Биологи раскрыли тайны грибов: невидимые двигатели климата
Новое генетическое исследование выявило ранее неизвестное биоразнообразие и распространение тысяч видов грибов в Северной Америке. Это также может указать на недооцененного ранее участника изменения климата.
В хвойных лесах под землёй скрыта невидимая «машина»: огромные популяции грибов, которые разлагают органику и высвобождают углерод в атмосферу. Несмотря на их ключевую роль, их идентификация стала возможной только сейчас.
Команда учёных под руководством Стэнфордского университета создала генетическую карту более 10 000 видов грибов по всей Северной Америке. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Роль грибов в экосистеме
- Сапротрофы обитают в верхнем слое почвы, разлагая мёртвую органику и высвобождая азот и другие элементы для растений.
- Микоризные грибы живут в симбиозе с корнями растений, поставляя им азот и фосфор в обмен на сахара от фотосинтеза.
Почва хранит в 3–4 раза больше углерода, чем атмосфера. Деятельность микроорганизмов высвобождает часть этого углерода в объёме, в 10 раз превышающем антропогенные выбросы. «Это огромный поток углерода в атмосферу, и грибы — его двигатели», — говорит Дженнифер Талбот, ведущий автор исследования.
Методология: ДНК в почве
Исследователи собрали более 600 образцов почвы с глубины 10 см в 26 хвойных лесах. Используя современные геномные инструменты, они секвенировали уникальные участки ДНК, выступающие в роли «штрих-кодов» для идентификации видов.
Ключевые открытия
- Уникальный «отпечаток» регионов. Грибные сообщества на Восточном и Западном побережье или на Среднем Западе практически не пересекаются. Несмотря на это, функции грибов в одинаковых почвенных слоях по всему континенту сходны: «Те же самые задачи выполняются, просто разными видами».
- Неожиданная роль микоризных грибов. Активность ферментов оксидоредуктаз, разлагающих особенно старые формы углерода, в исследовании коррелировала с обилием микоризных грибов. Это говорит о том, что они могут играть бóльшую роль в деградации древней органики, чем считалось ранее.
Климатический вывод
Если микоризные грибы действительно ответственны за разложение такого углерода, это меняет наше понимание углеродного цикла и его выбросов в атмосферу. Полученные данные необходимы для создания более точных моделей изменения климата.