Грибные сети, соединяющие до 70% видов растений и переносящие углерод в почву, оказались крупнейшей биологической транспортной системой планеты и важным элементом углеродного цикла
Наука и космос156 минут назад
Под земной поверхностью находится огромная подземная грибная сеть, размеры которой ранее не были точно измерены. Международная команда учёных впервые создала глобальную карту этой системы и продемонстрировала, что общая длина микоризных грибковых структур может достигать порядка 110 квадриллионов километров. Исследование опубликовано в журнале Science.
Речь идёт об арбускулярных микоризных грибах (AM fungi) — группе почвенных грибов, которые образуют симбиоз с корнями растений. Их тонкие нити, называемые гипами, проникают в почву и обеспечивают обмен веществами: грибы передают растениям воду и минералы, а взамен получают углерод, который формируется в процессе фотосинтеза. Этот тип взаимодействия является основополагающим для наземных экосистем: по оценкам, примерно 70% всех видов растений зависят от микоризных связей для нормального роста и выживания.
Несмотря на критическую роль этих грибов в функционировании экосистем, до сих пор не было количественной глобальной оценки их распределения. Ранее проводимые исследования в основном фокусировались на разнообразии микробных сообществ в почве, но не позволяли восстановить плотность и географическую структуру всей сети.
Для создания первой глобальной карты учёные объединили данные 322 исследований и около 16 000 образцов почвы, собранных из различных природных зон суши. На основании этих данных и методов машинного обучения, а также современных подходов к визуализации микроструктур, они оценили общую длину и биомассу подземной сети.
По словам одного из авторов исследования, Корентена Бизо, «развитие высокоточных методов визуализации и алгоритмов машинного обучения позволяет впервые увидеть структуры, которые ранее оставались скрытыми: грибные сети, распределяющие питательные вещества и влияющие на климатические процессы».
По оценкам, общая длина микоризной сети составляет около 110 квадриллионов километров. Кроме того, исследователи выяснили, что её биомасса содержит примерно 300 мегатонн углерода — это эквивалентно массе, примерно в 4–6 раз превышающей массу всего человечества.
Особое значение имеет вклад этих сетей в глобальный углеродный цикл. Согласно расчетам, через грибные структуры ежегодно в почву переносится эквивалент около 4 миллиардов тонн углекислого газа. Это примерно 11% всех антропогенных выбросов CO2, связанных с человеческой деятельностью.
Главный автор работы Джастин Стюарт подчеркивает, что масштабы этой системы трудно переоценить: даже одна чайная ложка почвы может содержать до 10 метров грибных нитей, формирующих локальные фрагменты глобальной сети.
Исследование также фиксирует обеспокоенность: в сельскохозяйственных почвах плотность микоризных сетей примерно вдвое ниже, чем в естественных экосистемах. При этом травянистые ландшафты (grasslands), на которые приходится около 40% всей арбускулярной грибной биомассы, находятся под угрозой: они осваиваются под сельское хозяйство примерно в 4 раза быстрее, чем леса.
Снижение плотности этих подземных сетей может снижать способность почв к удержанию углерода и эффективной переработке питательных веществ, что потенциально влияет на устойчивость климатической системы.
Соавтор работы Мерлин Шелдрейк отмечает, что «микоризные грибы представляют собой своеобразную инфраструктуру жизни, формировавшуюся в течение сотен миллионов лет. Понимание того, как распределена и функционирует эта система, может стать ключом к более эффективному управлению почвенными экосистемами — от сельского хозяйства до климатической политики».
Darth SaharaИсточники:ScienceНаука и космос1машинное обучениеКлимат ЗемлиУглеродный циклЭкосистемыПочвенная биологияХранение углеродаСимбиоз растенийБиомасса56 минут назад
Источник