Cuscuta australis, Australian Dodder, ist ein Parasit, der seine Nahrung von seinem Wirt bezieht. Mit all den Nährstoffen, die in den Parasiten gelangen, sollte sein Wurf ein Bankett für Mikroben sein. Aber das zeigen Untersuchungen von Yongge Yuan und Junmin Li an der Universität Taizhou Cuscuta australis Streu zersetzt sich langsamer als die Streu der Wirtspflanze. Ihre Ergebnisse, die im November in Soil Biology and Biochemistry veröffentlicht wurden, zeigen, dass Selbst tot kann ein Parasit das Wachstum anderer beeinträchtigen.

Yuan und Li wollten untersuchen, wie Pflanzenstreu, die abgestorbenen Pflanzenreste, zerfällt. Wenn sich ein Parasit an den Nährstoffen seines Wirts bedient, sollte seine Streu reich an Chemikalien sein, die Pilze und Mikroben beim Abbau der Streu benötigen. Die Autoren wussten, dass viele Forschungsergebnisse zeigen, wie sich Parasitenstreu schneller zersetzt als Wirtsstreu, aber ist das eine allgemeine Regel?

Die Wissenschaftler verwendet Cuscuta australis, ein Parasit, der sich um seinen Wirt windet. Neben der Unterstützung gewinnt es Wasser, Kohlenstoff und Nährstoffe, indem es eine Wirtspflanze mit stark modifizierten Wurzeln, Haustorien genannt, anzapft. Frühere Forschungen von Junmin Li legten dies nahe Cuscuta australis könnte als Kontrolle für die invasive Pflanze verwendet werden bidens pilosa. Es klingt wie eine gute Lösung, aber wenn Cuscuta australis die Zersetzung von Abfall beeinträchtigt, könnte es dann zu unerwarteten Kosten kommen?

Um das herauszufinden, stellten Yuan und Li einen Behälter mit einem Beutel Laubstreu auf. Sie haben dann einige gepflanzt bidens pilosa befallen mit Cuscuta australis. Der Beutel mit Laubstreu war klein genug, dass arbuskuläre Mykorrhizapilze, die mit den Pflanzen assoziiert sind, in den Beutel eindringen konnten, während Pflanzenwurzeln dies nicht konnten.

Die Autoren fanden heraus, dass die Cuscuta australis Wurf zersetzt sich langsamer als die bidens pilosa Wurf. Das war ein Rätsel.

Das fanden die Wissenschaftler heraus, als sie die chemische Zusammensetzung der Pflanzen untersuchten Cuscuta australis Wurf hatte ähnliche Konzentrationen wie bidens pilosa. Warum zersetzte es sich nicht so schnell? Ein Unterschied bestand in den Konzentrationen von Chemikalien, die als sekundäre Metaboliten bekannt sind. Dies sind die Chemikalien, die nicht die Grundstruktur von Pflanzen sind, aber dennoch zum Überleben notwendig sind. Komplexe Moleküle wie Pflanzenhormone, Abwehrstoffe oder Duftstoffe sind allesamt sekundäre Stoffwechselprodukte. Und Sie werden nicht so viele davon finden Cuscuta australis.

Warum die sekundären Pflanzenstoffe notwendig sein sollten, ist unklar, aber Yuan und Li haben ein paar Vorschläge. Einer davon ist, dass Mikroben darauf warten könnten, diese Chemikalien zu erkennen, während sich der Müll zersetzt. Sie weisen auf Forschungsergebnisse hin, die zeigen, dass Flavonoide die Keimung von arbuskulären Mykorrhizapilzen verursachen. Wenn Cuscuta australis Fehlen diese Chemikalien, fehlt ein Signal vom Boden. Ohne die Pilze fehlt anderen Mikroben ein Partner, der ihnen hilft, sie zum Müll zu transportieren und ihn abzubauen.

Sie fanden auch heraus, dass die Genhäufigkeiten der anaeroben Ammoniumoxidation in Beuteln mit signifikant höher waren bidens pilosa Abfall als die in Säcken mit Cuscuta australis Wurf. Diese Gene würden von Bakterien stammen, die den Müll abbauen. Die Schwankungen in den Häufigkeiten zeigten, dass sie mehr Stickstoff aus den erhalten konnten bidens pilosa als die Cuscuta australis.

Ein weiteres Problem, das sie ansprechen, ist frühere Forschung, die zeigt, dass Herbivoren- und Nematodenparasitismus den Anteil an Kohlenstoff verringern kann, der arbuskulären Mykorrhizapilzen zugeteilt wird. Die Parasiten nehmen Kohlenstoff auf, den die Wirtspflanze sonst an die Pilze weitergeben würde. Es scheint vernünftig zu fragen, ob Cuscuta australis, ein Pflanzenparasit, wirkt sich auch auf die Pilze aus und verringert ihre Fähigkeit, an anderer Stelle an der Zersetzung zu arbeiten. Yuan und Li schreiben, dass dies eine neue Entdeckung sei.

„Diese Studie lieferte den ersten Beweis dafür, wie parasitäre Pflanzen einen Top-Down-Kaskadeneffekt auf die Regulierung von AMF auf die Streuzersetzung induzieren, sowie ein Beispiel dafür, wie AMF die Streuzersetzung von Parasiten und Wirt unterschiedlich beeinflusste und wie sie auf Parasitismus reagierten.“

Die meisten Arbeiten zu parasitischen Pflanzen haben sich darauf konzentriert, wie sie ihren Wirten wie Vampiren Leben entziehen. Nun scheint es, als ob sie noch im Jenseits einen Einfluss ausüben.

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Yuan, Y. und Li, J. (2022) „Dodder-Parasitismus begrenzte die Wirkung von arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen auf die Streuzersetzung.“ Bodenbiologie & Biochemie, 174(108837), S. 108837. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108837