На бідних землях деякі рослини вступають в альянс з хвороботворними грибками, щоб ті допомогли їм увібрати з грунту недоступні мінеральні речовини.
Більшість рослин всмоктують поживні речовини з грунту за допомогою мікоризи - так називають особливий тип симбіозу між вищими рослинами і грибами. Грибний міцелій (тобто власне грибниця) огортає коріння чохлом, а то і зовсім проникає в самі рослинні клітини: завдяки такому співжиття гриб отримує потрібну органіку, на кшталт вуглеводів, амінокислот і т. Д., А сам поставляє «напарнику» мінеральні речовини, в зокрема, фосфати, які рослина поодинці всмоктує погано.
Коріння Arabidopsis thaliana (фіолетовим), обплетені нитками гриба Colletotrichum tofieldiae (зеленим). (Фото MPI f. Plant Breeding Research.)
<
>
Навіть якщо справжня микориза не утворюється - як, наприклад, у Arabidopsis thaliana (або резуховидки Таля), родича капусти - все одно співжиття з яким-небудь грибом має місце. У разі A. thaliana симбіонтом виявляється грунтовий грибок Colletotrichum tofieldiae, який живе в клітинах і міжклітинних проміжках коренів рослини.
Як і звичайні мікоризні гриби, C. tofieldiae перетворює нерозчинні фосфати розчинні і таким чином «згодовує їх рослині. Парадокс тут в тому, що група грибів, до яких відноситься C. tofieldiae, зазвичай виступають як патогени - так, наприклад, один з роду Colletotrichum щорічно завдає колосальної шкоди господарствам, які вирощують кукурудзу. Однак A. thaliana, мабуть, ніяких незручностей від присутності потенційного патогена не відчуває.
дослідники з Інституту рослинництва Товариства Максa Планка , Спробувавши розібратися в цьому феномені, виявили, що симбіоз з грибом утворюють тільки ті рослини A. thaliana, які ростуть в певних місцях - наприклад, на плато Месета, що займає більшу частину Піренейського півострова. У тутешній грунті мало фосфатів, які були б доступні для рослин, так що користь від співжиття очевидна. Але як виходить, що захисні системи рослини пропускають повз себе патогенний грибок?
Експерименти показали, що рослинний імунітет точно відчуває, коли організму не вистачає сполук фосфору - і, коли з фосфором трапляється дефіцит, дозволяє C. tofieldiae пожити в коренях. Однак в той же час активується синтез особливих молекул, які можна удосталь знайти, наприклад, в гірчичному маслі і які надають хріну, гірчиці, ріпаку і іншим капустяним характерний гостро-гіркий смак. Ці молекули допомагають тримати небезпечного симбіонту, так би мовити, в рамках пристойності - без них рослини A. thaliana, що пустили до себе грибок C. tofieldiae, починають хворіти.
Роки тому ми писали про те, як захисні системи рослин допомагають налагодити співпрацю з правильною мікрофлорою, в той же час не підпускаючи до коріння тих, хто може бути небезпечний . Власне, схоже завдання вирішує і наш імунітет, яким в травній системі доводиться розрізняти корисних бактерій від шкідливих. Однак випадок з A. thaliana і патогенним грибом, з яким за певних умов можна домовитися про співжиття, поки що єдиний.
Можливо, що не тільки арабідопсис, а й взагалі все капустяні можуть таким чином дружити зі своїми ворогами - всі вони, крім грициків, здатні синтезувати захисні молекули (для пастушої сумки, як можна здогадатися, грибок C. tofieldiae виявляється шкідливий в будь-яких умовах. ) Можливо, що і у інших рослин, в тому числі і культурних, є схожі механізми, що дозволяють вступити в тимчасовий альянс з патогеном, і, якщо знати, як їх активувати, можна залучити шкідливу мікрофлору до корисних сільськогосподарських робіт - наприклад, щоб вона підвищувала врожайність.
