Malene gljive u tlu su poput lijeka za prirodu

Open PDF in new window.

Lena Neuenkamp 1 i Nadia I. Maaroufi 1,2*

1 Institut biljnih znanosti, Sveučilište u Bernu, Bern, Švicarska2 Odsjek šumske mikologije i biljne patologije, BioCenter, Švedsko Sveučilište poljoprivrednih znanosti (SLU), Uppsala, Švedska

Poput ljudi, biljne i životinjske vrste zahtjevaju određeni tip prostora, nazvan ekosustav, koji im odgovara za život. Ako se ekosustav previše mijenja, neke vrste u njemu neće moći živjeti, kao što ljudi izbjegavaju život u pustinjama jer su prevruće i suhe. Ljudi utječu na brojne ekosustave, ponekad toliko ozbiljno da na takvim mjestima gotovo uopće više nije moguć život biljaka ili životinja. Kako bi pomogli oporavku oštećenih ekosustava, često sadimo stabla ili druge biljke. Biolozi su otkrili kako mikorizne gljive, malene gljive koje žive u tlu i unutar biljnog korijenja, mogu ubrzati oporavak ekosustava na način da pomažu biljkama potičući ih na brži i snažniji rast. U ovom članku objašnjavamo kako mikorizne gljive mogu pospiješiti oporavak ekosustava te kada su mikorizne gljive posebno korisne.

OŠTEĆENI EKOSUSTAVI TREBAJU NAŠU POMOĆ

Prirodni ekusustavi poput šuma, travnjaka ili močvara imaju razne uloge i služe kao dom autohtonim biljkama, životinjama i malim mikroorganizmima u tlu. Neki ekosustavi pročišćavaju i zadržavaju vodu, održavaju višak ugljika izvan atmosfere te osiguravaju zdrav pokrov tla na kojem biljke rastu i stvaraju voće i povrće kojima se hranimo. Ekosustavi omogućuju ove uvjete samo ako su zdravi i netaknuti. Ipak, ponekad ekosustavi postaju ugroženi i ne funkcioniraju najbolje, a za to mogu biti zaslužni požari, poplave ili rušenje drveća za vrijeme snažnih oluja. U svakom slučaju, ako se ovakvi ometajući događaji učestalo ponavljaju duže vrijeme ili su izuzetno snažni, ekosustavi se teško oporavljaju ili se izmjene. Na primjer, nakon što izuzetno snažne oluje poruše sva stabla, šume mogu postati travnjaci. Ili drugi primjer, nakon dugog perioda suše (kada nema dovoljno vode za život biljaka) biljke će, i nakon što im voda postane dostupna, teško nastaviti rasti. Ako se nakon ugrožavanja ekosustavi promjene i postanu manje složeni i s manjim bogatstvom vrsta, nazivamo ih ugroženim****ekosustavima.

Ljudi iskorištavaju ekosustave kako bi stvorili prostore za gradove, uzgajali hranu na poljoprivrednim površinama ili miniraju kako bi dobili kamen, pijesak ili metale za gradnju ili proizvodnju. Ove ljudske aktivnosti često oštećuju ekosustave toliko snažno i dugo te ekosustavi postaju potisnuti do granice nakon koje se ne mogu bez pomoći vratiti u prvotno stanje. Ekolozi, znanstvenici koji proučavaju kako funkcioniraju ekosustavi osiguravajući dom za mnoge vrste, mogu pomoći u oporavku ekosustava, kako bi ekosustavi ponovno bili zdravi i snažni. Kada ekolozi obnavljaju ekosustave, čine to kroz sadnju drveća kako bi se oporavile šume nakon što su posječene za proizvodnju drvene mase, ili mogu sijati sjeme čime se obnavljaju travnjaci nakon korištenja za poljoprivredne kulture. Čak i uz takve napore ponekad stabla ili nove biljke ne uspjevaju izrasti ili ekosustav izgleda drukčije nakon obnove. Zašto je obnova ponekad uspješna, a ponekad nije? Nedavno su ekolozi počeli uočavati da je za uspješan oporavak ekosustava potrebno istovremeno brinuti o biljkama i životinjama iznad, ali i organizmima ispod razine zemlje, u tlu.

ZAŠTO SU MALENA BIĆA KOJA ŽIVE U TLU TOLIKO VAŽNA?

