În prezent, suntem părtașii unei pierderi constante a biodiversităţii cu consecinţe profunde pentru lumea naturală şi pentru hrana oamenirii. Cauzele principale sunt în principal schimbările care se produc în habitatul natural și folosirea accelerată a imputurilor non-ecologice. Dacă tot vorbim despre biodiversitate, ecosisteme, îngrășăminte organice, geluri proteice, agroecositeme, culturi verzi și așa mai departe ar trebuii sa acordăm o atenție deosebită față de această simbioză „plantă-cipuercă” oferită de micorize (AMF– arbuscular mycorrhiza fungi). Micorizele sunt una dintre cele mai răspândite simbioze de pe planetă, deoarece formează o interacțiune plantă-ciupercă cu 80% din toate plantele terestre. Micorizele beneficiază de o parte din zaharurile și carbonul produse în timpul fotosintezei, în timp ce planta accesează eficient apa și alți nutrienți, cum ar fi azotul și fosforul, pentru o dezvoltare optimă. Ciupercile sunt esențiale pentru planetă, deoarece majoritatea ecosistemelor sunt ocupate de plante care supraviețuiesc cu ajutorul micorizelor. Datorită importanței lor pentru un ecosistem productiv, înțelegerea acestei ciuperci și a simbiozelor sale este în prezent un domeniu activ de cercetare științifică și concept inovativ pentru umanitate.
Ce este de fapt această micoriză?
- micoriza (provine din greacă μύκης mýkēs, „ciupercă”, și ῥίζα rhiza, „rădăcină”) care este o asociere simbiotică reciprocă între o ciupercă și o plantă. Termenul de micoriză se referă la rolul ciupercii în rizosfera plantei, precum sistemul radicular al acesteia. Micorizele joacă un rol important în nutriția plantelor, biologia și chimia solului
- într-o asociere micorizică, ciuperca colonizează țesuturile radiculare ale plantei gazdă, fie intracelular, ca la ciupercile micorizice arbusculare (AMF sau AM), fie extracelular ca și la ciupercile ectomicorizice. Asocierea este uneori mutualistă. În anumite specii sau în circumstanțe particulare, micorizele pot avea o asociere parazită cu plantele gazdă
- o micoriză este o asociație simbiotică între o plantă verde și o ciupercă. Planta produce molecule organice, cum ar fi zaharurile prin fotosinteză și le furnizează ciupercii, iar ciuperca furnizează plantei apă și nutrienți minerali, cum ar fi fosforul, prelevat din sol. Micorizele sunt localizate în rădăcinile plantelor vasculare, dar asocieri asemănătoare micorizelor apar și în briofite și există dovezi fosile că plantele terestre timpurii, care nu aveau rădăcini, formau asociații micorizale arbusculare
- micorizele arbusculare, sunt micorize ale căror hife pătrund în celulele plantei, producând structuri care sunt fie ca un balon (vezicule), fie invaginări ramificate dihotomic (arbuscule) ca mijloc de schimb de nutrienți. Hifele fungice nu pătrund de fapt în protoplast (adică în interiorul celulei), ci invaginează membrana celulară. Structura arbusculelor crește foarte mult suprafața de contact dintre hife și citoplasma celulară pentru a facilita transferul de nutrienți între ele
Beneficii față de plante
- miscarea carbohidraţilor, produsi în timpul fotosintezei, se face de la planta gazdă (partenerul autotrof) la ciuperca simbiontă (partenerul heterotrof). Contribuţia fungilor vezicular-arbusculari la asimilarea nutrienţilor este absorbţia elementelor nutritive (în special fosfor) din sol, cu ajutorul hifelor extraradiculare. Azotul este necesar în formarea aminoacizilor, purinelor si pirimidinelor, parte integrantă a multor enzime din sistemul plantei iar în mod indirect în formarea proteinelor si a sintezei acizilor nucleici. Carenţa de azot are efecte asupra ritmului de crestere al plantelor, respectiv asupra clorofilei din frunze
- asocierea mutualistică micorizală oferă ciupercii un acces relativ constant și direct la carbohidrați, cum ar fi glucoza și zaharoza. Carbohidrații sunt translocați de la sursa lor (de obicei frunze) la țesutul rădăcină și la partenerii fungici ai plantei. În schimb, planta câștigă beneficiile capacității mai mari de absorbție a miceliului pentru apă și nutrienți minerali, parțial din cauza suprafeței mari a hifelor fungice, care sunt mult mai lungi și mai fine decât firele de păr ale rădăcinilor plantelor, și parțial pentru că unele astfel de ciuperci se pot mobiliza minerale din sol indisponibile rădăcinilor plantelor
- plantele micorizate sunt adesea mai rezistente la boli, cum ar fi cele cauzate de agenții patogeni microbieni din sol. S-a descoperit că aceste asociații ajută la apărarea plantelor atât deasupra cât și sub pământ. S-a descoperit că micorizele excretă enzime care sunt toxice pentru organismele din sol, cum ar fi nematozii. Studii recente au arătat că asociațiile micorizice au ca rezultat un efect de amorsare al plantelor care acționează în esență ca un răspuns imun primar. Când se formează această asociere, un răspuns de apărare este activat în mod similar cu răspunsul care apare atunci când planta este atacată. Ca urmare a acestei inoculări, răspunsurile de apărare sunt mai puternice la plantele micorizate
- atunci când o planta gazdă este atacată de afide, planta semnalează starea în care se află plantele din jur. Astfel planta eliberează compuși organici volatili care atrag prădătorii insectei
- ciupercile micoriziene au un rol protector pentru plantele înrădăcinate în soluri cu concentrații mari de metale, cum ar fi solurile acide și contaminate
Avantajele folosirii micorizelor
- absorție de substanțe nutritive, azotul în compuși organici
- acumularea de nutrienți
- beneficii non-nutriționale (producție de fitohormoni)
- capacitatea de a neutraliza compuși fenolici și metale toxice prezente în sol
- îmbunătățește structura solului
- influența pe secvențele primare și secundare ale speciilor de plante la nivel de ecosistem
- protecție împotriva ciupercilor și nematozilor
- suprima dezvoltarea microorganismelor patogene care provoacă diferite boli ale plantelor (fuzarioza, alternarioza, bacterioza)
- protecție împotriva stresului cauzat de lipsa de apă
- transferul de nutrienți de la plantele moarte la plantele vii
