Mikorrhiza gombák és a foszfor mozgása

Szubterrán vadkapitalizmus a foszfor piacon

Mikorrhiza – a föld alatti hálózat

A gombák az anyagcsere és a szimbiózis magas művészetének legkiválóbb mesterei. Az arbuszkuláris mikorrhizák a legtöbb termesztett növény gyökerével képesek kapcsolatot kialakítani, legyen szó olyan fontos kultúrnövényekről is, mint a búza (Triticum aestivum), a kukorica (Zea mays) vagy a borsó (Pisum sativum).

Nekünk gimnáziumban még azt tanították, hogy csak a fenyők mikorrhizálnak, a zárvatermők mikorrhiza kapcsolatairól szemérmetesen hallgattak.

A gombafonalak a gyökértől nagyobb távolságra is képesek feltárni a foszfort, ezzel pedig olyan készletekhez is hozzáférnek, amelyek a gyökér számára elérhetetlenek lennének. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egy foszforhiányos (vagy relatív foszforhiányos) talajban a mikorrhizáló növények előnyhöz jutnak a nem mikorrhizáló növényekkel szemben.

Főgyökér, mellékgyökerek és a mikorrhiza hálózat

A gomba oldala: foszfor felkutatása és mobilizálása

A talajban a foszfor főként oldhatatlan formákban fordul elő, amelyek a gyökér számára közvetlenül nem hozzáférhetők. A gomba hifái messze túlterjednek a gyökérfelszínen, és olyan zónákból is képesek foszfort gyűjteni, ahova a növényi gyökér diffúzió révén már nem ér el. A felvett foszfor a gomba sejtszervecskéiben halmozódik fel, majd a hifákon keresztül a gyökér sejtjeibe szállítódik. Itt a gomba ún. arbuszkulumokat hoz létre – elágazó szerkezeteket, amelyek hatalmas felületet biztosítanak az anyagátadásra.

A mikorrhiza szó a mykósz (gomba) és a rhiza (gyökér) szavakból épül fel.

Hogy a mikorrhiza szóba mégis miért került be egy plusz “r” betű a szükségesen felül, abban nincsen tudományos konszenzus.

Micélium művészet: a gombák a teljes növényi életciklust végigkísérik, a képen egy korhadékbontó látható

A növény oldala: szén biztosítása

A növény a fotoszintézisből származó szénforrásokat – főként cukrokat és lipideket – juttat a gombának. Ez a folyamat aktívan szabályozott: a szénátadás mértéke a kapcsolat környezeti körülményeitől és a gomba teljesítményétől függ. A szakirodalomban egyre erősebb bizonyíték van arra, hogy a növények és gombák között kölcsönös jutalmazás működik: a gazda több szenet juttat a hatékony partnereknek, míg a gombák a gazda foszfor-ellátottsága alapján szabályozzák, mennyi foszfort adnak vissza.

Egy elmélet szerint az első szárazföldi „növény” valójában egy alga (fotoszintézis funkció) és egy gomba (gyökér funkció) szoros együttműködésének eredményeként kezdte el meghódítani a földfelszínt.

Az arbuszkuláris trade, mint dinamikus csere

Ez a csere dinamikus, mert a környezeti feltételek erősen befolyásolják. Ha a talaj foszforban gazdag, a növény kevésbé hajlandó szenet adni, és a gombák kolonizációja mérséklődik. Ha viszont foszforhiány van, a gomba nagyobb szerephez jut, és a gazda is hajlandó több szénforrást átengedni, mert a gombák által biztosított foszfor jelentősen javítja a fitnesst.

A kutatások azt is feltárták, hogy a gombák valódi kapitalisták: kutatók azt vizsgálták, hogyan viselkednek a mikorrhiza gombák, ha a hálózatuk különböző részein nem egyforma a foszfor elérhetősége. Kiderült, hogy ez esetben a gomba a „piac” szabályai szerint kezd el működni: ahol kevés a foszfor, ott drágábban adja – vagyis a növény több szenet fizet érte – viszont ahol bőséges a foszfor, ott olcsóbb az „árfolyam”.

Sőt, a gomba még arra is képes, hogy a foszforban bőséges területről a szegényebb területre szállítsa a foszfort csak azért, hogy jobb árfolyamon válthasson!

Röviden: a gomba és a növény kapcsolata a kereslet–kínálat logikáját követi, mintha egy föld alatti piac szabályozná. Úgy tűnik, végre előkerült Adam Smith láthatatlan keze… végig a föld alatt volt!