Budući da biljke ne mogu hodati, one koriste svoje korijenje kako bi osigurale hranjive tvari i vodu iz tla. Tlo je važan dio ekosustava i stanište mnogim sitnim bićima [1]. Jedna žličica tla sadrži više organizama nego što ima ljudi na Zemlji – oko 7.5 milijardi (slika 1.A)! Sva ova malena bića međusobno su ovisna i doprinose funkcioniranju ekosustava, tako da su ova bića tla zasigurno prilično važna za obnovu ekosustava. Bakterije i gljive su najbrojniiji organizmi tla. Neki od njih, a nazivamo ih razlagači, hrane se uvenulim biljkama i pomažu razložiti biljni materijal do razine kad ponovno postaje dio tla [3]. Drugi pak organizmi tla, nazivamo ih patogenima, mogu napadati biljno korijenje uzrokujući biljne bolesti. Treći organizmi tla, nazivaju se simbionti, surađuju s biljkama razmjenjujući s njima hranjive tvari. Mikorizne****gljive su grupa simbionata za koje istraživači vjeruju da bi mogle biti korisne u obnovi ekosustava [4, 5] (Slika 1B).

MIKORIZNE GLJIVE SU POPUT SNAŽNOG LIJEKA ZA BILJKE

Mikorizne gljive mogu pomoći biljnom korijenju u skupljanju dodatnih mineralnih tvari i vode iz tla, pomažući tako biljkama u snažnijem rastu. Iz tog razloga možemo ih nazvati biljnim pomagačima. Dodatno, ove gljive pomoćnici mogu zaštiti biljke od patogena koji uzrokuju biljne bolesti! Kao zahvalu za korist koju im pružaju gljive, biljke gljivama predaju dio vlastitog ugljika – hranjive tvari koju biljke proizvode uz pomoć sunčeve svjetlosti tijekom fotosinteze. Na taj način partnerstvo između biljaka i gljiva je “win-win” situacija za oba partnera, a naziva se simbioza. Ekolozi su testirali učinke gljiva pomagača na brzinu obnove ekosustava (Slika 2). Postupak dodavanja gljiva pomagača u tlo se naziva inokulacija****tla. Studije testiranja učinaka inokulacije tla na obnovu ekosustava su pokazale da novoposađene sadnice stabala i trave su rasle bolje ako su u tlo dodane gljive pomagači [4]. Dodatno, studije su pokazale da su travnjaci kojima su dodane gljive pomagači bile bogatije biljnim vrstama.

RAZLIČITI UČINCI GLJIVA POMAGAČA

Između gljiva i biljaka postoje različiti tipovi partnerstva, ovisno o tipovima gljiva koje su najzastupljenije u određenom ekosustavu (Slika 1B). Biljke i gljive pomagači se razlikuju u stupnju međusobne potrebe te količine resursa i koristi koje međusobno imaju. Stoga, mikorizne gljive će biti izuzetno potrebne za obnovu ekosustava biljkama koje izuzetno ovise o pomoći gljiva u usporedbi s biljkama koje zahtjevaju manju pomoć gljiva [5]. Kada su znanstvenici promatrali sve one ekosustave kod kojih se koristila pomoć gljiva, oni su zapravo utvrdili da su korisni učinci kod dodavanja gljiva pomoćnika različiti kod različitih istraživanja [4]. Dakle, gljive pomagači jesu dobar lijek za biljke, ali njihova učinkovitost ovisi o biljkama u ekosustavu.

Znanstvenici su zaključili da su gljive pomagači najučinkoviije u sljedeća tri slučaja:

ŽELIŠ LI POMOĆI VLASTITIM KUĆNIM BILJKAMA?

Oko 80% svih biljaka – uključujući i tvoje kućne lončanice – u simbiozi su s određenim tipom gljiva pomagača, što se naziva arbuskularni tip mikorize. Možeš održavati svoje biljke zdravima inokulacijom upravo arbuskularnih mikoriznih gljiva (Slika 3). Mnogi vrtlari rade upravo to! Za ovaj postupak trebat ćeš lopatu, kantu zapremine 10 litara, 3-5 litara pijeska, sjemenke trave i djeteline, 4-6 posuda za cvijeće.

Postupak:

ZAKLJUČAK ZA KRAJ

Ljudske aktivnosti mogu oštetiti ekosustave toliko snažno da je potrebna pomoć pri oporavku. Mikorizne gljive su gljive pomoćnici biljkama koje mogu pomoći oporavku ekosustava jer povećavaju biljni unos hranjivih tvari i štite biljke od bolesti ili suše. Različiti tipovi gljiva pomoćnika imaju različita svojstva, a njihova učinkovitost u obnovi ekosustava ovisit će o biljkama i ekosustavu.

