Грибы среди нас: исследование показывает, что грибы образуют живые мосты для обмена водой между соседними растениями

от

В экосистемах по всему миру грибы играют решающую роль в поддержании жизни растений. Их способность формировать связи между корнями растений может улучшить поглощение воды и питательных веществ, а также стимулировать рост растений.

Хотя симбиоз грибов с растениями активно изучался в прошлом, некоторые исследователи считают, что эти подземные сети могут быть гораздо сложнее, чем кажется.

Новые открытия

Большинство исследований взаимодействия растений и грибов сосредоточено на микоризных грибах, которые известны тем, что создают пути обмена питательными веществами. Однако новый эксперимент, разработанный учёными из Университета Северной Аризоны (NAU), предполагает, что часто упускаемая из виду группа грибов — тёмные септатные эндофиты (ДСЕ) — может быть способна на нечто похожее со своими более популярными собратьями: соединять корни соседних растений для облегчения обмена водой и увеличения биомассы хозяина. ДСЕ могут даже быть ответственны за поддержание жизнеспособности растительных сетей в некоторых наиболее подверженных засухе районах юго-запада.

Исследование, опубликованное в журнале Communications Biology, включает соавторов: Беатрис Бок, докторанта, изучающего биологию в NAU; Нэнси Джонсон, профессора регентов в Школе Земли и устойчивого развития; и Кэтрин Геринг, профессора регентов в Департаменте биологических наук.

«Микоризные грибы привлекли много внимания, потому что они образуют хорошо известные партнёрства с растениями», — сказала Бок. «Некоторые из них также образуют грибы, которые являются зрелищной стороной грибов и, как правило, привлекают больше интереса людей, чем грибы, которых мы можем увидеть только под микроскопом или с помощью секвенирования ДНК. Но если присутствуют ДСЕ, это меняет картину того, что происходит под землёй. Что ещё происходит в почве, чего мы не замечаем?»

Эксперимент

Чтобы ответить на этот вопрос, Бок и её коллеги провели эксперимент с использованием пар растений в контролируемой лабораторной среде. Растения были разделены трёхмиллиметровым воздушным зазором, который блокировал прямой контакт с почвой. Одно растение в каждой паре было заражено грибом ДСЕ.

Исследователи обнаружили, что гриб может использовать тонкие нитевидные структуры, называемые гифами, чтобы преодолеть воздушный зазор и создать живой мост между корнями растений. В парах растений, содержащих гриб ДСЕ, вода из растения-хозяина, отмеченного красителем, позже была обнаружена в листьях принимающего растения, что указывает на успешную передачу воды между образцами.

Растения, имеющие доступ к грибковой сети, также вырастали более чем в два раза по сравнению с контрольными группами без грибка.

ДСЕ в природе

ДСЕ были обнаружены у тысяч видов растений по всему миру и распространены в экстремальных условиях, таких как засуха. Хотя их функция всё ещё обсуждается, Бок сказала, что эти результаты указывают на то, что ДСЕ являются ключевыми грибковыми игроками в поддержании жизни растений в сложных условиях, таких как юго-запад.

«Считается, что эти грибы поддерживают здоровье растений в районах, подверженных засухе, таких как большая часть Аризоны, и наши результаты предоставляют дополнительные доказательства того, что они могут помочь растениям выжить и процветать в условиях ограниченного доступа к воде», — сказала Бок.

Исследование Университета Северной Аризоны стало первой контролируемой демонстрацией того, что ДСЕ могут формировать общие корневые сети между несколькими растениями. Бок надеется, что её выводы побудят других учёных глубже изучить, как эти грибы влияют на взаимодействие растений и динамику экосистем.

«Это исследование укрепило мой интерес к более широкой картине того, как и почему растения и грибы образуют симбиотические отношения», — сказала Бок. «Я заканчиваю учёбу весной, и, думая о том, что будет дальше, я всё время возвращаюсь к этим вопросам. Мы всё ещё многого не знаем, и я рада продолжать исследовать скрытый мир взаимоотношений грибов и растений».

Предоставлено Университетом Северной Аризоны.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте