Симбиоз или капитализм? Новый взгляд на лесные грибы
Новое исследование предполагает, что симбиотические отношения между деревьями и микоризными грибами, растущими на их корнях, могут быть не столь взаимовыгодными, как считалось ранее.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале New Phytologist, так называемые симбиотические отношения между деревьями и грибами на их корнях могут функционировать скорее как капиталистические рыночные отношения между покупателями и продавцами.
Недавние эксперименты в лесах Швеции поставили под сомнение давнюю биологическую теорию о том, что микоризные грибы работают с деревьями в симбиозе, выгодном для обеих сторон, обеспечивая их необходимыми питательными веществами. Эти грибы, включая многие съедобные виды, особенно распространены в бедных питательными веществами бореальных лесах. Но новое исследование показывает, что они могут быть скорее причиной, а не решением проблемы дефицита питательных веществ.
В ходе экспериментов исследователи обнаружили, что вместо того, чтобы смягчать дефицит азота в почве, корневые грибы поддерживают его, передавая деревьям меньше азота, когда питательных веществ мало, по сравнению с ситуацией, когда их в почве много.
Новое исследование под руководством Оскара Франклина из IIASA с участием Шведского университета сельскохозяйственных наук использовало теоретическую модель для объяснения экспериментальных данных. Модель, симулирующая взаимодействие между отдельными грибами и растениями, предполагает, что поскольку каждый организм конкурирует с другими в торговле питательными веществами (углеродом и азотом), вся система может функционировать скорее как капиталистическая рыночная экономика, чем как кооперативный симбиоз. Конкуренция среди деревьев заставляет их экспортировать чрезмерное количество углерода грибам, которые захватывают много почвенных питательных веществ.
"Новая теория описывает более деловые отношения между множеством покупателей и продавцов, связанных в сеть. Наличие множества симбиотических партнеров по торговле создает конкуренцию как среди грибов, так и среди растений, где каждый индивид торгует углеродом на питательные вещества или наоборот, чтобы максимизировать прибыль, не в отличие от капиталистической рыночной экономики", — говорит Франклин.
"Хотя ведение бизнеса с грибами выгодно с точки зрения каждого отдельного дерева, это заманивает весь лес в ловушку дефицита питательных веществ", — добавляет он.
Понимание циклов питательных веществ в бореальных лесах чрезвычайно важно для моделирования изменения климата, поскольку это влияет на количество углекислого газа, которое эти регионы могут поглощать. Франклин отмечает: "Эта ситуация усугубляется ростом концентрации CO2. По мере того как деревьям становится доступно больше углерода, ограничение по азоту, создаваемое микоризой, становится еще более важным, возможно, устраняя или даже обращая вспять ожидаемый эффект удобрения CO2 в бореальном лесу".