POJMOVNIK

Ekosustav

Okoliš koloniziran različitim organizmima koji zajedno žive i utječu jedni na druge.

Narušeni ekosustav

Ekosustav koji je oštećen ili razoren, što ima negativan utjecaj na živuće organizme te dolazi do sprječavanja razvoja ekusustava.

Razlagači

Organizmi koji se hrane mrtvim biljnim i životnjskim materijalom, razgrađujući ga u različite hranjive tvari dok ne postanu čestice tla. Biljke će zatim koristiti te čestice tla za svoju prehranu. Brojni razlagači su gljive.

Ekolog

Znanstvenik koji proučava načine na koji funkcioniraju ekoksustavi, te organizme koji u ekosustavima utječu jedni na druge, ali i na okoliš.

Patogeni/ Patogene gljive

Organizmi koji uzrokuju bolesti, npr. patogene gljive koje utječu na promjenu boje lista biljaka u smeđu, pri čemu se zaustavlja proces fotosinteze.

Simbionti/ Simbiontske gljive

Organizmi koji žive zajedno i međusobno si pomažu. Na primjer, simbiontske gljive poput mikoriznih glijva žive na korijenju biljaka i pomažu biljkama u unosu nutrijenata u zamjenu za izvor ugljika kojeg biljke stvaraju u svojim listovima.

Mikorizne gljive

Skupine gljiva koje žive u tlu u korijenju biljaka. Mikorizne gljive pomažu biljkama pri unosu nutrijenata i otpornosti na sušu ili oboljenja uzrokovanih drugim gljivicama, a za uzvrat od biljaka dobivaju hranu.

Inokulacija tla

Dodavanje organizama tla (poput mikoriznih gljiva ili bakterija) u tlo kako bi se pospješio rast biljaka

Biljke mamci

Biljke koje se koriste kao mamci kako bi se privukle mikorizne gljive njihovom korijenju na kojem će se te gljive razmnožavati i rasti. Umnoženi materijal gljiva na korijenju i u okolnom tlu tada se može koristiti za stvaranje inokuluma gljiva.

AUTORSKI DOPRINOSI

LN i NM su autori originalne ideje i prve skice rukopisa. Svi autori su dali konačno odobrenje za podnošenje ovog rada.

LITERATURNI IZVORI

CITATI: Neuenkamp L and Maaroufi NI (2020) Tiny Fungi in the Soil Are Like Medicine for Nature. Front. Young Minds. 8:557383. doi: 10.3389/frym.2020.557383

UREDILA: Helen Phillips

ZNANSTVENI MENTOR: Vinuselvi Parisutham

SUKOB INTERESA: Autori potvrđuju da ovo istraživanje nije povezano sa komercijalnim ili financijskim vezama koje bi mogle dovesti do potencijalnog sukoba interesa.

ZAŠTITA AUTORSKIH PRAVA © 2020 Neuenkamp and Maaroufi: Ovo je članak otvorenog pristupa koji se distribuira pod uvjetima Creative Commons Attribution License (CC BY). Korištenje, dijeljenje i umnožavanje na ostalim mjestima je dopušteno, osigurano pravima originalnih autora i vlasnika autorskih prava i originalno izdanje ovog časopisa je citirano, u skladu s prihvaćenom akademskom praksom. Nije dopušteno dijeljenje ili umnožavanje koje nije u skladu s ovim uvjetima.

MLADI RECENZENTI

**JOVENA, DOB: 9 **

Jako volim čitati. Najčešće čitam knjige o magiji poput Harry-a Potter-a. One su mi omiljene. Isto tako, volim i knjige sa zagonetkama. Volim životinje. Volim igrati Roblox. Volim se igrati s prijateljima, voziti “skateboard” i rolati se. Htjela bih jednog dana biti profesionalka u “skateboarding”-u. Vidimo se!

**KAVIN, DOB: 9 **

Znanost je važna i zanimljiva.

**TANISHKAA, DOB: 8 **

Još od ranog djetinjstva me zanima znanost. Htjela bih istražiti sve njezine grane. Najdraže mi je učiti o ljudskom tijelu. Jako volim znanost jer je vrlo, vrlo zanimljiva. Htjela bih da uvijek bude dio mog života.

THUVISHA, DOB: 13

Volim znanost jer je to nešto novo i omogućuje nam da otkrijemo mnoge stvari povezane sa našom svakodnevicom. Uvijek je zanimljivo. Znanost je potrebna našem svijetu.

