Mykorrhiza – ein Symbiose

Mykorrhiza Verbindung zwischen Pilz und Pflanze ist eine win-win-Situation, da beide Partner voneinander profitieren. Der Pilz liefert der Pflanze wichtige Nährstoffe wie beispielsweise Phosphat und Stickstoff, die er aus dem Boden aufnimmt und für die Pflanze leichter verfügbar macht. Im Gegenzug erhält der Pilz von der Pflanze Kohlenhydrate, die er für sein Wachstum benötigt.

Durch die Mykorrhiza Verbindung können Pflanzen besser wachsen und sind widerstandsfähiger gegenüber Umweltstressoren wie Trockenheit oder Schädlingen. Es gibt verschiedene Arten von Mykorrhizapilzen, die jeweils auf bestimmte Pflanzen spezialisiert sind.

Diese spezifischen Partnerschaften zwischen Pilz und Pflanze zeigen, dass die Mykorrhiza eine wichtige Rolle in der Natur spielt und ein wichtiger Bestandteil des Ökosystems ist. Mykorrhiza kann auch in der Landwirtschaft eingesetzt werden, um die Gesundheit und das Wachstum von Nutzpflanzen zu verbessern.

Bild Mykorrhiza

Bild von Katrin Schulz auf Pixabay

Die Mykorrhizapilze versorgen die Pflanze mit wichtigen Nährstoffen wie Phosphat und Nitrat sowie mit Wasser und erhalten im Gegenzug einen Anteil des von den (grünen) Pflanzen durch Photosynthese produzierten Zuckers. Im Ökosystem eines Buchenwaldes wird ungefähr ein Drittel der von den Pflanzen hergestellten Photosyntheseprodukte von den Mykorrhizapilzen verbraucht.

Im Gegensatz zu anderen Pilzen sind viele Mykorrhizapilze nicht in der Lage, komplexe Kohlenhydrate abzubauen, da ihnen hierfür die notwendigen Enzyme fehlen. Stattdessen werden sie von der Pflanze mit den von ihr produzierten Zuckerarten versorgt. Allerdings verfügen Mykorrhizapilze über eine viel größere Fähigkeit als Pflanzen, Mineralstoffe und Wasser aus dem Boden aufzunehmen.

Dadurch können sie die Versorgung der Pflanzen mit wichtigen Nährstoffen wie Wasser, Stickstoff und Phosphat verbessern. Zusätzlich bieten sie einen gewissen Schutz vor bodenbürtigen Krankheitserregern und Schädlingen, wie beispielsweise Blattläusen oder schädlichen Pilzinfektionen. Die Mykorrhizierung erhöht auch die Trockenresistenz der Pflanzen, was insbesondere auf extremen Standorten von Vorteil sein kann.

Durch ihre Fähigkeit, Wasser und Salze direkt an die Wurzeln von Nutzpflanzen zu liefern, werden derzeit Untersuchungen angestellt, ob Pilze als Ersatz für Mineraldünger eingesetzt werden können. Die statische Reichweite der anorganischen Düngervorräte, insbesondere des Phosphors, beträgt lediglich 50 bis 100 Jahre (Peak Phosphor). Möglicherweise kann Mykorrhiza hier eine Alternative darstellen.

Um das optimale Wachstum zu erreichen, sind viele Pflanzenarten auf spezifische Mykorrhizapilze angewiesen. Jedoch ist aus evolutionsbiologischer Sicht unklar, warum der Mykorrhizapartner immer als Mutualist handeln sollte. Symbiosen sind generell anfällig für Ausbeuter und Täuscher, da es für den täuschenden Partner kostengünstiger ist, die Vorteile der Partnerschaft zu nutzen (z.B. leicht verdauliche Nährstoffe von der Pflanze), ohne eine Gegenleistung zu erbringen (z.B. Mineralstoffe).

Moderne Konzepte der Mykorrhiza-Pflanzen-Symbiose gehen davon aus, dass es einen Gradienten von Beziehungen zwischen den Partnern gibt, der von gegenseitigem Nutzen bis hin zu striktem Parasitismus reicht. Auch Pflanzen haben ein Eigeninteresse an der Symbiose und versuchen, die Vorteile der Mykorrhizapilze zu nutzen, ohne selbst etwas dafür zu tun.

Einige Pflanzen, wie Orchideen (z.B. Korallenwurz und Vogel-Nestwurz) und chlorophyllfreie Schmarotzerpflanzen (z.B. Corsia und Fichtenspargel), sind sogar in der Lage, als Mykorrhiza-Parasiten aufzutreten. Die Erforschung der Mechanismen von gegenseitiger Manipulation und Täuschung zwischen den Symbiosepartnern ist ein wichtiger Bereich der modernen Ökologie.

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