Mykoheterotrofie

Mykoheterotrofie (z jiného řeckého μυκός  - houba, ἕτερος  - odlišný a τροφή  - výživa) - symbiotický vztah, který se odehrává mezi určitými druhy rostlin a hub , ve kterém rostliny dostávají část nebo všechny potřebné živiny nikoli prostřednictvím fotosyntézy , ale parazitují na houba. Parazitická rostlina , která je zapojena do takového vztahu, se nazývá mykoheterotrof . Mykoheterotrofie je považována za klamný vztah a mykoheterotrofie se někdy označuje jako „mykorhizní podvodníci“. Někdy se takový vztah označuje jako mykotrofie , i když se tento termín také používá pro vzájemný mykorhizní vztah.

Vztah mezi mykoheterotrofem a hostitelskou houbou

K úplné nebo obligátní mykoheterotrofii dochází, když nefotosyntetická rostlina (rostlina postrádající chlorofyl nebo funkční fotosystém ) přijímá všechny potřebné živiny z houby, na které parazituje. O částečné nebo fakultativní mykoheterotrofii se říká, když je rostlina schopna fotosyntézy, ale parazituje na houbě jako další zdroj živin. Existují rostliny (například některé druhy orchidejí ), které nefotosyntetizují a jsou v určité fázi svého životního cyklu obligátními mykoheterotrofy , a po zbytek času jsou schopny fotosyntetizovat a jsou fakultativními mykoheterotrofy nebo mykoheterotrofy vůbec nepoužívají. [2] . Ne všechny nefotosyntetické rostliny nebo rostliny bez chlorofylu jsou mykoheterotrofy: například dodder parazituje přímo na vodivých pletivech jiných rostlin [3] .

V minulosti se mylně věřilo, že některé rostliny mohou získávat živiny rozkladem organické hmoty, podobně jako saprotrofní houby. Takové rostliny byly nazývány saprofyty . Nyní je známo, že žádná rostlina nemůže přímo zničit organické sloučeniny a nefotosyntetické rostliny získávají potřebné živiny prostřednictvím parazitismu: mykoheterotrofie nebo přímého parazitování na jiných rostlinách [4] [5] .

Při mykoheterotrofii se houba a rostlina dostávají do kontaktu s myceliem a kořeny . V tomto ohledu je mykoheterotrofie velmi podobná mykorhize (opravdu se předpokládá, že mykoheterotrofie se vyvinula z mykorhizy), ale při mykoheterotrofii se sloučeniny uhlíku přenášejí z houby na rostlinu a ne naopak, jako u mykorhiz [6] [ 7] .

Většinu mykoheterotrofů lze považovat za epiparazity, protože přijímají energii z hub, které ji naopak přijímají z cévnatých rostlin [4] [5] [8] . Mykoheterotrofie skutečně nejčastěji existuje v kontextu mykorhizní sítě [9] , ve které rostliny využívají mykorhizní houby k výměně uhlíku a živin s jinými rostlinami [5] . V těchto systémech hrají mykoheterotrofové roli „mykorhizních podvodníků“, protože berou uhlík z celého systému a nedávají nic na oplátku [4] .

V souladu s dřívějšími pozorováními moderní studie ukázaly, že některé mykoheterotrofní orchideje jsou podporovány saprotrofními houbami, zejména rozkládajícím se dřevem a různými odpady [10] . Některé rostlinné druhy evolučně blízké mykoheterotrofním druhům navíc vykazují částečnou mykoheterotrofii: uhlík mohou získávat nejen z fotosyntézy, ale také z mykorhizní houby [11] [12] .

Druhy podílející se na mykoheterotrofii

Mezi řadou rostlinných skupin byly nalezeny mykoheterotrofní druhy. Všichni zástupci podčeledi Monotropoideae z čeledi Heather ( Ericaceae ) , stejně jako nefotosyntetické orchideje ( Orchidaceae ) , jsou úplnými mykoheterotrofy, stejně jako nefotosyntetický jaterní mech Cryptothallus . Částečná mykoheterotrofie je běžná u druhů čeledi Gentianaceae , přičemž některé rody této rodiny , jako je Voyria , jsou kompletními mykoheterotrofy. Některé kapradiny a kyjovité mechy mají mykoheterotrofní gametofyty [2] [5] [13] . Houby parazitované mykoheterotrofy mají zpravidla intenzivní výměnu energie a tvoří obvykle mykorhizu (endomykorhizu, ektomykorhizu nebo orchidejovou mykorhizu [14] ), i když některé z nich jsou parazity s intenzivně větveným myceliem, např. houby [5] . Obrovská škála nepříbuzných skupin rostlin s mykoheterotrofními zástupci, stejně jako řada hub, které se stávají oběťmi mykoheterotrofů, ukazuje na četné případy paralelní evoluce mykoheterotrofů z mykorhizních předků [14] .

