Исследование показывает, как древние растения и почвенные грибы "озеленили" Землю

Новое открытие учёных из Университета Шеффилда пролило свет на то, как первые растения Земли начали колонизировать сушу более 470 миллионов лет назад, вступив в партнёрство с почвенными грибами.

Исследование, опубликованное 2 ноября 2010 года в Nature Communications, предоставило ключевые недостающие доказательства того, что древняя группа растений работала совместно с почвенными грибами, чтобы "озеленить" Землю в раннюю палеозойскую эру, почти полмиллиарда лет назад.

Учёные давно подозревали, что почвенные грибы формировали взаимовыгодные отношения с ранними наземными растениями, играя важную роль в помощи их первоначальной колонизации наземных сред. Однако до сих пор не хватало доказательств, демонстрирующих, могли ли и как самые ранние древние наземные растения раннего палеозоя сотрудничать с грибами для взаимной выгоды.

Команда изучала таллоидное печёночное растение — представителя самой древней из существующих групп наземных растений, которая до сих пор сохраняет многие черты своих предков. Они использовали контролируемые климатические камеры для моделирования богатой CO₂ атмосферы, похожей на атмосферу палеозойской эры. Эта среда значительно усиливала преимущества грибов для роста растения и способствовала раннему формированию ассоциации между растением и его грибным партнёром.

Команда обнаружила, что когда таллоидное печёночное растение колонизировалось грибами, это значительно усиливало поглощение углерода в процессе фотосинтеза, рост и бесполое размножение — факторы, благоприятно влияющие на приспособленность растения. Растения растут и размножаются лучше, когда колонизированы симбиотическими грибами, потому что грибы предоставляют необходимые почвенные питательные вещества. Взамен грибы также получают пользу, получая углерод от растений. Исследование показало, что каждое растение поддерживало грибы, площадь которых была в 1-2 раза больше площади теннисного корта.

Профессор Дэвид Берлинг: "Наши результаты подтверждают идею о том, что 'озеленение' Земли было обусловлено симбиозом между растениями и грибами. Это показывает, что растения не смогли бы закрепиться на суше, не объединившись с грибами".

Мартин Бидардондо из Королевских ботанических садов Кью: "Грибы присутствуют в каждом типе местообитаний по всему миру и необходимы для роста многих растений. Захватывающе, что мы теперь начинаем открывать грибы, ассоциированные с 'низшими' растениями, и что многие ещё остаются неисследованными".