Mikoriza — definīcija, nozīme un tipi: ektomikorīza un endomikorīza
Mikoriza: definīcija, nozīme un tipi — uzzini, kā ektomikorīza un endomikorīza palīdz augiem uzņemt barības vielas, stiprina veselību un ietekmē ekosistēmas.
Mikoriza (grieķu valodā - sēņu saknes) ir simbiotiska saikne starp sēni un auga saknēm. Šī mijiedarbība ir ilgstoša un abām pusēm izdevīga — sēne saņem no auga ogļhidrātus (cukurus), ko ražo fotosintēze, savukārt augs iegūst uzlabotu piekļuvi ūdenim un minerālvielām.
Kā mikorīza darbojas
Mikorizā sēne dzīvo auga saknēs un zemē. Sēņu hifas veido smalku tīklu, kas palielina sakņu efektīvo virsmu un ļauj barības vielas uzsūkt efektīvāk nekā augu saknes vienas pašas. Hifas var transportēt fosforu, slāpekli, mikroelements un arī ūdeni uz augu, turklāt tās bieži izdala fermentus, kas atbrīvo saistošas minerālvielas augsnē.
Galvenās funkcionālās priekšrocības, ko nodrošina mikorīza:
- Uzlabota barības vielu uzņemšana — īpaši fosfora un daļēji slāpekļa.
- Lielāka noturība pret sausumu — hifas piekļūst sīkākām augsnes porām un tādējādi piegādā ūdeni arī sausiem periodiem.
- Aizsardzība pret patogēniem — mikorīza var samazināt sakņu inficēšanos ar slimību izraisošām sēnēm vai baktērijām.
- Augsnes struktūras uzlabošana — hifas veicina augsnes salikumu stabilitāti, veidojot agregātus.
Mikorīzu nozīme ekosistēmās un bioloģiskā daudzveidība
Mikorīzēm ir liela nozīme augu augšanā daudzās ekosistēmās. Vismaz 80 % no visām sauszemes augu sugām (un vairāk nekā 90 % dzimtu) veido mikorīzu; daudzu sugu izdzīvošana un reprodukcija ir no tās atkarīga. Tie ir vieni no izplatītākajiem simbiontiem augu valstībā: tajos ir iesaistīti aptuveni 6000 sēņu sugu un 240 000 augu sugu.
Mikorīza ietekmē ekosistēmu produktivitāti, nutrienšu ciklus un augu kopienu struktūru — tai ir nozīme mežiem, zālājiem, lauksaimniecībai un atjaunošanas projektiem.
Mikorīzu tipi un to īpatnības
Mikorīzas iedala vairākos veidos, no kuriem visbiežāk runā par diviem galvenajiem: ektomikorīza un endomikorīza.
- Ektomikorīza — sēņu hifas apņem saknes ārpusi, veidojot blīvu apvalku (manteli), un iekļūst starp saknes ārējām šūnām, izveidojot Hartiga tīklu, bet parasti nepenetrē atsevišķu šūnu iekšienē. Ektomikorīza ir bieža koku sugām, piemēram, skujkokiem (priede, egle) un dažiem lapu kokiem (ozols, bērzs). Tipiski ektomikorīzu izraisītāji ir sēņu grupas, kuru pazīstamie pārstāvji ietver Amanita, Boletus, Russula u. c.
- Endomikorīza — šajā grupā sēņu hifas iekļūst saknes šūnu sieniņā un invaginē šūnas membrānu. Visizplatītākā endomikorīzas forma ir arbuskulārā mikorīza (AM), ko veido sēnes no grupas Glomeromycota; tās iekļauj šūnās īpašas mielozes struktūras — arbuskulas (apmaiņas virsmas) un reizēm vezikulas (rezervei). Arbuskulārā mikorīza sastopama lielākajai daļai sauszemi augu, arī daudzos lauksaimniecības kultūraugos.
- Citas specializētas formas — erikoidāla mikorīza (erikām un radniecīgām sugām, palīdz skābās augsnēs), orkīdu mikorīza (orkīdēm, kur sēne nodrošina ogļhidrātus un palīdz dīgļiem attīstīties) un citas specifiskas asociācijas.
Praktiskā nozīme — lauksaimniecība, mežsaimniecība un atjaunošana
Mikorīza tiek izmantota praksē, lai uzlabotu stādaudzes, meža atjaunošanas un lauksaimniecības rezultātus. Mykorīzu inokulanti (sēņu sporu vai hifu kultūras) tiek pielietoti stādiem, lai paātrinātu sakņu attīstību un palielinātu toleranci pret stresu. Tomēr efektivitāte ir atkarīga no konkrētā auga, sēņu sugas un augsnes apstākļiem.
Ir arī sugas un ģintis, kuras parasti nav mikorīzē — piemēram, daļa Brassicaceae (krustziežu) un dažas otras lakstaugu grupas — tāpēc mikorīzu pievienošana visos gadījumos nav obligāti lietderīga.
Evolūcija un laika skala
Mikorīzas simbioze ir sena: tās pirmsākumi meklējami vismaz pirms 400 miljoniem gadu, ko apliecina fosilais materiāls. Šī ilggadējā mijiedarbība liecina par ciešu koevolūciju starp augiem un sēnēm, kas būtiski ietekmējusi sauszemes augu izplatību un daudzveidību.
