Abstract
A. B. Frank’s observations and hypotheses about mycorrhizae in 1885 flew in the face of conventional thinking of the time. He reported that what we now term ectomycorrhizae were widespread on root systems of many woody plant species in a great diversity of habitats and soils. He hypothesized that mycorrhizae represent a pervasive mutualistic symbiosis in which fungus and host nutritionally rely on each other; that the fungus extracts nutrients from both mineral soil and humus and translocates them to the tree host; and that the tree, in turn, nourishes the fungus. Initially opposed by much of the scientific community, nearly all of Frank’s major hypotheses have since been unequivocally demonstrated, although many decades were required to achieve conclusive evidence. Nonetheless, the revolution in thinking about plant and fungal evolution, ecology and physiology generated by Frank is still in the process of acceptance by much of the scientific community, 120 years and tens of thousands of scientific papers since he coined the term “mycorrhiza”. The reasons for this extraordinary lag time in themselves present an intriguing research subject.
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References
Bary A de (1879) Die Erscheinung der Symbiose. Tübner, Strassbourg
Bonfante-Fasolo P, Scannerini S (1992) The cellular basis of plant-fungus interchanges in mycorrhizal associations. In: Allen MF (ed) Mycorrhizal functioning—an integrative plant-fungal process. Chapman & Hall, New York, pp 65–101
Boudier E (1876) Du parasitisme probable de quelques espèces du genre Elaphomyces et de la recherché de ces Tubéracées. Bull Soc Bot Fr 23:115–119
Bronstein JL (2003) The scope for exploitation within mutualistic interactions. In: Hammerstein P (ed) Genetic and cultural evolution of cooperation. MIT Press, Cambridge, Mass., pp 185–202
Bruchmann H (1874) Wachstum der Wurzeln von Lycopodium und Isoetes. Z Naturwiss 8:522–580
Durall DM, Todd AW, Trappe JM (1994) Decomposition of 14C-labelled substrates by ectomycorrhizal fungi in association with Douglas-fir. New Phytol 127:725–729
Frank AB (1877) Über die biologischen Verhältnisse des Thallus einiger Krustflechten. Cohn Beitr Biol Pflanz 2:123–200
Frank AB (1879) Ueber den Parasiten in den Wurzelanschwellungen der Papilionaceen. Bot Ztg 37:377–388
Frank AB (1885a) Ueber die auf Wurzelsymbiose beruhende Ernährung gewisser Bäume durch unterirdische Pilze. Ber Dtsch Bot Ges 3:128–145 [In English translation (2005), Mycorrhiza 15:in press]
Frank AB (1885b) Ueber den gegenwärtigen Stand der Trüffelfrage und die damit zusammenhängende Ernährung gewisser Bäume durch Wurzelpilze. Gart Ztg 4:423–426
Frank AB (1885c) Neue Mittheilungen über die Mycorhiza der Bäume und der Monotropa hypopitys. Ber Dtsch Bot Ges 3:XXVII–XXXIII
Frank AB (1887a) Sind die Wurzelanschwellungen der Erlen und Eläagnaceen Pilzgallen? Ber Dtsch Bot Ges 5:50–58
Frank AB (1887b) Ueber neue Mykorrhiza-Formen. Ber Dstch Bot Ges 5:395–409
Frank AB (1888) Ueber die physiologische Bedeutung der Mykorhiza. Ber Dtsch Bot Ges 6:248–269
Frank AB (1889) Was nützen den Waldbäumen die Wurzelpilze? Forstl Blätt Ser 3 13:1–7
Frank AB (1891) Ueber die auf Verdauung von Pilzen abzielende Symbiose der mit endotrophen Mykorhizen begabten Pflanzen, sowie der Leguminosen und Erlen. Ber Dtsch Bot Ges 9:244–253
Frank AB (1892) Sur l’importance des mycorhizes dans la nutrition des plantes humicoles. Ann Sci Agron France Étrang 9:351–361
Frank AB (1894) Die Bedeutung der Mykorhiza für die gemeine Kiefer. Forstwiss Centralbl 38:185–190
Gibelli G (1883) Nuovi studii sulla malattia del castagno detta dell’inchiostro. Mem Accad Sci Ist Bologna 4:287–314
Hartig R (1886) Über die symbiotischen Erscheinungen in Pflanzenleben. Bot Centralbl 25:350–352
Hartig R (1888) Die Pflanzen Wurzelparasiten. Allg Forst Jagd Ztg 64:118–123
Hartig T (1840) Vollständige Naturgeschichte der forstlichen Culturpflanzen Deutschlands. Förstner’sche Verlagsbuchhandlung, Berlin
Hatch AB (1937) The physical basis of mycotrophy in the genus Pinus. Black Rock For Bull 6:1–168.
Kamienski FM (1882) Les organs végétatifs du Monotropa hypopitys L. Mem Soc Nat Sci Nat Math Cherbourg 24:5–40
Klironomos JN, Kendrick WB (1993) Research on mycorrhizas: trends in the past 40 years as expressed in the ‘Mycolit’ database. New Phytol 125:595–600
Margulis L, Fester R (eds) (1991) Symbiosis as a source of evolutionary innovation: speciation and morphogenesis. MIT Press, Cambridge, Mass.
Melin E (1962) Physiological aspects of mycorrhizae of forest trees. In: Kozlowski TT (ed) Ronald Press, New York, pp 247–263
Melin E, Nilsson H (1950) Transfer of radioactive phosphorus to pine seedlings by means of mycorrhizal hyphae. Physiol Plant 3:88–92
Melin E, Nilsson H (1957) Transport of C14 labeled photosynthate to the fungal associate of pine mycorrhiza. Svensk Bot Tidskr 51:166–186
Peyronel B, Fassi B, Fontana A, Trappe JM (1969) Terminology of mycorrhizae. Mycologia 61:410–411
Pfeffer W (1877) Ueber fleischfressende Pflanzen und über die Ernährung durch Aufnahme organischer Stoffe überhaupt. Landwirtschaftl Jahrb 6:969–998
Read DJ (1987) In support of Frank’s organic nitrogen theory. Angew Bot 61:25–37
Reess M (1880) Ueber den Parasitismus von Elaphomyces granulatus. Bot Ztg 38:729–733
Ryan F (2002) Darwin’s blind spot: evolution beyond natural selection. Houghton Mifflin, Boston
Sapp J (1994) Evolution by association: a history of symbiosis. Oxford University Press, Oxford
Schlicht A (1888) Ueber neue Fälle von Symbiose der Pflanzenwurzeln mit Pilzen. Ber Dtsch Bot Ges 6:269–279
Schlicht A (1889) Beitrag zur Kenntniss der Verbreitung und der Bedeutung der Mykorhizen. Landwirts Jahrb 18:477–505
Schwendener S (1869) Die Flechten als Parasiten der Algen. Verh Schweiz Naturforsch Ges Basel 5:527–550
Slankis V (1948) Einfluss von exudaten von Boletus variegatus auf die dichotomische Verzweigung isolierter Kiefernwurzeln. Physiol Plant 1:390–400
Slankis V (1949) Wirkung von β-Indolylessigsäure auf die dichotomische Verzweigung isolierter Wurzeln von Pinus sylvestris L. Svensk Bot Tidsk 43:603–607
Speidel M (2000) The parasitic host: symbiosis contra neo-Darwinism. Pli 9:119–138
Stubblefield SP, Taylor TN, Trappe JM (1987a) Fossil mycorrhizae: a case for symbiosis. Science 237:59–60
Stubblefield SP, Taylor TN, Trappe JM (1987b) Fossil vesicular-arbuscular mycorrhizae from the Triassic of Antarctica. Am J Bot 74:1904–1911
Trappe JM, Castellano MA (1991) MYCOLIT: a mycorrhiza bibliography, 1758–1991. Mycologue, Waterloo, Ontario
Tulasne L-R, Tulasne C (1841) Observations sur le genre Elaphomyces, et description de quelques espèces nouvelles. Ann Sci Nat Part Bot 16:5–9
Van Loon J (2000) Parasite-politics: on the significance of symbiosis and assemblage in theorizing community-formations. In: Pierson C, Tormey S (eds) Politics at the edge. MacMillan, London pp 241–253
Vittadini C (1842) Monographia Lycoperdineorum. Augustae Taurinorum, Torino
Wittmack L (1900) Albert Bernhard Frank. Gartenflora 1900:542–545
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This paper was prepared with support from the United States Forest Service, Pacific Northwest Research Station (Corvallis, Ore.), and CSIRO Sustainable Ecosystems, Canberra, ACT, Australia.
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Trappe, J.M. A.B. Frank and mycorrhizae: the challenge to evolutionary and ecologic theory. Mycorrhiza 15, 277–281 (2005). https://doi.org/10.1007/s00572-004-0330-5
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