I och runt trädens rötter lever svampar och bakterier i en komplex väv av olika typer av samspel. I rötterna hittar vi bland annat svampar med mörkfärgade hyfer som verkar spela en viktig tidigare förbisedd roll i ekosystemet. Det visar en artikel som SLU-forskaren Tarquin Netherway och hans kollegor nyligen publicerat i Nature Communications. Ett stort fältexperiment tyder på att de kan ha betydelse för både växternas hälsa och omsättningen av kol och näring.
Träden står där de står och förlitar sig i hög grad på relationer med mikroorganismer för att tillgodose sina näringsbehov för tillväxt och överlevnad. De mest studerade relationerna är mykohorriza där rötter och svamparnas hyfer bildar ett komplex tillsammans där svampen får kol av trädet (eller växten) och trädet får näringsämnen.
Däremot är betydelsen av andra vanliga och utbredda svampar som lever i rötter, såsom mörka septatendofyter, inte särskilt väl studerad. Du kanske undrar vad det är för slags figurer? Jo, en endofyt är en organism som lever inuti en annan organism. Att de är mörka beror på att de tillverkar melanin, samma färgämne som du har i din hud. Septat innebär att svampens hyfer har barriärer mellan cellerna, hos en del svampar är hyferna bara långa rör utan barriärer, i princip en enda cell.
Dessa svampar är mest studerade i åkermiljö där de verkar ge sina värdar större motståndskraft mot stress. Men mörka septatendofyter finns i rötterna hos olika slags växter i många ekosystem. Bland annat hos vanliga träd och skogar.
Svampar som lever i gränssnittet mellan rötter och mark kan påverka samspelet mellan växter och fritt levande mikroorganismer och även direkt påverka strukturen och funktionen hos samhällen av mikroorganismer. Det inkluderar ekologiskt viktiga organismer som kan göra växter sjuka (patogener), omvandla näring eller bryta ner dött material.
Att reda ut hur dessa verkligt små men viktiga organismer samspelar är inte lätt och det är där Tarquin Netherways forskning kommer in.
Han gjorde en stor fältstudie i Europa på 18 platser från norra Norge ner till Italien. Under sommaren 2019 samlade forskarna in rotprov från vanliga trädarter, björk, al och rönn. Syftet var att analysera vilka svampar som hade koloniserat rötterna. Han tog också jordprover för att med hjälp av DNA-metoder kunna analysera vilka mikroorganismer som levde i marken.
– Vi hade förväntat oss att mykorrhizasymbioserna skulle vara viktiga för att förklara skillnader i vilka mikroorganismer som fanns på en plats och vilka funktioner de hade. Men till vår överraskning fann vi ett starkare samband med mörka septatendofyter, säger Tarquin Netherway.
I området runt rötterna fanns färre patogener om det var mer mörka septatendofyter. Det fanns också ett samband med förhållandet mellan bakterier/svampar. Det var relativt sett fler svampar vilket är vanligt i ekosystem med långsammare omsättning av näring, lite tuffare miljöer. Dessutom hade de provtagna mikroorganismerna färre gener som har med näringsomsättning att göra, något som är utmärkande för näringsfattiga miljöer.
– Det är spännande resultat eftersom de har potentiellt viktiga följder för kol- och näringsomsättningen samt växters hälsa i många ekosystem. Jag hoppas att dessa resultat lyfter fram de mörka septatendofyterna och stimulerar till nya intressanta upptäckter, säger Tarquin Netherway.
De mörka septatendofyterna fascinerar honom. De är inte helt beroende av trädens rötter utan kan leva fritt i marken också. Men där är de väldigt svåra att upptäcka. DNA-analys är inte till någon hjälp eftersom det inte handlar om en väldefinierad grupp av svampar. Att vara mörk septatendofyt är mer av en livsstil. Till exempel finns det svampar som bildar mykorrhiza tillsammans med ljungväxter (ericoid mykorrhiza) men tillsammans med andra växter uppträder de som mörka septatendofyter.
Nu kommer Tarquin att fortsätta arbeta för att försöka förstå vilken roll svampar associerade med rötter spelar för att forma samhällen av mikroorganismer i växter och mark. Han är särskilt intresserad av att fördjupa sig i ekologin hos mörka septatendofyter. Vilka mekanismer kan förklara deras till synes genomgripande roll i samspelet i marken?
– Det är inte känt exakt vad dessa mörka septata svampar gör – troligtvis drar de nytta av växterna och kanske ger de också något tillbaka som till exempel skydd mot sjukdomar och stress, säger Tarquin.
Han är särskilt intresserad av att studera vilken betydelse melaninproduktionen hos de mörka svamparna har för ekologiska samspel med andra svampar, bakterier och växter.
Tarquin Netherway i fält. Foto: Anna Lundmark