Mikoryza - Polski Serwis Naukowy

Grzyb mikoryzowy wyizolowany z rośliny wrzosowatej Woollsia pungens

Mikoryza – jest to występujące powszechnie zjawisko, polegające na współżyciu korzeni lub innych organów, a nawet nasion roślin naczyniowych z grzybami (dotyczy około 85% gatunków roślin wyższych z całego świata). Tego typu symbioza daje obu gatunkom wzajemne korzyści, polegające na obustronnej wymianie substancji odżywczych – rośliny mają lepszy dostęp do wody i rozpuszczonych w niej soli mineralnych, ale także do substancji regulujących ich wzrost i rozwój, które produkuje grzyb, ten zaś korzysta z produktu fotosyntezy roślin – glukozy. Odkrycia mikoryzy dokonał w roku 1880 polski botanik, Franciszek Kamieński, który opisał ją w swojej pracy w 1881 roku.

Sinice, cyjanofity, cyjanobakterie, cyjanoprokariota (Cyanobacteria) – gromada organizmów samożywnych, dawniej uznawanych za rośliny, według nowszej taksonomii zaliczanych do Procaryota (prokarioty, królestwo bakterii). Nazwa tradycyjna Cyanophyta (końcówka -phyta – roślina), stosowana w taksonomii wcześniejszej, kładzie nacisk na te właściwości, które upodabniają sinice do organizmów roślinnych – zdolność do tlenowej fotosyntezy oraz obecność chlorofilu. To podobieństwo jest o tyle naturalne, że chloroplasty roślin powstały w wyniku endosymbiozy z sinicami – są po prostu uwstecznionymi sinicami.

Nazwę "sole mineralne" odnosi się przede wszystkim do soli spotykanych w naturze (w organizmach żywych, pożywieniu etc.). Sole mineralne są ważnym składnikiem diety człowieka, spełniają bowiem rolę budulcową oraz regulatorową. Stanowią około 4% organizmu człowieka (przy czym najważniejsze to chlorek sodu, a także sole wapnia i magnezu). Niedostateczna ilość soli mineralnych w diecie może prowadzić do poważnych zaburzeń w organizmie człowieka.

Dzieje

Początki mikoryzy sięgają ordowiku, gdy prymitywne rośliny zaczęły podbój lądów. W dewonie grzyby mikoryzowe towarzyszyły już lepiej rozwiniętym roślinom naczyniowym. Grzyby z gromady Glomeromycota pomogły roślinom skutecznie skolonizować środowisko lądowe.

Rodzaje mikoryzy

Ze względu na stopień inwazyjności strzępek grzybni do komórek roślinnych wyróżnić można:

Glomeromycota C. Walker & A. Schüßler – gromada (typ) grzybów. Rodzajem typowym dla Glomeromycota jest Glomus Tul. & C. Tul. Znanych jest ok. 200 gatunków zaliczanych do tej gromady, przy czym liczba ta może być wyższa.

Porosty (łac. Lichenes) – tradycyjna nazwa licznej grupy grzybów (ponad 20% wszystkich gatunków grzybów (Fungi), określanych jako zlichenizowane, tworzących obligatoryjne symbiozy głównie z prokariotycznymi cyjanobakteriami (Cyanobacteria) lub eukariotycznymi zielenicami (Chlorophyta). Jako samodzielna jednostka taksonomiczna, przestała istnieć w 1981 roku, w wyniku zmian wprowadzonych przez Międzynarodowy Kodeks Nomenklatury Botanicznej. Pojęcie to ujmowane jest obecnie w kategoriach ekologicznych (podobnie jak grzyby mikoryzowe), a nie systematycznych.

ektomikoryzę, czyli zewnętrzną, gdy strzępki grzybni oplatają korzenie roślin tworząc tzw. opilśń (mufkę) i wnikają do wnętrza wypełniając przestwory komórkowe, tworząc sieć Hartiga, dzięki czemu mogą przejąć dotychczasowe funkcje włośników, które w takim wypadku zanikają;

endomikoryzę, czyli wewnętrzną, tu strzępki grzybni wnikają bezpośrednio do tkanek roślinnych, natomiast włośniki nie zanikają.

ektendomikoryzę, czyli mieszaną, gdzie strzępki jednocześnie wnikają do komórek roślinnych i tworzą na zewnątrz opilśń.

