Ми можемо бачити неосяжність тропічних лісів, дивлячись на фотографії верхівок дерев, зроблені дронами. Але для підтримки всього цього життя існує підземна павутина, яку ми не бачимо і про яку багато хто не знає. Так, я говорю про мікоризні гриби. Навіть для науковців ці аспекти життя залишаються здебільшого невідомими.
У 2019 році дослідники вперше нанесли на карту глобальний розподіл за трьома основними групами цих мікробів. Автори "створити просторово чітку глобальну карту симбіотичного статусу лісів, використовуючи базу даних з понад 1,1 мільйона ділянок лісової інвентаризації, які в сукупності містять понад 28 000 видів дерев".
Ці два типи відрізняються тим, що гіфи ектомікоризних грибів не проникають в окремі клітини всередині кореня, в той час як гіфи ендомікоризних грибів проникають через клітинну стінку і проникають в клітинну мембрану.
Ендомікоризи домінують у сезонних теплих тропічних лісах. Симбіоз між рослинами і мікроорганізмами також дуже важливий для рослин у сезонно холодному і сухому кліматі. Це переважаюча форма симбіозу у високих широтах і на великій висоті над рівнем моря.
Велетень Armillaria solidipes (медовий гриб) вважається найбільшим організмом на Землі, поширюючись на більш ніж 2 000 акрів підземного ґрунту в східному Орегоні; за оцінками, йому щонайменше 2 400 років.
Не думайте про це неправильно. Гриби не є пасивними аксесуарами для рослин. Вони потужні та динамічні.
Вони можуть отримувати поживні речовини, необхідні рослинам, з ґрунту. Особливо це стосується фосфору, але також і азоту. Більше того, існують докази того, що мікроби допомагають рослинам отримати доступ до води з ґрунту. Зважаючи на їхню величезну важливість для підтримання життя, нам потрібно знати про них більше, ніж ми знаємо зараз. Однак мікроби, звичайно, мікроскопічні і живуть під ґрунтом, в той час як навколо нас є мільйони барвистих і яскравих рослин і тварин, які можна побачити.
Крім того, це непростий об'єкт для дослідження: деякі види не вирощуються в лабораторії. Крім того, мережа легко розривається, коли ми намагаємося отримати екстракт з ґрунту. Деякі з них не мають "клітин", їхні ядра з ДНК діляться між клітинами, створюючи мережі, які можуть мати кілометрову довжину. Ви можете погодитися зі мною, що існує багато виправдань нашому браку знань про мікоризні гриби.
Але близько 80% сучасних наземних рослин формують партнерські стосунки з грибами; інші рослини співпрацюють з бактеріями.
І, знаєте, ніхто не казав, що бути науковцем буде легко.
A нова стаття опублікована в червні проливає нове світло на це питання. Метью Вайтсайд та його колеги дають можливість візуалізувати невидиме. Вони розробили метод квантово-крапкового відстеження поживних речовин, який дозволив нам відстежити торгівлю флуоресцентно міченим фосфором у, мабуть, найпоширенішому у світі торговельному партнерстві: мутуалізм між арбускулярними мікоризними грибами та наземними рослинами. Позначивши фосфор високофлуоресцентними наночастинками різних кольорів, ми змогли простежити рух ресурсів від точок їхнього походження, через гриб і до кореня рослини-господаря.
Гриб мобілізує та збирає фосфор з ґрунту і обмінює цей товар на вуглець зі своїми рослинами-хазяїнами в рамках ринкового обміну. Автори хотіли побачити, як гриби реагують на різні рівні нерівності ресурсів. Це дослідження має докази того, що гриби є не лише пасивними торговцями поживними речовинами, але й процесорами інформації.
Журнал "Кванта" опублікував повну і цікаву стаття про це. Автор - Габріель Попкін. Дозвольте дати вам спойлер статті: "Що дійсно відрізняє світ грибів, так це його різноманітність і складність. Ложка ґрунту містить більше мікробних особин, ніж людей на Землі. "Це найбільш щільне за кількістю видів середовище існування", - каже Едіт Хаммер, ґрунтовий еколог з Лундського університету у Швеції. Одна рослина може обмінюватися молекулами з десятками грибів, кожен з яких, у свою чергу, може обмінюватися молекулами з такою ж кількістю рослин. Там внизу відбувається нерозбірлива вечірка".
У дивовижному відео нижче ви можете подивитися, як матеріали проходять крізь живі гіфи грибів. Напрямок потоку змінюється, оскільки гриб перенаправляє потік поживних речовин, здавалося б, стратегічно, у відповідь на умови навколишнього середовища. Відео люб'язно надано Тобі Кірсом каналу журналу Quanta:
Розуміючи важливість теми, ми створили кілька ілюстрацій грибів. Тож якщо ви хочете пояснити її своїм учням, колегам чи друзям, ви можете скористатися ними!
Тож давайте покращувати комунікацію в науці разом! Ви готові спробувати?
Підпишіться на нашу розсилку
Ексклюзивний високоякісний контент про ефективну візуальну
комунікація в науці.