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Parasitäre Pflanzen

Tausende Pflanzenarten parasitieren Bäume. Die meisten machen die schmutzige Tat im Boden, infizieren den Wirt an Wurzel-Wurzel-Kontakten oder parasitieren ihre Mykorrhiza-Pilze. Für die meisten von ihnen, obwohl die botanischen Aspekte untersucht wurden (Anatomie, Physiologie, Evolution usw.Über die Auswirkungen auf Bäume in Bezug auf Schäden und Wachstumsverluste ist im Allgemeinen nicht viel bekannt. Andere, die Misteln, parasitieren Luftstängel und Zweige und sind besser bekannt.

Direkte Wurzel-Wurzel-Parasiten

  • Die meisten direkten Wurzel-Parasiten sind in den Tropen und Subtropen.
  • Es gibt ein breites Spektrum an Wirtsabhängigkeiten:
    • Einige haben kein Chlorophyll und sind für Nahrung und Wasser vollständig vom Wirt abhängig.
    • Andere sind grün und können einige oder alle ihre eigenen Lebensmittel produzieren. Einige sind sogar in der Lage, sich zu reproduzieren, ohne jemals einen Wirt zu haben. Die grünen können schwierig sein – es gibt keinen offensichtlichen Hinweis darauf, dass es sich um Wurzelparasiten handelt.
  • Die meisten direkten Wurzelparasiten scheinen nicht sehr wirtsspezifisch zu sein.

Santalales

Santalales ist eine große Ordnung von hauptsächlich Wurzelparasiten (und umfasst auch Misteln; siehe unten). Die meisten sind Hemiparasiten, was bedeutet, dass sie grün sind und den größten Teil ihrer eigenen Nahrung herstellen können, sich jedoch weitgehend auf den Wirt für Wasser und Nährstoffe verlassen. Viele sind Sträucher und sogar Bäume selbst, wie Santalum spp. (sandelholz).

Scrophulariales

Die Ordnung Scrophulariales hat auch einige interessante Wurzelparasiten. Im Südosten Nordamerikas, von Texas bis Virginia und auf den Bahamas, ist Seymeria cassioides (Black-Senna) eine der wichtigsten parasitären Pflanzen. Es ist ein Hemiparasit von Pinus spp., besonders P. taeda und P. elliottii, loblolly und Slash Pines. Obwohl es sich um eine einjährige Pflanze handelt, kann dies schwerwiegende Auswirkungen haben . Junge Bäume können verkümmert und getötet werden. Bis zu 50% Mortalität wurde in jungen Plantagen berichtet. Ältere Bäume können Wachstumsverlust erleiden.

Ein weiteres Mitglied des Ordens im östlichen Nordamerika, Conopholis americana (amerikanische Krebswurzel), ist in mehrfacher Hinsicht etwas ungewöhnlich. Es ist nicht auf die Subtropen beschränkt, sondern erstreckt sich bis zu seinen Wirten in Nordkanada. Es ist ein Holoparasit, ohne Chlorophyll und produziert keine Nahrung für sich. Es wird normalerweise von Quercus spp gehostet. oder Fagus grandifolia (amerikanische Buche).Epifagus virginiana, Buche Tropfen, ist auch ein Holoparasit, aber ein zierlicheres Mitglied der Gruppe. Der Gattungsname bedeutet „auf Buche“ und in der Tat infiziert er immer F. grandifolia. Sein geografisches Verbreitungsgebiet ähnelt C. americana.

Mycotrophs

Die oben genannten Pflanzen sind direkte Pflanzen-Pflanzen-Parasiten. Mykotrophie (Ableitung der Nahrung von einem Pilz; auch Myko-Heterotrophie genannt) ist eine alternative Lebensweise für parasitäre Pflanzen. Etwa 450 Arten, 1/8 der parasitären Pflanzen, sind während ihres gesamten Lebens vollständig mykotroph . Viel mehr, vielleicht 10% aller Pflanzen, verwenden diesen Ernährungsmodus hauptsächlich während der Sämlings- oder Sporenbildung oder zur Ergänzung ihrer eigenen Photosynthese.

Natürlich war es für frühe Botaniker offensichtlich, dass Pflanzen ohne Chlorophyll keine eigene Nahrung herstellen konnten . Also schauten sie sich die Wurzeln an. Einige Arten waren nicht an eine andere Pflanze gebunden! Eine frühe Theorie war also, dass dies Saprophyten waren, Pflanzen, die ihre Nahrung aus abgestorbenen organischen Stoffen im Boden extrahieren. Sie können diese und andere verwirrte Erklärungen immer noch auf den Interwebs finden.

