Populiarūs

Truputėlis mikorizės istorijos

1. Ilgą laiką buvo manoma, jog bakterijos, grybai ir kiti mikroorganizmai yra tik ligų sukėlėjai. Tačiau kuo toliau, tuo labiau šią nuomonę pradeda keisti kita – faktai rodo, jog mikroorganizmai yra būtini žmogaus, gyvūnų ir augalų sveikatai palaikyti. Be mikroorganizmų kitos gyvybės rūšys gyvena sunkiai, o dažnai ir visai negali gyventi. Vis dažniau pasitvirtina simbiozinė gyvybės teorija – vienas gyvybės atstovas negali gyventi, jam reikia kito gyvybės atstovo: medžiui reikia grybo ant šaknų, žmogui virškinimo bakterijų žarnyne.

2. Atrodo, kad mikroorganizmų būtinumą augalų gyvenime galėtų paneigti sugebėjimas išauginti augalus steriliomis sąlygomis. Tačiau tokie augalai išauga iš natūralios sėklos, kuri yra praturtinta simbiotinių mikroorganizmų produktais. Net ir optimaliai maitinant augalus sterilioje aplinkoje, jie prasčiau auga ir vystosi už natūralioje terpėje gyvenančius augalus. Dar niekas neįrodė, jog galima gauti normalią augalų kartą iš sterilaus augalo sėklų.

3. Kai pirmą kartą buvo pastebėti grybų hifai (ataugos, panašios į šaknų sistemą), jie buvo palaikyti paties augalo dalimi. S. Reissekas (1847) vienas pirmųjų suprato, jog tai yra atskiras nuo augalo organizmas, gyvenantis kartu su augalu. S. Schwandeneris (1869) nustatė, jog kerpė –  tai yra dviejų organizmų darinys, dažniausiai grybo ir dumblio. Tačiau literatūroje šis atradimas priskiriamas A. de Bari‘ui (1879).

4. XIX a. pabaigoje buvo domimasi tik ektotrofine mikorize (grybais gyvenančiais ant šaknų). Taip pat buvo manoma, kad grybai gali įsiskverbti į augalo šaknis ir parazituoti, kenkti augalui.

5. A. Frankas (1888) nustatė, jog egzistuoja dvi rūšys mikorizinės simbiozės: ektotrofinė ir endotrofinė (1. kai grybai gyvena ant šaknų ir 2. kai grybai gyvena pačiose šaknyse, tarp ląstelių ir ląstelėse). Anot mokslininko, abi šios rūšys nėra kenksmingos augalui, o tik padeda.

6. Po A. Franko atradimo augalų su vidine mikorize sąrašas vis didėjo ir didėjo.

7. XX a. pradžioje didėjo ne tik mikotrofinių (su grybais ant šaknų) augalų sąrašas, tačiau aiškėjo ir grybų funkcijos (Terzetzas (1907), Rayneris (1915, 1925) ir kt.). Tačiau tikslaus sąrašo dar nebuvo, o taip pat dar nebuvo išspręsta grybo ir augalo sąryšio problema. A. A. Elenkinas (1907) metais pasiūlė pusiausvyros teoriją. Anot jo, kintančios aplinkos sąlygos vienais metais gali būti palankesnės vienai simbiozę sudarančiai daliai, kitais metais kitai. Pavyzdžiui, vienais metais daugiau lyja, tai geriau auga grybas ant šaknų, kitais metais sausiau, taigi geriau auga pušis. Tačiau laikui bėgant šios teorijos buvo atsisakyta, nes pastebėta, jog egzistuoja labai glaudus ryšys tarp simbiozę sudarančių dalių. Jei gerai auga grybas, tai kartu gerai auga ir medis. Jei medis auga prastai, tai prastai vystosi ir grybas ant jo šaknų.

