Microtis-Medien

Ach, Orchideen, diese seltenen, zarten Blüten. Nun ja – nicht immer so zart. Immer mehr Orchideen (mittlerweile über 90 Arten) gelten als invasiv oder wuchernd – aber warum manche Arten und andere nicht?

Abgesehen von ihrer Schönheit ist ein weiteres Merkmal von Orchideen ihre Abhängigkeit von hochspezialisierten Symbionten Mykorrhiza (Gk. mykós, „Pilz“ und riza, „Wurzeln“.Mykorrhiza bezeichnet die Symbiose zwischen einem Pilz und den Wurzeln einer Gefäßpflanze. Orchideen sind bekannt für ihre Spezialisierung auf bestimmte Lebensräume, Bestäuber und ihre Mykorrhizapilze. Allerdings zeigen immer mehr Orchideen unkrautartige Eigenschaften, z. B. sind sie störungstolerant und breiten sich schnell in neuen Umgebungen aus. Bilden diese unkrautartigen Orchideen neue Mykorrhiza-Symbiosen oder nutzen sie ein breites Spektrum an Pilzen, die weit verbreitet sind und/oder vielfältige Wachstumseigenschaften aufweisen? Obwohl die Beweislage für diese Annahmen noch begrenzt ist, deuten neuere Analysen darauf hin, dass unkrautartige Orchideen Mykorrhizen mit weit verbreiteten Pilzen bilden oder ein breites Spektrum an Pilzen nutzen.

In den letzten 30 Jahren Microtis-Medien ist opportunistisch in terrestrischen Orchideensammlungen, Gartenbeeten, gestörten Straßenrändern und Buschland im Südwesten Australiens aufgetaucht und ist jetzt in Neuseeland, Südostasien, Japan und China etabliert. Neue Forschung in Annals of Botany fragt: Welche Rolle(n) könnte die Mykorrhiza-Spezifität bei der Verbreitung der Unkraut-ähnlichen Orchidee M. media spielen? Durch die Kombination von molekularen und experimentellen Studien zeigten die Autoren, dass:

  • Erwachsenen- M. Medien Pflanzen bildeten Mykorrhiza-Assoziationen mit einem breiten phylogenetischen Spektrum von Pilzen
  • Ein hoher Anteil dieser Pilze war in der Lage, die Keimung von Samen zu initiieren M. Medien aber keine sympatrischen terrestrischen Orchideenarten
  • Mykorrhizapilze isoliert aus M. Medien aus natürlichen Habitaten hatten eine höhere Keimungseffizienz als Pilze aus M. Medien in gestörten Umgebungen
  • M. Medien–Mykorrhiza-Assoziationen weisen eine ungewöhnlich breite Habitattoleranz auf

Die Ergebnisse aus unterstützen die Hypothese, dass invasive Arten möglicherweise eher von allgemeineren als von idiosynkratischen Mustern bestimmt werden, einschließlich einer großen phylogenetischen Breite assoziierender Mykorrhizapilze, der Fähigkeit zur Keimung mit einem breiten Spektrum von Pilzen und einer breiten Habitattoleranz. Mit seinem klaren Potenzial, als invasive Art zu fungieren (schnelle Reifung der Sämlinge, klonale Gewohnheit, Selbstbestäubung, Mykorrhiza-Generalist), M. Medien kann Populationen von seltenen oder bedrohten Orchideen durch einen Ressourcenkonkurrenzprozess beeinträchtigen, wodurch sie aufgrund ihrer bemerkenswerten Fähigkeit, Mykorrhiza- und Nährstoffressourcen zu nutzen, schließlich bestehende Populationen ersetzen wird. Alternative, M. Medien können zuvor ungenutzte Ressourcen wie ökologisch nicht genutzte oder ungenutzte Mykobionten durch Nischendifferenzierung viel schneller ausbeuten als die vorhandenen einheimischen Arten. Zukünftige Forschung sollte den Wettbewerbsvorteil invasiver Orchideenarten und ihre Rolle als Bedrohung für andere seltene oder ökologisch eingeschränkte Orchideen testen.

Die Vorliebe für Mykorrhiza fördert die Invasion einer einheimischen australischen Orchidee: Microtis media. (2013) Annals of Botany 111(3): 409-18. doi: 10.1093/aob/mcs294
Abstract:
Es hat sich gezeigt, dass die Mykorrhiza-Spezialisierung die Rekrutierungskapazität bei Orchideen einschränkt, aber eine zunehmende Anzahl von Orchideen wird als invasiv oder unkrautartig dokumentiert. Die Gründe für diese Verbreitung wurden untersucht, indem Mykorrhizapilze und edaphische Korrelate von untersucht wurden Microtis-Medien, eine australische terrestrische Orchidee, die ein aggressives Ökosystem- und Gartenunkraut darstellt. Molekulare Identifizierung von aus M. Medien Pelotons, symbiotisch in vitro M. Medien Samenkeimtests, Ex-situ-Pilzköderung von M. media und gleichzeitig vorkommenden Orchideentaxa (Caladenia arenicola, Pterostylis sanguinea und Diuris magnificaEs wurden physikalische und chemische Bodenanalysen durchgeführt. Dabei wurde Folgendes festgestellt: (1) M. Medien assoziiert mit einem breiten taxonomischen Spektrum von Mykobionten, einschließlich Piriformospora indica, Sebacina vermifera, Tulasnella calospora und Ceratobasidium sp.; (2) die Keimungseffizienz von Mykorrhiza-Isolaten war größer für Pilze, die aus Pflanzen in gestörten als in natürlichen Lebensräumen isoliert wurden; (3) ein höherer Prozentsatz von M. Medien Samen keimen als D. magnifica, P. sanguinea or C. arenicola Samen bei Inkubation mit Erde aus M. Medien Wurzeln; und (4) M. Medien-Mykorrhiza-Pilzverbände zeigen eine ungewöhnlich breite Habitattoleranz, insbesondere für die Bodenfruchtbarkeit mit Phosphor (P).
Die Ergebnisse in M. Medien unterstützen die Idee, dass invasive terrestrische Orchideen mit einer Vielzahl von Pilzen assoziiert werden können, die weit verbreitet und häufig sind, die Samenkeimung in der Wirtspflanze verbessern, aber nicht gleichzeitig vorkommende Orchideenarten und eine Reihe von Lebensräumen tolerieren. Diese Eigenschaften können der Unkraut-Orchidee einen Wettbewerbsvorteil gegenüber gleichzeitig vorkommenden Orchideenarten verschaffen. In diesem Fall dürften sich invasive Orchideen weiter verbreiten und zunehmend neue Lebensräume besiedeln.


Verwandte Papiere: