Roślina sama aktywnie decyduje, z którymi mikroorganizmami wejdzie w bliską współpracę, aby dzięki odpowiednim mikroorganizmom lepiej poradzić sobie w trudnym środowisku zanieczyszczonym metalami ciężkimi – ustalili badacze z polsko-austriackiego zespołu naukowego.
Sposobem, w jaki rośliny „wybierają” sobie bakterie i grzyby, z którymi wejdą w symbiozę, zajął się zespół naukowców z Małopolskiego Centrum Biotechnologii (MCB) Uniwersytetu Jagiellońskiego pod kierownictwem dr. hab. Piotra Rozpądka we współpracy z dr Agnieszką Domką z Instytutu Botaniki im. Władysława Szafera PAN oraz zespołem dr Markusa Puschenreitera z Uniwersytetu Przyrodniczego w Wiedniu (BOKU).
Strategie przetrwania w trudnym środowisku
Badania wykazały, że funkcjonowanie rośliny w jej środowisku zależy od tego, z jakimi mikroorganizmami wejdzie w interakcję. Gospodarz czynnie „wybiera” mikroorganizmy, z którymi oddziałuje. Dzięki takiej symbiozie roślina może w pełni dostosować się do warunków środowiska i rozwinąć się w optymalny sposób.
Badacze porównali dwa rodzaje roślin, które rosną na ziemiach zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Jedne z nich mocno chłoną znajdujące się w środowisku metale i gromadzą je w liściach i łodygach – to tzw. hiperakumulatory. Drugie chronią się przed trucizną, ograniczając pobieranie metali.
Każdy z tych dwóch typów roślin „zapraszał” do swoich korzeni zupełnie inne gatunki bakterii i grzybów. Wybrane mikroorganizmy pomagały roślinie dokładnie tak, jak tego potrzebowała: u hiperakumulatorów zwiększały akumulację metali, zaś u roślin „unikających” – zmniejszały to zjawisko.
Wpływ mikroorganizmów na roślinę
Wbrew wcześniejszym przekonaniom, mikroorganizmy nie zmieniały ilości metali rozpuszczonych w glebie, natomiast zmieniały samą roślinę. Wpływały na roślinne białka transportujące metale – włączały je lub wyłączały w odpowiednim momencie. Tym sposobem bakterie i grzyby „komunikowały się” z rośliną.
To odkrycie pokazuje, że przy wyborze bakterii do nawozów biologicznych lub do oczyszczania gleby (fitoremediacja) nie wystarczy patrzeć tylko na to, jak zmieniają one samą glebę. Dużo ważniejsze jest to, jak wpływają na same rośliny – jak zmieniają ich funkcjonowanie.
To nowy sposób myślenia o tym, jak dobierać „dobre” mikroorganizmy jako biostymulatory w rolnictwie. Funkcjonalny wpływ mikroorganizmów na roślinę gospodarza przewyższa ich oddziaływanie na rozpuszczalność metali w glebie.
Praca została opublikowana 1 stycznia 2026 w czasopiśmie „ISME” (DOI: 10.1093/ismejo/wraf265).
Źródło: www.naukawpolsce.pl, fot. Bob 27, CC BY 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by/3.0, via Wikimedia Commons
