Старые орхидеи подкармливают молодых

Многие растения живут во взаимовыгодном содружестве с почвенными грибами, и орхидеи из их числа. Содружество это называется микоризой: гриб окутывает корни чехлом, а то и вовсе проникает в сами растительные клетки. Благодаря сожительству с растениями гриб получает нужную органику вроде углеводов, аминокислот и т. д., а сам поставляет напарникам минеральные вещества, в частности, фосфаты, которые растение в одиночку всасывает плохо.

Сотрудники Университета Шеффилда пишут в New Phytologist, что некоторые орхидеи снабжают органикой не только свои микоризные грибы, но и орхидейную молодь, которая проросла у них под боком. Исследователи ставили эксперименты с пальчатокоренником Фукса (Dactylorhiza fuchsii), которого можно встретить и в Сибири, и в европейской части России, и в Монголии, и в Западной Европе. Семена у пальчатокоренника Фукса очень мелкие, и ветер мог бы унести их довольно далеко, однако семена слипаются в комки и остаются лежать недалеко от родительского растения. Можно предположить, что молодые растения получают какую-то выгоду от того, что растут рядом со старыми.

Микоризный грибок Ceratobasidium cornigerum, с которым дружит пальчатокоренник, способен объединить микоризными нитями корни старой орхидеи и корни её только что проросшего потомка. Орхидеи и грибок выращивали в лаборатории на питательном субстрате из агара, который имитировал почву. (Агар, или агар-агар – плотное желе, которое образуется из экстракта красных водорослей при нагревании и охлаждении; делать это желе можно с самыми разными добавками.) Подождав, когда на корнях у старых и молодых орхидей образуется микориза, исследователи погружали орхидеи в атмосферу с радиоактивно меченым углекислым газом ¹⁴CO₂. Растения поглощали его в реакциях фотосинтеза, и нафотосинтезированная органика отправлялась к корням. Как и ожидалось, у микоризного грибка в клетках появились вещества с изотопом углерода ¹⁴С – он взял органику от орхидеи и использовал её в своих нуждах. Но изотоп появился также и в тканях молодых орхидейных проростков. У проростков на самых ранних этапах развития нет своего хлорофилла, вести фотосинтез они не могут. Следовательно, у них в тканях неоткуда было взяться изотопу ¹⁴С, кроме как от старых орхидей. Можно сказать, что старые растения подкармливали молодых, пока те не начали фотосинтезировать сами.