- Caratteristiche delle ectomicorrize
- Specie coinvolte
- Sviluppo di ectomicorrize
- Caratteristiche di endomicorriza
- Specie coinvolte
- Sviluppo di endomicorrize
- Benefici delle micorrize
- Riferimenti
Le ectomicorrize e le endomicorrize sono associazioni simbiotiche stabilite tra le radici delle piante vascolari e dei funghi nel terreno. Circa l'80% delle piante vascolari presenta queste associazioni, che sono mutualistiche, poiché le due specie coinvolte ne beneficiano.
Nelle ectomicorrize il fungo non penetra all'interno della pianta, ma produce piuttosto una rete di ife molto ramificata che circonda la radice. Questa copertura che circonda la radice è chiamata mantello.
Micelio ectomicorrizico (bianco) associato a radici di Picea glauca (marrone). Tratto e modificato da: André-Ph. D. Picard.
Nelle endomicorrize, invece, c'è una penetrazione nella radice della pianta da parte del fungo. In questo caso, non viene prodotto un mantello, ma strutture ramificate chiamate arbuscules.
Caratteristiche delle ectomicorrize
Le associazioni mutualistiche del tipo ectomicorriza coinvolgono un numero inferiore di piante vascolari rispetto a quelle del tipo endomicorriza. Attualmente si stima che solo il 2-3% circa delle piante vascolari siano coinvolte in questo tipo di associazione.
Nelle ectomicorrize le ife del fungo non penetrano nelle cellule dell'epitelio radicale della pianta, ma formano un denso mantello attorno alle radici e penetrano tra le loro cellule corticali formando una struttura chiamata rete di Hartig.
Il mantello ifale può raggiungere uno spessore di 40 µm e proiettare le ife di diversi centimetri. Questo manto aiuta la pianta nell'assorbimento di acqua e minerali.
Specie coinvolte
Le specie vegetali colonizzate dai funghi sono tutte arboree o arbustive. Come accennato prima, solo il 3% circa delle piante vascolari è colonizzato da ectomicorrize, tuttavia queste specie hanno un'ampia distribuzione in tutto il mondo.
Le relazioni simbiotiche ectomicorriziche sono più frequenti nelle zone temperate che nelle zone tropicali e ad oggi questa associazione è stata osservata in circa 43 famiglie e 140 generi. Questi generi includono, ad esempio, Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus e Northofagus.
Tra i funghi, da parte loro, sono stati individuati almeno 65 generi, di cui oltre il 70% appartiene al Basidiomycota. Sono stati individuati anche Ascomycota e, in misura minore, rappresentanti dello Zygomycota, inoltre numerose sono le specie non ancora classificate.
Le ectomicorrize non mostrano grande specificità nelle loro relazioni, né dai funghi né dai loro ospiti. Ad esempio, le piante del genere Picea possono essere colonizzate da più di 100 specie di funghi ectomicorrizici, mentre il fungo Amanita muscaria può colonizzare almeno cinque specie di piante.
Sviluppo di ectomicorrize
Lo sviluppo delle ectomicorrize inizia quando le ife colonizzano le radici secondarie o terziarie delle piante. Le ife del fungo iniziano a crescere dalla radice formando una rete o guaina che può circondarlo completamente.
Le ife cresceranno anche verso l'interno della radice, tra le cellule epidermiche e le cellule corticali, senza penetrarle; né penetrano nella scia. Questa crescita verso l'interno è ottenuta da forze meccaniche che separano le cellule e attraverso l'azione degli enzimi pectinasi. In questo modo si forma la rete Hartig.
La rete di Hartig circonderà ogni cellula e consentirà lo scambio di acqua, nutrienti e altre sostanze tra il fungo e la pianta.
A causa della colonizzazione della radice da parte del fungo, crescerà meno in lunghezza, ma più in spessore, rispetto alle radici non colonizzate. Inoltre, la radice presenterà meno sviluppo dei capelli. Il fungo, da parte sua, svilupperà il baccello coprendo completamente la radice e prevenendo la colonizzazione da parte di altri funghi.
Caratteristiche di endomicorriza
Le endomicorrize sono molto più frequenti delle ectomicorrize, possono verificarsi in più di tre quarti delle piante vascolari, sebbene coinvolgano principalmente graminacee ed erbe.
