Общее расположение типов микоризы.

Общее расположение типов микоризы.

Определение последовательности и местоположения микоризных грибов и растений в почве может быть ситуацией курицы или яйца: тип микоризных грибов, присутствующих в почве, влияет на распространение и разнообразие растений, которые там растут, но в то же время, растения могут контролировать местное распространение грибов, связываясь или не связываясь с определенными видами грибов. Если в почве нет микоризных грибов, там будут расти немикоризные растения. В конце концов, факультативные микоризные грибы, которые являются паразитами или сапрофитами будут перемещаться туда. Затем приживутся полузависимые растения-хозяева, которые в конечном итоге возьмут верх. По мере увеличения разложения обязательные микоризные грибы заселяют эту область вместе с полностью зависимыми растениями-хозяевами. Исследования показали, что в ответ на присутствие микоризных грибов разнообразие растений обычно увеличивается.

Изучение изменений в типе микоризы в определенной области может подсказать ученым, в какую сторону она движется. Тем не менее очевидно, что присутствие определенного микоризного гриба влияет на способность определенных растений жить на определенных почвах. Конечно, способность микоризных грибов изменять среду означает, что некоторые растения могут замедлиться или перестать расти там. Так что это работает в обе стороны.

Микоризные грибы также можно сгруппировать в зависимости от географического положения, в котором они произрастают, что, в свою очередь, зависит от типа почвы, наличия питательных веществ и преобладающих климатических условий. Например, некоторые хозяева эктомикоризных деревьев растут только на определенных участках, и именно там вы найдете ассоциированные с ними микоризные грибы.

Почвы в субарктических регионах имеют чрезвычайно низкий уровень pH. Здесь преобладают торф и эрикоидная микориза. Грибковые партнеры аскомицетов проникают в клетки коры корня, но не посылают в почву большой массы. Однако они действительно минерализуют питательные вещества возле корней, к которым растение-хозяин никогда не сможет получить доступ самостоятельно, производя неорганические ионы, необходимые хозяину. Некоторые микоризные грибы тундры поставляют органический азот непосредственно своему хозяину, что восходит к временам теории гумуса (которая считала, что растения питались органическими веществами) и нарушает норму потребления неорганических форм азота. (Если бы этот процесс можно было применить к сельскохозяйственным растениям, это могло бы изменить способ питания мира.)

В хвойных и лиственных лесах с более высокими температурами, более высоким pH и более доступными питательными веществами преобладают эктомикоризные грибы и их ассоциации. Эти микоризы грибов отсылают большое количество гифов, которые не только приносят много питательных веществ хозяевам, но также минерализуют большое количество органического материала, делая его доступным для других растений и грибов.

На лугах с умеренным климатом и более высокими температурами, где pH почвы еще выше и нитраты являются преобладающей формой азота, преобладают арбускулярные микоризы. Огромное увеличение площади поверхности, доступной системе в результате микоризы, позволяет растениям-хозяевам удовлетворять свои потребности в питательных веществах.

Микоризное поведение.

Питательные вещества распределяются по мицелиальным сетям как между разными, так и между одними и теми же видами растений. Фактически, несколько различных мицелиальных сетей могут сливаться вместе и действовать как одна. Таким образом, материнское дерево может поддерживать другие деревья по всему лесу, предпочтительно распределяя больше питательных веществ между более молодыми. Существует сотрудничество между мицелиальными сетями разных растений. Это удивительно, если учесть, что каждое растение также может содержать вещества, подавляющие рост другого.

Из секвенирования генома ясно, что микоризные грибы содержат особые генетические выражения, которые заставляют их функционировать так же, как они. Некоторые гены влияют на усвоение питательных веществ, другие управляют производством сигнальных белков, используемых для управления тонким взаимодействием между микоризными симбионтами, а другие помогают грибам достигать растения, не вызывая его защитных механизмов. Эти тонкие генетические различия, однако, могут быть результатом обмена ДНК с другими микоризными грибами или с другими организмами, такими как бактерии, в микоризосфере или в порах грибов. Возможно, это явление зависит от условий, в которых находится спора и в которых грибку нужно будет жить.

Знание того, как функционируют мицелиальные сети, и выяснение того, как мы можем дублировать их работу, могло бы стать большим достижением, особенно в отношении выращивания пищевых культур. Ученые обнаружили, что микроорганизмы обмениваются генетическим материалом. Они могут создавать карты генетики определенных микоризных грибов и изучать их в отношении целого ряда биологических влияний. Эта новая наука, транскриптомика, позволяет ученым идентифицировать штаммы микориз, которые обладают определенными чертами, которые могут принести пользу конкретной культуре или растению. Нам еще предстоит многому научиться, и, возможно, когда-нибудь мы будем использовать все эти знания на благо человечества.

Бактериальная ДНК в микоризных спорах

Когда ученые исследовали ДНК, из которой состоят арбускулярные микоризные споры, они обнаружили, что значительное количество споровой массы составляют симбиотические бактерии. Одно исследование показало, что до 40 процентов общей массы спор содержали ДНК бактерий. Это представляет интерес, потому что ДНК гриба может быть обменена с ДНК бактерии; это может произойти в спорах в результате условий окружающей среды.

Источник: vk.com

Комментарии: