EKTOMYKORRHIZEN UND ENDOMYKORRHIZEN: HAUPTMERKMALE - BIOLOGIE - 2025

Die Ektomikorrizas und Endomikorrizas sind symbiotische Assoziationen zwischen den Wurzeln von Gefäßpflanzen und Pilzen im Boden. Etwa 80% der Gefäßpflanzen weisen diese Assoziationen auf, die gegenseitig sind, da die beiden beteiligten Arten davon profitieren.

Bei Ektomykorrhizen dringt der Pilz nicht in das Innere der Pflanze ein, sondern bildet ein stark verzweigtes Hyphennetzwerk, das die Wurzel umgibt. Diese die Wurzel umgebende Hülle wird Mantel genannt.

Ektomykorrhiza-Myzel (weiß) in Verbindung mit Wurzeln von Picea glauca (braun). Entnommen und bearbeitet von: André-Ph. D. Picard.

Bei Endomykorrhizen hingegen dringt der Pilz in die Wurzel der Pflanze ein. In diesem Fall entsteht kein Mantel, sondern verzweigte Strukturen, sogenannte Arbuscules.

Eigenschaften von Ektomykorrhizen

Mutualistische Assoziationen vom Typ Ektomykorrhiza betreffen weniger Gefäßpflanzen als solche vom Typ Endomykorrhiza. Derzeit wird geschätzt, dass nur etwa 2-3% der Gefäßpflanzen an dieser Art von Assoziation beteiligt sind.

Bei Ektomykorrhizen dringen die Hyphen des Pilzes nicht in die Zellen des Wurzelepithels der Pflanze ein, sondern bilden einen dichten Mantel um die Wurzeln und dringen zwischen ihre kortikalen Zellen ein und bilden eine Struktur, die als Hartig-Netzwerk bezeichnet wird.

Der Hyphenmantel kann eine Dicke von 40 um erreichen und die Hyphen mehrere Zentimeter vorstehen. Dieser Mantel hilft der Pflanze bei der Aufnahme von Wasser und Mineralien.

Betroffene Arten

Die von Pilzen besiedelten Pflanzenarten sind alle baumartig oder strauchartig. Wie bereits erwähnt, sind nur etwa 3% der Gefäßpflanzen von Ektomykorrhizen besiedelt. Diese Arten sind jedoch weltweit weit verbreitet.

Ektomykorrhiza-symbiotische Beziehungen sind in gemäßigten Zonen häufiger als in tropischen Zonen, und bis heute wurde dieser Zusammenhang in etwa 43 Familien und 140 Gattungen beobachtet. Zu diesen Gattungen gehören beispielsweise Pinus, Picea, Abies, Eukalyptus und Northofagus.

Unter den Pilzen wurden ihrerseits mindestens 65 Gattungen identifiziert, von denen mehr als 70% zur Basidiomycota gehören. Ascomycota und in geringerem Umfang auch Vertreter der Zygomycota wurden identifiziert. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Arten, die noch nicht klassifiziert wurden.

Ektomykorrhizen zeigen weder durch die Pilze noch durch ihre Wirte eine große Spezifität in ihren Beziehungen. Beispielsweise können Pflanzen der Gattung Picea von mehr als 100 Arten von Ektomykorrhizapilzen besiedelt werden, während der Pilz Amanita muscaria mindestens fünf Pflanzenarten besiedeln kann.

Entwicklung von Ektomykorrhizen

Die Entwicklung von Ektomykorrhizen beginnt, wenn die Hyphen die Sekundär- oder Tertiärwurzeln der Pflanzen besiedeln. Die Hyphen des Pilzes beginnen aus der Wurzel zu wachsen und bilden ein Netzwerk oder eine Hülle, die ihn vollständig umgeben kann.

Die Hyphen wachsen auch zum Inneren der Wurzel zwischen den Epidermiszellen und den Kortikaliszellen, ohne sie zu durchdringen. Sie dringen auch nicht in die Spur ein. Dieses Wachstum nach innen wird durch mechanische Kräfte erreicht, die Zellen trennen, und durch die Wirkung von Pektinaseenzymen. Auf diese Weise entsteht das Hartig-Netzwerk.

Hartigs Netzwerk wird jede Zelle umgeben und den Austausch von Wasser, Nährstoffen und anderen Substanzen zwischen dem Pilz und der Pflanze ermöglichen.

Aufgrund der Besiedlung der Wurzel durch den Pilz wird sie weniger lang, aber dicker als nicht besiedelte Wurzeln. Zusätzlich zeigt die Wurzel weniger Haarentwicklung. Der Pilz seinerseits entwickelt die Schote so, dass sie die Wurzel vollständig bedeckt und die Besiedlung durch andere Pilze verhindert.

Endomykorrhiza-Eigenschaften

Endomykorrhizen sind viel häufiger als Ektomykorrhizen, sie können in mehr als drei Viertel der Gefäßpflanzen auftreten, obwohl sie hauptsächlich Gräser und Gräser betreffen.

