Звучит как сюжет из «Одних из нас», но ученые обнаружили скрытую грибную сеть, раскинувшуюся прямо у нас под ногами.
Почти каждый участок поверхности Земли пронизан тончайшими живыми нитями — грибами арбускулярной микоризы (АМ).
Теперь исследование показало, насколько в действительности колоссальна эта тайная паутина.
Если вытянуть ее в одну линию, утверждают ученые, земная грибная сеть протянется более чем на 110 квадриллионов километров.
Этого хватит, чтобы 2,7 триллиона раз обогнуть планету или миллиард раз покрыть расстояние от Земли до Солнца.
Исследователи также выяснили, что сеть содержит около 300 мегатонн углерода — примерно в пять раз больше, чем весят все живущие на Земле люди вместе взятые.
Ведущий автор исследования доктор Джастин Стюарт из Общества защиты подземных сетей (SPUN) говорит: «Трудно переоценить важность и масштаб этих грибов. В одной чайной ложке почвы может находиться до 10 метров микоризной сети».
Великий невидимый обмен
За исключением ледяных шапок, грибы АМ можно встретить практически в любом уголке мира.
Они живут среди корней растений и процветают в верхних 40 сантиметрах почвы, но обнаруживаются и в самых глубоких слоях — вплоть до восьми метров под поверхностью.
Эти сети могут быть совершенно невидимы невооруженным глазом, но они — один из важнейших элементов мировой экосистемы.
Нитевидные структуры, называемые гифами, заполняют почву, соединяясь с растениями через их корни и создавая сложные симбиотические отношения.
Ученые подсчитали, что грибы формируют «торговые отношения» с 70 процентами всех видов растений на Земле, обменивая питательные вещества — азот и фосфор — на углерод.
Исследования показали, что до 80 процентов фосфора и до 20 процентов азота растения получают именно благодаря этим отношениям.
Чтобы выяснить, где именно протянулись грибные нити, ученые из SPUN предприняли попытку вычислить биомассу всей охватывающей планету сети.
Они начали со сбора более 1600 образцов почвы из 4000 точек по всему миру, измеряя длину всех гифов в заданном количестве грунта.
Эти данные объединили с глобальной информацией о климате, химическом составе почвы и растительности, а затем использовали для обучения моделей машинного обучения, чтобы предсказать плотность грибов в каждой наземной экосистеме.
Чтобы перевести это в биомассу, команде также потребовалось вычислить радиус трубчатых нитей гифов. Для этого с помощью роботизированной системы визуализации измерили более 300 000 живых гифов в лабораторных грибных культурах.
Результатом стала интерактивная карта, показывающая невероятно плотные грибные сети, процветающие прямо под вашими ногами. Найти ее можно на сайте SPUN.
Транспортная инфраструктура природы
Доктор Стюарт сравнивает это открытие с обнаружением гигантской «транспортной инфраструктуры» под землей.
«Дороги могут не покрывать большую часть поверхности Земли, но они обеспечивают перемещение людей, еды, энергии и материалов, от которых зависит общество. Микоризные грибы делают нечто подобное под землей: они строят сверхэффективные цепочки поставок, перемещая углерод и питательные вещества между растениями и почвами», — поясняет он.
На сельскохозяйственных угодьях плотность микоризы оказалась примерно вдвое ниже, чем в диких экосистемах.
Дикие травянистые экосистемы — такие как водно-болотные угодья Судд в Южном Судане и Тибетское плато — оказались домом для 40 процентов мировой популяции АМ-грибов.
«Дикие травы, по-видимому, поддерживают особенно высокую плотность арбускулярных микоризных сетей. В некоторых наблюдательных исследованиях более 100 метров грибных гифов обнаруживалось в одном грамме почвы», — говорит доктор Стюарт.
Это особенно важное открытие, ведь луга и степи — одни из наименее защищенных экосистем мира: их превращают в фермы в четыре раза быстрее, чем леса.
Если сеть микоризных грибов в почве деградирует или исчезнет, последствия для надземного мира могут оказаться катастрофическими.
Соавтор исследования доктор Тоби Кирс, исполнительный директор SPUN, в беседе с Daily Mail предупредила: «Без этих грибов мы потеряем живую инфраструктуру, удерживающую экосистемы вместе. Деградировавшие почвы теряют способность к восстановлению, потому что грибная рабочая сила, которая их восстанавливает, исчезает. Эти грибные сообщества — фундамент устойчивости экосистем. Потеряйте грибы — и многое из того, что растет над землей, станет куда более хрупким».
Древнее человечества и жизненно необходимое
Арбускулярные микоризные грибы — чрезвычайно древние формы жизни, обитающие в почве. Они состоят в основном из нитевидных структур — гифов, которые распространяются под землей. Эти грибы формируют симбиотические связи примерно с 70 процентами всех известных видов растений, проникая в их корневую систему для обмена питательными веществами. Кроме того, они играют ключевую роль в улавливании углерода из атмосферы, поглощая около четырех миллиардов тонн CO₂ каждый год.
Для сравнения: долгое время грибы относили к растениям или путали с ними, и лишь в 1969 году они официально получили собственное «царство» наравне с животными и растениями. Дрожжи, плесень и всевозможные грибы, растущие во влажных лесных условиях, — всё это представители одного огромного и до сих пор малоизученного мира.
В 2017 году геологи, изучавшие образцы лавы с глубины 800 метров под землей в Южной Африке, обнаружили окаменелые газовые пузырьки, содержащие следы древнейших грибов возрастом 2,4 миллиарда лет. Это на 1,2 миллиарда лет старше предыдущих рекордсменов. Для масштаба: самой Земле около 4,6 миллиарда лет. Те микроскопические существа жили и процветали на дне древнего океана — в мире, лишенном света и кислорода.
Сегодня их далекие потомки продолжают ту же невидимую работу: дышат под корнями наших лесов и полей, связывают растения в единый организм планетарного масштаба и безмолвно удерживают экосистемы от краха. Потерять эту подземную паутину — значит оборвать нити, на которых держится вся наземная жизнь.
Ваш комментарий