Мир арбускулярных микоризных грибов (AM fungi) уходит очень глубоко под землю. Они живут в симбиозе примерно с 70% видов растений на Земле. С помощью огромных подземных сетей грибы снабжают растения питательными веществами и водой в обмен на их углерод. Затем эти грибы переносят углерод в почву, поддерживая почти всю жизнь на планете. В особенно благоприятных условиях сети AM-грибов могут увеличить площадь поиска питательных веществ у корней растений в 100 раз и при этом обеспечивать более 80% необходимого фосфора.
Но насколько велика эта скрытая работа грибов на самом деле? Новый анализ, опубликованный сегодня Society for the Protection of Underground Networks (SPUN), показывает, что в верхних слоях почвы Земли находится более 621 триллиона миль грибных путей, содержащих около 300 мегатонн углерода. Это почти в миллиард раз больше расстояния от Земли до Солнца и масса, в четыре-шесть раз превышающая массу всех людей. Впервые эти сети визуализированы в новом глобальном картографическом проекте A Hidden Infrastructure.
«Сложно переоценить важность и масштаб этих грибов. Всего в одной чайной ложке почвы может быть до 10 метров (32 фута) микоризной сети», — сказал миколог SPUN Джастин Стюарт, соавтор сопроводительного исследования, опубликованного сегодня в журнале Science.
Скорость переноса углеродно-питательных соединений в этих структурах тоже впечатляет. Более ранние исследования показывают, что она достигает 120 микрометров в секунду. В пересчете на человеческие масштабы это около 248 миль в час, то есть примерно 399 км/ч. Каждый год эти грибы перемещают в почву около 4 миллиардов тонн углекислого газа — примерно 11% от объема антропогенных выбросов.
Какими бы невероятными ни были эти цифры, для миколога и автора Popular Science Мэтта Кассона они вполне объяснимы.
«Меня почти ничто не удивляет, когда речь заходит о грибах. Это одни из самых недооцененных, но при этом самых важных организмов на этой планете», — говорит он. «Тем не менее цифры поражают. 110 квадриллионов километров грибных гиф в верхних 15 сантиметрах почвы Земли — это совершенно невероятно».
Где сосредоточены все эти грибы? Согласно моделированию команды, около 40% AM-инфраструктуры Земли приходится на луга и пастбища, а особенно высокая концентрация прогнозируется во Флоридских Эверглейдс, на Тибетском плато в Азии и в Южном Судане в Африке. При этом авторы проекта подчеркивают, что это создает проблему. Луга и пастбища остаются одними из наименее защищенных экосистем планеты и превращаются в сельхозугодья в четыре раза быстрее, чем леса. После такой трансформации подземные сети нередко сокращаются наполовину. Оценки картографирования также подтверждают предыдущие исследования: 95% hotspots AM-грибов находятся за пределами территорий с надлежащей охраной.
«Микоризные грибы формировали жизнь на Земле сотни миллионов лет, но мы по-прежнему слишком мало понимаем о том, как распределена по планете инфраструктура этих живых транспортных систем», — отметил биолог и соавтор исследования Мерлин Шелдрейк, добавив, что недавние прорывы в моделировании помогут приблизиться к решению этих задач.
Однако, по мнению Кассона, до полного понимания этих экосистем еще далеко.
«Такие исследования, безусловно, двигают дело вперед, но формально описано менее 10% известных грибов», — говорит он. «Без этой информации сложно убедить общественность в том, что грибы критически важны для устойчивости растительных сообществ, а их сохранение отвечает и нашим интересам».
Исследование помогает лучше понять, какую роль подземные грибные сети играют в круговороте углерода и питательных веществ. Для читателя практический вывод в том, что сохранение лугов и других природных территорий влияет не только на растения, но и на устойчивость почвенных экосистем. Такие данные также полезны для оценки последствий перевода земель под сельское хозяйство.
