Mikoriza – definicija: simbioza gliv in korenin, vrste in pomen
Mikoriza: ključna simbioza gliv in korenin — vrste (ektomikoriza, endomikoriza), pomen za vnos hranil, rast rastlin, biodiverziteto in odpornost ekosistemov.
Mikoriza (iz grščine: korenine gliv) je tesna in trajna simbioza med glivami in koreninami rastlin. V tej zvezi izmenjujeta partnerja snovi in signale: rastlina dovaja glivi ogljikove hidrate (iz fotosinteze), gliva pa rastlini poveča sposobnost pridobivanja vode in mineralov ter jo pogosto varuje pred škodljivci in stresom.
Pri mikorizi gliva živi v koreninah rastlin in v zemlji. Glivične hife so pri vsrkavanju hranil učinkovitejše od rastlinskih korenin, saj so tanjše in segajo dlje v zemljo kot koreninske dlačice. Hife oblikujejo gosto mrežo, ki poveča površino za izmenjavo snovi in omogoča dostop do hranil v majhnih porah tal.
Mikoriza je pomembna za rast rastlin v številnih ekosistemih. Vsaj 80 % vseh vrst kopenskih rastlin (in več kot 90 % družin) ima mikorizo; od nje je odvisno njihovo preživetje v mnogih življenjskih razmerah. So najpogostejši simbionti v rastlinskem kraljestvu: vključujejo približno 6000 vrst gliv in 240 000 vrst rastlin.
Vrste mikoriz
Mikorizo lahko razdelimo na več tipov glede na to, kako gliva sodeluje s korenino:
- Ektomikoriza – hife tvorijo ovoj okoli korenine (mantle) in razširjen Hartigov splet med celicami skorje; ne prodrejo v posamezne rastlinske celice. Pogosta pri mnogih gozdnih drevesih (npr. bor, bukev, hrast).
- Endomikoriza – hife prodrejo v celično steno in invaginirajo celično membrano; med endomikorozami je najpomembnejša arbuskularna mikoriza (AM), kjer glive iz Filo Glomeromycota tvorijo arbuskule (fini razvejani organi za izmenjavo hranil) in včasih vezikle (shranjevalne strukture).
- Orhidna (orhidnična) mikoriza – specifična za orkide; glive se pogosto v rastlini razrastejo v obliki pelotonov in lahko zagotavljajo ogljik, kar je še posebej pomembno pri prisiljeni ličinki ali pri rastlinah, ki ne fotosintetizirajo (mycoheterotrophy).
- Erikoidna mikoriza – pri biljkah iz družine Ericaceae (npr. rododendroni, bršlice) oblikujejo glive v koreninskih dlačicah specifične spirale ali kolute hif, ki pomagajo pri razgradnji in pridobivanju organskega dušika in drugih hranil v kislih tleh.
- Drugi posebni tipi – obstajajo tudi mešane oblike (ektendomikorize, arbutoidne itd.), ki imajo značilnosti obeh glavnih skupin.
Kako mikoriza deluje
Gliva iz zunanje mreže hif izčrpa fosfat, dušik in mikrosnovi iz tal ter jih prenese do koreninskega sistema rastline. V zameno gliva prejema ogljikove spojine (saharozo in druge sladkorje) iz rastline. Arbuskule in Hartigov splet so mikroskopske strukture, kjer poteka intenzivna izmenjava hranil. Poleg neposrednega prenosa hranil glivne hife izboljšajo dostop do vode in lahko prodrejo v mikroskopske pore tal, kamor korenine ne segajo.
Pomen in koristi za rastline in ekosisteme
- Izboljšano vsrkavanje fosforja, dušika, kalija in sledovih elementov.
- Povečana odpornost proti suši zaradi večje vodne prevodnosti.
- Zaščita pred patogeni in koreninskimi glivami prek konkurence ali proizvodnje protimikrobnih snovi.
- Povečanje stabilnosti tal; glivne beljakovine (npr. glomalin) prispevajo k tvorbi agregatov tal in zmanjšujejo erozijo.
- Sistem "wood wide web": prek skupnih mikoriznih omrežij (hife, povezane med posameznimi drevesi) lahko poteka izmenjava ogljika, hranil in signalov med rastlinami, tudi med različnimi vrstami.
Evolucija in starost
Mikorizna simbioza je starodavna; fosilni ostanki kažejo, da je nastala pred vsaj 400 milijoni let in je verjetno igrala ključno vlogo pri kolonizaciji kopnega s strani rastlin. Arbuskularne mikorizne povezave so ena najstarejših oblik simbioze med kopenskimi rastlinami in glivami.
Praktične uporabe in varstvo
Razumevanje mikoriz je pomembno za trajnostno kmetijstvo, gozdarstvo in obnovo habitatov. Uporaba mikoriznih inokulantov v sadikah, rastlinjakih in pri sanaciji degradiranih tal lahko poveča preživetje in rast rastlin. Hkrati je treba paziti: intenzivno gnojenje s fosforjem, obsežno pranje tal, uporaba fungicidov in drastična motnja tal zmanjšujejo mikorizno raznolikost in učinkovitost.