Bei Endomykorrhizen dringen die Hyphen des Pilzes zunächst zwischen die Zellen der Wurzelrinde ein, treten dann aber in diese ein. In diesem Fall bildet der Pilz keinen Hartig-Mantel oder ein Hartig-Netz. Sie wachsen vielmehr zu Strukturen, die als Vesikel und Arbuscules bezeichnet werden.

Arbuskuläre Mykorrhiza. Entnommen und bearbeitet von: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivative Arbeit: Edward the Confessor.

Die Arbuscules erleichtern den Nährstoffaustausch zwischen dem Pilz und der Pflanze, während die Vesikel hauptsächlich als Reserveorgane verwendet werden.

Betroffene Arten

80% der Gefäßpflanzen sind durch Endomykorrhizen besiedelbar, Pilze scheinen jedoch eine Präferenz für Gräser und Gräser zu zeigen. Andererseits gehören die Pilze, die Endomykorrhizen bilden, zum Stamm Glomeromycota. Der Verein ist für Pilze obligatorisch, nicht jedoch für Pflanzen.

Wissenschaftler glauben, dass die Entwicklung dieser Art von symbiotischer Beziehung für Gefäßpflanzen wesentlich war, um die terrestrische Umgebung von aquatischen Umgebungen aus besiedeln zu können, sowie für ihre nachfolgende Entwicklung.

Endomykorrhizen kommen in minderwertigen Böden wie Grasland, Bergen und tropischen Wäldern häufig vor.

Entwicklung von Endomykorrhizen

Die Assoziation entsteht, wenn im Boden vorhandene Hyphen die Wurzeln der Pflanze besiedeln. Zu Beginn der Kolonisierung dringen die Hyphen des Pilzes nur zwischen die Zellen ein, die in das Innere dieser eindringen, ohne die Zellmembran zu brechen, die durch den Druck des Pilzes infaginiert wird.

Später kann der Pilz zwei Arten von Strukturen entwickeln; Im ersten Fall wird eine Hyphe in der Nähe des Gefäßzylinders der Pflanze aufeinanderfolgenden dichotomen Verzweigungen unterzogen, um einen Arbuscle zu bilden. Diese Struktur hat die Funktion, den Austausch von Wasser und Nährstoffen zwischen den beiden an der Assoziation beteiligten Organismen zu ermöglichen.

Die zweite Struktur, die sich entwickeln kann, obwohl sie nicht immer vorhanden ist, ist das Vesikel, und es kann extern oder intern zu Wurzelzellen wachsen. Seine Form ist oval oder kugelförmig und dient als Aufbewahrungsort für Lebensmittel.

Vorteile von Mykorrhizen

Die ecto- und endomykorrhizalen Assoziationen bilden eine wechselseitige Symbiose, von der die beiden beteiligten Arten profitieren. Der Hauptvorteil des Vereins ist der Stoffaustausch.

Einerseits liefert der Pilz Wasser und Mineralstoffe, andererseits versorgt die Pflanze den Pilz mit verarbeiteten organischen Nährstoffen, hauptsächlich Kohlenhydraten. Der Beitrag der Nährstoffe durch den Endomykorrhizapilz zur Wirtspflanze ist so wichtig, dass er für viele Pflanzen in ihren frühen Wachstumsstadien von entscheidender Bedeutung ist.

Das Wachstum und die Ausbreitung von Ektomykorrhizahyphen erhöht andererseits nicht nur die absorbierende Oberfläche der Wurzel, sondern auch ihre potenzielle Reichweite, indem Nährstoffe von entfernten Stellen transportiert werden.

Darüber hinaus kann der Pilz Nährstoffe, beispielsweise Phosphat- und Ammoniumionen, aufnehmen, die für die Wurzel nicht verfügbar sind, und so eine bessere Aufnahme von Mineralien für die Pflanze erreichen.

Ektomykorrhizapilze sind ihrerseits meist nicht in der Lage, Lignin und Cellulose als Kohlenstoffquelle zu verwenden, so dass sie vollständig von der Pflanze abhängen, um die Kohlenhydrate zu erhalten, die sie metabolisieren können.

Zusätzlich verhindern die Ektomykorrhizahüllen, die die Wurzeln umgeben, ihre Besiedlung durch andere Pilze und pathogene Mikroorganismen.

Verweise

1. NW Nabors (2004). Einführung in die Botanik. Pearson Education, Inc.
2. A. Andrade-Torres (2010). Mykorrhizen: alte Wechselwirkung zwischen Pflanzen und Pilzen. Wissenschaft.
3. D. Moore, GD Robson & APJ Trinci. 13.15 Ektomykorrhizen. In: 21. Jahrhundert Ratgeber zu Fungi, 2 ^nd Ausgabe. Von davidmoore.org.uk wiederhergestellt.
4. Ektomykorrhiza. Auf Wikipedia. Von en.wikipedia.org wiederhergestellt.
5. SE Smith und DJ Read (2010). Mykorrhiza-Symbiose. Akademische Presse.
6. Mykorrhizen. Von ecured.cu wiederhergestellt.
7. MF Allen (1996). Die Ökologie von Mykorrhizen, Cambridge University Press.
8. Arbuskuläre Mykorrhiza. Auf Wikipedia. Von es.wikipedia.org wiederhergestellt.