Austausch von Nährstoffen

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Der Tauschhandel: Pilz und Pflanze ergänzen sich besonders gut beim Sammeln wichtiger Nährstoffe. Der Austausch von Nährstoffen steht daher im Mittelpunkt der Symbiose.

Die Pflanze verfügt durch die Photosynthese über ein beinahe unerschöpfliches Reservoir an Energie. Diese Energie speichert sie in Form von Kohlenhydraten. Einen gewissen Teil davon stellt sie dem Pilz zur Verfügung. Als Gegenleistung erhält sie mineralische Nährstoffe, insbesondere Phosphat und Nitrat beziehungsweise Ammonium. Die Hyphen des Pilzes dringen tief in den Boden ein und setzen diese Stoffe dort gezielt frei.

Stoffaustausch: Unabhängig von den Strukturen der verschiedenen Symbiosen sieht die direkte Kontaktzone zwischen Pilz und Pflanze immer ähnlich aus: Pilz- und Pflanzenzelle bleiben immer voneinander getrennt, selbst wenn der Pilz in einzelne Pflanzenzellen hineinwächst. Zwischen dem Cytosol des Pilzes und dem der Pflanze verbleiben also immer zwei Membranen, eine vom Pilz, eine von der Pflanze. Diese Membranen besitzen spezielle Kanäle, die den Transport verschiedener Stoffe kontrollieren.
Die beiden Membranen von Pilz und Pflanze sind außerdem immer durch eine Schicht extrazellulärer Matrix voneinander getrennt. Diese Schicht gehört zum Apoplasten und kann sowohl vom Pilz als auch von der Pflanze stammen. Sie ist oft besonders dünn und durchlässig – die zu transportierenden Stoffe überwinden sie leicht mittels Diffusion.
Hyphen und Wurzeln: Die nebenstehende Abbildung zeigt Hyphen des Mykorrhizapilzes Glomus mosseae neben einer Wurzel der Karotte (Daucus carota).

Pilzhyphen sind wesentlich dünner als Pflanzenwurzeln, ja selbst als die Wurzelhaare der Pflanze. Dies ermöglicht der Pflanze mit Hilfe des Pilzes den Boden sehr weiträumig und gründlich zu erschließen.

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