Mykorhiza, fenomén, který ještě neukázal všechna tajemství a trumfy

Informační dálnice i funkční potrubí pro přenos látek, to vše najdeme pod slovem mycelium (podhoubí). Jde o vlákna hub, která houby kromě jiného využívají právě při symbióze se stromy, ale i jinými vyššími rostlinami. Podle definice je mykorhiza vzájemné soužití vyšších rostlin a symbiotických půdních hub. A jde o přirozenou součást přírodních ekosystémů, skrytý systém pod našima nohama, který nevidíme. Přitom systém velice starý, symbiotické mykorhizní houby jsou starobylou skupinou živých organismů, vyskytujících se na planetě již více jak 400 miliónů let. A právě díky mykorhize houby zřejmě pomohly rostlinám při přechodu z vody na souš. Jako by je prostě pozvaly a dál s nimi žily v míru a vzájemně výhodné spolupráci. V tomto ohledu bychom mohli my lidé jen závidět.

Soužití hub s kořeny vyšších rostlin funguje na principu pronikání houbových vláken buďto do kořenových buněk primární kůry (endomykorhiza) a nebo pouze do mezibuněčného prostoru (ektomykorhiza). Ovšem houbové mycelium nikdy nezasahuje do středního válce kořene rostliny. Mykorhiza je většinou oboustranně prospěšný vztah (neboli mutualistický), dochází tedy k rovnovážnému vztahu mezi organismy. Při vychýlení rovnováhy by již šlo o parazitismus. Mykorhiza byla dlouho podceňována. Mykorhizy si vědci všimli již v roce 1841, byla však považována právě za projev parazitismu. Jaký omyl! Vědci naopak teprve nedávno dokázali, že 70 až 90 % všech rostlin je mykorhizních. Neuvěřitelné číslo, že? A vyšší rostliny a houby dovedou spolupracovat a komunikovat neskutečně efektivně!

Kdybyste si například přečetli knihu Tajný život stromů od lesníka Petera Wohllebena, který zprvu přistupoval k lesu produkčně a až pod tíhou výzkumu přehodnotil svůj přístup, zalapali byste po dechu. Zjistily se totiž neuvěřitelné věci o komunikaci mezi stromy, třeba schopnosti si předávat informace o možném nebezpečí, ale i péči o mladé stromky a podobně. A právě mykorhiza je jedním z důležitých aspektů tajného života stromů. Ono jde vlastně o tajný společný život stromů a hub, který trvá více jak 400 miliónů let.

Svět stromů, svět lesů, rostlinná říše, ale i říše hub s rostlinami související prostřednictvím mykorhizy prostě stále překvapuje. Skrze „potrubí“ houbových vláken si stromy předávají kromě důležitých výživných látek, vody a minerálů také důležité informace. Nejde tedy jen o vzájemnou výpomoc (symbiózu) hub a konkrétní dřeviny z hlediska výměny živin a vody, ale o složitý systém. A co víc, například ořešák královský (Juglans regia) vysílá skrze houbové potrubí k okolním rostlinám „válečné“ zprávy. Bojuje o místo na slunci, o své teritorium. Těmito válečnými zprávami jsou chemické inhibitory růstu. Pod ořešákem prostě záhony nezakládejte a raději ani jakkoli blíže k němu. 

Mykorhiza funguje zjednodušeně řečeno tak, že si mykorhizní houby vytváří v půdě hustou síť vláken, která se napojují na kořeny hostitelských rostlin. Díky tomu rostliny získávají mnohem více živin a vody než rostliny bez mykorhizy. Voda je v tomto případě přenosovým médiem. Na oplátku houba dostává uhlíkaté látky z fotosyntézy rostlin, které si nedokáže vzít z půdy. Podhoubí mykorhizních hub rozvinuté na kořenovém systému také zvyšuje stabilitu půdy, zabraňuje její erozi a poutá v půdě uhlík. Vlastně jde o obousměrné potrubí, tedy potrubí mezi houbami a stromy. Mnohé houby dokonce nemohou bez tohoto symbiotického vztahu existovat, zatímco rostliny sice ano, ovšem rostou pak pomalu.

Rostliny, jejichž kořeny prosperují z podhoubí (podzemní sítě) mykorhizních hub, jsou zdravější a vitálnější. Zvyšuje se jejich odolnost vůči patogenům, zasolení, nedostatku vody či stresu z přesazení. Díky houbám (a konkrétně endomykorhize) je kořenový systém rostlin bohatý, rozvětvený a obsahuje velké množství drobných kořínků, které rostlinám zajišťují příjem živin a vláhy. Rostliny pak nejenže lépe rostou a snáze odolávají stresům za extrémního počasí, ale také snáze odolají napadení škůdci. Ne nadarmo se říká, že „co má rostlina nad zemí, má i pod zemí.“

Tyto rostliny jsou ve všech směrech optimálně vyživované, bohatě kvetou i plodí. Dostatek živin a ideální hospodaření s vodou má pak vliv i na lepší chuťové vlastnosti plodů. A tady se dostáváme k praktickému využití mykorhizy v zahradách, jelikož mykorhizní houby prospěšné pro konkrétní druhy rostlin se dokonce i prodávají, hovoříme o „mykorhizních prostředcích“. 

