Főoldal / Albumok / Brainman magazin /

Mikorrhiza - Egy csodálatos szimbiózis

ozlabgomba2-14okt31a.jpg Mikor alakul ki torlóár?BélyegképekMilyen a szép paradicsom?


Mikorrhiza - Egy csodálatos szimbiózis



Kép: Piruló őzlábgomba (Macrolepiota rhacodes), Fotó: Brindzák Attila



A mikorrhiza (görögül: gombás gyökér) a gombák és a növények között kialakult szimbiózis (mutualizmus) egyik formája. Nevezik gyökérkapcsoltságnak is. A gomba micéliumából kiinduló gombafonalak (a hifák) behálózzák a gazdanövény gyökereit, a kétféle élőlény kölcsönösen segíti egymás tápanyaghoz jutását. A mikorrhizaképzés jelenségét a 19. században fedezték fel, és az 1980-as években ismerték fel, hogy a mohák és a szövetes növények fajainak legalább 80-90%-a él együtt ilyen módon gombákkal. A görög eredetű mikorrhiza kifejezést Albert Bernhard Frank vezette be 1885-ben, jelentése „gombagyökér”.



Megújuló táplálékforrás



A mutualizmus megújuló táplálékforrással: a növény által fotoszintetizált cukrokkal és egyéb szerves anyagokkal látja el a gombát. Ezeket a forrástól (többnyire a levelekből) először a gyökérszövetekbe jutnak, majd onnan a gombapartnerekhez. Cserébe a micélium hatalmas felszínével és a növény gyökereinél több felvevőképességével több vízhez és ásványi anyaghoz jut. Így például az olyan talajokból, amelyekben a foszfát-ionok szorosan kötődnek vas-oxidokhoz, a növényi gyökerek képtelenek kivonni a foszfort, de a mikorrhizális micéliumok ezekhez a forrásokhoz is hozzáférnek, miként a növény számára immobilis cink-, molibdén- és rézvegyületekhez is. A gombafonalak szerves vegyületeket is le tudnak bontani. A jobb abszorpciós képesség oka egyrészt fizikai (a gombafonalak átmérője jóval kisebb még a legkisebb gyökérszőrnél is, ezért nagyobb talajtérfogatot érnek el, és nagyobb felületen abszorbeálnak), másrészt kémiai (a gombák sejtmembránja kémiailag másként viselkedik, mint a növényeké). A mikorrhizák különösen a tápanyagszegény talajokban élő növények számára hasznosak. A mikorrhizás növények gyakran a betegségeknek – például a talajlakó mikrobák által okozottaknak – is jobban ellenállnak, ráadásul a szárazságot is jobban elviselik, valószínűleg a hifák nagyobb vízfelvevő képessége miatt.



Egymásra utalva



A tápanyagokat a talajból a viszonylag távoli gyökerekbe a mikorrhizális hifák citoplazmikus rendszere (cytoplasmic streaming) továbbítja – nagyobb arányban, mint amennyire azt az ozmózis lehetővé tenné. Ebbe a gombának energiát kell fektetnie. Ezt ellensúlyozandó, a gomba tápanyagokat (cukrokat, keményítőt, fehérjéket és zsírokat) kap a növény gyökereiből, sőt, olyan speciális anyagokat is (vitaminok, hormonok), amik a gomba termőtestképzéséhez szükségesek (a mikorrhizás gombák gombafonala táptalajon tenyészthető, de termőtestet csak növényi partnere segítségével képes létrehozni). Ezeket a tápanyagokat a citoplazmikus továbbító rendszer a teljes gombahálózatba eljuttatja. A két partner összehangolt szabályozását az is bizonyítja, hogy együttesen szintetizálnak olyan fehérjéket („mikorrhizineket”) is, amilyeneket külön-külön egyikük sem termel.



A gombák haszna



A mikorrhiza kölcsönösen előnyös együttélési forma (mutualizmus), amiben a legtöbb ismert szárazföldi növény részt vesz (bár eddig csak a fajok kis részét vizsgálták meg, a növénycsaládok 95%-a túlnyomórészt mikorrhizális). A mikorrhizáltság annyira általános, hogy a szárazföldi növények vizet felvevő szerve többnyire nem is a gyökér, hanem a mikorrhiza. A sterilizált talajon termesztett növények hozama gyakran gyérebb, mint azoké, amelyekhez mikorrhizális gombák spóráit vagy hifáit adagolták, hogy a gombák segítsék az ásványi anyagok felvételét. A mikorrhiza-gombák hiánya lelassíthatja a növények betelepülését a szukcesszió korai szakaszában, főleg az erodálódott talajokon. A pillangósvirágúak (Fabaceae) hármas szimbiózisra is képesek: a gomba mellett a nitrogénkötő Rhizobium baktériumokkal is együtt élnek.



Egyetlen hálózatban



Nem sokkal azután, hogy kimutatták a mikorrhizaképzés általános jellegét, izotópos vizsgálatokkal igazolták azt is, hogy az erdőkben a gombafonalak több szomszédos fa gyökereit is összekötik. Ezzel hálózatot hoznak létre a talajban (népszerű nevén www = „wood wide web” ~ erdőközi hálózat, a WWW elnevezés analógiájára), és ezen a növények egymással is cserélhetnek anyagokat. Így például a több napfényhez jutó, többet fotoszintetizáló egyedek tápanyagainak egy része eljut a kevesebb fényt kapó egyedekhez, valamivel kiegyenlítettebbé téve ezzel a fényért vívott harcot. A mikorrhizált gyökerek hálózatával átjárt talajt olyan, egységes anyagfelvevő rendszernek tekinthetjük, ami gondoskodik arról, hogy az életközösség tagjai egyenletesen, optimálisan jussanak tápanyagokhoz. Sokan a gyökerek szövedékével egyetlen hálózatba szervezett erdőt egyenesen „szuperorganizmusként” emlegetik. Mostanra nyilvánvaló, hogy a mikorrhizák az élőhely növényei, állatai és mikrobái közötti kapcsolatok fontos szabályozói, az életközösségek szerkezetének meghatározó tényezői.



