Как 30-летняя эволюционная загадка была решена: яркие грибы и леса, "преследуемые вымиранием видов"

Большинству грибов для распространения спор нужны только ветер или вода. Но некоторым, включая трюфели, требуется помощь животных.

Обычно трюфели и трюфелевидные грибы (не относящиеся к роду трюфелей, но схожие с ними) имеют тусклую окраску и растут под землей. Они используют запах, чтобы привлечь млекопитающих, которые поедают их и разносят споры с экскрементами. Это древнее взаимоотношение трюфель–млекопитающее объясняет, почему трюфельные свиньи и собаки (и многие люди) любят эти грибы.

Но в Новой Зеландии (Аотеароа) не было наземных млекопитающих для распространения трюфелей. Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, разрешает 30-летнюю загадку о том, могли ли эту роль взять на себя птицы, питающиеся фруктами.

Необычно яркие трюфелевидные грибы Новой Зеландии

В 1990-х миколог Росс Бивер заметил нечто странное в трюфелевидных грибах Новой Зеландии. Многие имели ярко окрашенные плодовые тела, появляющиеся над лесной подстилкой, по сути имитируя упавшие фрукты. Из-за отсутствия млекопитающих (за исключением летучих мышей) Бивер выдвинул гипотезу, что эти признаки эволюционировали для привлечения птиц как распространителей спор, поскольку птицы больше полагаются на зрение, чем на обоняние.

Использование цвета для привлечения внимания

Исследование задалось вопросами: действительно ли в Новой Зеландии больше ярко окрашенных трюфелевидных грибов, и есть ли связь между их распространением и птицами, питающимися фруктами.

Были собраны данные о цвете и месте произрастания (над или под землей) 479 видов трюфелевидных грибов со всего мира и более 24 000 их локаций из базы данных Global Biodiversity Information Facility. Анализ этих данных вместе с экологическими факторами (осадки, температура) и биологическими аспектами (покрытие лесами, наличие птиц, питающихся фруктами) подтвердил:

• Новая Зеландия имеет значительно большую долю ярких трюфелевидных грибов по сравнению с другими регионами, особенно красных и синих видов.
• Во всем мире в регионах с большим количеством птиц, питающихся фруктами, также больше ярких трюфелевидных грибов.

Птицы, трюфелевидные грибы и деревья

Роль птиц в распространении таких грибов долгое время считалась ограниченной. Однако в 2021 году исследование образцов фекалий двух видов птиц из Патагонии обнаружило ДНК и споры широкого спектра грибов, включая трюфелевидные. Исследователи также наблюдали, как птицы раскапывают трюфели на лесной подстилке.

Важным открытием стало то, что многие из обнаруженных трюфелевидных грибов являются частью подземной сети взаимодействий грибов с корнями растений — микоризы. В Новой Зеландии самые яркие трюфелевидные грибы также образуют микоризу с местными доминирующими лесными деревьями (буки, подокарпы). Эти грибы помогают деревьям получать воду и минеральные питательные вещества из почвы. Таким образом, птицы, поедающие такие грибы, могут быть важны для целых лесных экосистем.

Наследие вымирания

Результаты исследования подтверждают идею, что яркие трюфелевидные грибы адаптированы для распространения птицами, и они более распространены в Новой Зеландии.

Парадоксально, но случаи поедания местными птицами трюфелевидных грибов можно пересчитать по пальцам. Ответ может крыться в наследии вымирания Новой Зеландии.

Около трети всех видов птиц на материке и прибрежных островах вымерли с момента прибытия первых людей в XIII веке. Среди них — многие крупные птицы, питавшиеся фруктами, включая девять видов моа и какапо.

В 2018 году исследование ДНК из древних экскрементов моа и какапо обнаружило доказательства того, что эти птицы когда-то ели микоризные трюфелевидные грибы. Потеря таких птиц означает конец миллионов лет коэволюции с грибами.

Эти адаптированные под птиц грибы могут оставаться "призраками" прошлых мутуализмов. Последствия для лесов, "преследуемых" потерей видов, остаются неизвестными. Сможет ли интродуцированная фауна стать суррогатным распространителем для местных грибов? Продолжение исследований и усилия по сохранению помогут лучше понять и поддержать баланс лесных экосистем.