8. Goimanas (1954) ir kiti vis dar manė, jog mikroorganizmai ant šaknų ir šaknyse visgi yra parazitai. Tai, kad jie netrukdo augalui gerai augti ir vystytis, tai dar nereiškia, kad jie parazitai. Netgi buvo sugalvotas prištaringas terminas „mutualistinis parazitizmas“ (mutualistinis reiškia, kad padeda vienas kitam, o parazitizmas reiškia, kad viena forma kenkia kitai.) Iki 1990 botanikai ir fitopatalogai vis dar palaikė (o turbūt ir dabar palaiko) neįrodytas hipotezes apie endofitų „išsigimimą“ į parazitus, nes tokios hipotezės labiausiai atitinka jų laukiamus rezultatus. Tačiau jau 1990 metais daug mokslininkų manė, jog endofitų „išsigimimas“ į parazitus neįmanomas, nes turėtų persitvarkyti visas fermentinis aparatas.

9. A. A. Jačevskis (1933) pateikė mikotrofinių augalų sąrašą, kurį sudarė 539 augalai. Vėliau šis sąrašas vis plėtėsi.

10. T. Asai (1934) tyrinėdamas pastebėjo, jog mikorizė nebūdinga vandens augalams. Tačiau atlikus eksperimentus – persodinus vandens augalus į sausumą ir sausumos augalus į vandenį – paaiškėjo, jog mikorizė visgi atsiranda ir pas iš pažiūros nemikotrofinius augalus. Persodinus nemikotrofinius vandens augalus į sausumą, pasirodo, jog ant jų atsiranda mikorizė. T. Asai nesutiko su literatūroje tuo metu įsivyravusia nuomone, kad mikorizė būdinga humusingiems dirvožemiams ir jį mėgstantiems augalams. Jis ištyrinėjo aukštų kalnų, smėlynų augalus, skirtingo pH (rūgštingumo) dirvas ir nustatė, kad mikotrofiškumas būdingas visų sferų augalams. Mikorizė aptinkama ir humusingame dirvožemyje ir smėlyje, ir rūgščioje dirvoje, ir šarminėje. Labiausiai nuo ko priklauso mikorizė yra vanduo. 82 procentai T. Asai tirtų Japonijos augalų buvo mikotrofiniai.

11. T. Asai nustatė, jog grybai mėgsta gyventi tik ant pačių ploniausių šaknelių. Vandenyje augantys augalai tokių šaknelių neturi, todėl ten neauga grybai. Persodinus juos į sausumą, pas juos išsivysto smulkių šaknelių sistema ir apsigyvena grybai. Panašūs efektas stebimas ir dykumų augalų gyvenime.

12. Ištyrus pušies ir kadagio mikorizę visiškai nehumusingame smėlyje, bei kai kurių Pabaltijo augalų augimą kopose, buvo paneigta humuso būtinybė mikorizei. Mikotrofiniai augalai auga ir nehumusingoje dirvoje. Taip pat aptikta mikorizė ir pusiau dykumų augalų šaknyse ir ant jų.

13. Burgeffas (1936) ir M. Margu (1944) manė, jog mikotrofiškumas būdingas daugumai daugiamečių augalų. Nemikotrofiniai yra tik vienmečiai augalai.

13a. Tačiau jau B. Peyronelis (1923, 1924) metais nustatė žemdirbystės kultūrų mikotrofiškumą. Vadinasi ir vienmečiai yra mikotrofiniai. Vėliau pastebėta, jog vienmečiai augalai taip pat mikotrofiški.

14. I. A. Selivanovas pateikia tokias mikorizės paplitimo statistikas: tundroje auga 42,2 proc. mikotrofinių augalų, miškuose 77,9, stepėse – 85,4, dykumose – 60,9 proc. Mokslininkas padarė prielaidą, kad mikotrofiškumas greičiau yra taisyklė, o ne išimtis iš taisyklės, nes apie 78 proc. visų augalų yra mikotrofiniai.

