Глобальное исследование выявило, что почвенные грибы играют ключевую роль в формировании разнообразия деревьев через сложные подземные симбиотические связи. Эти взаимодействия между микоризными грибами и корнями деревьев существенно влияют на видовое богатство лесных экосистем.
Подземные партнерства и их влияние
Исследование, проведенное под руководством ученых из Университета Пердью и Пекинского университета, показало, что различные типы микоризных грибов — эктомикоризные и арбускулярные — по-разному взаимодействуют с деревьями в зависимости от климатических условий, таких как широта и уровень засушливости. Эти грибы добывают питательные вещества из почвы и передают их деревьям в обмен на углеводы, получаемые в результате фотосинтеза. Однако их влияние на разнообразие деревьев варьируется.
«То, что мы видим на поверхности леса, во многом определяется подземными процессами», — отметил Цзинцзин Лян, доцент кафедры количественной лесной экологии Университета Пердью.
Масштабное исследование и новые выводы
Команда из более чем 150 ученых проанализировала данные с 442 000 лесных участков по всему миру. Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, демонстрируют, как симбиоз грибов и деревьев управляет видовым разнообразием. Исследование примиряет три ранее противоречивые гипотезы, показывая, что их обоснованность зависит от экологического контекста.
«Мы должны смотреть глубже, к корням проблемы, — подчеркнул Лян. — Подземные взаимодействия между грибами и деревьями подобны лечению пациента: поверхностные симптомы не раскроют всей картины».
Роль грибов в разных условиях
Эктомикоризные грибы, доминирующие в холодных и засушливых условиях, часто снижают видовое разнообразие деревьев, подавляя корневые патогены. Это позволяет доминирующим видам деревьев процветать, вытесняя менее конкурентоспособные. Однако в благоприятных условиях, где патогены играют меньшую роль, эктомикориза может ограничивать биоразнообразие. Напротив, сочетание эктомикоризных и арбускулярных грибов в стрессовых условиях способствует сосуществованию большего числа видов деревьев за счет улучшенного доступа к ресурсам.
«Без обширных данных мы бы не смогли выявить эти сложные закономерности», — отметил Питер Райх, эколог из Мичиганского университета и соавтор исследования.
Разнообразие деревьев находится под угрозой из-за изменения климата и антропогенного воздействия. Понимание роли микоризных грибов позволяет лучше защищать лесные экосистемы. Исследование подчеркивает важность сохранения подземных симбиотических связей для поддержания биоразнообразия и экосистемных услуг, таких как поглощение углерода.
«Мы должны учитывать не только то, что на поверхности, но и то, что происходит под землей, чтобы укрепить здоровье лесов», — заключил Лян.
Перспективы исследований
Работа открывает новые направления для изучения подземных взаимодействий. Ученые задаются вопросами: как эти процессы влияют на поглощение углерода лесами? Какие меры можно принять для улучшения здоровья экосистем? Ответы на эти вопросы помогут разработать эффективные стратегии сохранения лесов и их биоразнообразия.
Источник: Purdue University. Автор: Стив Коппес.