Деревья в опасности: грибы-паразиты могут уничтожить целые леса

Детей учат не трогать лесные грибы, поскольку они могут быть ядовитыми. А вот деревья, напротив, зависят от грибов в плане своего благополучия.

Обратите внимание на эктомикоризные грибы — организмы, заселяющие корни многих видов деревьев в местах соприкосновения бореальной экосистемы (зона, охватывающая самые северные леса Земли) и экосистемы умеренного пояса (зона между тропическим и бореальным регионами). На этой территории представлены как бореальные деревья, включая вечнозеленые игольчатые, так и деревья умеренного пояса, в том числе клен и дуб.

Как и в здоровых человеческих отношениях, деревья и грибы хорошо взаимодействуют, потому что помогают друг другу. Когда эктомикоризные грибы прикрепляются к корням деревьев, они получают от своих хозяев углерод в виде сахаров и, в свою очередь, снабжают деревья важными питательными веществами, такими как азот и фосфор. Это важные симбиотические отношения, которые определяют функционирование и устойчивость экосистем.

Однако в условиях изменения климата и глобального потепления, вызывающего повышение температуры и усиление засухи, мало что известно о том, как отреагируют на это важные грибы. Кроме того, остается открытым вопрос о том, как потепление климата повлияет на подземные нити, известные как эктомикоризные сети, образованные грибами, которые соединяют деревья и способствуют переносу воды, азота и других минеральных веществ.

Для изучения этого вопроса группа исследователей из Сиракузского университета и Университета Миннесоты провела эксперимент по изменению климата, в ходе которого бореальные и умеренные виды деревьев подвергались воздействию потепления и засухи, чтобы лучше понять, как грибы и их хозяева реагируют на изменения окружающей среды.

Результаты исследования, проведенного под руководством Кристофера В. Фернандеса, доцента биологии Колледжа искусств и наук Сиракузского университета, были недавно опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Результаты исследования показали, что совместное воздействие потепления и водного стресса, вероятно, приведет к серьезным нарушениям эктомикоризных сетей и может нанести ущерб устойчивости и функционированию лесов.

Группа исследователей проводила свою работу в рамках долгосрочного эксперимента по изменению климата под названием B4WARMED (Boreal Forest Warming at an Ecotone in Danger) в штате Миннесота. В рамках эксперимента на участках были высажены бореальные и умеренные виды деревьев, которые подвергались воздействию потепления и засухи. Это позволяет исследователям изучить, как эктомикоризные грибы и сети, которые они образуют со своими деревьями-хозяевами, реагируют на стрессовые факторы окружающей среды.

Фернандес, чьи исследования направлены на понимание процессов, связанных с экологией растений, микроорганизмов и экосистем, говорит, что их исследование показало, что состав видов эктомикоризных грибов резко меняется в зависимости от изменения климата. В частности, наблюдается переход от видов, обычно встречающихся в зрелых лесах и обладающих высокой биомассой мицелия (нитевидного тела гриба, которое осваивает почву и, вероятно, играет важную роль в формировании сети), к видам с низкой биомассой, которые обычно встречаются в сильно нарушенных экосистемах.

Существует поддерживаемая гипотеза, что эти виды с низкой биомассой, вероятно, не дают хозяину больших преимуществ в плане питания по сравнению с видами с высокой биомассой, — говорит Фернандес.

Мы обнаружили, что сети, образованные этими грибами, которые «соединяют» деревья, переходят от относительно сложных и хорошо связанных сетей к более простым с меньшим количеством связей.

Мицелий грибов представляет собой сеть нитевидных тканевых филаментов, которые помогают растениям и деревьям обмениваться питательными веществами. (Credit: Christopher Fernandez)

По словам авторов, эти сдвиги были существенно связаны с производительностью деревьев-хозяев и их способностью превращать углекислый газ в кислород и сахара в процессе фотосинтеза.

Изменение климата снижает количество углерода, фиксируемого деревьями, и, вероятно, оказывает каскадное воздействие на то, сколько углерода они могут предоставить своим эктомикоризным грибам, — продолжает Фернандес.

Это, вероятно, вызывает смещение в сторону видов с низкой биомассой, что приводит к разрушению сетей между деревьями.

