A parazita szimbiózis, Élet és tudomány - Fák és gombák együttélése

Sokszínűségét megcsodálhatjuk az állat- és növényvilágban egyaránt. Nem meglepő módon a méretskála alsó fokain is varázslatos fajgazdagság található, azonban ez a mindennapok során, az erdőt vagy a természetet járva rejtve marad a beavatatlan szemek előtt. A fák gyökereikkel veszik fel az életben maradásukhoz szükséges tápanyagokat a parazita szimbiózis földből, illetve ezzel horgonyozzák ki magukat.

A gyökerek átmérője folyamatosan csökken a főgyökérzettől távolodva, hajszálgyökerekben végződve, melyek finomságuk révén szűkebb talajrétegek közé is bejutnak.

Azonban a hajszálgyökerek átmérője se csökkenhet a végtelenségig, van egy minimum mérethatár, ami gátat jelent a fák tápanyagfelvételének. Ezt az akadályt áthidalva leleményes megoldást talált ki a természet.

A fák a gyökerük felszínén élőhelyet biztosítanak mikrobiális szervezeteknek, nevezetesen gombáknak. A gombahifák átmérőjüket tekintve sokkal vékonyabbak, mint a fák gyökerei, ezáltal olyan talajrégiót is sikeresen elérnek vele, ami a fának nem sikerül.

Tartalomjegyzék

Ennek köszönhetően a fák tápanyagellátása javul, jobb kompetíciós készségre tesznek szert. Ezt a gomba—fa együttélést nevezi a szaknyelv mikorrhizás kapcsolatnak, melynek egyik fajtája az ek­to­mi­korr­hizás kapcsolat vagy szimbiózis.

A légyölő galóca is ektomikorrhizás szimbiózist képez A boreális és mérsékelt övi erdőkben az ektomikorrhizás szimbiózis az uralkodó növény—gomba szimbiózis típus. A szárazföldi növények hozzávetőlegesen fajáról ismert, hogy ektomikorrhizás szimbiózist képeznek — a fajok többsége a zárvatermőkhöz tartozik.

Röviden a szimbiózisról

Meg lehet említeni a nyitvatermők közül a fenyőféléket, míg a zárvatermők közül a bükköt, borókát, tölgyeket, nyír a parazita szimbiózis éger fajokat, a hársat, a gesztenyét, gyertyánt, galagonyát, nyarakat vagy a juharféléket is. Mindegyik fafaj más és más gombafajjal alakít ki kapcsolatot, ami bizonyítja, hogy hosszú evolúciós együttélés eredménye a most látható szimbiózis. Az ektomikorrhizák meghatározása három fő, szabad szemmel is látható struktúra alapján történik: a gombaköpeny, mely kívülről öleli körül a növény gyökerét; a Hartig-háló, ami a növényi gyökér kérgi és epidermális sejtjei között alakít ki labirintusszerűen elágazó képződményt; és az extraradikális micélium, ami elengedhetetlenül szükséges a talajjal és az ektomikorrhizás szimbiózisban résztvevő gomba termőtestével történő kapcsolat kialakításában.

A kapcsolat kezdete Az ektomikorrhizás szimbiózis a növényfajok egyedfejlődésének már korai állapotában kialakul. A növényi gyökerek speciális molekulákat bocsátanak a parazita szimbiózis a közeli talajrégióba, melyek jelzésként szolgálnak az ott élő mikrobiális szervezeteknek. Eukaliptuszfajoknál írták le, hogy rutin flavonoid és zeatin citokinin vesznek részt a gomba—növény kapcsolat kialakításában.

Ezen molekulákat érzékelve a gombahifák kicsíráznak a talajban és elkezdenek a magasabb molekulakoncentráció felé nőni, tehát a növény gyökere felé, és így talál egymásra a két fél.

A kapcsolat kialakulása során számos fehérjetermék játszik fontos szerepet, növényi és gomba eredetű egyaránt, hogy mutualista szimbiózis, és ne egyoldalú parazitizmus alakuljon ki a felek között.

A növény megnöveli a gyökérszőrök felületét, hogy sikeresebb legyen a gomba kolonizációja, melyet a gyökérszőrök osztódásának serkentésével ér el.

Olvasási idő: 3 perc Sok állatnak vannak bizarrnak tűnő szimbiotikus kapcsolatai.

A gombák miután felismerik a növény gyökerét, elkezdik bevonni a gyökér felületét, továbbá behatolnak a gyökér belsejébe is, szigorúan ügyelve arra, hogy ne károsítsák a növényi sejteket. Adok-kapok… A fáknak előnyük származik az ektomikorrhizás kapcsolat kialakításával, hiszen nő a tápanyagfelvételük.

Azonban ez a gombáknak is hasznos, hiszen a felvett tápanyagért cserébe, melyet átadnak a növénynek, a gyökerén keresztül, vissza­kapnak tápanyagokat, melyeket a növény fotoszintézissel és má­sod­la­gos anyagcserével állít elő. Az ektomikorrhizás kapcsolat sematikus rajza Már a korai a parazita szimbiózis alapján is az volt az általánosan elfogadott nézet, hogy az ek­to­mikorr­hizát képző gombák fő szerves szénforrása a fotoszintetizáló növény.

Mérésekkel a parazita szimbiózis, hogy a fotoszintézisből származó szénhidrátok mintegy negyede megjelenik a gombaköpenyben. A növénytől belső paraziták sertésben szacharózt a gomba hidrolizálja egy invertáz enzim segítségével.

A növény képes szabályozni, hogy a gomba mennyi szacharózt kapjon, ilyen módon befolyásolva a szimbiózis szénmérlegét. A Hartig-háló apoplasztikus ré­gió­já­ban a növényi gyökérsejtek ver­se­nyez­nek a gombahifákkal a hexóz felvételéért.

Szélsőséges esetben a növény a parazita szimbiózis el tudja zárni a gombát a cukorforrástól. A gomba irányából is történhet szénszállítás a növény felé, méghozzá amino-ve­gyü­le­tek szénvázaként. Érdekesség, hogy kora tavasszal csökkent mennyiségű tápanyagszállítás figyelhető meg a gomba irányába, ugyanis a növény a növekedéséhez és a rügyfakadáshoz szükséges cukrokat a gomba rovására használja fel.

Nyáron azonban, amikor a növénynek már nincsen szüksége ilyen mértékben tápanyagra, a gomba nagy mennyiségben veheti fel a szénhidrátokat, amit termőtestfejlesztésre használhat fel.

Heti Agymosó 50. rész - PÁRTERÁPIA, ÖNFEJLESZTÉS, ISMÉTLÉS, VÁLÁS

Ősszel megnövekszik a foszfor felvétele a gombapartner gyökerében, ami télen elraktározódik a gazdanövényben, és tavasszal a növény növekedéséhez a parazita szimbiózis fel. Megfigyelték, hogy a tavasszal és télen tapasztalt csökkent szénhidrátmennyiség miatt egyes gombák átmenetileg szaprotróf életmódra térhetnek át, hogy így fedezzék szükségleteiket például Laccaria bicolor kétszínű pénzecskegomba, Clavulina cristata fogas egyrétűtapló.

Paradox módon a globális felmelegedést kiváltó megemelkedett légköri CO2-szint pozitívan hat az ek­to­mi­korr­hi­zás szimbiózis kialakulására, hiszen növeli a növény fotoszintézisének a mértékét, továbbá a talajban is több szénnyelő alakul ki, amit a gom­ba­hi­fák kolonizálhatnak.

Tápanyagok áramlása a gomba és növény határfelületén Szénvegyületek mellett a gombapartner segíti a szerves és szervetlen nitrogénformák felvételét is. A szervetlen nitrogénformák közül a felvett nitrogén jelentős része glu­ta­min­ba épülve szállítódhat a gom­ba­fo­nalt­ól a növény a parazita szimbiózis.

TUDOMÁNYPLÁZA

A szerves nitrogénformák közül az ami­n­o­sa­va­kat Oscarida férgek kezelése fel közvetlenül a gom­ba­hifák a talajból.

A foszfor is fontos tápanyagforrás a növénynek, melynek felvételében szintén segítségére van a gombapartner. Néhány ek­to­mi­korr­hizás gomba kövekből is képes oldott formában foszfort kinyerni. A gombák a ként szulfát formájában veszik fel a talajból, majd többlépéses reakció eredményeképpen ciszteinné alakítják, és úgy adják át a növénynek.

Az ek­to­mi­korr­hizás gombapartner segítséget nyújt a kálium, magnézium és kalcium felvételében is.

Populációk kölcsönhatásai

Érdekesség, hogy a tápanyagfelvétel mellett egyes ektomikorrhizát képző gombafajok a szárazság ellen is védik a gazdanövényeket.

A Necatorosis van geophilum hifája vízzel találkozva megduzzad, és magában tartja azt napokkal az esőzések után is, így biztosítva vízforrást a fa gyö­kerének.

Mostoha körülmények között Egyre elfogadottabb a nézet, miszerint az ektomikorrhizás szimbiózis túlmutat egy egyszerű tápanyagcserés kapcsolaton.

Az ektomikorrhizák korai kolonizációja segíti a fák túlélését mostoha környezetben is. Egy új terület benépesítése során az elsődleges szukcessziók tápanyagszegény környezetben történnek, míg a másodlagos szukcessziók már nitrogénben és foszforban gazdag talajon, köszönhetően az elsődleges szukcesszió élőlényeinek.