De witte draadjes van de mycorrhiza-schimmel maken contact met een plantenwortel.
Onder de grond zijn planten en schimmels op elkaar aangewezen. Ze ruilen onderling voedingsstoffen, maar hoe wordt voorkomen dat ze misbruik van elkaars goedheid maken?
Om het onderste uit de kan te halen, blijken planten en schimmels er een soort marktwerking op na te houden met fosfor en koolhydraten als ruilmiddelen.
De ondergrondse symbiose tussen planten en schimmels is een van de oudste en belangrijkste ecologische interacties op aarde. Tegenwoordig heeft meer dan tachtig procent van alle planten een ondergrondse relatie met mycorrhiza-schimmels. Planten leveren via fotosynthese koolhydraten aan de schimmel, en de schimmel levert voedingsstoffen zoals fosfor aan de plantenwortels.
De wetenschappers onderzochten in een experiment wat er gebeurt wanneer je het evenwicht verstoort door het voedselaanbod te veranderen. Zo konden ze nagaan of het aangaan van samenwerking afhankelijk is van het aanbod van elke partner. Kunnen planten en schimmels een goede afweging maken en de voorkeur geven aan specifieke partners?
Fosfor en koolhydraten ruilen
Het experiment dwong schimmels en planten veel of weinig voedingstoffen aan elkaar te geven. Wat bleek? De planten gaven de meeste koolhydraten aan de schimmels die daar de meeste voedingsstoffen tegenoverstelden; planten konden inderdaad onderscheiden welke schimmels de beste partner vormden. De wetenschappers draaiden het experiment ook om en keken naar de reactie van de schimmel. Het bleek dat de schimmel meer fosfor leveren aan plantenwortels als die meer koolhydraten afstonden. De schimmel staat meestal met meerdere planten in contact dus kan ook hij kiezen voor de plant met de beste tegenprestatie.
Marktplaats
De wetenschappers troffen een relatie aan tussen plant en schimmel die ze vergelijken met een marktplaats: in de handel zorgen vraag en aanbod voor een evenwicht, zodat door concurrentie een eerlijke prijs ontstaat. Plant en schimmel zorgen er op dezelfde manier voor dat ze niet te veel betalen. Ze dwingen elkaar op die manier eerlijke handel te drijven. Dit zorgt voor een stabiele situatie en is een mogelijke verklaring voor het voortbestaan van deze oeroude evolutionaire samenwerking. Deze symbiose bestond al toen 470 miljoen jaar geleden de eerste planten aan land gingen.
'Bij dieren hebben we al vaker voorbeelden gezien van dit soort eerlijke handel, bijvoorbeeld bij apen en poetsvissen, maar het bestaan van een marktwerking waar beide partners onderhandelen is compleet onverwacht in de samenwerking tussen planten en schimmels; niemand had gedacht dat schimmels zo gewiekst konden zijn.'
Toch is hiermee nog niet het gehele mechanisme ontrafeld. Soms blijft een plant koolhydraten leveren aan een schimmel die geen fosfor levert. En er zijn planten die geen koolhydraten leveren maar toch fosfor ontvangen van de schimmel. De markt tussen plant en schimmel heeft kennelijk nog meer voordelen.
Bron:
NWO
Wetenschappelijke publicatie (abstract):
E. Toby Kiers, et al: Reciprocal Rewards Stabilize Cooperation in the Mycorrhizal Symbiosis
Wetenschappelijke publicatie (paper):
E. Toby Kiers, et al: Reciprocal Rewards Stabilize Cooperation in the Mycorrhizal Symbiosis