Исследовательская группа считает, что это первое исследование, изучающее реакцию эктомикоризных сетей на изменение климата, и его результаты должны породить новые исследования, направленные на изучение других экосистем. Следующим шагом, по их мнению, будет установление связи между изменениями в эктомикоризных сетях и процессами на уровне экосистемы, такими как поступление питательных веществ.

21.09.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

В Science Advances опубликовали новые сведения о гибели динозавров
В Science Advances опубликовали новые сведения о гибели динозавров

Что уничтожило динозавров? Метеорит, упавший н...

BMC EE: Черепа змей показывают, как разные виды приспосабливаются к добыче
BMC EE: Черепа змей показывают, как разные виды приспосабливаются к добыче

Изучая форму черепа дипсадиновых змей, исследо...

JRSI: Ученый усомнился в способности пчел согреваться в улье зимой
JRSI: Ученый усомнился в способности пчел согреваться в улье зимой

Исследователь из Лидса стремится помочь п...

JCPB: Циркадные ритмы у медведей активны даже во время сна
JCPB: Циркадные ритмы у медведей активны даже во время сна

Согласно результатам генетического исследовани...

СПбГУ: Ученые обнаружили новый вид морских червей-паразитов
СПбГУ: Ученые обнаружили новый вид морских червей-паразитов

Зоологи из Санкт-Петербургского государст...

PNAS Nexus: Снег нужен снежным козам для защиты от укусов
PNAS Nexus: Снег нужен снежным козам для защиты от укусов

Таяние снега летом может сильно ударить по&nbs...

New Phytologist: Растения изобрели защиту от мутаций
New Phytologist: Растения изобрели защиту от мутаций

Без растительных митохондрий и хлоропласт...

Канистерапия одинаково утешает представителей обоих полов
Канистерапия одинаково утешает представителей обоих полов

Хотя существует ряд исследований, демонст...

Scientific Reports: Палеонтологи нашли останки древнейшего хищного плиозавра
Scientific Reports: Палеонтологи нашли останки древнейшего хищного плиозавра

Окаменелости древней морской рептилии возрасто...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

NeuroImage: Найдено объяснение разного уровня эритроцитов в крови новорожденных
NeuroImage: Найдено объяснение разного уровня эритроцитов в крови новорожденных
PLOS ONE: Разработана система для предотвращения потери природных ресурсов
PLOS ONE: Разработана система для предотвращения потери природных ресурсов
PLOS ONE: Сойки и вороны по-разному реагируют на появление конкурентов
PLOS ONE: Сойки и вороны по-разному реагируют на появление конкурентов
Хирургия полезна для некоторых детей с легким нарушением дыхания во сне
Хирургия полезна для некоторых детей с легким нарушением дыхания во сне
Мозг новорожденных только кажется недоразвитым по сравнению с другими приматами
Мозг новорожденных только кажется недоразвитым по сравнению с другими приматами
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
Исследователи составили карту воздействия кетамина на мозг
Исследователи составили карту воздействия кетамина на мозг
Исследование показало, как важный белок сбалансировал клеточные мембраны
Исследование показало, как важный белок сбалансировал клеточные мембраны
AJT: Старые органы ускоряют старение получателей трансплантатов
AJT: Старые органы ускоряют старение получателей трансплантатов
Ученые предложили собирать воду из воздуха с помощью солнечной энергии
Ученые предложили собирать воду из воздуха с помощью солнечной энергии
В Science Advances опубликовали новые сведения о гибели динозавров
В Science Advances опубликовали новые сведения о гибели динозавров
JI: В-клетки вырабатывают антитела, которые подавляют аутоиммунный патогенез
JI: В-клетки вырабатывают антитела, которые подавляют аутоиммунный патогенез
Nature Comm: Робот, созданный по образу улитки, соберет микропластик в океане
Nature Comm: Робот, созданный по образу улитки, соберет микропластик в океане
Соленые иммунные клетки в мозге связаны с деменцией, вызванной гипертонией
Соленые иммунные клетки в мозге связаны с деменцией, вызванной гипертонией
Nature Communications: Создан датчик для имитации чувствительности кожи
Nature Communications: Создан датчик для имитации чувствительности кожи

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса