Не секрет, что большинство растений суши живут в тесных, часто симбиотических отношениях с грибами. Этот союз насчитывает больше 400 миллионов лет. Их корни и мицелий тесно переплетаются и даже проникают друг в друга. Снабжая партнеров органическими веществами собственного производства, растения получают от грибов ценные и часто довольно дефицитные в почве минералы, такие как фосфор.
Этот обмен далеко не так прост, как может показаться на первый взгляд. Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Current Biology, показали, что грибы могут транспортировать минералы в области, где их особенно не хватает, чтобы «выторговать» у растения-партнера более выгодные условия обмена. Ученые и прежде обсуждали существование «биологических рынков», движение ресурсов в которых происходит во многом по законам экономики. Однако теперь их работу удалось наблюдать в динамике.
Ученые из Амстердамского свободного университета исследовали движение фосфора в арбускулярной микоризе, грибки которой проникают глубоко в межклеточное пространство растения-партнера, а то и внутрь его клеток. Такую структуру образуют грибы Rhizophagus irregularis в корнях моркови — их отношения и были рассмотрены в лаборатории. Для этого чашку Петри с грунтом разделили на три части, позволив грибу вытягиваться из центральной части с растением в обе соседние, содержавшие фосфор с метками разного цвета.
Авторы варьировали содержание фосфора в разных отсеках и отслеживали, как это скажется на «поведении» гриба. Обнаружилось, что если разделить минерал на сильно неравные части и поместить 90 процентов его массы в один отсек и только 10 процентов — в другой, то гриб не просто передает его из «богатого» участка в «дефицитный», но и контролирует этот транспорт. Заметив нехватку ценного минерала, растение усиливает отдачу органики, стимулируя гриб активнее расти и отфильтровывать фосфор.
Этим его «торговый партнер» и пользуется: точно контролируя дефицит, заставляет корни платить по максимуму. По оценке авторов, гриб добивается весьма выгодного «обменного курса» и в дефицитных условиях может получать за то же количество фосфора в 3,8 раза больше органики, чем в условиях минерального достатка.