Nelle endomicorrize, le ife del fungo penetrano inizialmente tra le cellule della corteccia radicolare ma poi entrano al loro interno. In questo caso, il fungo non forma un mantello o una rete di Hartig. Piuttosto, crescono per formare strutture chiamate vescicole e arbuscoli.
Micorriza arbuscolare. Tratto e modificato da: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivative work: Edward the Confessor.
Gli arbuscoli facilitano lo scambio di nutrienti tra il fungo e la pianta, mentre le vescicole sono utilizzate principalmente come organi di riserva.
Specie coinvolte
L'80% delle piante vascolari è colonizzabile dalle endomicorrize, tuttavia, i funghi sembrano mostrare una preferenza per le erbe e le erbe. I funghi che formano endomicorrize appartengono invece al phylum Glomeromycota. L'associazione è obbligatoria per i funghi ma non per le piante.
Gli scienziati ritengono che lo sviluppo di questo tipo di relazione simbiotica fosse essenziale per le piante vascolari per poter colonizzare l'ambiente terrestre dagli ambienti acquatici, così come per la loro successiva evoluzione.
Le endomicorrize abbondano nei terreni di bassa qualità come praterie, montagne e foreste tropicali.
Sviluppo di endomicorrize
L'associazione si instaura quando le ife presenti nel terreno colonizzano le radici della pianta. All'inizio della colonizzazione, le ife del fungo penetrano solo tra le cellule che entrano all'interno di queste senza rompere la membrana cellulare, che viene invaginata dalla pressione del fungo.
Successivamente il fungo può sviluppare due tipi di struttura; nella prima un'ifa subirà successive ramificazioni dicotomiche in prossimità del cilindro vascolare della pianta per formare un arbuscle. Questa struttura ha la funzione di permettere lo scambio di acqua e nutrienti tra i due organismi coinvolti nell'associazione.
La seconda struttura che può svilupparsi, sebbene non sia sempre presente, è la vescicola, e può crescere esternamente o internamente alle cellule radicali. La sua forma è ovale o sferica e funge da luogo per la conservazione degli alimenti.
Benefici delle micorrize
Le associazioni ecto ed endomicorrizica costituiscono una simbiosi mutualistica, di cui beneficiano le due specie coinvolte. Il principale vantaggio dell'associazione è lo scambio di sostanze.
Da un lato il fungo fornisce acqua e nutrienti minerali, e dall'altro la pianta fornisce al fungo nutrienti organici trasformati, principalmente carboidrati. L'apporto di nutrienti alla pianta ospite da parte del fungo endomicorrizico è così importante che è vitale per molte piante durante le prime fasi di crescita.
La crescita e la dispersione delle ife ectomicorriziche, invece, non solo aumenta la superficie assorbente della radice, ma anche la sua portata potenziale, trasportando i nutrienti da siti distanti.
Inoltre, il fungo è in grado di catturare i nutrienti, ad esempio fosfato e ioni di ammonio che non sono disponibili per la radice, ottenendo così un maggiore assorbimento di minerali per la pianta.
I funghi ectomicorrizici, da parte loro, sono per lo più incapaci di utilizzare la lignina e la cellulosa come fonte di carbonio, quindi dipendono interamente dalla pianta per ottenere i carboidrati che può metabolizzare.
Inoltre, le guaine ectomicorriziche che circondano le radici ne impediscono la colonizzazione da parte di altri funghi e microrganismi patogeni.
Riferimenti
- NW Nabors (2004). Introduzione alla botanica. Pearson Education, Inc.
- A. Andrade-Torres (2010). Micorrize: antica interazione tra piante e funghi. Scienza.
- D. Moore, GD Robson e APJ Trinci. 13.15 Ectomycorrhizas. In: 21st Century Guidebook to Fungi, 2 nd Edition. Estratto da davidmoore.org.uk.
- Ectomycorrhiza. Su Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org.
- SE Smith e DJ Read (2010). Simbiosi micorrizica. Academic Press.
- Micorrize. Recuperato da ecured.cu.
- MF Allen (1996). L'ecologia delle micorrize, Cambridge University Press.
- Micorriza arbuscolare. Su Wikipedia. Estratto da es.wikipedia.org.