Mykoheterotrofe planter som en nøgle til Wood Wide Web

Bayreuth-forskere kaster lys over de naturlige beviser for forekomsten og funktionen af ​​netværk af svampe og planter - såkaldte mykorrhiza-netværk. Gennem dette "Wood Wide Web" kan planter udveksle ressourcer og endda information med hinanden. Forskerne har nu rapporteret deres resultater i tidsskriftet Nature Plants .

Mere end 90 % af alle landplanter lever i tæt symbiose med svampe, mykorrhizaen. I lang tid blev mykorrhiza betragtet som et samspil mellem to partnere - en plante og en svamp. Der er dog indikationer på, at især skove kan være gennemsyret af hele netværk af planterødder og svampevæv, som muliggør en udveksling af ressourcer og endda information mellem forskellige planter, formidlet af fælles svampepartnere.

Disse indikationer har nogle gange ført til fantasifulde spekulationer, især i de populære medier, ofte uden en solid videnskabelig baggrund. Som svar på dette har førende videnskabsmænd kritisk sat spørgsmålstegn ved den faktiske betydning af disse netværk i de seneste publikationer.

For at fjerne tvivlen om vigtigheden af ​​mykorrhiza-netværk har forskere fra Bayreuth gennemsøgt forskningslitteraturen og fokuseret på de tidligere forsømte beviser for forekomsten og funktionen af ​​"Wood Wide Web". Med denne viden kan mange sjældne og truede plantearter i skovens underskov blive bedre beskyttet i fremtiden gennem tilpasset skovforvaltning.

Den nylige gennemgang af et internationalt konsortium, herunder prof. Dr. Gerhard Gebauer og hans forskningsassistent Franziska Zahn fra University of Bayreuth, tog et nærmere kig på mykoheterotrofe planter og deres rolle i underjordiske netværk. I modsætning til autotrofe planter sikrer mykoheterotrofe planter ikke deres kulstofforsyning via fotosyntese, men via en svampepartner.

Langt de fleste landplanter anvender symbiose med mykorrhizasvampe i deres rødder:Planten modtager begrænsede næringsstoffer fra jorden via svampen; til gengæld får svampen kulstof fra plantens fotosyntese. Hvis en mykorrhiza-svamp lever i symbiose med flere planter, skabes et underjordisk netværk, også kendt som "Wood Wide Web".

Den udbredte forekomst og betydning af dette netværk er kontroversielt diskuteret i det videnskabelige samfund. "Men en vigtig gruppe af planter, der giver åbenlyse beviser for eksistensen af ​​mykorrhiza-netværk, er stort set blevet overset - de mykoheterotrofe planter," siger Gebauer.

Helt mykoheterotrofe planter er normalt små og bliver hurtigt overset i skovens underskov. Men de giver det afgørende bevis for vigtigheden af ​​"Wood Wide Web". De har ingen grønne blade og kan derfor ikke fotosyntetisere, hvorfor de fodrer helt på bekostning af mykorrhizasvampe. Disse svampepartnere indgår samtidig et andet partnerskab med skovtræer og kan formidle kulstofudveksling mellem planterne.

"De fuldt mykoheterotrofe planter beviser således eksistensen af ​​mykorrhizale netværk, hvori mindst tre partnere - to planter og en svamp - er involveret," siger Gebauer.

Mykorrhiza-netværk i skove kan således understøtte kulstofoverførsel mellem planter, hvilket udfordrer det ovennævnte dogme om kulstof-for-næringsstof-udveksling i symbiosen mellem svampe og planter. Ligeledes må der stilles spørgsmålstegn ved antagelsen om, at alle grønne planter lever udelukkende gennem kulstofforøgelse via fotosyntese.

Forskerne beskriver rækken af ​​muligheder for kulstofoverførsel:I den ene ende af spektret er de fuldstændig mykoheterotrofe planter, der udelukkende henter kulstof fra deres svampepartner. I den anden ende er de planter, der udelukkende får kulstof fra fotosyntese. Ind i mellem føder nogle planter i varierende grad på bekostning af svampepartneren og fra fotosyntesen.

Flere oplysninger: Vincent S. F. T. Merckx et al., Mycoheterotrophy in the wood-wide web, Nature Plants (2024). DOI:10.1038/s41477-024-01677-0

Journaloplysninger: Naturplanter

Leveret af Bayreuth University