Blogiau'r Ardd

Ffyngau mycorhisol mewn dôl blodau gwyllt

gan

Mae Raphaella Hull yn fyfyrwraig Doethuriaeth sydd ar ymweliad o Brifysgol Caergrawnt, lle mae’n ymchwilio i symbiosis mycorhisol arbwsciwlaidd mewn planhigion. Mae ganddi ddiddordeb yn y modd i dyfu planhigion gyda ffyngau pridd mewn golwg.

Gyda’i dolydd blodau gwyllt llawn bioamrywiaeth, mae Gardd Fotaneg Genedlaethol Cymru yn rhoi cyfle prin i brofi cynefin sydd bron wedi diflannu o Brydain Fawr. Os treuliwch ychydig amser yn un o ddolydd yr Ardd ar noson o haf, byddwch yn gweld eich bod yng nghwmni cymuned amrywiol o flodau gwyllt, pryfed a ffyngau. Yn fwyaf amlwg y mae lliw pinc pefriog tegeirian-y-gors deheuol Dactylorhiza praetermissa a sbigynnau blodau trawiadol y tegeirian llydanwyrdd Platanthera chlorantha, a ddosberthir yn blanhigion Dan Beth Bygythiad ar Restr Data Coch Planhigion Fasgwlaidd Prydain Fawr, ond rhyngddynt y mae lledaeniad o gribell felen Rhinanthus minor, meillion coch Trifolium pratense, a bwrned mawr Sanguisorba officinalis, ac ynghudd ymysg y clymau o flodau talach y mae blodau disglair effros Euphrasia sp. â’u marciau cain.  Uwchben pennau’r lliaws hwn y mae môr o flodau glaswellt a phryfed.

Er syndod, mae’r cymhlethdod a geir uwchben y ddaear yn cael ei gynnal gan bridd sy’n nodweddiadol isel o ran y maethynnau mwynol sy’n hanfodol ar gyfer tyfiant planhigion. Mae dolydd blodau gwyllt yn ymsefydlu ar briddoedd isel eu ffrwythlondeb, sy’n cynnwys crynodiadau isel o nitrogen, ffosfforws a photasiwm – y maethynnau allweddol y mae ar blanhigion eu hangen mewn symiau mawr i sicrhau tyfiant iach. Yn groes i reddf, yr amodau maethol isel yw’r rheswm pam y mae’r amrywiaeth mor fawr mewn dolydd blodau gwyllt. Mae ffrwythlondeb isel y pridd yn golygu bod glaswelltau bras yn ei chael yn anodd ymsefydlu, elfen sy’n atal ffurfiant glaswelltir ac yn caniatáu i flodau gwyllt ffynnu. Mae’n bosibl bod y crynodiadau isel o faethynnau yn golygu bod rhywogaethau blodau gwyllt yn tyfu’n gymharol araf. Mae’n bosibl bod y gyfradd twf araf hon yn cyfrannu at gynnal bioamrywiaeth uchel mewn dôl blodau gwyllt gan na all yr un planhigyn dyfu mor gyflym fel ei fod yn cystadlu yn erbyn ei gymdogion.

Mae gan blanhigion dolydd blodau gwyllt nifer o strategaethau i ymdopi â’r crynodiadau isel o faethynnau yn y pridd.

Mae rhywogaethau lluosflwydd, megis y bwrned mawr, y bengaled Centaurea nigra a’r feddyges las Prunella vulgaris, a’r rhan fwyaf o’r glaswelltau, yn aml yn ffurfio matiau helaeth o wreiddiau ffibrog yn haenau arwyneb y pridd, lle mae’r crynodiadau o faethynnau ar eu huchaf. Yn ogystal â bod yn gymedrol o ran eu gofynion maethol, mae planhigion lluosflwydd hefyd yn effeithlon wrth ailgylchu maethynnau o’u hen feinweoedd.

Mae dwy rywogaeth bwysig ymysg blodau gwyllt blynyddol y dolydd – sef y gribell felen ac effros – wedi datblygu eu strategaeth eu hunain ar gyfer amsugno maethynnau o amgylchedd isel ei faethynnau. Mae’r gribell felen ac effros yn lled-barasitig; mae hyn yn golygu bod y planhigion yn cael rhywfaint o faethiad trwy barasitedd er eu bod hefyd yn gallu cynhyrchu eu siwgrau eu hunain trwy ffotosynthesis. Gwnânt hyn trwy ymlynu wrth wreiddiau planhigion eraill a dwyn maethynnau oddi wrthynt i ychwanegu at y swm cyfyngedig o faethynnau y gallant ei gael o’u systemau gwreiddiau bach eu hunain. Yn benodol, mae’r gribell felen ac effros yn parasiteiddio ac yn gwanhau rhywogaethau glaswellt, sy’n helpu i atal datblygiad glaswelltiroedd ac yn darparu lle i flodau gwyllt dyfu. A dweud y gwir, er mwyn troi lawnt yn ddôl blodau gwyllt, gallwch ddechrau trwy greithio’r pridd a hau hadau cribell felen yn yr hydref.