Omejitve in specifičnost
Kljub splošnim koristim je odnos med rastlino in glivo pogosto kompleksen: mikorizne glive zahtevajo ogljik od rastline, kar je lahko strošek, zlasti pri dobro oskrbljenih rastlinah. Nekatere rastlinske vrste so bolj izbirčne glede svojih mikoriznih partnerjev; v drugih primerih so povezave bolj splošne. Zaradi tega je pri uporabo inokulantov pomembno upoštevati vrsto rastline, tip tal in okoljske razmere.
Mikoriza torej predstavlja temeljno in raznoliko obliko sožitja v rastlinskem svetu, ključnega pomena za zdravje posameznih rastlin in stabilnost ekosistemov ter z velikim potencialom za uporabo pri trajnostnih pristopih k rabi tal in gojenju rastlin.
Pšenica je mikorizna rastlina
Shema mikoriz z izrazi v španščini. To je endomikoriza: arbuskule ali mehurčki so znotraj rastlinske celične stene in so pritrjeni na celično membrano.
Ektomikorizne bukve
Kako deluje
Ta vzajemnost daje glivam sladkorje, kot sta glukoza in saharoza, ki ju rastlina proizvaja pri fotosintezi. Ogljikovi hidrati se iz vira (običajno listov) prenesejo v korenino in nato v partnersko gobo. V zameno rastlina uporablja zelo veliko površino micelija za vsrkavanje vode in mineralnih hranil iz tal, zlasti fosforja.
Mehanizmi povečane absorpcije so fizikalni in kemični. Mikorizni miceliji imajo veliko manjši premer od najmanjše korenine. Tako lahko raziskujejo večjo količino tal, kar zagotavlja večjo površino za absorpcijo: "Ocenjuje se, da vsak kilogram zemlje vsebuje vsaj 200 km glivnih nitk.
Prednosti
Mikorizne rastline so pogosto bolj odporne proti boleznim, kot so tiste, ki jih povzročajo mikrobni patogeni, ki se prenašajo s tlemi, in tudi bolj odporne proti posledicam suše. Ti učinki so morda posledica boljšega sprejemanja vode in mineralov v mikoriznih rastlinah.
Mikoriza je za rastlino še posebej koristna v tleh, ki so revna s hranili. Rastline, gojene v sterilnih tleh in gojiščih, so pogosto slabo uspešne brez dodatka spor ali hif mikoriznih gliv, ki kolonizirajo korenine rastlin in pomagajo pri sprejemanju mineralnih hranil iz tal. Odsotnost mikoriznih gliv lahko upočasni tudi rast rastlin na neugodnih območjih.
Glivični partnerji lahko pomagajo tudi pri prenosu sladkorjev in drugih hranil med rastlinami. Takšne mikorizne združbe imenujemo skupna mikorizna omrežja. Nekatere vrste naseljujejo tkiva v notranjosti korenin, stebel in listov; v tem primeru jih imenujemo endofiti. Podobno kot mikoriza lahko endofitska kolonizacija z glivami koristi obema partnerjema. Endofiti trav dajejo gostitelju večjo odpornost proti pašnikom, v zameno pa od rastline dobijo hrano in zavetje.
Bakterije v mikorizi
Mikorizne korenine so odlične ekološke niše za druge mikrobe. Mikorizne glive lahko gostijo bakterije, ki zaključijo svoj življenjski cikel v celicah gliv. Ena najbolj znanih je Geosiphon pyriforme, ki lahko gosti cianobakterije v značilnih mehurčkih. Arbuskularne mikorizne (AM) glive so edinstvene, saj gostijo bakterije v svoji citoplazmi. Znotrajcelične strukture, zelo podobne bakterijam, so bile prvič opisane v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Raziskave so jih pozneje opredelile kot prave bakterije.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je mikoriza?
O: Mikoriza je simbioza med glivami in koreninami rastlin, pri čemer gliva živi v koreninah rastlin in v zemlji.
V: Zakaj so mikorize pomembne za rast rastlin v številnih ekosistemih?
O: Mikorize so pomembne za rast rastlin v številnih ekosistemih, ker so hife gliv pri absorpciji hranil učinkovitejše od korenin rastlin.
V: Kolikšen odstotek vseh vrst kopenskih rastlin ima mikorizo?
O: Mikorizo ima vsaj 80 % vseh vrst kopenskih rastlin (in več kot 90 % družin).
V: Koliko vrst gliv in rastlin je vključenih v mikorizo?
O: V mikorize je vključenih približno 6000 vrst gliv in 240 000 vrst rastlin.
V: Kateri sta dve glavni vrsti mikoriz?
O: Dve glavni vrsti mikoriz sta ektomikoriza in endomikoriza.
V: Kakšna je razlika med ektomikoriznimi in endomikoriznimi glivami?
O: Razlika med ektomikoriznimi in endomikoriznimi glivami je v tem, da hife ektomikoriznih gliv ne prodrejo v posamezne celice v korenini, medtem ko hife endomikoriznih gliv prodrejo v celično steno in invaginirajo celično membrano.
V: Kaj je lesni splet?
O: Wood Wide Web je izraz, ki se uporablja za mikorizne mreže v gozdovih.
Iskati