Ektomikorrhiza



Az ektomikorrhiza-gombák hifái nem hatolnak be a növény gyökerének sejtfalába, csak köpenyt alkotnak a gyökér körül és Hartig-hálót a sejt közötti járatokban. Az ektomikorrhizák a fás szárú növényekre jellemzők, egyes gyümölcsfák és a szőlő azonban endomikorrhizás. Az akác, a cédrus (Cedar spp.), a bükk (Fagus spp.), a magas kőris (Fraxinus excelsior), a boróka (Juniperus spp.), a platán (Platanus spp.), egyes nyárfafajok (Populus spp.), a tölgyfa (Quercus spp.), a fűz (Salix spp.), a kis- és nagylevelű hárs (Tilia cordata, Tilia platyphyllus), a szil (Ulmus spp.) mindkét fajta együttélésre képes, akár egy időben is.



Endomikorrhiza



Az endomikorrhiza-gombák hifái behatolnak a kéregsejtek sejt közötti járataiba és magukba a sejtekbe is. A legáltalánosabb, a legtöbb mohára, harasztra, nyitva- és zárvatermő növényre jellemző kapcsolat az arbuszkuláris mikorrhiza (rövidítve: AM).  Az endomikorrhizák további fajtái: számos, a hangafélék (Ericales) rendjébe tartozó növény erikoid mikorrhizát alkot néhány, a Hymenoscyphus nemzetségbe tartozó gombafajjal. említik néha az ektendomikorrhizákat, amelyek az ektomikorrhizák karakterisztikus ismérveit mutatják, de behatolnak a sejtekbe. Főképp a répafenyő (Pinus), a lucfenyő(Picea)n a medveszőlő (Arctostaphylus), kisebb mértékben a vörösfenyő (Larix) nemzetségben fordul elő. Sajátos változata a szamócafa (Arbutus) gyökérkapcsolata, amit egyesek külön mikorrhiza-fajtának („arbutoid mikorrhiza”) tekintenek, továbbá a fenyőspárga (Monotropa) gyökérkapcsolata, amit időnként „monotropoid mikorrhiza” néven különböztetnek meg. Életciklusa egy részében valamennyi kosborféle (Orchidaceae) mikoheterotróf, azaz bazídiumos gombán élősködik, azzal orchid mikorrhizát hoz létre.



Csalogató gombák



Az Ontario-beli Guelph Egyetemen kutató Klironomos és Hart kimutatta, hogy a mikorrhizás kétszínű pénzecskegomba (Laccaria bicolor) képes arra, hogy magához csalogasson és (valószínűleg egy toxinnal) elpusztítson egyes ugróvillásokat (Collembola). A gomba felhasználja a lebomló állat nitrogénjét, és annak egy részét továbbadja a szimbionta növénynek, ami a tanulmányban egy simafenyő (Pinus strobus) volt. Klironomos úgy találta, hogy a növény nitrogénjének legfeljebb 25%-át ugróvillásokból és egyéb rovarokból szerezte be. A szárazföldi növények kisebb része (pl.: a káposztafélék és a mákfélék legtöbb faja) nem vesz részt mikorrhiza-szimbiózisban.



Gyakori a mérsékelt égövben



Az ektomikorrhizák (ECM) fás szárú növények és a Basidiomycota, Ascomycota, Zygomycota törzsekbe tartozó gombák között jellemzőek. Az ektomikorrhizális gombák hifái nem hatolnak be a növény gyökerének sejtfalába (ezért az ekto-, tehát külső előtag), csak sűrű gombafonalakból álló köpenyt formálnak a gyökér körül, illetve a kéregsejtek közötti járatokban Hartig-féle hálózatot alkotnak – itt történik az anyagátadás. Egyes gombáknál a köpeny felszínéről kiágazó gombafonalak kötegekbe (rhizomorfa) tömörülnek. A mikorrhiza által formált köpenyen kívül a gomba biomasszájának zöme a talajban szétágazva, kisebb része az apoplasztban található meg, az endodermiszig bezárólag. Ez a típus a növénycsaládok kb. 10%-ában fordul elő, leginkább a fás szárú növényekben, ideértve a tölgyeket, a Pinus nemzetséget, az eukaliptuszokat, a dipterokarpusz-féléket (Dipterocarpaceae) és az olajfaféléket. A mérsékelt égöv alatt az erdőalkotó fák gyökerére jellemző elsősorban. Valamennyi nyitvatermő és a legtöbb zárvatermő fa ektomikorrhizás. A gombapartnerek közé főként bazídiumos nagygombák (galócák, tinórufélék, pókhálósgombák, susulykák, galambgombák, tejelőgombák) tartoznak, valamint néhány tömlősgomba-faj (szarvasgombák). Az ektomikorrhiza-kapcsolatok gyakran specifikusak (pl. a gyűrűstinóruk főleg a Pinus-fajokkal élnek együtt).



Forrás: Albert Bernhard Frank, mycorrhizaworld.de, Jakucs Erzsébet: A föld alatti gombavilág titkai, elte.prompt.hu, wikipedia.hu, Turcsányi Gábor–Turcsányiné dr. Siller Irén: Növénytan, Kovács M. Gábor: Mikorrhiza vizsgálatok alföldi területeken


Képméret
1839*1398
Fájlméret
1275 Kbájt
Átlagos pontszám
még nincs értékelve
Értékelje a képet

0 hozzászólás