Микоризные грибы, формирующие симбиотические связи с более чем 80% растений, создают обширные подземные сети, которые играют ключевую роль в стабилизации климата и поддержании экосистем. Эти «грибные паутины» обеспечивают транспорт питательных веществ и воды, а также позволяют растениям обмениваться ресурсами и сигналами об экологических угрозах. Ежегодно растения передают грибам около 13 миллиардов тонн углекислого газа — треть мировых выбросов ископаемого топлива, значительная часть которого удерживается в почве, способствуя борьбе с изменением климата.
Новый взгляд на подземное биоразнообразие
Исследование, опубликованное в журнале Nature, представляет результаты четырехлетней работы Общества по защите подземных сетей (SPUN). Ученые создали карты, показывающие регионы с наибольшим разнообразием микоризных грибов. Лишь менее 10% этих очагов биоразнообразия находятся под защитой, что делает их уязвимыми перед разрушением из-за интенсивного сельского хозяйства и других антропогенных факторов.
«Микоризные грибы — неоценимая часть экосистем. Они поддерживают круговорот питательных веществ, накапливают углерод и укрепляют почвы. Их разрушение замедляет восстановление лесов и угрожает биоразнообразию», — отметил Тоби Кирс, исполнительный директор SPUN и соавтор исследования.
Инновационные карты и их значение
SPUN разработал инструмент Underground Atlas, который позволяет изучать разнообразие грибов с разрешением 1 км. Карты созданы с использованием алгоритмов машинного обучения, проанализировавших 2,8 миллиарда последовательностей ДНК грибов из 25 000 образцов почвы в 130 странах. Наибольшее разнообразие арбускулярной микоризы обнаружено в предгорьях Симиен в Эфиопии и саванне Серрадо в Бразилии, где на 100 м² встречается более 45 видов. Редкие виды микоризы сосредоточены в тропических лесах Западной Африки и умеренных лесах Тасмании.
«Эти карты — не просто научный инструмент, а руководство для сохранения природы. От здоровья подземных экосистем зависит продовольственная безопасность и устойчивость к климатическим изменениям», — подчеркнул Майкл Ван Нуланд, ведущий автор исследования.
Различия в типах микоризы
Исследование выявило, что арбускулярные грибы наиболее разнообразны в тропиках, следуя общим закономерностям биоразнообразия растений и животных. Эктомикоризные грибы, напротив, процветают в северных широтах, а также в Южной Америке и Австралии. Однако защита этих экосистем остается недостаточной: в Азии под охраной находится лишь 2,2% очагов арбускулярной микоризы и 11,3% эктомикоризных, тогда как в Европе этот показатель достигает 19,6%.
Угрозы и решения
Изменение климата и человеческая деятельность угрожают грибным экосистемам. Например, прибрежная эрозия в Гане, где отмечается высокое разнообразие грибов, может уничтожить эти сообщества в ближайшие десятилетия. Традиционные подходы к восстановлению экосистем часто игнорируют подземные сети, что снижает их эффективность.
«Карты высокого разрешения дают ориентиры для восстановления разнообразия микоризных сообществ», — отметил Алекс Вегманн из The Nature Conservancy.
Микоризные грибы должны стать частью стратегий по борьбе с изменением климата, утратой биоразнообразия и снижением продовольственной продуктивности. Их экосистемные услуги, включая накопление углерода и поддержку здоровья растений, приносят прямую пользу человечеству.
«Мы слишком долго игнорировали подземные сети. Underground Atlas помогает преодолеть эту слепоту и предлагает решения для глобальных вызовов», — заключил Мерлин Шелдрейк, соавтор исследования.
SPUN продолжает расширять сбор данных и разрабатывать инструменты для поддержки политиков и землеустроителей, чтобы защитить эти жизненно важные экосистемы.