Растения заставляют грибковых партнеров вести себя честно

Растения могут выбирать между более и менее кооперативными грибковыми партнерами и поставляют последним меньше питательных веществ, вынуждая их сотрудничать активнее. Ученые полагают, что растения можно использовать для проверки рыночных и поведенческих теорий.

Хорошие партнеры заставляют худших улучшить свои показатели

Основу взаимодействия составляет обмен «углеводы на фосфаты» между растением и микоризными грибами, которые могут питаться только с партнером. Растение снабжает гриб углеводами и получает взамен фосфаты, которые стимулируют его рост.

Когда растение взаимодействует с грибами разной степени кооперативности — «более скупым» (поставляющим меньше фосфатов) и «более щедрым», — оно может сознательно сократить поставку углеводов менее кооперативному партнеру. Таким образом растение «голоданием» вынуждает его поставлять больше фосфатов, подтягивая его отдачу до уровня более щедрого гриба.

Как объясняет Андрес Вимкен из Базельского университета: «Растение целенаправленно эксплуатирует конкурентную ситуацию двух грибов, запуская по сути рыночный процесс, определяемый стоимостью и производительностью».

Растения как модель для проверки теорий

Исследователи считают, что растения подходят для тестирования общих рыночных теорий. Бернхард Шмид из Университета Цюриха отмечает: «Поскольку растения принимают решения на основе физиологических процессов и не отвлекаются на субъективные мысли от наилучшего курса действий, они могут быть даже лучшими моделями, чем животные и люди».

Практическая польза для сельского хозяйства

Фундаментальное исследование, финансируемое Syngenta в рамках проекта «Принятие решений растениями» в Цюрихско-Базельском научном центре растений, имеет практическое значение для сельского хозяйства. «Микоризные грибы повышают устойчивость и продуктивность сельскохозяйственных экосистем», — поясняет Бернхард Шмид. Поэтому в будущем крайне важно поддерживать максимально возможное разнообразие микоризных грибов в агросекторе.

Древний мутуализм растений и грибов

Микоризные грибы могут выжить только в присутствии растения-партнера, так как не способны питаться самостоятельно. Гриб проникает гифами в корневую систему растения, которое снабжает его углеводами. Растение, в свою очередь, получает от гриба фосфаты и другие питательные вещества — с разной степенью щедрости. Эти естественные удобрения решающи для роста растения, поэтому мутуализм с микоризным грибом выгоден даже если гриб не всегда полностью кооперативен.

Этот симбиоз существует по всему миру более 400 миллионов лет. Подобные системы «растение-гриб» будут играть значительную роль в более устойчивом сельском хозяйстве в будущем.