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

Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Выращивать кальмаров в аквакультуре пытаю...

Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека
Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека

Способность собак чувствовать боль человека мо...

Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса
Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса

Математики Санкт-Петербургского государственно...

Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями
Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями

Благодаря новым приборам для отслеживания...

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ в составе международной коллаборации выяснили, что смертность от болезней сердца в мире снизилась на 35% за после...
ИТ: тренды индустрии и рынка труда
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
В России начинает работу фонд для нуждающихся в сложном высокотехнологичном лечении
Казанский ГАУ запускает подготовку специалистов по экологии и природопользованию