12.08.2011

Растения и грибы ведут торговлю без обмана

Симбиотические взаимоотношения растений и грибов исключают мошенничество: и те и другие ведут дела только с теми, кто честно платит за предоставленные питательные вещества и микроэлементы, и отказываются работать со скупыми и «жуликоватыми» видами, пишет ScienceNews.

Взаимосвязи между грибами и высшими растениями формировались на протяжении 450 млн лет, поэтому большинство растений так или иначе состоит в симбиозе с грибами. Грибной мицелий образует с корневой системой так называемую микоризу, формируя грибной чехол поверх корней и даже внедряясь в растительные клетки. Взаимоотношения складываются по типу мутуализма: растение снабжает гриб органическими веществами, в ответ получая минеральные (в первую очередь соединения фосфора), которые могут быть не слишком доступны для него. Кроме того, гриб может увеличивать поверхность всасывания, что важно для растений, произрастающих на бедных почвах.

Но самым любопытным здесь является то, что растительно-грибной симбиоз полностью избавлен от «жуликов и воров». В подобных сообществах один из партнёров рано или поздно оказывается перед искушением отдать меньше, чем получил сам. У растений и грибов, как выяснила международная группа исследователей из США и Европы, такого не проходит. Оказалось, что растения могут узнавать, какой из нескольких видов грибов наиболее «щедр», и снабжать его питательной органикой больше, чем «скуповатых» коллег. Со своей стороны, грибы поступают точно так же: лучше питают те корни, от которых больше получают. Результаты работы исследователи опубликовали в журнале Science.

В своих экспериментах учёные использовали один из видов люцерны Medicago truncatula. Успех затеи поначалу вызывал серьезные сомнения. Как можно разобраться во взаимоотношениях растения с тем или иным видов грибов, когда микоризная система представляет собой совершенно непроходимый клубок из грибного мицелия и корней растения? Исследователи использовали радиоактивно меченные изотопы, чтобы определить уровень сахаров, направляемых в гриб. Эксперимент показал, что растение способно различать даже близкородственные виды грибов, если они «симбиотически усердны».

То же было показано для грибов: когда растение искусственным образом принуждали сократить поставки питательных веществ в грибной мицелий, грибы в ответ снижали транспорт фосфорных соединений в корневую систему. Подобная взаимная «честность» — один из самых мощных эволюционных механизмов, стабилизирующих симбиотические взаимоотношения; можно сказать, что растения и грибы обогнали в этом отношении многие виды животных, включая даже некоторых высших, так сказать, приматов.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА