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unterirdische Pilznetzwerke

The winner takes it all – ökologische Effekte unterirdischer Netzwerke

von | Jul 7, 2016 | Neuigkeiten | 0 Kommentare

Viele Wurzelsysteme tauschen mit symbiotischen Pilznetzwerken Kohlenhydrate gegen mineralische Nährstoffe aus. Welche Folgen haben diese unterirdischen Verbindungen der Pflanzen? Handelt es sich wirklich um „Sozialismus im Boden“, um eine „unterirdische Sharing-Economy“? Untersuchungen an der Universität Miami zufolge sind die Handelsbeziehungen im Boden manchmal eher dem Manchester-Kapitalismus vergleichbar.

Bei der Beschaffung mineralischer Nährstoffe aus dem Boden vertrauen viele Pflanzen auf symbiotische (Mykorrhiza-)pilze. Pilzhyphen können in vielen Fällen ein gewisses Bodenvolumen effizienter erschließen als Pflanzenwurzeln. Pflanzen andererseits haben große Mengen von etwas, was Pilze sehr dringend brauchen: Kohlenhydrate. Der Austausch dieser beiden Güter (Kohlenhydrate gegen mineralische Nährstoffe) wurde lange Zeit in sehr einfachen Experimenten untersucht: Eine Pflanze in Symbiose mit einem Pilzstamm. In der Natur, hingegen, wechselwirken viele Pilze mit vielen Pflanzen gleichzeitig. Die möglichen Folgen dieser komplexen Situation werden Wissenschaftler noch lange Zeit beschäftigen.

Wissenschaftler der Universität Miami verwendeten nun einen Versuchsaufbau, bei dem sie eine Grasart (Andropogon gerardii) zusammen mit verschiedenen Mykorrhizapilzen aufwachsen ließen. In verschiedenen experimentellen Varianten erlaubten oder verhinderten sie die Ausbildung von Pilznetzwerken zwischen den einzelnen Pflanzen. Während des Versuchs wurden einige der Pflanzen verschattet. Diese konnten dann ihren Pilzpartnern vergleichsweise wenige Kohlenhydrate anbieten. Die verschatteten Pflanzen wuchsen natürlich schlechter als ihre voll-beleuchteten Konkurrenten. Dieser Unterschied wurde durch die Gegenwart von Pilznetzwerken interessanterweise noch verschärft. Grund für diese Zunahme der Ungleichheit bei den Versuchspflanzen war offensichtlich ein Transfer von Stickstoff aus den Containern der verschatteten Pflanzen zu den voll-beleuchteten Pflanzen. Die Mykorrhizapilze belohnten die Pflanzen, die besonders große Mengen an Kohlenhydraten zur Verfügung stellten mit besonders großen Mengen an Stickstoff. Auf diese Weise verstärkten sie den Wettbewerb und die Ungleichheit zwischen den Pflanzen. Angesichts des Ergebnisses darf allerdings nicht vergessen werden, dass es sich nur um einen Gewächshausversuch handelt. Es bleibt abzuwarten, ob die beschriebenen Effekte auch unter den wesentlich komplizierteren Bedingungen im Freiland beobachtet werden können.

Quelle: New Phytologist DOI: 10.1111/nph.14041