Grüne Orchideen nutzen Sonnenlicht und Pilzpartner
05.02.2016
Wie ernähren sich Pflanzen? Sind sie grün, so wird bisher angenommen, dass sie Kohlenstoff ausnahmslos aus der Photosynthese gewinnen. Prof. Gerhard Gebauer und seine Arbeitsgruppe aus dem BayCEER-Labor für Isotopen-Biogeochemie konnten mit Hilfe einer neuen Methode nachweisen, dass viele grüne Orchideen daneben zusätzlich Kohlenstoff von den Pilzen beziehen, die an ihren Wurzeln wachsen. Eine zweigleisige Ernährung scheint hier somit eher die Regel zu sein.
Kohlenstoffgewinn aus der Photosynthese gilt als zentrale Eigenschaft aller grünen Pflanzen, sie ernähren sich autotroph. Nur für sehr wenige Pflanzen ist ein Kohlenstoffgewinn aus Photosynthese und gleichzeitig heterotropher Nutzung anderer Organismen bekannt. Der Nachweis eines gleichzeitigen Kohlenstoffgewinns aus zwei unterschiedlichen Quellen wurde bisher vorwiegend mit Hilfe unterschiedlicher Häufigkeiten der beiden stabilen Kohlenstoffisotope 12C und 13C erbracht. Diese Methode ist nicht trennscharf genug: Heterotrophe Kohlenstoffquellen unterscheiden sich nicht immer hinreichend in ihrer Isotopenhäufigkeit vom Kohlenstoff aus der Photosynthese.
Die Wissenschaftler nutzten die Analyse der Häufigkeit stabiler Wasserstoffisotope als alternativen Weg zum Nachweis der heterotrophen Aufnahme organischer Substanz durch scheinbar autotrophe Orchideen. Für einige bisher als autotroph geltende Orchideenarten konnte erstmalig eine Anreicherung an schweren Wasserstoffisotopen ohne gleichzeitig einheitliche Anreicherung an schweren Kohlenstoffisotopen nachgewiesen werden. Ein teilweise heterotropher Kohlenstoffgewinn vom Pilzpartner scheint unter grünen Orchideen somit viel weiter verbreitet zu sein als bisher angenommen.
Die Methode eröffnet neue Perspektiven zum Nachweis partiell heterotropher Ernährung auch bei anderen Pflanzengruppen. Beschrieben ist sie im Artikel "Partial mycoheterotrophy is more widespread among orchids than previously assumed", der Anfang Februar im "New Phytologist" erschien.
http://www.uni-bayreuth.de/de/universitaet/presse/pressemitteilungen/2016/025-orchideen/index.html