Скрытая под вашими ногами, существует тайная грибная организация, перед которой Интернет выглядит как короткая переписка. Согласно новому исследованию, опубликованному в четверг в Science, глобальная сеть нитей арбускулярных микоризных грибов простирается примерно на 110 квадриллионов километров — этого достаточно, чтобы почти миллиард раз преодолеть расстояние от Земли до Солнца. Да-да: самая важная подземная сеть в мире управляется не техмиллиардером, а грибами.
Эти ультратонкие гифы, каждая тоньше человеческого волоса, образуют уютные симбиотические отношения с корнями около 80 процентов видов растений мира. В обмен на углерод грибы поставляют фосфор и азот, как подземная служба доставки еды. Предыдущие исследования показали, что эти сети ежегодно секвестрируют около 1 миллиарда тонн углерода — углерода, который, если бы не хранился под землей, с радостью нагревал бы атмосферу. Так что, по сути, грибы делают за планету тяжелую работу, пока мы спорим о переработке.
До сих пор эти сети никогда не были нанесены на глобальную карту. Новое исследование, проведенное Обществом защиты подземных сетей (SPUN) — организацией, чье название звучит как тайное общество, но на самом деле просто очень любит грязь — объединило обзоры литературы, образцы почвы со всего мира, машинное обучение и лабораторные испытания для оценки распределения и массы этих систем.
«Это момент, когда мы перешли от знания, что эта система существует, к реальному пониманию, где она находится, насколько она плотна и где она была», — сказал Тоби Кирс, исполнительный директор SPUN и соавтор исследования. Перевод: мы перешли от «там, наверное, есть какой-то грибок» к «вот карта грибной империи».
Десятилетиями исследователи знали, что арбускулярные микоризные грибы образуют отношения примерно с 80% видов растений и встречаются почти везде, где растут растения. Но масштабы этих сетей — и где они наиболее плотны (луга) или теряются (сельскохозяйственные районы) — оставались неясными. «[Исследование] помогает нам осознать, насколько важны эти подземные организмы для всего, что мы видим над землей», — сказал Джеймс Бевер, профессор Канзасского университета, изучающий взаимодействие растений и микробов и не участвовавший в исследовании.
Джастин Стюарт, эволюционный эколог из SPUN и ведущий автор, объяснил, что предыдущие исследования биоразнообразия были похожи на просьбу описать лес за окном: «Они могли сказать: „ну, в нем три вида деревьев“. Это здорово. Это говорит мне о биоразнообразии. Но вы на самом деле не знаете, насколько велик лес, как далеко друг от друга деревья». Теперь мы знаем — и он очень, очень велик.
Гифы действуют как живые трубы, транспортируя питательные вещества и углерод между растениями и грибами. Поскольку они такие длинные и тонкие, они проникают глубже в почву, чем корни, получая доступ к питательным веществам и сохраняя углерод там, где он может оставаться надолго — при условии, что условия подходящие. «Вы получаете беспроигрышный вариант», — сказал Стюарт. «Растения растут лучше, и углерод поглощается».
Чтобы количественно оценить эти сети, команда проанализировала существующие исследования, содержащие 16 000 образцов керна из экосистем по всему миру, измеряя длину грибных нитей на объем почвы. Каждый образец был геолоцирован, и команда использовала машинное обучение для создания прогностических глобальных карт. Работая с AMOLF, исследовательским институтом в Амстердаме, они разработали робота с камерой, который записывал рост грибных сетей в лаборатории для оценки их ширины. Итоговый расчет? Масса сети примерно в пять раз превышает вес всех людей на Земле. Так что если вы чувствовали себя незначительным раньше, теперь знайте: существует грибная сеть, которая весит больше, чем все мы.
Исследование охватывает только живые грибные сети — мертвые, которые также хранят углерод, остаются загадкой. Но оно также показало, где эти сети наиболее уязвимы. Плотность грибов на сельскохозяйственных землях примерно вдвое меньше, чем в диких экосистемах. Дикие луга содержат около 40 процентов