Действительно ли деревья общаются через «грибной интернет»? Вот что говорят факты

Деревья в лесу могут выглядеть уединёнными, но под землёй они связаны сложной сетью нитевидных грибных гиф, некоторые из которых видны нам лишь как грибы на поверхности. Считается, что через эти почвенные связи деревья делятся питательными веществами, водой и даже информацией, например, предупреждениями об атаках вредителей. Эта концепция получила сравнение с интернетом и название «грибной интернет» (wood-wide web).

Идея о том, что деревья делятся ресурсами и потенциально общаются через грибы-посредников, казалась фантастической и стала сенсацией после её открытия в середине 1990-х. Спустя почти три десятилетия исследователи проанализировали доказательства и обнаружили, что, хотя почвенные грибы важны, некоторые популярные утверждения о «грибном интернете» не имеют достаточных подтверждений.

Почти все растения образуют симбиоз с грибами, живущими в их корнях, — микоризу. Некоторые из этих грибов образуют плодовые тела (грибы) на поверхности почвы, но это лишь видимая часть. Большинство микоризных грибов живут полностью под землёй в виде почти невидимых нитевидных гиф, которые прорастают из корней растений в почву.

Растения, предоставляя грибам жить в своих корнях, получают от них необходимые питательные вещества из почвы. Грибы, в свою очередь, получают от растений продукты фотосинтеза (сахара и жиры). Эти грибные нити образуют в почве обширные сети — общие микоризные сети (common mycorrhizal networks), которые могут соединять растения между собой.

Разрыв в «грибном интернете»

В 1997 году учёные продемонстрировали, что углерод — основной источник энергии для всей жизни — может передаваться между деревьями через микоризную сеть. Это открытие породило предположения, что микоризные грибы помогают деревьям общаться и делиться ресурсами. Казалось, что сотрудничество, а не конкуренция, играет в природе более значимую роль — идея, бросившая вызов господствовавшей эволюционной догме. Авторы нового исследования выражают сомнения.

Несмотря на широко распространённое мнение, что растения делятся питательными веществами через микоризные сети, доказательства остаются неубедительными. В лабораторных и полевых экспериментах количество углерода и других ресурсов, передаваемых между растениями, обычно невелико и в основном остаётся в микоризных корнях. Это означает, что хотя грибы и получают углерод от одного растения, большая его часть, вероятно, остаётся у гриба, а не передаётся другому растению. Это ставит под вопрос реальную важность таких передач для деревьев в лесу.

Кроме того, кто управляет передачей сахаров, жиров и питательных веществ — растения или грибы? Редко учитывается, что делают грибы и почему они это делают. Вполне вероятно, что передача веществ между растениями обусловлена скорее «аппетитом» грибов, чем их альтруизмом. Эти соображения подчёркивают необходимость дальнейших исследований для понимания роли микоризных сетей в передаче ресурсов и информации между растениями.

На восприятие научных данных и общественности также влияет то, как сообщаются результаты экспериментов. Положительная цитатная предвзятость (positive citation bias), когда положительные результаты цитируются в научной литературе чаще, чем нейтральные или отрицательные, привела к тому, что исследования, показывающие передачу ресурсов через грибные сети, цитировались охотнее, чем те, которые этого не показывали. Это способствовало закреплению заблуждений как среди учёных, так и среди публики.

Авторы новой работы показали, как преувеличенные заявления о результатах экспериментов со временем могут подвергаться ещё большему искажению. Это приводит к тому, что научные исследования цитируются как доказательства явлений, которые не утверждали сами авторы оригинальных работ. Например, многие статьи объясняют наблюдаемые эффекты потенциальным существованием общих микоризных сетей, но затем цитируются как твёрдое доказательство их существования и функции. Использование антропоморфного языка («общаются», «делятся», «торгуют») может помогать упрощать и объяснять открытия, но также искажает сложность явления и мешает его полному пониманию.

Почему концепция всё ещё полезна

Несмотря на эти оговорки, существуют некоторые доказательства коммуникации и обмена ресурсами между растениями через микоризные грибы.

Было показано, что грибы могут служить проводниками защитных сигналов, по крайней мере, между некоторыми видами растений. В экспериментах, где грибные связи между растениями либо обрывали, либо оставляли нетронутыми, это помогало растениям фасоли готовиться к будущим атакам тли. Однако природа этих сигналов и механизм их передачи остаются неизвестными.

Другие эксперименты показали перемещение углерода и воды между сеянцами сосны густоцветковой и сосны обыкновенной в контролируемых лабораторных условиях, хотя они могут не отражать природную ситуацию. Полевой эксперимент показал перемещение красителя между сеянцами сосны жёлтой через микоризные грибы. Однако до сих пор нет окончательных доказательств, что в этом была задействована именно общая микоризная сеть. Существуют столь же правдоподобные альтернативные объяснения, включая других почвенных микробов, диффузию красителя через почвенную воду и прямой контакт между корнями растений.

Учитывая имеющиеся доказательства, ясно, что функция общих микоризных сетей между деревьями в лесах была переоценена. Однако концепция «грибного интернета» всё ещё может помочь учёным подчеркнуть и донести значимость микоризных грибов в естественных и управляемых экосистемах.

Мир у нас под ногами легко упустить из виду, и в результате почвенная экология часто оставалась без внимания в научных исследованиях, государственной политике и управлении ресурсами, несмотря на её важность для здоровья и устойчивости экосистем. Концепция «грибного интернета» может привлечь внимание широкой аудитории к роли почвенных грибов, и, при должных ограничениях этой идеи, учёные могут подчеркнуть, насколько важно лучше понимать почвенную экологию. Это может увеличить инвестиции в исследования и политику, направленные на сохранение и защиту организмов, которые лежат в основе почти всех наземных экосистем Земли.