Orkideer kan gjemme seg. Medlemmer av denne mangfoldige planterfamilien, kjent for sine vilt attraktive blomster, har lenge blitt anerkjent for sin evne til å gå inn i lange perioder med dvalenhet - noen ganger i et år eller lenger. Plantene tar tilflukt under jorden, og uten blader og ingen behov for fotosyntesen, er orkideene avhengige av sopp for næringsstoffene de trenger for å overleve.
Forskere har lenge undret seg over hva som ber plantene om å bytte fra en tilstand av dvale og sende opp skudd. Nå forklarer en ny studie av en gruppe forskere fra Smithsonian Environmental Research Center i Edgewater, Maryland, hvordan konsentrasjoner av viss sopp i jorden får en nordamerikansk orkidearter, den småhårede pogonia, til å våkne.
"Dette er en ekstremt sjelden orkide, og så sjelden som den er, den er ikke så sjelden som vi trodde, fordi den bruker mye tid på å gjemme seg under jorden, " sier Smithsonian-økolog Melissa McCormick, en av forfatterne av papiret. ”Vi hadde forsket tidligere på mykorrhizalsvampe i orkideer. . . vi var interessert i om forekomsten av sopp i jorda ikke bare påvirker hvor de er, men også når de dukker opp. ”
Soppen viste seg å være nøkkelen. De fleste orkideer danner symbiotiske partnerskap med bestemte sopparter for å overleve. Orkidéfrø mangler den stivelsesholdige endospermen som hjelper til med å mate de nye spirene til mange andre typer planter. I stedet er frøene avhengige av mykorrhizal sopp i jorden. De sender bare opptak når det er på tide å blomstre og reprodusere. Den småhårede pogoniaen har dette forholdet til en mykorrhizal sopp i Russulaceae-familien.
Smithsonian-forsker Melissa McCormick sier at det er en kobling mellom dvaleperioden til de småhårede pogoniene og mengden av en bestemt type sopp i jorda. (Dennis Whigham) McCormick analyserte DNA fra jordprøver som ble samlet inn rett ved siden av ville småhårede pogonier, og brukte disse dataene for å beregne hvor mye Russulaceae hyfer var til stede i jorda på hvert sted.
Da McCormick og de fire andre forskerne som var involvert i forskningen, sammenlignet overfloden av Russulaceae i jorden med den frekvensen at de sovende pogoniene våknet og sendte opp skudd, fant de et tydelig forhold: Større bestander av soppen betydde at de sjeldne pogoniene var mer sannsynlig å dukke opp. Med andre ord, mer av riktig sopp i jorda hjelper orkideen til å komme ut av dvale oftere.
I det siste, uten evnen til å analysere DNA fra en prøve, var det ikke praktisk å beregne nøyaktig hvor mye av en sopp som var til stede. Selv under et mikroskop ser mange sopp veldig like ut. "I en prøve av jord på størrelse med en limabønne har du sannsynligvis flere hundre sopparter, " sier McCormick.
"Dette soppaspektet ved alt dette arbeidet har vært kjent siden Darwins tid, " sier Dennis Whigham, senior botaniker ved Smithsonian Environmental Research Center og en medforfatter av studien. "Men bare de siste årene har vi vært i stand til å virkelig følge det og se på soppens DNA for å se hva de er."
Når sopp kommer i kontakt med en orkiderot, danner de pelotonger, eller kveiler, som orkideen bruker til næringsstoffer. (Liz Kabanoff) Noen av de vakreste orkideene fra tropiske regioner har gitt inntrykk av at orkideer er en eksotisk, tropisk gruppe av planter. Men orkideer er faktisk veldig utbredt, også i USA. "Vi har over 200 arter, og de forekommer i alle stater, " sier Whigham. "Rundt 60 prosent av dem er i problemer et sted de oppstår."
Nedgangen for mange befolkninger av amerikanske orkideer fikk Whigham og andre til å hjelpe til med å opprette det nordamerikanske orkideenkonserveringssenteret, basert på Smithsonian Environmental Research Center. Senteret samarbeider med rundt 50 samarbeidspartnere for å bevare naturtyper og for å banke frø og prøver av mykorrhizal sopp, og gjennomføre studier som denne.
Hva får soppen ut av dette forholdet til orkideen? Sannsynligvis ikke mye.
"Alle landplanter på jorden har interaksjoner med sopp, " sier Whigham. Disse partnerskapene kalles 'gjensidighet'. Men nesten alle bevisene indikerer at orkideen i et forhold mellom sopp og orkide er en veldig trengende partner.
