03/04/2025
0Marian Galicia/Shutterstock
Если вы гуляете на свежем воздухе, то, скорее всего, под вашими ногами происходит нечто удивительное. Огромные грибковые сети молча работают, чтобы поддерживать жизнь экосистем.
Эти грибы не похожи на то, что вы себе представляете. Это не грибы и не ярко окрашенные наросты на стволах деревьев. Арбускулярные микоризные грибы (АМ) похожи на катушки ниток, намотанные на корни растений.
Их отличает то, что почти полмиллиарда лет назад они заключили сделку с другим царством жизни – растениями.
АМ-грибы создают нити гиф тоньше паучьего шелка и оплетают ими корни растений. Затем они начинают торговать, предлагая растениям воду и фосфор, который является жизненно важным питательным веществом в почве. Взамен растения предлагают богатые углеродом сахара и жиры, образующиеся в результате фотосинтеза. Грибы не могут фотосинтезировать, а растения могут.
Эти симбиотические отношения помогают растениям пережить периоды засухи и жить в бедных питательными веществами почвах. Более 80 % всех семейств растений зависят от этих грибов, а грибы АМ не могут жить без растений.
Без этих грибов многие австралийские растения и почва, в которой они растут, оказались бы в серьезной беде. Наш континент древний, сухой и бедный питательными веществами. Но пока мы следим за судьбой растений и животных в ответ на воздействие человека и изменение климата, мы не следили за грибами, которые поддерживают все это. Мы даже не знаем, сколько видов их существует, не говоря уже о том, теряем ли мы их.
Чтобы восполнить этот пробел, я разработал первую специализированную базу данных, в которой регистрируются виды и их распространение.
Арбускулярные микоризные грибы (АМ) образуют сети тонких нитей, создавая живые трубопроводы, соединяющие растения и почву. Эти грибки жизненно важны для большинства наземных экосистем. Автор предоставлен
Подземная экономика корней и нитей
АМ-грибы заслуживают того, чтобы о них узнали больше. Эти незаменимые спутники большинства растений мира поддерживают разнообразие растений, подавляют инвазивные виды, накапливают углерод, обеспечивают круговорот питательных веществ и предотвращают эрозию почвы.
Вот пять замечательных фактов о грибах АМ:
1.Они старше корней.
Невероятно, но симбиоз гриба и растения возник до того, как у растений появились корни, примерно 360-420 миллионов лет назад.
АМ-грибы существуют уже 475 миллионов лет, сотрудничая с очень ранними наземными растениями, такими как предки современных печеночников, у которых нет корней. Этот древний союз фактически помог растениям колонизировать сушу.
Микоризные грибы (белые нити) проникают непосредственно в корни растений (более толстые коричневые). Ёсихиро Кобаэ, автор предоставлен (повторное использование запрещено)
2. Они могут способствовать развитию местных растений и отторгать инвазивов
АМ-грибы не просто переносят питательные вещества, углерод и воду. Они формируют целые растительные сообщества. Некоторые растения получают больше пользы, чем другие, что влияет на конкуренцию и сосуществование видов. Давая некоторым видам конкурентное преимущество, грибы АМ позволяют выжить растениям, которые в противном случае могли бы погибнуть.
Когда разнообразие грибов АМ снижается, это может привести к потере местных растений и открыть двери для инвазивных видов растений.
Но при правильном управлении – например, сокращении использования пестицидов или восстановлении адаптированных к местным условиям грибов – грибы АМ могут способствовать питанию растений и восстановлению экосистем. Они могут помочь местной растительности восстановиться и не дать инвазивным видам закрепиться.
3.Они управляют невидимой подпольной экономикой.
Торговля между грибами и растениями организована гораздо лучше, чем вы думаете.
В некоторых случаях растения вознаграждают грибы, дающие им больше фосфора, большим количеством углерода, а грибы отдают предпочтение растениям, дающим им больше углерода – это похоже на рынок. Некоторые растения придумали, как обмануть грибы, забирая ресурсы и не давая ничего взамен.
На этом видео с большим увеличением видно, как вода и питательные вещества текут внутри гиф AM-гриба Rhizophagus irregularis. Источник: Oyarte Galvez et al. (2025) Nature4.
4. Они усиливают защиту растений от вредителей и болезней
Грибки не просто помогают растениям расти, они помогают им бороться. Когда грибки AM заселяют корни растения, они усиливают его защиту от таких угроз, как болезни и насекомые, поедающие растения, путем усиления и ускорения химических реакций. Мое исследование показало, что размер этого усиления грибковой защиты растений может зависеть от того, какие именно АМ-грибы присутствуют.
И если одно растение подвергается нападению, оно подает химические сигналы, которые могут распространяться по грибковой сети и сообщать другим растениям, что нужно готовиться к защите.
5. Они поглощают огромное количество углерода
Растения берут углерод из атмосферы и хранят его в своих листьях, корнях и древесине. Но грибы AM тоже накапливают углерод, полученный от растений.
Поскольку микоризные грибы встречаются везде, где есть растения, их подземные сети обширны, а значит, велико и их воздействие на углерод. Согласно последним исследованиям, их ежегодный объем составляет более трети глобальных выбросов углерода от ископаемого топлива.
Жизненно важные, но неизвестные
Если бы грибы AM исчезли, многие виды растений, вероятно, последовали бы их примеру. Другие стали бы более уязвимыми перед засухой, болезнями и вредителями. Почва стала бы легче разрушаться, а потоки питательных веществ и углерода резко изменились бы.
Есть ли у них проблемы? Мы не знаем. Грибы AM не видят и не думают. Ни одно федеральное агентство или агентство штата, похоже, не отслеживает их. В нашем текущем Национальном плане действий по защите почв грибы вообще не упоминаются, несмотря на их важность для здоровья почвы.
Кроме Антарктиды, Австралия – наименее изученный континент в отношении почвенных АМ-грибов: в глобальных базах данных имеется всего 32 участка. В Европе, для сравнения, имеются данные с более чем 1200 участков.
АМ-грибы помогают растениям лучше расти. Слева – трава в симбиозе с АМ-грибами с видимыми белыми гифами. Справа – трава без грибков. Soil Ecology Wiki, CC BY
Именно в этом, я надеюсь, поможет база данных AusAMF. Я сотрудничаю с землевладельцами и исследовательскими сетями, чтобы собрать образцы почвы. На данный момент в базе данных есть данные из 610 мест, и еще около 400 находятся в процессе создания.
Но это еще только начало. Грибные сообщества AM могут отличаться между соседними полями или местами обитания в зависимости от методов землепользования и типов растительности. Практически все существующие записи представляют собой единичный снимок во времени – нам не хватает долгосрочного мониторинга, необходимого для отслеживания сезонных или ежегодных изменений.
На этой карте показаны места, где в базе данных AusAMF зарегистрированы данные по разнообразию арбускулярных микоризных грибов. Представлено автором
Было бы ошибкой оставаться в неведении относительно АМ-грибов. Чем больше мы узнаем, тем больше убеждаемся в их важности не только для поддержания биоразнообразия, но и для того, чтобы помочь нашим культурам и экосистемам справиться с меняющимся миром. Если их численность сокращается, мы должны знать об этом и принять меры по их защите.