Mykorhizu využijeme při výsadbě rostlin i při jejich ošetřování. Přípravek musí vždy obsahovat konkrétní skupinu hub vhodnou pro konkrétní rostliny. Houbové kultury můžeme rozdělit do několika skupin. Jedny jsou určené pro listnáče, jiné pro většinu jehličnanů, další pro túje, cypřišky, rododendrony, ale i květiny, zeleninu a trávníky. Základem úspěchu je prostě vždy výběr vhodné kultury pro jednotlivé rostliny. A pozor - zásadně nepoužívejte mykorhizní kultury k orchidejím! Mykorhizních přípravků se nemusíme bát, protože obsahují přirozeně se vyskytující houby, které nejsou toxické a jinak škodlivé pro životní prostředí.

Při výsadbě přidáváme mykorhizní přípravek v potřebném množství k novému substrátu. Čili promísíme jej se substrátem a vysadíme novou rostlinu. Výborná je taková směs do kontejnerů a výsadbových jam. Lze také máčet kořeny rostlin v roztoku s mykorhizním přípravkem. Po smíchání přípravku s vodou vznikne jakási kaše a v ní důkladně máčíme celý kořenový bal. V případě dvousložkového přípravku aplikujeme do vody obě složky.

Při výsevech na záhon nasypeme přípravek do výsevního řádku, ale lze i plošně. Přípravek poté zapravíme do půdy. Důležité je pak především následné zavlažování po výsevu. Přípravek lze použít i při pikýrování zeleniny, při přesazování, i při výsevu a výsadbě do mobilních nádob. A pozor - mykorhizní přípravek nemá žádný smysl v horní části nádoby. To samé platí i pro záhony. Kolem větších rostlin přípravek aplikujeme přímo do půdy. Třeba sázecím kolíkem uděláme do půdy hluboké zápichy po obvodu rostliny, do otvorů přípravek aplikujeme a zasypeme zeminou. Po aplikaci přípravku nesmíme používat minimálně 3 týdny fungicidy!

Již jsme zmínili, že díky mykorhize si rostliny předávají i informace. Dokonce však bylo objeveno, že si napadené stromy volají na pomoc dravý hmyz a ptáky. Jde o chemický přírodní alarm, ale obrazněji lze říci, že stromy mluví, volají o pomoc. Nejznámějším tísňovým signálem v Morseově abecedě je známé SOS (3 tečky, 3 čárky a 3 tečky), celosvětově se stal standardem v roce 1908, kdy byl schválen státy účastnícími se námořní dopravy. Kdo mohl nejen v té době, ale ještě donedávna, tušit, že stromy mají svůj systém volání o pomoc. A to již hodně dávno, vytvořila jej evoluce. Že by ale stromy dovedly komunikovat i s živočichy? A dokonce je žádat o pomoc? Ano, stromy mluví. Prostřednictvím vůní! A svou roli má v předávání informací ze stromu na strom také mykorhiza.

Zjistilo se, že když jsou stromy v lese napadeny housenkami, ale i jinými býložravci, spustí chemický alarm. Začnou vydávat vůně, které přilákají dravý hmyz a ptáky. Vlastně jim říkají něco ve smyslu „Pojďte pomoct, najíte se.“ Dosud tuto skutečnost prokazovaly pouze laboratorní a nebo zahradní experimenty, nyní však je poprvé potvrdil česko-německý tým vědců v přirozeném prostředí pod vedením Martina Volfa z Biologického centra Akademie věd ČR. Experiment pobíhal ve 40 metrů vysokých korunách stromů lužního lesa v německém Lipsku. Z německých kolegů se výzkumu zúčastnili výzkumníci z Německého centra pro integrativní výzkum biodiverzity iDiv (German Centre for Integrative Biodiversity Research) z Univerzity v Jeně a Univerzity v Lipsku. Objev byl vědci publikován v časopisu Ecology Letters.

Chemické volání stromů o pomoc je dokonce natolik účinné, že významně určuje složení hmyzího společenstva v korunovém patře lesa. A praktické využití tohoto úžasného zjištění? Mohli bychom tyto znalosti v budoucnu využít pro přirozenou ochranu proti škůdcům v zemědělství a lesnictví.

Zjistilo se dokonce, že každý druh stromu hovoří skrze svou vlastní směs těkavých organických sloučenin. Zvířata se naučila v průběhu evoluce tyto chemické látky rozeznávat a proto třeba listožravý hmyz podle nich hledá své hostitelské rostliny. Na to však stromy také zareagovaly a evoluce vytvořila další fenomén, právě obranu proti býložravcům. Stromy se tak dovedou účinně bránit, produkují v listech napadených housenkami hořké látky, které hmyzu nechutnají. Zároveň však uvolňují další chemické látky, kterými varují i ostatní své části, čímž zároveň lákají i další živočichy - ptáky a dravý hmyz. Ti se totiž naučili rozumět chemickému jazyku stromů. Přilétají proto právě k postiženým větvím, aby si pochutnali na listožravých škůdcích. Kromě chemických látek se na procesu ochrany podílí například i změny v barvě listů, které predátoři též dovedou zaznamenat. A informaci mezi stromy o konkrétním nebezpečí pak přenáší, inu kdo jiný, houby, tedy mykorhiza.