Eine Seite über „Saprophyt“

Soweit wir wissen, gibt es keinen Saprophyten (saprotrophische Pflanze). Am nächsten kommen Pflanzen, die mykotroph mit saprotrophischen Pilzen sind, die durch verrottendes Holz oder Streu Nahrung erhalten. Dies ist nur in einer Teilmenge von Orchideen bekannt . Der Begriff wurde jedoch auf viele der Pflanzen angewendet, von denen wir heute wissen, dass sie mykotroph sind. Es wurde traditionell auch auf saprotrophische Pilze angewendet, da sie früher als Pflanzen galten. Ein genauerer Begriff für solche Pilze ist Saprobe oder Saprotroph. Bist du schon verwirrt? Schließen Sie diesen Abschnitt!

Monotropa uniflora, eine wunderschöne mykoheterotrope Pflanze, die einst als Saprophyt galt. Foto mit freundlicher Genehmigung von Heidi Karina Harvey, Oktober, Texas, USA.

Jetzt wissen wir, dass solche Pflanzen tatsächlich mit Pilzen in Verbindung stehen und nur minimal von ihnen befallen werden. Der Pilz produziert normalerweise einen Mantel über der Oberfläche der Wurzel, und andere Hyphen wachsen durch den Boden. Es sieht aus wie eine Mykorrhiza, unterscheidet sich aber funktionell sehr von mutualistischen Mykorrhizen – die Pflanze erhält alle organischen Nährstoffe, Mineralstoffe und wahrscheinlich das meiste Wasser aus dem Pilz. Soweit wir wissen, bekommt der Pilz nichts zurück. Die Pflanze parasitiert den Pilz vollständig! In der Tat ist es in Fällen, die untersucht wurden, ein obligater Parasit.

Woher bekommt der Pilz all diese Leckereien? In fast allen Fällen ist der Pilz auch Mykorrhiza mit einem lebenden Baum . Dieses Ende ist eine richtige Mykorrhiza – der Pilz liefert Wasser und Nährstoffe und erhält dafür organische Nahrung. Dieser arme Pilz versorgt also seine beiden ‚Partner‘ mit Wasser und Nährstoffen und leitet organische Nahrung von einem zum anderen.

Die mykotrophe Pflanze wird manchmal Epiparasit genannt, weil sie ein Parasit eines Parasiten ist. Ja, streng genommen ist der Pilz bei einer normalen Mykorrhiza ein Parasit seiner Wirtspflanze, obwohl die Symbiose für beide Seiten von Vorteil ist.

Der Orden Ericales hat einen der interessantesten und am besten untersuchten Fälle. Monotropa ist eine kleine Gattung achlorophyller Arten. Die mir am besten bekannte, M. uniflora, ist eine stattliche Pflanze von gespenstischem, durchscheinendem Weiß. Es ist immer Partner mit Mitgliedern der Russulaceae, am häufigsten Russula spp. Eine andere weit verbreitete Art, M. hipopytis, geht immer mit Tricholoma spp. Darüber hinaus sind lokale Populationen von Monotropa spp. scheinen mit ihrem Pilzwirt artspezifisch zu sein und parasitieren immer die gleiche Pilzart. Im Gegensatz dazu sind mutualistische Mykorrhizen im Allgemeinen unspezifisch.

Im Allgemeinen bildet der Pilz zwischen den beiden Pflanzen ectomycorrizae, wie bei Monotropa und seiner ultimativen Wirtspflanze. Es sind jedoch auch einige Fälle von Endomykorrhiza bekannt .

Misteln

Diese Wurzelparasiten und Mycoparasiten sind faszinierend, aber zumindest in Nordamerika sind Misteln (insbesondere Zwergmisteln) die 800-Pfund-Gorillas der Gruppe. Sie haben weitaus größere Auswirkungen auf die Waldökologie und -produktivität.

Der Begriff „Mistel“ bezieht sich im Allgemeinen auf Luftparasiten in der Ordnung Santalales. Die einzigen Gattungen in den meisten Teilen Nordamerikas sind Phoradendron und Arceuthobium (Familie Viscaceae, obwohl manchmal in Santalaceae zusammengefasst). In weiten Teilen der Welt ist Viscum eine wichtige Gattung, aber es gibt viele andere Gattungen in mehreren Familien.

Arceuthobium Phoradendron Viscum
Common name dwarf mistletoes American true or leafy mistletoes true mistletoes
Shoots usu. bis zu Meter oder mehr, holzig, hartnäckig (8-15 Jahre) kann sich regenerieren
Blätter abwesend oder stark reduziert normalerweise belaubt, immergrün belaubt, immergrün
Samenverteilung explosive Beeren schießen klebrige Samen (selten Vögel) vögel fressen Früchte, legen klebrige Samen anderswo ab
Verbreitung nördliche Hemisphäre, aber die meisten in Nord- und Mittelamerika Nur Amerika Europa, Afrika, Asien und Australasien; V. Album eingeführt in N. America
Hosts conifers hardwoods, some conifers hardwoods

The pages on these groups:

  • Dwarf mistletoes (Arceuthobium)
    • Dwarf mistletoe ecology
    • Dwarf mistletoe damage
  • True mistletoes (Phoradendron and Viscum)