One Two
You are here: Home news A review of symbiotic fungal endophytes in lycophytes and ferns - a global phylogenetic and ecological perspective

A review of symbiotic fungal endophytes in lycophytes and ferns - a global phylogenetic and ecological perspective

The journal „Symbiosis“ recently published a review on the putative symbiotic fungal association found in lycophytres and ferns, compiled by Dr. Marcus Lehnert and colleagues, of the research group of Prof. Quandt.

A review of symbiotic fungal endophytes in lycophytes and ferns - a global phylogenetic and ecological perspective

Mycorrhiza under the microscope

Lehnert, M., Krug, M., & Kessler, M. (2016) A review of symbiotic fungal endophytes in lycophytes and ferns - a global phylogenetic and ecological perspective. Symbiosis. Online first. DOI 10.1007/s13199-016-0436-5

Mycorrhiza, the symbiosis between a heterotrophic fungus and an autotrophic plant, is presumably ancestral to all land plants (ca. 430 My old) and still prevalent today in ca. 80–85 % of the species. A literature survey covering ca. 11 % of the extant diversity of lycophytes and ferns (aka “pteridophytes”) found that putative mycorrhizal associations are present only in 67 % of the species, thus significantly lower than the average for all land plants. Low levels of fungal colonization are found in aquatic and epiphytic pteridophyte lineages, the latter being young and species rich radiations postdating the advent of angiosperm dominated vegetation. It appears that ferns had to gain independence from mycorrhiza before being able to conquer the high canopy as habitat, and that they were able to do so due to the higher nutrient content and turnover of soils derived from angiosperm litter, making the symbiosis dispensable. As established epiphytes, ferns may have later acquired different, more derived fungal lineages as new mycorrhizal partners. Above all the survey shows that mycorrhiza in ferns are still poorly understood and that most reports await verification according to current investigation standards. It becomes clear, however, that the fern groups with heterogenic substrate preferences and fungal colonizations, such as filmy ferns (Hymenophyllaceae)  and polypods (Polypodiaceae), offer themselves as object for more detailed phylogenetic studies.

 

Das Journal “Symbiosis” hat kürzlich eine Übersicht der symbiontischen Pilzassoziationen in Bärlappgewächsen und Farnen (umgangssprachlich „samenfreie Gefäßpflanzen“ oder „Pteridophyten“) veröffentlicht, zusammengetragen von Dr. Marcus Lehnert und Kollegen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dietmar Quandt.

Mykorrhiza, die symbiontische Vereinigung von Wurzeln und Pilzhyphen, ist vermutlich so alt wie die Landpflanzen selbst (ca. 430 Mio Jahre) und bis heute vorherrschend in ca. 80–85 % aller Landpflanzen. Bei Pteridophyten hingegen sind nur in durchschnittlich 67 % der Arten symbiontische Pilze nachgewiesen. Geringe Werte findet man hauptsächlich in aquatischen und epiphytischen Linien, die generell eher junge, artenreiche Radiation darstellen. Die Eroberung des epiphytischen Habitats scheint zumindest unter Farnen mit einer vorherigen Unabhängigkeit von Mykorrhiza einhergegangen zu sein, manchmal mit nachfolgendem Wechsel zu anderen jüngeren Pilzlinien.
Die Übersicht zeigt vor allem, dass die Mykorrhiza bei Farnen noch weitgehend unerforscht ist; eine Funktionalität der bisher dokumentierten Pilz-Wurzelassoziationen muss de facto in allen Fällen noch nachgewiesen werden. Es ist nun aber zumindest ersichtlich, welche Farngruppen sich für eine intensivere Studie anbieten, nämlich solche mit häufigen Wechseln zwischen epiphytischen und terrestrischen Arten wie die Hautfarne (Hymenophyllaceae) oder Tüpfelfarngewächse (Polypodiaceae), an denen man die Koevolution zwischen Pilz und Pflanze nachverfolgen kann.

filed under:
Document Actions