Orchideen leben selten alleine. Unter der Erde arbeiten sie zusammen Mykorrhiza-Pilze. Dies sind Pilze, die Nährstoffe im Austausch für Zucker aus einer Pflanze liefern. Diese Pilze können Sämlinge beim Keimen unterstützen, und selbst als erwachsene Pflanzen erhöhen die Pilze die Fähigkeit von Orchideen, Nährstoffe aus dem Boden zu extrahieren. Im Gegenzug geben die Orchideen Zucker an die Pilze zurück. Aber was passiert, wenn einer der Partner in diesem Arrangement verschwindet?

Cypripedium calceolus ist eine Frauenschuh-Orchidee, die in England fast ausgestorben war. Es litt unter Sammlung und Verlust des Lebensraums bis nur eine ausgewachsene Pflanze blieb in Yorkshire übrig.

Versuche, neue Samen zu keimen, stießen auf ein Problem. Niemand wusste, welche Mykorrhiza den Samen beim Keimen half. Botaniker nahmen Pilze, die mit den erwachsenen Pflanzen in Verbindung stehen, aber sie waren erfolglos. Es scheint, dass Orchideen während ihres Wachstums ihre Partner wechseln, sodass ein anderer, unbekannter Pilz benötigt wird, um die Samen zu keimen.

In der Tat Die Orchideen wurden im Labor vermehrt um sie zu erhalten, aber dies ist nur eine vorübergehende Maßnahme. Wenn sie in freier Wildbahn überleben wollen, müssen sie ihre Beziehungen zu ihren ehemaligen Mykorrhiza-Partnern neu aufbauen.

Michael Fay und Kollegen haben einige wild gepflanzte Orchideen untersucht um zu sehen, ob diese Partnerschaften wieder auftauchen. Sie haben festgestellt, dass einige kräftiger gewachsen sind als andere. Dieser Unterschied könnte darauf hindeuten, dass die unterstützenden Pilze an einigen Stellen weiterleben, aber wie zeigt man, dass es Pilze sind, die den Unterschied ausmachen?

Fay und Kollegen testeten Proben der Orchideen auf der Suche nach Isotopen, Variationen chemischer Elemente, in den Pflanzen. Zum Beispiel nehmen alle Pflanzen Stickstoff auf, aber nicht jeder Stickstoff ist gleich. Mancher Stickstoff hat ein zusätzliches Neutron, wodurch er geringfügig schwerer ist als der übliche Stickstoff. Bei einigen Orchideen mit Mykorrhiza-Partnern reichert sich dieser schwerere Stickstoff im Gewebe der Pflanze an, verglichen mit anderen Pflanzen in der Umgebung. Fays Team suchte nach Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff, um zu sehen, was die Orchideen aufnehmen.

Sie fanden heraus, dass die Orchideen eher schwerere Formen von Wasserstoff und Stickstoff enthielten – aber nicht Kohlenstoff. Die Ergebnisse für Wasserstoff und Stickstoff bestätigten, dass die Orchideen mit Mykorrhizapilzen arbeiteten. Allerdings war auch das Fehlen von schwerem Kohlenstoff wichtig. Diese verräterische Ähnlichkeit zwischen Orchideen und anderen Pflanzen im Kohlenstoffergebnis verriet, um welche Art von Pilz es sich handelte.

Der Pilz war ein Pilz vom Rhizoctonia-Typ – die gleiche Sorte, bei der die wilden Orchideen verwendet wurden. Es scheint, dass sich die eingeführten Orchideen effektiv wieder in das Ökosystem integrieren und sich wie wilde Orchideen verhalten. Da dies jedoch an allen Standorten geschieht, hängt der Erfolg nicht nur davon ab, ob ein Standort den richtigen Pilz hat oder nicht.

Was die Zukunft betrifft, so ist diese noch ungewiss. Die umgepflanzten Pflanzen waren ausgewachsene Pflanzen und Orchideen können während ihrer Entwicklung Partnerpilze wechseln. Fay und Kollegen bemerken: „[D]ie Existenz von Pilzen, die Mykorrhiza-Assoziationen mit erwachsenen Pflanzen aufbauen können C. calceolus bedeutet nicht unbedingt, dass derselbe Pilz in der Lage wäre, die Keimung zu induzieren und die frühe Entwicklung der Sämlinge zu unterstützen.“ Während die Orchidee also zurückgekehrt ist, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um zu sehen, ob dies zu einem dauerhaften Bestandteil der Landschaft wird.