15. F. J. Gelcer (1976) iškėlė hipotezę, kad grybai buvo esminis ir lemiamas faktorius augalams „pereinant“ iš vandens į sausumą evoliucijos kelyje. Taip pat Gelcer su kolegomis pastebi, kad, potvyniui užliejus miškus, medžių grybai žūna. Todėl po potvynio daug medelių žūna arba į juos įsimeta šaknų ar netgi kamieno puviniai, patogenai.

16. F. J. Gelcer taip pat pabrėžia, kad stiprus mikotrofiškumas pastebėtas pas vaistinguosius augalus. Ištirtos stiprios vaistažolės ir nustatytas aukštas mikorizės laipsnis ant jų šaknų. Iškelta hipotezė, kad grybai įtakoja ir augalų vaistines savybes.

17. Pastebėta, kad kai grūdinės kultūros gerai uždera, tai ant jų šaknų būna daug grybų.

18. Taip pat pastebėta, kad po kukurūzų pasodinus kviečius jų mikotrofiškumas mažas. Nustatyta, kad po kukurūzų lauke gyvena daug nematodų, kurie kenkia grybams. Todėl tie patys kviečiai pasėti po kukurūzų ir lauke, kur neaugo kukurūzai, labai skiriasi savo mikotrofiškumu ir derliumi. Galime kelti hipotezę ir kad sėjomainą kontroliuoja grybai. Jei grybams palanku augti po kažkurių augalų, tai ir augalai, kuriuos tas grybas prižiūri, augs gerai.

19. Anksčiau buvo manoma, kad žemdirbystės kultūros veislė nekinta (geros veislės kviečiai gerai derės). Derlingumą mažina tik patogenų kiekis. Nupurškus nuo patogenų kviečiai gerai dera. Tačiau išaiškėjo, kad derlingumas priklauso ne tik nuo patogenų kiekio, o ir nuo gerųjų grybų augimo ant kultūrinių augalų šaknų. Užmušus mikroorganizmus derlius nebus toks geras, kaip priklauso gerai veislei.

20. Augalai išauginti iš sėklų pasižymi didesniu mikotrofiškumu, todėl geriau auga. Dauginant bulves iš sėklų ir iš tų pačių gumbų pastebėta, kad bulvės iš sėklų auga žymiai geriau. Todėl kai kurie ūkininkai perka „antros vados“ bulves iš sėklininkystės ūkių, kultivuoja jas kelis metus, o paskui vėl perka naują sėklą. Sodinant vis tuos pačius gumbus derlingumas nepasiekiamas toks geras, kokį veislė gali pasiekti. Vegetatyviškai dauginant medelius augalas vystosi ne taip gerai, kaip iš sėklos išaugęs augaliukas. Taip yra todėl, kad grybai gyvena jau augalo žiedadulkėse ir sėklose. Vos pasėjus sėklą iš jos išlenda grybas ir padeda augti augalui.

21. Laukiniai kultūrinių augalų giminaičiai pasižymi didesniu mikotrofiškumu. Taigi, galime įtarti, kad juose yra daugiau vaistinių, maistinių ar kitų savybių, nors jie iš pažiūros ne tokie dideli, sveiki ar gražūs.

22. Mikologai sielojasi, kad mokslas, surinkęs milžiniškus kiekius duomenų, patvirtinančių simbiozinį augalų ir grybų gyvenimo būdą, vis dar nepaskelbia šio principo pagrindiniu dėsniu. Anksčiau moksle buvo „įteisinti“ du principai: šaknyse vyksta medžiagų sintezavimo procesai ir F. Wento (1928) formulė, kad kiekviename augale turi būti harmoninių medžiagų. Abu šie principai buvo surinkę mažiau duomenų, tačiau įsitvirtino. Gelcer su kolegomis (1990) įrodo, jog abu šie principai priklausomi nuo mikorizės.

Parengta pagal F. J. Gelcer. Rasprostronionnostj endotrofnoj mikorizy v rastenijach. // Simbioz s mikroorganizmami – osnova zizni pastenij. Moskva 1990.

Informacijos šaltinis: www.gerazemdirbyste.lt