Mae’r rhan fwyaf o rywogaethau dolydd blodau gwyllt eraill yn defnyddio dull amgen i barasitedd o gael maethynnau. Mae archwiliad o wreiddiau blodau gwyllt yn dangos eu bod yn cynnwys ffyngau mycorhisol buddiol sy’n byw’n agos at gelloedd gwreiddiau’r planhigion. Mae mycorhisa yn cael ei ffurfio pan fydd ffyngau mycorhisol arbwsciwlaidd yn y pridd yn mynd i mewn i wreiddiau planhigion ac yn darparu maethynnau iddynt, maethynnau y maent wedi chwilota amdanynt y tu hwnt i gyrraedd system wreiddiau’r planhigyn. Yn gyfnewid, mae planhigion yn darparu carbon a sefydlogwyd trwy ffotosynthesis i’r ffyngau, a hynny ar ffurf siwgrau a lipidau. Yn ffisiolegol, mae ffyngau mycorhisol arbwsciwlaidd yn ffurfio adeileddau mewngellol tra changhennog mewn gwreiddiau, a elwir yn ‘arbwsciwlau’, sef gair sy’n deillio o’r Lladin ar gyfer coeden. Yr adeileddau bychain hyn, tebyg i goed, yw’r prif safleoedd cyfnewid maethynnau rhwng planhigion a ffyngau. Mae symbiosis mycorhisol arbwsciwlaidd yn hollbresennol; mae i’w gael nid yn unig mewn dolydd blodau gwyllt ond mewn cynefinoedd yn fyd-eang, ac mae planhigion sydd â chysylltiad â ffyngau mycorhisol arbwsciwlaidd yn cyfrif am 70% o’r biomas planhigion ledled y byd. Mae symbiosis mycorhisol arbwsciwlaidd hefyd yn hynafol, a chwaraeodd ran allweddol ym mhroses planhigion o diriogaethu tua 450 miliwn o flynyddoedd yn ôl.

Mae faint yn union y mae’r cysylltiadau mycorhisol hyn yn helpu planhigyn penodol yn dibynnu ar y rhywogaeth, a gall fod yn anodd astudio’r elfen hon in situ.

Er y gall planhigion unflwydd a lluosflwydd, fel ei gilydd, fod yn destun cytrefiad gan ffyngau mycorhisol a gwelliant yn eu tyfiant o ganlyniad i symbiosis, credir, at ei gilydd, fod planhigion lluosflwydd yn ymateb yn fwy ffafriol i gytrefiad na phlanhigion unflwydd. Mewn amgylchedd naturiol, mae’n anodd profi pa mor fuddiol yw mycorhisau i blanhigion gwahanol; y rheswm am hynny yw, os gall planhigyn gael ei gytrefu gan ffyngau mycorhisol, yna mae’n debygol y bydd holl aelodau’r rhywogaeth honno yn yr ardal eisoes yn cynnwys ffyngau yn eu gwreiddiau. Fodd bynnag, trwy dyfu eginblanhigion ar swbstrad di-haint, a chaniatáu i rai planhigion yn unig gael eu cytrefu, mae’n bosibl arsylwi ar y gwelliannau mewn tyfiant o ganlyniad i symbiosis mycorhisol. Mewn rhai achosion, prin fod y planhigion nad ydynt wedi’u cytrefu yn datblygu y tu hwnt i’r cam o fod yn eginblanhigion. Mae’r ymchwiliad hwn yn cael gwared ar bob rhyngweithiad â phlanhigion a ffyngau eraill y byddech yn ei weld ym myd natur, ond gall amlygu’r gwelliant sylweddol i dyfiant y mae ffyngau mycorhisol yn gyfrifol amdano yn achos eu planhigion lletyol.

