Подземные грибницы имеют протяженность более 100 квадриллионов километров, исследование
Международная группа ученых впервые составила глобальную карту арбускулярных микоризных грибов – подземных грибниц, играющих ключевую роль в поддержании жизни растений и регулировании климата. Результаты исследования показали, что общая протяженность этих грибниц (мицелий) в почвах Земли достигает примерно 110 квадриллионов километров. Это почти в 750 миллионов раз больше расстояния между Землей и Солнцем.
Арбускулярные микоризные грибы образуют разветвленные сети тонких нитевидных структур – гиф, которые существуют уже около 475 миллионов лет. Они вступают в симбиоз более чем с 70% видов растений, снабжая их водой и питательными веществами, а взамен получают углерод, произведенный в процессе фотосинтеза. Кроме того, эти грибницы способствуют накоплению углерода в почве и тем самым помогают смягчать последствия изменения климата. Несмотря на огромное значение микоризных грибов для экосистем, до сих пор ученые располагали лишь ограниченными сведениями об их глобальном распространении. Чтобы восполнить этот пробел, в 2021 году была создана международная организация Society for the Protection of Underground Networks (SPUN), объединившая исследователей со всего мира.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, специалисты использовали методы машинного обучения и данные более чем 16 тысяч образцов почвы из разных регионов планеты. Это позволило впервые создать подробную мировую карту подземных грибных сетей. Одновременно ученые выявили серьезную угрозу для этой природной инфраструктуры. Анализ показал, что на сельскохозяйственных землях плотность грибниц в среднем на 47,3% ниже, чем в естественных экосистемах. По словам исследователей, значительный ущерб грибным сообществам наносят интенсивные методы земледелия. В частности, вспашка разрушает структуру почвы и физически повреждает грибные сети. Дополнительное негативное воздействие оказывают минеральные удобрения и фунгициды, которые могут нарушать естественное взаимодействие между растениями и грибами.
Утрата этих подземных экосистем может иметь далеко идущие последствия. При снижении плотности грибниц почва хуже удерживает углерод и питательные вещества, а также менее эффективно предотвращает попадание в водоемы азота, фосфора и других химических соединений. Авторы исследования отмечают, что полученные данные помогут определить регионы, где грибные системы находятся в хорошем состоянии, а также территории, требующие особой защиты. Результаты работы планируется представить правительствам разных стран на международной конференции по борьбе с опустыниванием, которая пройдет в Монголии.
Картирование также показало, что наиболее густые сети грибниц сосредоточены в луговых экосистемах. Особенно высокие показатели были зафиксированы в болотистых районах Эверглейдс во Флориде, на затопляемых лугах Судда в Южном Судане, а также в степях и прериях разных частей света. При этом многие из этих территорий недостаточно защищены и продолжают деградировать. Исследователи считают, что сельское хозяйство будущего должно активнее использовать потенциал почвенных грибов. Поддержание здоровых грибных сообществ позволит растениям получать больше питательных веществ естественным путем, сократить зависимость от удобрений и одновременно увеличить объем углерода, накапливаемого в почве.