Кубанский государственный технологический университет

Ученые исследовали рыночные отношения растений и грибов

17-10-2011
Оказалось, что в основе функционирования одного из наиболее крупных "подпольных" рынков планеты - обмена питательными веществами между корнями растений и обитающими на них грибками - лежит система поощрения добросовестных "поставщиков" и отказа от сотрудничества с обманщиками.

Большинство растений участвует в обмене с грибками, нити которых прорастают в ткань корней и формируют там структуры под названием древовидные микоризы. При этом грибки забирают от 4% до 20% углеродсодержащих соединений, продуцируемых растением в результате фотосинтеза. В обмен на это они снабжают растение минералами и другими ценными веществами.

Нити микоризных грибков (белые) опутывают корни растений

Обычно в подобных симбиотических системах один из участников (чаще растение) обладает преимуществом и может уничтожить неугодного помощника. Исследователи университета Амстердама установили, что в случае древовидных микориз дела обстоят совсем иначе.

Оказалось, что корни растений определяют, какие из грибков поставляют им больше минералов, и благодарят их дополнительной порцией углеродсодержащих соединений. Грибки неизменно отвечают им взаимностью.

Эти данные были получены в результате серии экспериментов. Сначала исследователи изучили взаимоотношения между люцерной - растением семейства бобовых - и несколькими родственными видами грибков, известных благодаря своей способности производить разные количества фосфоросодержащих соединений. Для этого они позволили грибкам плотно обвиться вокруг корней растения, после чего пометили являющиеся предметом обмена углеродосодержащие соединения тяжелым изотопом. Последующее центрифугирование выделенных из грибков молекул РНК показало, что растение гораздо охотнее делилось органикой с более щедрыми видами грибков.

Для изучения закономерностей обратного направления обмена ученые поделили "подземный рынок" на отсеки, часть которых была устроена таким образом, что находившиеся в них корни могли поставлять грибкам очень ограниченное количество углеродсодержащих соединений. Оказалось, что в подобной ситуации грибки также не склонны к альтруизму и отдают растению тем больше фосфора, чем больше получают от него углерода.

По словам специалистов, возможно, что эволюция этого рынка питательных веществ заняла 450 миллионов лет, однако его исключительная справедливость выгодно отличает этот рынок от любого рынка, когда-либо организованного человеко