Przykłady mikoryzy

Rozwój wielu gatunków roślin jest całkowicie zależny od obecności określonego gatunku grzyba, gdzie brak partnera grzybowego oznacza śmierć dla rośliny, ale i wiele znanych gatunków grzybów kapeluszowych dojrzewa tylko wtedy, gdy grzybnia ma dostęp do korzeni drzew dlatego przy tego rodzaju symbiozie mówimy o mutualizmie. Mikoryza jest powszechnym zjawiskiem w przypadku drzew leśnych, tu niektóre grzyby wykazują specjalizację w wyborze partnera, ograniczając się do określonego gatunku, np.:

Korzeń (łac. radix) – część sporofitu, która dostarcza roślinom wodę i substancje odżywcze (sole mineralne), utrzymuje rośliny na podłożu i służy do gromadzenia substancji zapasowych. Występuje niemal u wszystkich roślin naczyniowych, nieobecny jest jedynie u posiadających chwytniki psylotowych i niektórych roślin, u których korzeń zanikł wtórnie (np. u pływaczy i wolffii bezkorzeniowej). Rośliny zakorzenione są zwykle w glebie, u epifitów wykształcają się korzenie powietrzne, u hydrofitów korzenie zanurzone.

Glukoza (dokładniej: D-glukoza), C6H12O6 – węglowodan należący do cukrów prostych z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym, z roztworów wodnych łatwo krystalizuje jako monohydrat. Bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu), nierozpuszczalna w etanolu. Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.

maślak zwyczajny i sosna zwyczajna (mikoryza nie występuje u sosen rosnących na glebach bogatych w składniki pokarmowe);

grzyby z rodzaju koźlarz i brzoza;

grzyby z rodzaju borowik i sosna, buk zwyczajny, dąb, czy grab.

Jeżeli chodzi o rośliny, to np. nasiona storczykowatych kiełkują tylko w obecności grzybni. Obecność strzępek grzybni stwierdzono w nasionach wielu roślin, np. niecierpków i wrzosu.

Mutualizm - jedna z interakcji protekcjonistycznych między populacjami, charakteryzująca się obopólnymi korzyściami o takim stopniu, który praktycznie wzajemnie uzależnia istnienie obu populacji.

Strzępki (hyphae) - rozgałęziające się, splątane nitkowate elementy, z których zbudowana jest grzybnia (plecha), czyli ciało grzybów. Strzępki mogą być luźne (nitkowate) lub zbite (plektenchymatyczne), wtedy gdy splatają się i zrastają w jedną całość. Zbite strzępki tworzą:

Może się zdarzyć, że w symbiozie z grzybem biorą udział całe rośliny, czego efektem jest powstanie nowego organizmu, różniącego się pod względem morfologicznym i biologicznym od każdego z symbiontów co miało miejsce w przypadku porostów, gdzie z cudzożywnym grzybem współżyją nierozerwalnie organizmy samożywne (glony lub sinice).

Drzewa – grupa . Do drzew zalicza się niekiedy rośliny posiadające . Bardziej zawężone definicje wyłączają wieloletnie rośliny o zdrewniałych łodygach, które nie posiadają zdolności przyrostu na grubość i nie tworzą korony ze zdrewniałych rozgałęzień łodygi. Dział botaniki zajmujący się drzewami to dendrologia (gr. δένδρον – drzewo). W Polsce kilkadziesiąt tysięcy najstarszych i najbardziej okazałych drzew podlega ochronie prawnej jako pomniki przyrody.

Sosna (Pinus L. 1753) – rodzaj roślin z rodziny sosnowatych (Pinaceae Lindl.) obejmujący niemal 115 gatunków drzew i krzewów. Występują przeważnie w strefie klimatu umiarkowanego półkuli północnej, choć niektóre gatunki rosną również w strefach cieplejszych (tu jednak zwykle w górach). W Ameryce Środkowej najdalej na południe sięgają do Gwatemali, Salwadoru i Nikaragui, zaś w Azji do Archipelagu Malajskiego. Jedyne naturalne stanowisko na półkuli południowej znajduje się na Sumatrze (P. merkusii).

Przypisy

M. C. Rayner: Mycorrhiza. New Phytologist, 1926, s. 1-50.

Literatura

Falińska K., 1996. Ekologia roślin, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

Ewa Nieckuła „W koalicji z grzybem”, nr 9/2006, s. 32 – 35.

Linki zewnętrzne

Mikoryza Mykoflor