Poznámky

  1. Yang S. , Pfister D. H. Monotropa uniflora rostliny východního Massachusetts tvoří mykorhizu s rozmanitostí rusulaceanových hub.  (anglicky)  // Mykologie. - 2006. - Sv. 98, č.p. 4 . - S. 535-540. — PMID 17139846 .
  2. 1 2 Leake JR Biologie myko-heterotrofních („saprofytických“) rostlin.  // Nový fytolog. - 1994. - Sv. 127.—S. 171–216. - doi : 10.1111/j.1469-8137.1994.tb04272.x .
  3. Dawson JH, Musselman LJ, Wolswinkel P., Dörr I. Biology and control of Cuscuta  // Reviews of Weed Science. - 1994. - Sv. 6. - S. 265-317.
  4. 1 2 3 Bidartondo MI Evoluční ekologie myko-heterotrofie.  (anglicky)  // The New phytologist. - 2005. - Sv. 167, č.p. 2 . - S. 335-352. - doi : 10.1111/j.1469-8137.2005.01429.x . — PMID 15998389 .
  5. 1 2 3 4 5 Leake JR Rostliny parazitující na houbách: odhalení hub v myko-heterotrofech a odhalení mýtu o „saprofytických“ rostlinách  // Mykolog. - 2005. - Sv. 19. - S. 113-122. - doi : 10.1017/S0269915XO5003046 .
  6. Trudell SA, Rygiewicz PT, Edmonds RL Množství stabilních izotopů dusíku a uhlíku podporuje myko-heterotrofní povahu a hostitelskou specifitu určitých achlorofylních rostlin.  // Nový fytolog. - 2003. - Sv. 160. - S. 391-401. - doi : 10.1046/j.1469-8137.2003.00876.x .
  7. Bidartondo MI , Burghardt B. , Gebauer G. , Bruns TD , Přečtěte si DJ Výměna partnerů ve tmě: izotopové a molekulární důkazy ektomykorhizních vazeb mezi lesními orchidejemi a stromy.  (anglicky)  // Proceedings. Biologické vědy / Královská společnost. - 2004. - Sv. 271, č.p. 1550 . - S. 1799-1806. - doi : 10.1098/rspb.2004.2807 . — PMID 15315895 .
  8. Selosse MA , WEIss M. , Jany JL , Tillier A. Společenstva a populace sebacinoidních basidiomycetes asociovaných s achlorofylní orchidej Neottia nidus-avis (L.) LCM Rich. a sousední stromové ektomykorhizy.  (anglicky)  // Molekulární ekologie. - 2002. - Sv. 11, č. 9 . - S. 1831-1844. — PMID 12207732 .
  9. Peter Kennedy. Společné mykorhizní sítě: důležitý ekologický fenomén . MykoWeb (původně publikován na Mycena News ) (listopad 2005). Získáno 19. ledna 2012. Archivováno z originálu 16. července 2018.
  10. Martos F. , Dulormne M. , Pailler T. , Bonfante P. , Faccio A. , Fournel J. , Dubois MP , Selosse MA Nezávislý nábor saprotrofních hub jako mykorhizních partnerů tropickými achlorofylními orchidejemi.  (anglicky)  // The New phytologist. - 2009. - Sv. 184, č.p. 3 . - S. 668-681. - doi : 10.1111/j.1469-8137.2009.02987.x . — PMID 19694964 .
  11. Gebauer G., Meyer M. Přirozená abundance autotrofních a myko-heterotrofních orchidejí 15N a 13C poskytuje pohled na zisk dusíku a uhlíku z houbové asociace  // New Phytologist. - 2003. - Sv. 160. - S. 209–223 .. - doi : 10.1046/j.1469-8137.2003.00872.x .
  12. Selosse MA , Roy M. Zelené rostliny, které se živí houbami: fakta a otázky o mixotrofii.  (anglicky)  // Trendy ve vědě o rostlinách. - 2009. - Sv. 14, č. 2 . - S. 64-70. - doi : 10.1016/j.tplants.2008.11.004 . — PMID 19162524 .
  13. Taylor DL, Bruns TD, Leake JR, Přečtěte si DJ Mykorhizní specifičnost a funkce v myko-heterotrofních rostlinách.  // Mykorhizní ekologie v ekologických studiích. - 2002. - Sv. 157. - S. 375-414 .. - ISBN 3-540-00204-9 . Archivováno z originálu 1. září 2006.
  14. 1 2 Imhof S. Arbuskulární, ekto-příbuzné, orchidejové mykorhizy – tři nezávislé strukturální linie vedoucí k mykoheterotrofii: důsledky pro klasifikaci?  (anglicky)  // Mycorrhiza. - 2009. - Sv. 19, č. 6 . - S. 357-363. - doi : 10.1007/s00572-009-0240-7 . — PMID 19326151 .

Literatura