Респавнер — экология

Взаимовыгодный обмен питательными веществами между грибами и растениями регулируется при помощи «рыночных механизмов»: представители этих царств ценят высокое качество «услуг» и прекращают обмен при первых признаках «жульничества» со стороны партнера, пишут биологи в статье, опубликованной в журнале Science.Большинство видов грибов и растений способны вступать в симбиоз — взаимовыгодный обмен питательными веществами. Грибница может покрывать значительные площади и поставлять воду и химические элементы растениям, корни которых соединяются с нитями грибницы. В обмен грибы получают вещества, которые не способны производить самостоятельно.Как правило, одно растение и один гриб связаны сразу с множеством партнеров, которым приходится «конкурировать» за доступ к ресурсам своего напарника. В таких условиях неизбежно возникает возможность «сжульничать» — получить некоторое количество питательных веществ или нутриентов, и не «заплатить» за них своему партнеру.Группа ученых под руководством Тоби Кирса (Toby Kiers) из Амстердамского свободного университета (Нидерланды) изучила то, как растения и грибы реагируют на то, если их партнер пытается «обмануть их».Ученые вырастили несколько ростков люцерны (Medicago truncatula) и поместили их в почву вместе с мицелием одного или сразу нескольких видов грибов из семейства гломусовых (Glomus), жизнедеятельность которых невозможна без симбиоза с растениями. Грибы были подобраны таким образом, что часть из них была «честными» партнерами, а другая — «жуликами» или «скрягами».Для изучения процессов обмена между грибами и растением ученые использовали атомы тяжелого изотопа углерода-13, которые люцерна поглощала вместе с углекислым газом. Через некоторое время авторы статьи собирали образцы корней растений и мицелия грибов, после чего сравнивали относительную концентрацию углерода-13 в клетках грибов до и после обмена веществами с растением.Кирс и его коллеги обнаружили, что большая часть углерода оказалась в грибах, которые честно обменивали воду и элементы на питательные вещества.Кроме того, растение сокращало поставки углеводов менее «честным» грибам в том случае, если в почве рядом с «жуликами» появлялась грибница добросовестного партнера. Через некоторое время площадь грибницы «мошенников» сокращалась, и это говорит о том, что растения предпочитают взаимовыгодные отношения и избирательно относятся к своим партнерам, считают ученые.Растения увеличивают или снижают поток питательных веществ к конкретным нитям грибницы в зависимости от того, сколько микроэлементов поставляет тот или иной гриб. При этом грибы используют тот же самый механизм для получения большего количества сахаров. Таким образом, в отношениях между грибами и растениями формируется система замкнутых взаимосвязей, которые не дают одному или другому организму единолично управлять обменом питательных веществ, что делает жульничество неэффективным.Как отмечают ученые, подобную модель симбиоза можно сравнить с рыночными отношениями — растения и грибы оплачивают «услуги» друг друга «товарами» аналогичного качества.