Orkideat voivat piiloutua. Tämän monipuolisen kasviperheen jäsenet, jotka tunnetaan villisti houkuttelevista kukistaan, on jo kauan tunnustettu kyvystään siirtyä pitkään lepotilaan - joskus vuodeksi tai pidemmäksi. Kasvit turvautuvat maan alle, ja ilman lehtiä eikä tarvetta fotosynteesille, orkideat luottavat sieniin ravintoon, jota he tarvitsevat selviytymiseen.
Tutkijat ovat pitkään hämmentyneet siitä, mikä kehottaa kasveja vaihtamaan lepotilasta ja lähettämään versoja. Nyt Marylandissa Edgewaterissä sijaitsevan Smithsonian Environmental Research Centerin tutkijaryhmän uusi tutkimus selittää, kuinka tiettyjen sienten pitoisuudet maaperässä saavat herättämään yhden pohjoisamerikkalaisen orkidea-lajin, pienikokoisen pogonian.
"Tämä on erittäin harvinainen orkidea ja niin harvinainen kuin se on, se ei ole niin harvinainen kuin luulimme, koska se vie paljon aikaa piiloutumiseen maan alla", sanoo Smithsonian ekologi Melissa McCormick, yksi kirjoituksen kirjoittajista. ”Olimme tehneet jonkin verran aikaisempaa tutkimusta orkidea-mykorritsosienistä. . . olimme kiinnostuneita siitä, vaikuttivatko sienten runsaus maaperässä paitsi niiden sijaintipaikassa myös niiden syntyessä. ”
Sienet osoittautuivat avaimiksi. Useimmat orkideat muodostavat symbioottisen kumppanuuden tiettyjen sienilajien kanssa selviytyäkseen. Orkideasiemenistä puuttuu tärkkelyspitoinen endospermi, joka auttaa syöttämään monien muun tyyppisten kasvien uusia ituja. Sen sijaan siemenet ovat riippuvaisia mykorriziaalisesta sienestä maaperässä. He lähettävät ampumisen vasta kun kukinnan ja lisääntymisen on aika. Pienikokoisella pogonialla on tämä suhde mykorrizasaaliseen sieniin Russulaceae-perheessä.
Smithsonian-tutkija Melissa McCormick kertoo, että pienikokoisten pogonioiden lepotilan ja tietyntyyppisen sienen määrän välillä on yhteys toisiinsa. (Dennis Whigham) McCormick analysoi villien pienikokoisten pogonioiden vieressä kerättyjen maanäytteiden DNA: ta ja laski näiden tietojen avulla kuinka paljon Russulaceae hyphae oli läsnä maaperässä jokaisessa paikassa.
Kun McCormick ja neljä muuta tutkimukseen osallistunutta tutkijaa vertasivat Russulaceaen runsautta maaperässä taajuudella, että lepotilassa olevat pogoniat heräsivät ja lähettivät versoja, he löysivät selvän suhteen: sienen suurempi populaatio tarkoitti sitä, että harvinaiset pogoniat esiintyivät todennäköisemmin. Toisin sanoen, enemmän maaperässä olevasta oikeasta sienestä auttaa orkideaa tulemaan usein lepotilasta.
Aikaisemmin ilman kykyä analysoida näytteen DNA: ta, ei ollut käytännöllistä laskea tarkalleen kuinka paljon yhdestä sienestä oli läsnä. Jopa mikroskoopin alla, monet sienet näyttävät hyvin samanlaisilta. "Limapapun kokoisessa maa-näytteessä sinulla on todennäköisesti useita satoja sienilajeja", McCormick sanoo.
"Tämä kaiken sieni-näkökohta on ollut tiedossa Darwinin ajoista lähtien", sanoo Smithsonian Environmental Research Centerin vanhempi kasvitieteilijä Dennis Whigham ja tutkimuksen yhteis kirjoittaja. "Mutta vasta viime vuosina olemme pystyneet todella seuraamaan sitä ja katsomaan sienten DNA: ta nähdäksemme mitä ne ovat."
Kun sienet joutuvat kosketukseen orkidea-juurin kanssa, ne muodostavat pelotoneja tai käärittyjä palloja, joita orkidea käyttää ravintoaineisiin. (Liz Kabanoff) Jotkut trooppisten alueiden näyttävimmistä orkideoista ovat antaneet vaikutelman, että orkideat ovat eksoottisia, trooppisia kasviryhmiä. Mutta orkideat ovat itse asiassa hyvin yleisiä, jopa Yhdysvalloissa. "Meitä on yli 200 lajia ja niitä esiintyy kaikissa osavaltioissa", Whigham sanoo. "Noin 60 prosenttia heistä on vaikeuksissa, joissa ne tapahtuvat."
Monien amerikkalaisten orkideaväestöjen vähentyminen sai Whighamin ja muiden auttamaan perustamaan Smithsonianin ympäristötutkimuskeskuksesta perustetun Pohjois-Amerikan orkidea-suojelukeskuksen. Keskus työskentelee noin 50 yhteistyökumppanin kanssa luontotyyppien säilyttämiseksi ja siementen ja näytteiden keräämiseksi munkorrisasienistä ja suorittaa tämän kaltaisia tutkimuksia.
Mitä sieni pääsee pois tästä suhteesta orkideaan? Todennäköisesti ei paljon.
"Kaikilla maan päällä olevilla maan kasveilla on vuorovaikutus sienten kanssa", Whigham sanoo. Näitä kumppanuuksia kutsutaan "keskinäisiksi". Mutta melkein kaikki todisteet osoittavat, että sieni-orkidea-suhteessa orkidea on erittäin tarpeellinen kumppani.
