Müko-heterotroofia: seente abil toituvad mittefotosünteesivad taimed
Müko-heterotroofia: avasta, kuidas osad taimed toituvad seente arvelt, mitte fotosünteesist. Uuri mükoriisa-taimeseoseid ja parasiitsuhteid — loe edasi!
Müko-heterotroofia on teatavate taimede ja seente vaheline seos. Taim saab kogu oma toidu või osa sellest seente parasiitide abil, mitte fotosünteesi teel.
Varem arvati, et mittefotosünteesivad taimed saavad toitu orgaanilise aine lagundamise teel, nagu seda teevad seened. Seepärast nimetati selliseid taimi "saprofüütideks". See oli vale. Nüüdseks on teada, et ükski taim ei ole füsioloogiliselt võimeline orgaanilist ainet otseselt lagundama.
Toidu saamiseks tegelevad mittefotosünteesivad taimed parasiitlusega, kasutades selleks müko-heterotroofiat või teiste taimede otsest parasiitlust.
Taime ja seenepartnerite vaheline ühendus on taime juurte ja seene mütseeli vahel. Mükorrootroofia sarnaneb seega väga sarnaselt mükoriisaga ja arvatakse, et see on arenenud mükoriisast.
Tüübid ja ulatus
Müko-heterotroofia ei ole üksainsa mustriga nähtus – leidub erinevaid vorme:
- Täielikud müko-heterotroofid (achlorofüütilised taimed) ei fotosünteesi üldse ja sõltuvad seentest oma kõigi süsiniku- ja energiavajaduste rahuldamisel. Need taimed on sageli valged, pruunid või kollakad, sest neil puudub klorofüll.
- Osalised müko-heterotroofid ehk miksotroofid saavad osa süsinikust seente kaudu, kuid suudavad ka ise fotosünteesida. Nad kasutavad seente kaudu täiendavat toitainevaru, eriti hämarates metsapõhja tingimustes.
Mehhanism ja seosed
Müko-heterotroofsed taimed ei «toitu» surnud orgaanikast nagu saprofüüdid, vaid nad võtavad süsinikku ja muid toitaineid läbi mükoriissete seente, mis on ise tihti ühendanud end fotosünteesivate taimede – eriti puude – juurtega. Teisisõnu liigub süsinik esmalt fotosünteesivast taimest seenesse ja sealt edasi müko-heterotroofsele taimele. Sellepärast loetakse paljusid müko-heterotroofe ka seente parasiitideks: nad võtavad ära seene vahendusel teiste taimede toodetud ressursse.
Seenepartnerid on sageli spetsiifilised. Täielikel müko-heterotroofidel on tihti sidemed ektomükoriissete seentega (paljud Basidiomycota sugukonnad, näiteks Russulaceae, Cortinarius jt), samas kui orhideed suhtlevad tavaliselt erilise orhideemükoriisa rühmaga (näiteks Rhizoctonia-tüüpi seened: Ceratobasidium, Tulasnella jt).
Näited
Tuntud müko-heterotroofseid taimi esineb mitmetes sugukondades. Mõned näited:
- Orchidaceae: mitmed orhideeliigid on kas püsivalt või elutsüklis ajutiselt müko-heterotroofsed (näiteks Corallorhiza, Gastrodia, Epipogium, Neottia nidus-avis).
- Ericaceae: varasemalt eraldi Monotropaceae hulka loetud liigid nagu Monotropa ja Pterospora, mis on täielikud müko-heterotroofid ja saavad süsiniku läbi ektomükoriissete seente.
- Mõned teised metsapõhja taimed ja õitsvad liigid on samuti seotud müko-heterotroofsete või miksotroofiliste strateegiatega.
Uuringud ja tõendid
Teaduslikult tuvastatakse müko-heterotroofia sageli stabiilsete isotoopide analüüsi abil: müko-heterotroofsed taimed on tavaliselt rikkamad 13C ja 15N isotoopide poolest võrreldes ümbruskonna fotosünteetiliste taimede ja seentest pärinevate signatuuridega. Samuti uuritakse mükoriisa morfoloogiat ja DNA-analüüsidega seente taksonoomiat, et kindlaks teha täpne partnerlus.
Ökoloogiline tähtsus ja kaitse
Müko-heterotroofid on tihti haruldased ja paiknevad vanades, mitmekesistes metsades, kus on toimivad mükoriisalised võrgustikud. Kuna nad sõltuvad täpsetest seene- ja taimeliinidest, on nad tundlikud elupaikade hävitamisele, metsatöödele ja seente populatsioonide vähenemisele. Paljud müko-heterotroofsed liigid on seetõttu kaitsealused või hinnatud ning nende säilimine nõuab terviklikku metsaökosüsteemi kaitset.
Kokkuvõte
Müko-heterotroofia on eripärane ja keerukas parasiit- või sõltuvussuhe, kus taim kasutab seente abil vahendatud toitaineid ja süsinikku. Erinevalt varasematest ekslikest nimetustest (nt saprofüüdid) ei lagunda need taimed orgaanilist ainet iseseisvalt, vaid vahenduvad ressursid liiguvad läbi mükoriisaliste seente – tihti lõpuks fotosünteesivatelt taimedelt. Selle suhte mõistmine on oluline nii ökoloogia, evolutsiooni kui ka looduskaitse seisukohalt.
Monotropa uniflora ehk kummitusetaim on parasiit. See müko-heterotroof saab kogu oma toitumise Russulaceae perekonda kuuluvast seenest.
Monotropa uniflora müko-heterotroofsed juured koos Russula brevipes mütseeliga
Küsimused ja vastused
K: Mis on müko-heterotroofia?
V: Müko-heterotroofia on teatud taimede ja seente vaheline suhe, mille puhul taim saab kogu oma toidu või osa sellest seente parasiitlusest, mitte fotosünteesist.
K: Mida arvati minevikus mittefotosünteesivate taimede kohta?
V: Varem arvati, et mittefotosünteesivad taimed saavad toitu orgaanilise aine lagundamise teel, nagu seda teevad ka seened, ja seetõttu nimetati neid "saprofüütideks".
K: Kas varasem arusaam mittefosünteesivatest taimedest oli õige?
V: Ei, nüüdseks on teada, et ükski taim ei ole füsioloogiliselt võimeline orgaanilist ainet otseselt lagundama.
K: Kuidas saavad mittefosünteesivad taimed toitu?
V: Toidu saamiseks tegelevad mittefotosünteetilised taimed parasiitlusega, mükoeterotroofia või teiste taimede otsese parasiitlusega.
K: Kus on taimede ja seenepartnerite vaheline kokkupuutepunkt müko-heterotroofias?
V: Taime ja seenepartnerite vaheline kokkupuutepunkt mükoeterotroofias on taime juurte ja seene mütseeli vahel.
K: Millega sarnaneb müko-heterotroofia tihedalt?
V: Müko-heterotroofia sarnaneb suuresti mükoriisaga.
K: Milline on uskumus, kuidas müko-heterotroofia arenes?
V: Arvatakse, et mükorrootroofia on arenenud mükoriisast.
Otsige