Badanie, przeprowadzone głównie przez botaników z Uniwersytetu Rutgersa, dostarczyło dodatkowych dowodów na to, że rośliny współżyją w bardzo ścisłym związku z mikroorganizmami glebowymi. Naukowcy ujawnili, że rośliny „uprawiają” mikroby i „przerabiają” je na związki odżywcze.
Odkryty mechanizm jest zasadniczo obiegiem bakterii i grzybów, które z początku swobodnie rozwijają się w glebie, a następnie zostają uzależnione od wysięków korzeniowych zwanych również eksudatami, zawierającymi węglowodany, proteiny i witaminy. Te są produkowane i wydzielane przez szczeliny komórkowe korzenia.
Są one, jak się okazuje, „wabikiem” na różnego rodzaju bakterie i grzyby, które traktują je jak „darmowy deser” i skuszone kłębią się wokół merystemu wierzchołkowego (podziemnego stożku wzrostu), gdzie zostają uwięzione, pozbawione życia i potraktowane anionem nadtlenkowym, wyprodukowanym w procesie oksydazy NADPH.
Na końcu tego procesu mikroorganizmy zostają pozbawione życia w niezwykle wyrafinowany sposób (poprzez wymuszony wylew elektrolitowy) i stają się źródłem związków odżywczych dla korzeni roślin, których kompozycja wciąż pozostaje jednak zagadką.
Nie wszystkie bakterie, kłębiące się wokół korzenia, zostają jednak zabite. Część z nich przeżywa i stymulują one wtedy wzrost włośników korzenia, włączając się w metabolizm komórkowy, produkując więcej wysięków i zamykając w ten sposób cały obieg.
Co ciekawe, badanie było z początku nakierowane na znalezienie sposobu zwalczania trzciny pospolitej, lecz doprowadziło do odkrycia tego niezwykłego mechanizmu, nazwanego ostatecznie „cyklem korzeniofagii”.
Jak podsumowuje James F. White Jr., profesor biologii na Uniwersytecie Rutgersa: Cykl korzeniofagii wydaje się występować u wszystkich roślin i może być ważnym sposobem pozyskiwania niektórych składników odżywczych. Odkrycie, że rośliny aktywnie uprawiają mikroorganizmy, a następnie pozyskują z nich składniki odżywcze, jest nowe.
Przebadaliśmy jak dotychczas około 50 roślin i wszystkie z nich angażują się w korzeniofagię. Niektóre z mikrobów zaangażowanych w cykl korzeniofagii wspomagają wzrost roślin, z którymi koegzystują, ale osłabiają wzrost innych.
Ludzie spekulowali, że rośliny pozyskują składniki odżywcze z bakterii, ale mechanizmy ich transferu z ciał bakterii do tkanek roślinnych nam się dotychczas wymykały.
Zrozumienie, jak ten proces działa, może nam pomóc uprawiać rośliny bez nawozów lub przy ich minimalnej aplikacji, a także bez środków ochrony roślin. Możemy manipulować systemem w celu pobudzenia wzrostu danych roślin i osłabienia wzrostu roślin niepożądanych, używając tych samych mikroorganizmów.
Conradino Beb
Źródło: Science Daily / Microorganisms
