Plantenwortels en schimmeldraden

Groene planten maken in grote hoeveelheden energierijke stoffen zoals koolhydraten en vetten. Misschien wel meer dan zij nodig hebben. Voor een plant is het echter lastig om voldoende mineralen uit de bodem te halen. Veel openingen tussen de bodemdeeltjes zijn te nauw voor de wortelharen, waardoor een deel van de mineralen onbereikbaar is. Schimmeldraden zijn vele malen dunner dan wortelharen. Zij kunnen wel gemakkelijk in de bodem dringen en zo veel mineralen opnemen.
Schimmels op hun beurt kunnen weer geen organische stoffen maken. Samenwerking ligt voor de hand. In de bodem maken plantenwortels en schimmeldraden contact met elkaar en een ruilhandel ontstaat. Fotosyntheseproducten gaan van de plant naar de schimmel en mineralen gaan van de schimmel naar de plant. Biologen schatten dat minstens 90% van de planten een symbiose aangaat met één of meer schimmels.

 

Opdrachten

1  Hoe heet deze vorm van symbiose, waarin beide soorten voordeel hebben van de samenwerking?

2  Via welke transportvaten van de plant gaan fotosyntheseproducten van de bladeren naar beneden richting de wortels?

3  Via welke transportvaten gaan water en mineralen (voor een groot deel door de schimmel opgenomen) via de wortels naar de bladeren?

4  De ondergrondse schimmels hebben nog een functie. De schimmels verbinden de bomen onderling. Koolhydraten, mineralen en plantenhormonen gaan via de schimmels van de ene boom naar de andere. Bomen in een bos wisselen zo informatie uit over bijvoorbeeld schaduw, droogte en vijanden. Wetenschappers noemen dit netwerk het Wood Wide Web. Bekijk de video ‘Secret life of trees: how they talk to each other’ en lees eventueel het artikel ‘Het Wood Wide Web: Handelen zit diep geworteld’

a  Bomen kunnen voordeel van elkaar hebben. Zo komt een deel van de suikers gemaakt door de ene boom via schimmeldraden terecht in een andere boom. Welk voordeel hebben net gekiemde, jonge boompjes van deze verbinding met hun moederboom?
b  Welk voordeel heeft de moederboom van het doorgeven van voedingsstoffen aan de jonge boompjes?

5  De uitwisseling van stoffen vindt zelfs plaats tussen verschillende soorten bomen.
Een onderzoekster toonde het transport van koolhydraten aan met behulp van radioactief koolstof. Over een berkje plaatste zij een plastic zak met daarin radioactief CO₂. Na een uur nam zij radioactiviteit waar in de berk zelf, maar ook in een nabij staand sparrenboompje.

a  Beschrijf de route die het radioactieve koolstof neemt van de bladeren van de berk tot aan de naalden van het sparrenboompje. Benoem de verschillende transportvaten en -systemen.
b  Het sparrenboompje was in het experiment bedekt met een donkere doek. Licht toe dat het transport waarschijnlijk niet optreedt als het sparrenboompje in het licht staat.
c  ’s Zomers gaan er meer koolhydraten van de berk naar de spar, in het vroege voorjaar gebeurt het omgekeerde. Licht toe dat beide boomsoorten voordeel van elkaar hebben dankzij het Wood Wide Web.

6  Er bestaan planten zonder chlorofyl, zoals het stofzaad (Monotropa hypopitis) en de Paarse aspergeorchis (Limodorum abortivum). Deze planten zijn vaak wit van kleur.
a  Zijn deze planten autotroof of heterotroof?
b  De wortels van deze planten zijn verbonden met het schimmelnetwerk van het Wood Wide Web. Via de schimmels krijgen de planten hun voedingsstoffen.
Licht toe dat het niet helemaal correct is om de relatie tussen de bleke planten en de schimmels parasitisme te noemen.

 

Bronnen

BBC World Service: ‘Secret life of trees: how they talk to each other’
AD: ‘Het Wood Wide Web: Handelen zit diep geworteld’

 

Meer weten?

Ted-ex: ’The secret language of trees’
Ted-ex: ‘How trees talk to each other’ 5.00-8.15

 

Wil je meer weten over onze biologie methode Nectar?

Naar website

Meer informatie over dit onderwerp kun je vinden in Nectar (4e editie) 6 vwo H20 Planten en Nectar (4e editie) 5 havo H11