Čili se před námi otevírá neuvěřitelný systém spolupráce hub, stromů, hmyzu a ptáků.

Jak jsme již řekli v úvodu, rozeznáváme 2 základní typy mykorhizy: endomykorhizu a ektomykorhizu. Při endomykorhize (endotrofní mykorhize) pronikají houbová vlákna dovnitř do kořenových buněk rostlin. Z hlediska hub endomykorhiza zahrnuje výhradně specializované symbiotické houby, které jsou na svých hostitelích natolik závislé, že bez jejich podpory už nejsou schopny přežívat. Jednoduše řečeno, vykácíte les a tyto houby zmizí, nahradí je houby dřevokazné. Známe přitom několik druhů endomykorhizy: Arbuskulární mykorhizu (vezikulo-arbuskulární), kdy se v buňkách hyfy větví do stromečkovitého útvaru (arbuskulu), dále erikoidní mykorhizu a orchideoidní mykorhizu.

Oproti enedomykorhize je ektomykorhiza (nebo také ektotrofní mykorhiza) méně častá, známa je přibližně u 2000 rostlinných druhů (3 až 4%). Většina ektomykorhizních hub jsou zygomycety a houby vřeckaté či stopkaté (do této skupiny patří např. i hřiby a muchomůrky). Ektomykorhizní houby vytváří kolem kořene takzvaný hyfový plášť, který zvyšuje savou plochu soustavy. Vlákna také vstupují mezi buňky primární kůry (nikoli však dovnitř buněk). Hyfy tvoří v intercelulárním prostoru soustavu vláken, které se říká Hartigova síť. Mnoho dalších hyf se přitom dál větví v půdě, čímž se savá plocha ještě zvyšuje. Kořeny rostlin díky ektomykorhize zakrňují, větví se vidličnatě a jsou ztlustlé. Je to způsobeno hormony vylučovanými houbou. Ektomykorhizní houby nejsou na svých hostitelích tak významně závislé, jako je tomu u endomykorhizy. Mohou žít částečně saprotrofně (získávají organické látky z neživého materiálu) a nebo mohou volit mezi saprotrofní a mykorhizní výživou.

Jak jsme již řekli, arbuskulární mykorhiza (nebo také vezikulo-arbuskulární mykorhiza) je typem endomykorhizy. Při ní houba proniká buňkami kůry kořene cévnatých rostlin. Charakteristickým rysem jsou unikátní struktury v buňkách, zejména arbuskuly a vezikuly. Jde o oboustranně výhodný (mutualistický) vztah, kdy houba dodává rostlině minerální látky z půdy (např. fosfor, stopové prvky) a rostlina vyživuje houbu organickými látkami, které sama vyrábí fotosyntézou. Právě arbuskulární mykorhiza zřejmě hrála zásadní roli v přestupu rostlin na souš a v evoluci cévnatých rostlin. Je to nejčastější druh mykorhizy a současně i nejčastější druh symbiózy vyšších rostlin. Vyskytuje se přibližně u 80% všech botanických čeledí cévnatých rostlin.

Erikoidní mykorhiza je zvláštním druhem endomykorhizy a zároveň symbiotickým soužitím mezi houbou a kořeny rostlin z řádu vřesovcotvaré (Ericales), především čeledi vřesovcovité (Ericaceae). Tato mykorhiza je zásadní pro přežití rostlin v zvláštních půdních podmínkách s nízkým obsahem minerálních látek, vysokým poměrem uhlíku a dusíku a nízkým pH. Je výhodná na rašeliništích a vřesovištích, kde jsou vřesovcovité rostliny na houbě vyloženě závislé. Bez ní nepřežijí. Pomocí houby získávají z půdy anorganické látky. Erikoidní symbiózu tvoří houby takzvaně vřeckovýtrusné, především z řádu Helotiales (např. voskovička vřesovcová). Co se týká rostlin, je tato mykorhiza nezbytná třeba pro vřesy, rododendrony, borůvky, brusinky a nebo klikvy, ale jen v jakkoli extrémním prostředí. Kolonizovány jsou především buňky kůry kořene (rhizodermis). Erikoidní houby jsou vynikajícími saprofyty a dovedou získávat organické látky třeba z odumřelých hyf hub či z mrtvých těl živočichů. V kolonizovaných pokožkových buňkách rostlin se tvoří typické útvary – takzvaná klubka (coils) a smyčky (loops). A právě v nich se vyměňují látky a informace mezi oběma symbionty (analogické orgány arbuskulů u arbuskulární mykorhizy).

Zdroj: wikipedia.org, avcr.cz, Ecology Letters, techfocus.cz, CESKESTAVBY.cz, ireceptar.cz