Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mořské trávy jsou zvláštní skupinou cévnatých rostlin, které se před zhruba 100 miliony let přesunuly ze souše zpět pod mořskou hladinu. I když se svými 50-70 druhy tvoří pouhé dvě setiny procenta krytosemenné flory, osidlují celých deset procent pobřežního dna oceánů. Tvoří jedno procento celkové mořské rostlinné biomasy a jsou odpovědné za patnáct procent celkového ukládání uhlíku v mořských ekosystémech. Pro porovnání – z hlediska ukládání uhlíku na jednotku plochy to je dvakrát více než lesy mírného nebo tropického pásma. Pro většinu suchozemských rostliny je typická mykorhizní symbióza, která jim mimo jiné umožnila kolonizovat souš. Je pro rostliny důležitá hlavně z hlediska získávání minerálních látek a vody, které jim rozsáhlá sít houbových hyf „posílá“. Jak je to ale s mořskými travami? Dokážou tvořit něco podobného? To se snažila zjistit skupina vědců kolem Martina Vohníka z Katedry experimentální biologie rostlin PřF UK.
Háček je v tom, že mořské trávy vykazují určité znaky, které snižují jejich šance na symbiózu s houbami: 1) živiny získávají pomocí listů, 2) mnoho druhů tvoří hodně kořenového vlášení zodpovědného za příjem živin, 3) kořeny mořských trav tvoří rozsáhlé aerenchymatické systémy (aerenchym je pletivo obsahující hodně vzduchu – tzv. provzdušňovací pletivo) v kůře kořene, což je oblast, kde se u suchozemských rostlin nejčastěji nachází houbové mykorhizní struktury, a konečně 4) mořské trávy žijí v bahnitých substrátech, kde je málo dostupného kyslíku, což omezuje rozvoj mimokořenového mycelia, typického pro většinu druhů mykorhiz. Z dřívějších studií stále nebylo jasné, zda mořské trávy vstupují do podobného symbiotického vztahu jako jejich suchozemští příbuzní, respektive se zdálo, že tomu tak není.
Vědci podrobili zkoumání dva druhy těchto rostlin, a to posidonii Neptunovu (Posidonia oceanica) a druh Cymodocea nodosa v severozápadní části Středozemního moře. Rod Posidonia je nejstarším ze skupiny mořských trav a posidonie Neptunova je endemitem Středozemního moře. Její části – oddenky, kořeny a staré listové pochvy – jsou velmi odolné vůči mikrobiálnímu rozkladu, a tak na dně mohou tvořit i několik metrů tlusté vrstvy v mnohém analogické vrstvám rašeliny. Cévnaté rostliny neumí využít takovou zásobu organicky vázaných živin bez pomoci symbiotických bakterií nebo hub. Oproti tomu C. nodosa takové vrstvy netvoří, typicky obývá bahnitý substrát v menších hloubkách, který posidonie mořská nemá ráda, a její kořenový systém je typický bohatou tvorbou kořenového vlášení.
Zkoumáním kořenů těchto dvou druhů trav pomocí světelné, skenovací a transmisní elektronové mikroskopie bylo vůbec poprvé zaznamenáno, že Posidonia v kořenech hostí specifické houbové symbionty. Toto soužití je anatomicky a morfologicky podobné tomu, které lze nalézt v kořenech většiny suchozemských rostlin, takzvané DSE asociaci (z angl.. Dark Septate Endophytes), charakteristické houbovými hyfami s tmavými přehrádkami na povrchu i uvnitř kořene, hustými sítěmi melanizovaných hyf na jeho povrchu a melanizovanými mikrosklerocii (kompaktní útvary ze zkrácených a ztluštělých hyf) uvnitř kořenových buněk. Přes všeobecné rozšíření této asociace (byla nalezena na všech zkoumaných lokalitách) a její četnosti ve zdravě vypadajících populacích posidonie Neptunovy zůstává nejasné, zda se houba zapojuje do příjmu a přenosu živin k hostiteli anebo jestli je této dominantní středomořské trávě jakkoli jinak užitečná. Je ale zajímavé, že se pravděpodobně jedná o pouze jedinou dosud nepopsanou houbu, což je ve velkém kontrastu se suchozemskými rostlinami, jejichž kořenové systémy jsou většinou kolonizovány desítkami až stovkami různých houbových symbiontů.
Je zřejmé, že pole působnosti je v této otázce stále značně široké, a proto jsou mořské mykorhizy předmětem dalšího výzkumu.
Vohník, M., Borovec, O., Župan, I., Vondrášek, D., Petrtýl, M., Sudová, R. (2015): Anatomically and morphologically unique dark septate endophytic association in the roots of the Mediterranean endemic seagrass Posidonia oceanica. Mycorrhiza 25 (8): 663-672.
Zpracovala: Radka Zelená
Převzato z popularizační rubriky Přírodovědecké fakulty UK Praha