Er gwaethaf yr anawsterau o ran astudio symbiosis mycorhisol in situ, credir y bydd y rhan fwyaf o blanhigion mewn dôl blodau gwyllt yn tyfu gyda chymorth symbiontiaid mycorhisol. Mae’r cysylltiadau mycorhisol arbwsciwlaidd ehangach yn wahanol iawn i’r rhai y gwyddys ers tro eu bod yn cynnal tegeirianau. Mae angen mycorhisau ar bob tegeirian ar gyfer egino’n llwyddiannus yn y gwyllt, a hynny am fod cronfeydd hadau tegeirianau yn gyfyngedig iawn ac am fod y carbon a ddarperir gan y ffwng yn hanfodol ar gyfer eginiad. Mewn cyferbyniad, mae mycorhisau arbwsciwlaidd mewn planhigion nad ydynt yn degeirianau yn ffurfio pan fydd gwreiddiau eginblanhigion yn cwrdd â sbôr ffwngaidd sy’n egino neu wreiddyn yn y pridd sydd eisoes wedi’i gytrefu. Mae’r ffaith bod eginblanhigion yn aml yn cael eu cytrefu trwy ddod i gysylltiad â phlanhigion cyfagos yn golygu bod ffyngau mycorhisol, yn ogystal â chyflenwi maethynnau, hefyd yn cysylltu planhigion â’i gilydd o dan y ddaear. Er bod yr elfen hon wedi cael ei hastudio’n arbennig o dda yn achos coedwigoedd (y “We Goed-eang”), credir hefyd fod rhwydweithiau mycorhisol cyffredin yn cysylltu planhigion llysieuol â’i gilydd. Mae’n debygol bod y rhwydweithiau hyn yn helpu i ddosbarthu maethynnau rhwng planhigion. Yn debyg i’r aelodau lled-barasitig mewn dôl, mae’r planhigion mycorhisol hefyd, felly, yn cael rhywfaint o’u maethynnau o blanhigion cyfagos.

Yn ddiddorol, mae’r amodau pridd isel mewn maethynnau sy’n ofynnol ar gyfer dolydd blodau gwyllt amrywiol, hefyd yn ofynnol yn gyffredinol ar gyfer sefydlu symbiosis mycorhisol. Mae’n hysbys bod amodau maethol uchel sy’n ganlyniad i ddefnyddio gwrteithiau synthetig yn rhwystro’r symbiosis rhwng planhigion a ffyngau. O dan yr amodau hyn, gall planhigion amsugno maethynnau yn uniongyrchol, ac nid oes angen iddynt roi eu carbon yn gyfnewid am faethynnau gan ffyngau. Er y gall planhigion dyfu’n egnïol, mae’r ffyngau’n darfod gan eu bod yn gwbl ddibynnol ar eu planhigion lletyol am lipidau hanfodol. Mewn cyferbyniad, mae crynodiadau isel o faethynnau yn hybu symbiosis mycorhisol, ac felly gall planhigion elwa o sgiliau chwilota eu symbiontiaid ffwngaidd. Felly, mewn dôl blodau gwyllt, mae maethynnau isel nid yn unig yn atal tyfiant glaswelltau ac yn atal cystadleuaeth, ond maent hefyd yn annog ffurfiant rhwydweithiau mycorhisol cymhleth i ddosbarthu maethynnau, dal a storio carbon, a sicrhau amrywiaeth ymysg planhigion. Fel y cyfryw, gellir ystyried crynodiadau isel o faethynnau yn y pridd yn gonglfaen i ddôl blodau gwyllt a ffyngau gwyllt.

Pan fydd perthnasoedd mycorhisol yn cael eu llesteirio gan ffrwythloniad artiffisial, rydym yn colli holl sylfaen ecosystem. Heb symbiosis mycorhisol, nid oes rhwyll myseliol i ddarparu adeiledd i’r pridd a hyrwyddo cydgasgliad. Mae’r rhwydweithiau mycorhisol sy’n ffurfio rhwng planhigion, ac sy’n bwysig nid yn unig ar gyfer dosbarthu maethynnau ond hefyd ar gyfer cludo dŵr a signalau amddiffyn rhwng planhigion cyfagos, yn absennol. Ac yn drawiadol, rydym yn colli suddfannau carbon byd-eang mawr. Amcangyfrifir bod 75% o’r carbon daearol yn cael ei storio yn y pridd. Pan gaiff perthnasoedd mycorhisol eu hatal, mae carbon o blanhigion sy’n cael ei gloi’n naturiol yn y pridd gan ffyngau yn cael ei ryddhau i’r atmosffer ac mae cynnwys carbon y pridd yn lleihau. Mewn cyferbyniad, o dan yr amodau maethol isel a geir fel arfer ym myd natur, mae planhigion a ffyngau yn rhannu adnoddau er budd y naill bartner a’r llall, y pridd, a’r atmosffer.

Deunydd darllen pellach

A powerful and underappreciated ally in the climate crisis? Fungi

Mycorrhizal Fungi as Mediators of Soil Organic Matter Dynamics

Finding the Mother Tree gan Suzanne Simard

Braiding Sweetgrass gan Robin Wall Kimmerer

Entangled Life gan Merlin Sheldrake

Delwedd Las

Gwreiddiau mefus (Fragaria vesca) wedi’u brechu â’r ffwng mycorhisol arbwsciwlaidd Rhizophagus irregularis, eu staenio â’r llifyn glas Trypan, ac yr arsylwyd arnynt o dan ficrosgop maes llachar. Wedi’u labelu y mae’r adeileddau ffwngaidd a elwir yn ‘arbwsciwlau’, sef y prif safleoedd ar gyfer cyfnewid adnoddau rhwng planhigyn a ffwng.