https://frosthead.com

Skrivnost skrivanja orhidej, rešeno

Orhideje se lahko skrijejo. Člani te raznovrstne družine rastlin, znane po divje privlačnih cvetovih, so že dolgo prepoznane po zmožnosti vstopa v daljše obdobje mirovanja - včasih tudi za leto ali dlje. Rastline se zatečejo pod zemljo in brez listov in brez potrebe po fotosintezi se orhideje zanašajo na glive za hranila, ki jih potrebujejo za preživetje.

Znanstveniki so že dolgo zmedeni nad tem, kaj rastline poziva, da preidejo iz stanja mirovanja in pošljejo poganjke. Zdaj nova raziskava skupine znanstvenikov iz centra za raziskave okolja Smithsonian v kraju Edgewater v zvezni državi Maryland pojasnjuje, kako koncentracije določenih gliv v tleh povzročajo prebujanje ene severnoameriške vrste orhideje, malokrvnega pogonija.

"To je izjemno redka orhideja in tako redka, da ni tako redka, kot smo si mislili, saj porabi veliko časa, da se skriva pod zemljo, " pravi Smithsonijska ekologinja Melissa McCormick, ena od avtoric prispevka. "Opravili smo nekaj prejšnjih raziskav orhidej mikoriznih gliv. . . zanimalo nas je, ali številčnost gliv v tleh vpliva ne samo tam, kjer so, temveč tudi, ko se pojavijo. "

Izkazalo se je, da so glive ključne. Večina orhidej tvori simbiotsko partnerstvo z določenimi vrstami gliv, da bi preživele. V semenu orhidej manjka škrobnat endosperm, ki pomaga hraniti nove poganjke mnogih drugih vrst rastlin. Namesto tega so semena odvisna od mikoriznih gliv v tleh. Ustrelijo le, ko je čas, da cvetijo in razmnožujejo. Pogonija z majhno škrbino je povezana z mikorizno glivico iz družine Russulaceae.

Melissa McCormick Raziskovalec Smithsonijev Melissa McCormick pravi, da obstaja povezava med obdobjem mirovanja pogonolij z majhnimi ovinki in količino posebne vrste gliv v tleh. (Dennis Whigham)

McCormick je analiziral DNK vzorcev zemlje, zbranih takoj ob divjih pogorelih z majhnimi ščepci, in uporabil te podatke za izračun, koliko je Russulaceae hyphae je bil prisoten v tleh na vsakem rastišču.

Ko sta McCormick in štirje drugi znanstveniki, ki so sodelovali pri raziskavah, primerjali številčnost Russulaceae v tleh s pogostostjo, ko so se mirujoče pogonije prebudile in pošiljale poganjke, so našli jasno razmerje: večje populacije glive so pomenile, da se bolj verjetno pojavljajo redke pogonije. Z drugimi besedami, več pravih gliv v tleh pomaga orhideji pogosteje izhajati iz mirujočega stanja.

V preteklosti brez zmožnosti analize DNK vzorca ni bilo mogoče natančno izračunati, koliko katere od gliv je bilo prisotnih. Tudi pod mikroskopom je veliko gliv videti zelo podobno. "V vzorcu zemlje velikosti limoninega zrna imate verjetno nekaj sto vrst gliv, " pravi McCormick.

"Ta glivični vidik vsega tega dela je znan že od Darwinovega časa, " pravi Dennis Whigham, višji botanik v Smithsonian-ovem okolju za raziskave okolja in soavtor študije. "Toda šele v zadnjih letih smo lahko resnično šli za njo in si ogledali DNK gliv, da bi videli, kakšne so."

Pelotoni Ko glive pridejo v stik s korenino orhideje, tvorijo pelotone ali zvite kroglice, ki jih orhideja porabi za hranila. (Liz Kabanoff)

Nekatere najbolj razstavljene orhideje iz tropskih regij so pustile vtis, da so orhideje eksotična, tropska skupina rastlin. Toda orhideje so pravzaprav zelo razširjene, tudi v ZDA. "Imamo več kot 200 vrst in se pojavljajo v vseh državah, " pravi Whigham. "Približno 60 odstotkov jih je nekje v težavah."

Zmanjšanje števila ameriških orhidej je Whighama in druge spodbudilo k oblikovanju Severnoameriškega centra za ohranjanje orhidej, ki temelji na Smithsonian Research Center. Center sodeluje s približno 50 sodelavci pri ohranjanju habitatov in kopičenju semen in vzorcev mikoriznih gliv ter izvaja študije, kot je ta.

Kaj gliva potegne iz tega odnosa z orhidejo? Verjetno ne veliko.

"Vse zemeljske rastline na Zemlji imajo interakcije z glivami, " pravi Whigham. Ta partnerstva imenujemo „vzajemna“. Toda skoraj vsi dokazi kažejo, da je orhideja v razmerju med glivami in orhidejo zelo potreben partner.

Skrivnost skrivanja orhidej, rešeno