Грибы-убийцы деревьев и изменение климата в прошлом
Исследование учёных из Калифорнийского университета в Беркли и их коллег из Нидерландов и Великобритании показывает, что гибель лесов около 250 миллионов лет назад, вероятно, была ускорена агрессивными грибами, убивающими деревья, чья активность возросла из-за глобального изменения климата.
Исследователи не исключают, что современные климатические изменения могут вызвать аналогичный рост активности патогенных почвенных микроорганизмов, способных опустошить леса, уже ослабленные потеплением и загрязнением.
Исследование, опубликованное онлайн 5 августа, войдет в печатный выпуск журнала Geology (Геологического общества Америки) за сентябрь 2011 года.
Контекст великого вымирания
Гибель лесов, состоявших в основном из хвойных (далёких родственников современных сосен и пихт), была частью величайшего в истории Земли массового вымирания (пермского), произошедшего, когда все континенты были объединены в суперконтинент Пангею. Вымирание, вероятно, было спровоцировано колоссальными вулканическими извержениями на территории современной Сибири. Выброшенные в атмосферу газы и пыль изменили глобальный климат, что в итоге привело к исчезновению около 95% морских и 70% наземных организмов.
Роль грибов
Учёные утверждают, что нитевидные микрофоссилии, часто встречающиеся в пермских породах, являются родственниками грибов из группы Rhizoctonia. Современные представители этой группы известны как патогены, атакующие и убивающие растения.
"Современные Rhizoctonia включают одни из самых распространённых растительных патогенов, вызывающих болезни корней, стеблей и листьев у самых разных растений", — говорит соавтор Синди Луи. — "Основываясь на моделях современной гибели лесов, вероятно, что грибковые заболевания стали важным дополнительным фактором дестабилизации лесных экосистем, ускорив массовую гибель деревьев во время пермского кризиса".
Хвойные леса, покрывавшие полузасушливые экваториальные регионы Пангеи, в итоге были заменены плауновидными (родственниками современных низкорослых плаунов) и семенными папоротниками (птеридоспермами). Восстановление хвойных заняло 4–5 миллионов лет.
Современные параллели и механизм
Исследователи предупреждают, что нынешние климатические изменения также могут привести к повышению активности патогенных почвенных микробов, ускоряющих гибель деревьев, уже ослабленных высокими температурами и засухой.
"Патогенные грибы — важный элемент всех лесных экосистем, — отмечает Хенк Виссер. — Когда весь лес ослаблен факторами экологического стресса, натиск разрушительных грибковых заболеваний может привести к массовой гибели тканей и деревьев".
Ключевым открытием стало то, что микрофоссилии Reduviasporonites, ранее считавшиеся остатками водорослей или грибами, питавшимися мёртвой древесиной, на самом деле являются покоящимися структурами (склероциями), идентичными таковым у современных Rhizoctonia. Склероции — это структуры для хранения энергии, помогающие грибам выживать в экстремальных условиях.
Исследователи пришли к выводу, что гибель деревьев и их корней привела к сильной эрозии почвы, которая смыла эти склероции в море, где они и сохранились в отложениях.
Вывод
Хотя хвойные леса, несомненно, страдали и от других стрессов (выбросы CO2 и метана, разрушение озонового слоя), агрессивность почвенных патогенных грибов, усиленная изменением климата, была неотъемлемым фактором массовой гибели лесов в конце пермского периода по всему миру.