Jordens mikrobiota kan øge væksten af ​​invasive plantearter og yde forsvar mod planteædere

Jordmikrober kan have stor indflydelse på spredningen af ​​skadelige invasive arter, da de enten kan hæmme eller lette plantens vækst. Forskere ved Institut for Biologi ved Universitetet i Turku, Finland, studerede jordens mikrobiotas rolle i havelupinens succes, som er en invasiv art i den finske natur.

Lupinus polyphyllus, almindeligvis kendt som havelupinen, er en flerårig urt hjemmehørende i Nordamerika. Den blev bragt til Europa som en prydplante, men den undslap haverne og betragtes nu som en invasiv art i mange lande, herunder Finland. Det, der gør havelupinen interessant og en vellykket invaderende art, er rodknoldebakterierne, som omdanner atmosfærisk kvælstof til plantens brug. Nitrogen er nødvendig for vækst og til fremstilling af fytokemiske forbindelser mod planteædere.

"Denne symbiose med bakterier gavner havelupinen især i næringsfattige miljøer, såsom sandede vejkanter, hvor planten ofte vokser i overflod. Det forklarer til dels, hvorfor havelupinen har formået at optage så meget plads i næringsfattige områder, hvor den kan vokse fra sine lokale konkurrenter, som ikke har en sådan symbiotisk forbindelse med bakterier," forklarer adjungeret professor Satu Ramula fra Institut for Biologi ved Universitetet i Turku, Finland.

Jordmikrobiota kan også påvirke plantens lugt

Forskerne plantede havelupiner fra nordamerikanske og finske populationer i næringsfattig jord indeholdende jordmikrober fra lokale lupinpopulationer eller i jord, hvor mængden af ​​mikrober var reduceret.

Forskerne opdagede, at havelupinerne, uanset deres oprindelsesland, havde gavn af jordmikroberne. Planterne voksede sig større end dem i kontrolgruppen, som havde færre jordmikrober i deres medium.

"Ud over vækst påvirkede jordmikroberne lugten af ​​individuelle planter ved at ændre sammensætningen af ​​de flygtige organiske forbindelser, der udsendes af bladene. Især de planter, der voksede i mediet indeholdende naturlige jordmikrober, producerede flygtige stoffer, som tidligere undersøgelser har vist at virke som afskrækkende midler for snegle,« siger postdoktor Aino Kalske.

For at studere, hvordan planten forsvarede sig mod planteædere, tilbød forskerne planternes blade til bjergsnegle, havelupinens naturlige fjende. Eksperimentet udført i et laboratoriemiljø gav overraskende resultater. Planternes forsvar mod planteædere afhang af jordmikroberne i vækstmediet.

"Kopsneglene spiste mindre af de finske havelupiner end dem, der stammede fra de nordamerikanske bestande, når begge planter var blevet dyrket sammen med de naturlige jordmikrober. I planter, der var blevet dyrket med reduceret jordmikrobiota, observerede vi ingen forskelle i bladforbruget. mellem befolkningerne af forskellig oprindelse,« siger Kalske.

Resultaterne indikerer, at jordens mikrobiota har en større indflydelse end tidligere antaget på planter såvel som på de organismer, der er afhængige af dem. Mikrober bidrager ikke kun til planternes vækst, men også til deres forsvar mod planteædere. Jordens mikrobiota er ekstremt rigelig, og bare en teskefuld jord kan indeholde millioner af mikrober. Sammensætningen af ​​mikrobiotaen varierer dog alt efter den lokale flora og jordtype.

Forskerne undersøger i øjeblikket, om havelupinens invasionssucces er forbundet med jordmikrober i naturen.

Forskningsartiklen "Soil microbiota explain differences in herbivore resistens between native and invasive populations of a perennial herb" blev offentliggjort i Journal of Ecology . + Udforsk yderligere

Team udvikler mikroskop til at afbilde mikrober i jord og planter i mikrometer skala