Mykoheterotrofi: växter som parasiterar svampar och saknar fotosyntes

Mykoheterotrofi är ett förhållande mellan vissa växter och svampar. Växten får hela eller delar av sin föda genom parasitism på svampar, inte genom fotosyntes. Vissa arter är helt icke‑fotosyntetiska och saknar klorofyll, medan andra är delvis mykoheterotrofa och kombinerar fotosyntes med kolupptag från svampen (s.k. mixotrofi).

Tidigare trodde man att icke‑fotosyntetiska växter fick sin föda genom att bryta ner organiskt material, precis som svampar gör. Sådana växter kallades därför "saprofyter". Det var fel. Man vet nu att ingen växt har fysiologisk förmåga att direkt bryta ned organiskt material. Växter saknar enzymatiken för att sönderdela komplexa organiska föreningar och är därför beroende av andra organismer för att frigöra näring.

För att få föda parasiterar icke‑fotosyntetiska växter, genom mykoheterotrofi eller direkt parasitism på andra växter. Gränssnittet mellan växten och svampens partner i denna förening är mellan växtens rötter och svampens mycelium. Mykoheterotrofi liknar därför mykorrhiza och tros ha utvecklats från mykorrhizala associationer där nettot över tid blev obalanserat till förmån för växten.

Hur fungerar mykoheterotrofi?

Mykoheterotrofa växter bildar specialiserade kontakter med svampars mycelium i jorden. I många fall är svamparna mykorrhizabildare som i normala fall har ett ömsesidigt (mutualistiskt) samspel med träd och andra fotosyntetiserande växter. Mykoheterotrofen tar då upp kol och andra näringsämnen som svampen vidareförmedlat — i praktiken parasiterar växten svampen och indirekt även de fotosyntetiska växterna som svampen samarbetar med.

Egenskaper hos mykoheterotrofa växter

Saknar eller reducerad klorofyll: fullt mykoheterotrofa arter är ofta vita, gula eller bruna eftersom de inte behöver klorofyll för fotosyntes.
Reducerade blad: bladen är ofta små eller omvandlade till fjäll eftersom ljusinsamling inte är nödvändig.
Underjordiska strukturer: många har rhizomer, knölar eller underjordiska stammar där näringsväxling sker.
Små frön och krav på svamp vid groning: särskilt orkidéer har mycket små frön som är beroende av svamp för att groningsprocessen ska starta.

Exempel och förekomst

Mykoheterotrofi har uppstått flera gånger oberoende inom olika växtgrupper. Vanliga exempel på mykoheterotrofa eller delvis mykoheterotrofa grupper är vissa orkidéer (t.ex. släktena Corallorhiza, Epipogium, Gastrodia), samt flera arter i familjer som Ericaceae (t.ex. Monotropa, Pterospora). Dessa växter förekommer ofta i skuggiga skogsmiljöer där fotosyntesen är svår och där mykorrhizala nätverk är rikliga.

Forskning och hur man vet vem som får vad

Forskare använder bland annat stabil isotopanalyser (t.ex. 13C och 15N) för att visa att mykoheterotrofa växter har kol- och kväveprofiler som liknar deras svamppartner, vilket visar att kol överförs från svamp till växt. Molekylära metoder används också för att identifiera vilka svampar växterna är kopplade till.

Ekologi, evolution och bevarande

Mykoheterotrofi är ett specialiserat näringssätt som ofta gör arterna sårbara: de är beroende av specifika svampar och i många fall även av de trädsamhällen som svamparna lever med. Habitatförlust, förändrad skötsel av skogsmiljöer och störningar som påverkar mykorrhizalfaunan hotar därför många mykoheterotrofa arter. Många är lokalt sällsynta och svåra att odla ex situ på grund av sitt beroende av speciella svamppartners.

Sammanfattning

Mykoheterotrofi innebär att en växt får kol och näring genom parasitism på svampar i stället för via fotosyntes. Begreppet förklarar varför vissa växter saknar förmåga att sönderdela organiskt material själva (övervunna idén om "saprofyter") och visar på komplexa nätverk i marken där energi och näring kan flyta mellan svampar, träd och mykoheterotrofa växter.

Monotropa uniflora, eller spökväxt, är en parasit. Denna mykoheterotrofa växt får all sin näring från en svamp i familjen Russulaceae.

Myko-heterotrofa rötter av Monotropa uniflora med Russula brevipes mycelium.

Frågor och svar

F: Vad är myko-heterotrofi?

S: Myko-heterotrofi är ett förhållande mellan vissa växter och svampar, där växten får hela eller delar av sin föda från parasitism på svampar, inte från fotosyntesen.

F: Vad trodde man att icke-fotosyntetiska växter gjorde förr i tiden?

S: Förr i tiden trodde man att icke-fotosyntetiska växter fick sin föda genom att bryta ner organiskt material, precis som svampar gör, och därför kallades de "saprofyter".

F: Var den tidigare uppfattningen om icke-fotosyntetiska växter korrekt?

S: Nej, det är nu känt att ingen växt är fysiologiskt kapabel till direkt nedbrytning av organiskt material.

F: Hur får icke-fotosyntetiska växter mat?

S: För att få mat ägnar sig icke-fotosyntetiska växter åt parasitism, genom myko-heterotrofi eller direkt parasitism på andra växter.

F: Var finns gränssnittet mellan växten och svamparna i myko-heterotrofi?

S: Gränssnittet mellan växten och svamparna i mykoheterotrofi är mellan växtens rötter och svampens mycel.

F: Vad liknar mykoheterotrofi mest?

S: Myko-heterotrofi påminner mycket om mykorrhiza.

F: Vad tror man om hur myko-heterotrofi utvecklades?

S: Myko-heterotrofi tros ha utvecklats från mykorrhiza.