cárdenas (2014). พืช Allelopathic มหาวิทยาลัยแห่งกองทัพเอกวาดอร์
6. Allelopathy การควบคุมศัตรูพืชในระบบนิเวศ กู้คืนจากพืชสวน.
7. C. Del Mónaco, ME Hay, P.Gartrell, PJ Murphy & G.Díaz-Pulido (2017) ผลของการเป็นกรดในมหาสมุทรต่อความสามารถของอัลลีโลพาธีมหภาคต่อปะการังทั่วไป รายงานทางวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติ.