U području biologije, odnosi između različitih živih organizama se kontinuirano proučavaju, a unutar tih interakcija mycorrhizae. Ovaj izraz se odnosi na simbiotski odnos između korijena određenih biljaka i nepatogenih gljiva. Drugim riječima, oba organizma imaju koristi od ove vrste interakcije. Termin dolazi iz grčkog 'mykos' (gljiva) i 'rhiza' (korijen).
Kroz ovaj članak bavit ćemo se mikorizama, njihovim karakteristikama, vrstama, funkcijama i velikim značajem koje imaju u ekosustavu i modernoj poljoprivredi.
Glavne karakteristike
Mikoriza je vrsta simbioze koja se javlja između korijena biljaka i određenih gljiva koje za njih nisu štetne. Ove interakcije su uobičajene i procjenjuje se da više od 90% vaskularnih biljnih vrsta Imaju mikorizne asocijacije. Među najpoznatijim biljnim simbiotičkim interakcijama, posebno su dvije vrste: lišajevi i mikorize. Dok su lišajevi kombinacija algi i gljive, mikoriza uključuje gljivicu povezanu s korijenom vaskularne biljke.
Ovaj simbiotski odnos je veoma koristan. Biljke dobijaju veći kapacitet da apsorbuju minerale kao što su fosfor i druge hranljive materije iz tla. U zamjenu, gljive primaju šećere i druga organska jedinjenja koja sintetiziraju biljke fotosintezom. Ova interakcija osigurava da i biljka i gljiva mogu preživjeti i napredovati u inače neprijateljskom okruženju.
Kao što je već spomenuto, mikoriza je izuzetno česta. 90% vaskularnih biljaka danas opisani zavise od ovog simbiotskog odnosa. To uključuje i divlje biljke i poljoprivredne kulture.
Funkcija mikorize
Mikorize nisu samo jednostavna interakcija između organizama, one ispunjavaju bitne funkcije u ekosistemima i zdravlju biljaka koje su im domaćini. Njegove glavne funkcije uključuju:
- Pospješuju apsorpciju vode i mineralnih hranjivih tvari: Mikorizne gljive pomažu biljkama da efikasnije apsorbuju vodu i hranljive materije kao što su fosfor, bakar, mangan i cink. Ovo je ključno za optimalan razvoj i rast biljaka.
- Pružaju zaštitu od patogena u tlu: Mikorizne biljke pokazuju veću otpornost na patogene gljive i nematode prisutne u tlu. Odnosno, mikorize funkcioniraju kao zaštitna barijera.
- Oni uspostavljaju komunikacijske mreže između biljaka: Korijeni nekoliko biljaka mogu se povezati preko hifa gljive, što omogućava prijenos vode i hranjivih tvari između različitih biljnih vrsta.
Osim toga, mikorizne gljive također imaju koristi, jer im biljka obezbjeđuje šećere i organska jedinjenja koja potiču iz procesa fotosinteze. Ovaj simbiotski odnos jača oba organizma, poboljšavajući sposobnost biljke da izdrži nepovoljne uslove okoline kao što su suša ili slaba dostupnost hranljivih materija u tlu.
Vrste mikorize
Postoji nekoliko vrsta mikorize, koje se uglavnom dijele u dvije grupe: endomikoriza i ektomikoriza. Svaki od njih ima jedinstvene karakteristike koje određuju kako se odvija interakcija između korijena biljaka i gljiva.
Endomikoriza (arbuskularna mikoriza ili AM)
u endomycorrhizae Oni su najčešći i nalaze se u do 80% vaskularnih biljaka. Kod ove vrste mikorize, gljivične hife prodiru direktno u ćelije korijena. Ova ćelijska invazija omogućava blisku vezu između biljke i gljive koja rezultira efikasnijom razmjenom hranjivih tvari.
Endomikoriza formira specijalizirane strukture tzv arbuscules, koji su razgranati elementi unutar ćelija korena u kojima dolazi do razmene hranljivih materija. Osim toga, mogu se formirati vezikule, koje su skladišne strukture unutar ćelija korijena.
Ectomycorrhizae
Za razliku od endomikorize, ectomycorrhizae Ne prodiru u ćelije korijena. Umjesto toga, gljivične hife rastu oko stanica, formirajući gustu mrežu u ekstracelularnom prostoru. Ova vrsta mikorize je češća na drveću i grmlju u umjerenoj i tropskoj klimi, a vrlo je česta kod vrsta kao npr. borovi, hrastovi, vrbe i eukaliptus.
Jedna od najznačajnijih karakteristika ektomikorize je formiranje Hartig mreža, gljivična struktura koja okružuje ćelije korteksa korijena i olakšava razmjenu hranjivih tvari bez prodiranja u biljne stanice.
Značaj mikorize
Mikoriza igra ključnu ulogu u kolonizaciji neprijateljskog okruženja i uspostavljanju zdravih ekosistema. Vjeruje se da je kolonizacija kopnenog okruženja od strane biljaka bila moguća samo zahvaljujući simbiotičkim vezama s gljivama. Prema fosilnim dokazima, ova simbiotska veza je već postojala prije stotina miliona godina.
Među najvažnijim prednostima su:
- Poboljšana apsorpcija nutrijenata: Zahvaljujući mikorizaciji, biljke mogu istraživati velike površine tla, pristupajući esencijalnim hranjivim tvarima kao što su fosfor, dušik, kalij i drugi minerali koji bi inače bili nedostupni.
- Tolerancija na ekstremne uslove: Biljke koje formiraju mikorizne asocijacije bolje se prilagođavaju nepovoljnim uslovima kao što su suša, kisela tla ili tla zaražena teškim metalima.
- Povećana otpornost na patogene: Mikorizne biljke pokazuju veću otpornost na bolesti uzrokovane bakterijama, patogenim gljivama i zemljišnim nematodama.
- Prednosti u poljoprivredi i pošumljavanju: U poljoprivredi se inokulacija mikorizom sve više koristi za poboljšanje prinosa usjeva, smanjenje ovisnosti o gnojivima i promoviranje održivijih poljoprivrednih praksi.
Mikoriza se takođe pokazala kao neophodna za obnovu oštećenih ekosistema i pošumljavanje degradiranih područja. Mnoge biljke, posebno drveće kao što su borovi i hrastovi, imaju veće stope preživljavanja kada se mikorizne asocijacije uspostave prije ponovnog zasađivanja u njihovom prirodnom staništu.
Kroz historiju, mikorizacija je igrala bitnu ulogu u evoluciji i distribuciji vaskularnih biljaka, kao jedan od ključeva ekološkog uspjeha biljaka u sredinama gdje su nutrijenti ograničeni ili su klimatski uslovi ekstremni.
Danas upotreba mikorize nije ograničena samo na šumarstvo, već se proširila i na poljoprivredu, hortikulturu i razne oblasti nauke o životnoj sredini. Zahvaljujući napretku u biotehnologiji, moguće je inokulirati kultivisane biljke mikoriznim gljivama kako bi se poboljšao njihov učinak, čineći ih otpornijim na bolesti i nepovoljne uvjete okoline.
Mikorize su, bez sumnje, ključno sredstvo za održivu poljoprivredu, jer ne samo da poboljšavaju prinose usjeva, već i doprinose očuvanju prirodnih ekosistema, pomažu u obnavljanju degradiranih tla i smanjuju uticaj upotrebe hemijskih đubriva.