Bayreuth-forskare belyser de naturliga bevisen för förekomsten och funktionen av nätverk av svampar och växter – så kallade mykorrhizanätverk. Genom denna "Wood Wide Web" kan växter utbyta resurser och till och med information med varandra. Forskarna har nu rapporterat sina fynd i tidskriften Nature Plants .
Mer än 90 % av alla landväxter lever i nära symbios med svampar, mykorrhiza. Under lång tid betraktades mykorrhiza som en växelverkan mellan två partners - en växt och en svamp. Det finns dock indikationer på att i synnerhet skogar kan genomsyras av hela nätverk av växtrötter och svampvävnad, vilket möjliggör utbyte av resurser och till och med information mellan olika växter, förmedlat av gemensamma svamppartners.
Dessa indikationer har ibland lett till fantasifulla spekulationer, särskilt i populärmedia, ofta utan en solid vetenskaplig bakgrund. Som svar på detta har ledande vetenskapsmän kritiskt ifrågasatt den faktiska betydelsen av dessa nätverk i de senaste publikationerna.
För att skingra tvivel om vikten av mykorrhizanätverk har forskare från Bayreuth sökt igenom forskningslitteraturen och fokuserat på de tidigare försummade bevisen för förekomsten och funktionen av "Wood Wide Web". Med denna kunskap kan många sällsynta och hotade växtarter i skogens underjord skyddas bättre i framtiden genom anpassad skogsvård.
Den nyligen genomförda granskningen av ett internationellt konsortium inklusive Prof. Dr. Gerhard Gebauer och hans forskarassistent Franziska Zahn från University of Bayreuth tog en närmare titt på mykoheterotrofa växter och deras roll i underjordiska nätverk. Till skillnad från autotrofa växter säkerställer mykoheterotrofa växter inte sin koltillförsel via fotosyntes, utan via en svamppartner.
De allra flesta landväxter använder symbios med mykorrhizasvampar i sina rötter:Växten får begränsad näring från jorden via svampen; i gengäld får svampen kol från växtens fotosyntes. Om en mykorrhizasvamp lever i symbios med flera växter skapas ett underjordiskt nätverk, även känt som "Wood Wide Web".
Den utbredda förekomsten och betydelsen av detta nätverk diskuteras kontroversiellt i det vetenskapliga samfundet. "Men en viktig grupp av växter som ger uppenbara bevis för existensen av mykorrhizanätverk har till stor del förbisetts - de mykoheterotrofa växterna", säger Gebauer.
Helt mykoheterotrofa växter är vanligtvis små och förbises snabbt i skogens underland. Men de ger det avgörande beviset för vikten av "Wood Wide Web". De har inga gröna blad och kan därför inte fotosyntetisera, varför de livnär sig helt på bekostnad av mykorrhizasvampar. Dessa svamppartners inleder samtidigt ett andra samarbete med skogsträd och kan förmedla kolutbyte mellan växterna.
"De helt mykoheterotrofa växterna bevisar alltså existensen av mykorrhizanätverk där minst tre partners - två växter och en svamp - är inblandade", säger Gebauer.
Således kan mykorrhizanätverk i skogar stödja kolöverföring mellan växter, vilket utmanar den ovan nämnda dogmen om utbyte av kol-mot-näringsämne i symbiosen mellan svampar och växter. Likaså måste antagandet att alla gröna växter livnär sig strikt genom kolvinst via fotosyntes ifrågasättas.
Forskarna beskriver utbudet av möjligheter för kolöverföring:i ena änden av spektrat finns de helt mykoheterotrofa växterna som får kol uteslutande från sin svamppartner. I andra änden finns de växter som får kol uteslutande från fotosyntes. Däremellan äter vissa växter i varierande grad på bekostnad av svamppartnern och från fotosyntesen.
Mer information: Vincent S. F. T. Merckx et al, Mycoheterotrophy in the wood-wide web, Nature Plants (2024). DOI:10.1038/s41477-024-01677-0
Journalinformation: Naturväxter
Tillhandahålls av Bayreuth University