Noslēgums
Mikorīza ir fundamentāla un daudzveidīga augu–sēņu saikne, kas uzlabo augu barošanās iespējas, palielina noturību pret stresu un ietekmē augsnes ekosistēmu veselību. Sapratne par mikorīzu tipu atšķirībām un to pielietojumu var būt noderīga gan dabas aizsardzībai, gan ilgtspējīgai lauksaimniecībai un mežsaimniecībai.
Kvieši ir mikorizas augs
Mikorizas shēma ar terminiem spāņu valodā. Tā ir endomikoriza: arbuskules jeb pūslīši atrodas auga šūnas sieniņā un ir piestiprināti pie šūnas membrānas.
Ektomikorizētie dižskābarži
Kā tas darbojas
Šī savstarpējā mijiedarbība dod sēnei cukurus, piemēram, glikozi un saharozi, ko fotosintēzes procesā saražo augs. Ogļhidrāti no to avota (parasti lapām) nonāk saknē un pēc tam - sēnes partnerī. Augs savukārt izmanto micēlija ļoti lielo virsmas laukumu, lai uzsūktu no augsnes ūdeni un minerālvielas, jo īpaši fosforu.
Paaugstinātas absorbcijas mehānismi ir gan fizikāli, gan ķīmiski. Mikorizas micēlija diametrs ir daudz mazāks nekā vismazākās saknes diametrs. Tās var izpētīt lielāku augsnes tilpumu, nodrošinot lielāku absorbcijas virsmas laukumu: "Ir aprēķināts, ka katrs augsnes kilograms satur vismaz 200 km sēnīšu pavedienu".
Priekšrocības
Mikorizētie augi bieži vien ir izturīgāki pret slimībām, piemēram, augsnē sastopamo mikrobu izraisītu patogēnu izraisītām slimībām, un ir arī izturīgāki pret sausuma ietekmi. Iespējams, ka šī ietekme ir saistīta ar mikorizēto augu labāku ūdens un minerālvielu uzņemšanu.
Mikoriza ir īpaši izdevīga augam augsnēs, kurās ir maz barības vielu. Sterilā augsnē un augšanas barotnēs audzēti augi bieži vien ir slikti augoši bez mikorizējošo sēņu sporu vai hifu pievienošanas, lai kolonizētu augu saknes un palīdzētu uzņemt augsnes minerālbarības vielas. Mikorizējošo sēņu trūkums var palēnināt augu augšanu arī skarbos apgabalos.
Sēņu partneri var arī palīdzēt pārnest cukurus un citas barības vielas no auga uz augu. Šādas mikorizas kopienas sauc par kopējiem mikorizas tīkliem. Dažas sugas apdzīvo audus sakņu, stublāju un lapu iekšpusē, un tādā gadījumā tās sauc par endofītiem. Līdzīgi kā mikorizā, arī endofītu kolonizācija ar sēnēm var būt izdevīga abiem partneriem. Zāļu endofīti nodrošina saimniekam lielāku izturību pret grauzējiem un pretī saņem no auga barību un patvērumu.
Baktērijas mikorizā
Mikorizas saknes piedāvā lieliskas ekoloģiskās nišas citiem mikrobiem. Mikorizas sēnes var būt baktēriju saimnieki, kas savu dzīves ciklu pabeidz sēņu šūnās. Viena no pazīstamākajām ir Geosiphon pyriforme, kas var uzņemt cianobaktērijas raksturīgajos pūšļos. Arbuskulārās mikorizas (AM) sēnes ir unikālas ar to, ka to citoplazmā atrodas baktērijas. Iekššūnu struktūras, kas ir ļoti līdzīgas baktērijām, pirmo reizi tika aprakstītas pagājušā gadsimta 70. gados. Vēlāk pētījumos tās tika identificētas kā īstas baktērijas.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir mikoriza?
A: Mikoriza ir simbiotiska saikne starp sēni un auga saknēm, kur sēne dzīvo auga saknēs un zemē.
J: Kāpēc mikorizas ir svarīgas augu augšanai daudzās ekosistēmās?
A: Mikorizas ir svarīgas augu augšanai daudzās ekosistēmās, jo sēņu hifas efektīvāk nekā augu saknes absorbē barības vielas.
J: Kādai daļai no visām sauszemes augu sugām ir mikoriza?
A: Vismaz 80 % no visām sauszemes augu sugām (un vairāk nekā 90 % dzimtu) ir mikoriza.
Jautājums: Cik daudz sēņu un augu sugu ir iesaistītas mikorīzē?
A: Mikorīzē ir iesaistītas aptuveni 6000 sēņu sugu un 240 000 augu sugu.
J: Kādi ir divi galvenie mikorizas veidi?
A: Divi galvenie mikorizas veidi ir ektomikoriza un endomikoriza.
J: Kāda ir atšķirība starp ektomikorizas un endomikorizas sēnēm?
A: Atšķirība starp ektomikorizas un endomikorizas sēnēm ir tāda, ka ektomikorizas sēņu hifas neiekļūst atsevišķās saknes šūnās, bet endomikorizas sēņu hifas iekļūst šūnas sienā un invaginē šūnas membrānu.
J: Kas ir koksnes tīmeklis?
A: "Wood Wide Web" ir termins, ko lieto, lai apzīmētu mikorizas tīklus mežā.
Meklēt