VETRIVEL, DOB: 12

Volim izrađivati avione od papira i izvoditi jednostavne eksperimente. Volim učiti o znanstvenicima. Htio/htjela bih eksperimentirati i istražiti mnoge ideje.

YUTHIGA, DOB: 8

Volim crtati i igrati šah. Osvojila sam treće mjesto i trofej u okružnom turniru u šahu. Omiljeni predmeti su mi engleski, biologija i matematika. Praznike provodim istraživajući.

AUTORI

LENA NEUENKAMPNA

Ja sam biljni ekolog, a istraživanja tla pomogla su mi u razumijevanju biljaka. Tada sam postala fascinirana i mikoriznim gljivama te načinom na koji utječu na biljno korijenje. Radim kao znanstvenica na Sveučilištu u Bernu u Švicarskoj. Područje mog interesa je utjecaj čovjeka i klimatskih promjena na biljke i zajednice tla, kao i interakcije između biljaka i organizama u tlu. Htjela bih iskoristiti svoja znanja kako bismo predvidjeli koliko uspješno ekosustavi mogu funkcionirati i služiti čovjeku, s obzirom na njegovo ugrožavanje i klimatske promjene *lena.neuenkamp@ips.unibe.ch

NADIA I. MAAROUFI

Ja sam ekolog tla kojeg zanimaju malena bića koja nastanjuju tla. Radim na dva sveučilišta, Sveučilištu u Bernu u Švicarskoj i Švedskom Sveučilištu poljoprivrednih znanosti, Uppsala u Švedskoj. Osobito me zanima odnos organizama tla s obzirom na ljudsko i prirodno ugrošavanje, te kako takva ugrožavanja mogu utjecati na funkcioniranje šuma i travnjaka.

PRIJEVOD

ŽELJKA MAGDIĆ

FUNDING (TRANSLATION)

The team Translating Soil Biodiversity acknowledges support of the German Centre for integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig funded by the German Research Foundation (DFG FZT 118, 202548816).

CITATION (TRANSLATION)

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.

Recommended citation format: Neuenkamp L and Maaroufi NI (2025) Tiny Fungi in the Soil Are Like Medicine for Nature. (Croatian translation: Željka Magdić). Translating Soil Biodiversity & Front. Young Minds. Originally published in 2020], doi: 10.3389/frym.2020.557383

Figures

Slika 1: Malena bića naseljavaju tlo. Slika 1: Malena bića naseljavaju tlo. (A) Mikroskopske slike bakterija, gljiva, grinja, oblića i skokuna. Oblići su maleni „okrugli crvi“, grinje podsjećaju na malene pauke, skokunu su maleni kukci koji mogu skakati (Zaslužni za fotografije: Mehdi Maaroufi, Nadia I. Maaroufi i Arne Fjellberg). (B) Slike različitih tipova mikoriznih gljiva i njihovih biljaka domaćina. (1) Orhideja i njezina mikorizna gljiva unutar biljnog korijena. (2) Arbuskularna mikorizna gljiva unutar korijena biljke obične lisičine. (3) Biljka vrijesak i mikorizna gljiva unutar biljnog korijena vrijesovki. (4) Bor i mikorizna gljiva na drvenastim biljkama na površini biljnog korijena (Zaslužni za fotografije: Lena Neuenkamp, Petr Kohout, Jane Oja, Javi Puy).

Slika 2: Primjeri rezultata oporavka ekosustava nakon korištenja mikoriznih gljiva. Slika 2: Primjeri rezultata oporavka ekosustava nakon korištenja mikoriznih gljiva. (A) Oporavak vrištine (bujadnice) u Nizozemskoj, s ciljem ponovne obnove vrištine na starom poljoprivrednom tlu uz pomoć biljaka vrijesovki i mikoriznih gljiva na vrijesovkama. (B) Obnova vapnenjačkog kamenjara u Estoniji, s ciljem ubrzanja rasta vegetacije na napuštenom vapnenjačkom kamenjaru korištenjem sjemenja trava, sijena i arbuskularnih mikoriznih gljiva (autori fotografija: Jasper Wubs, Tanel Vahter).

Slika 3: „Napravi sam“ mikorizni inokulum. Slika 3: „Napravi sam“ mikorizni inokulum. Najvažniji koraci za stvaranje tvog vlastitog mikoriznog inokuluma (Bazirano na sljedećim uputama: https://orgprints.org/35308/1/symanczik-etal-2018-Mycorrhizal-fungi-as-natural-biofertilizer_technical_note.pdf).