Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее

Фосфор – лишь часть истории. Микоризные грибы применяют кислоту и высокое давление, чтобы прорывать ходы в твердых каменистых породах. С их помощью растения в девонский период добывали из почвы такие минералы, как кальций и кремний. Высвобожденные из камня, они вступают в реакцию с углекислым газом, извлекая его из атмосферы. Получающиеся в результате соединения – соли угольной и кремниевой кислоты – попадают в океаны, где морские организмы используют их для создания панцирей и раковин. Когда эти организмы умирают, их раковины и панцири погружаются на глубину и скапливаются на океанском дне, залегая слоями в сотни метров толщиной – тоже огромные хранилища углерода. Сложите все эти факторы, и климатические условия начнут меняться.

Интересно, можно ли высчитать, какое воздействие оказывали микоризные грибы на мировой климат в древности? – задался я вопросом. «И да, и нет, – ответила Филд. – Я попробовала недавно». Для этого она привлекла к работе биогеохимика Бенджамина Миллза из Университета Лидса. Он работает с прогностическими компьютерными моделями, описывающими изменения климата и состава атмосферы. Компьютерные модели строят многие исследователи. Метеорологи и климатологи нуждаются в этих цифровых симуляциях для создания сценариев развития. От моделей также зависят исследователи, воссоздающие перемены в прошлом планеты. Подставляя числа, можно опробовать различные гипотезы изменения климата Земли. Увеличим содержание углекислого газа, и к чему это приведет? А если снизить количество фосфора, которое доступно растениям? Модели не могут точно сказать, что происходило, но они могут указать на факторы, способные вызвать изменения.

До того, как Филд обратилась к Миллзу, он не включал микоризные грибы в свои расчетные модели. Миллз мог изменить количество получаемого растениями фосфора, но, если не принимать в расчет микоризные грибы, невозможно сделать реалистичный расчет фосфора, доступного растениям. Филд могла помочь. Проведя ряд экспериментов в климатических камерах, она выяснила, что результат микоризных отношений варьировался в зависимости от климатических условий. Иногда растения больше выигрывали от этих отношений, иногда – меньше. Эту особенность она назвала симбиотической эффективностью. Если растения объединяются с эффективным микоризным партнером, они получают больше фосфора и лучше растут. Филд удалось примерно рассчитать, насколько эффективным должен был быть микоризный обмен около 450 миллионов лет назад, когда уровень содержания углекислого газа в атмосфере был в несколько раз выше, чем сегодня.

Когда Миллз добавил микоризные грибы в модель, использовав вычисления Филд, он обнаружил, что изменить климат на планете можно было, просто повысив или понизив симбиотическую эффективность. Количество углекислого газа и кислорода в атмосфере, а также температура – все менялось в зависимости от эффективности обмена веществами. В соответствии с данными Филд микоризные грибы могли внести существенный вклад в кардинальное снижение уровня углекислого газа, которое последовало за процветанием растений в девонский период. «Это один из тех моментов, когда вы думаете: “Ух ты! И правда!” – воскликнула Филд. – Наши результаты предполагают, что микоризные отношения сыграли роль в эволюции большей части жизни на Земле».

И они продолжают ее играть. В книге пророка Исаии Ветхого Завета сказано, что «всякая плоть – трава». Это утверждение вполне научно: в телах животных трава становится плотью. Однако зачем на этом останавливаться? Трава становится травой, если ее поддерживают грибы, живущие в ее корнях. Значит ли это, что вся трава – это гриб? Если вся трава – гриб и вся плоть – трава, следует ли из этого, что вся плоть – это гриб? Может быть, и не вся, но часть – точно. Микоризные грибы могут обеспечивать растениям до 80 % азота и до 100 % фосфора. Грибы поставляют им и другие необходимые питательные вещества, такие как цинк и медь. Они также обеспечивают растения водой и помогают им пережить засуху, что делали с незапамятных времен, с первых дней существования жизни. Взамен растения отдают своим микоризным партнерам вплоть до 30 % углерода, который добывают. Что именно происходит между растением и микоризным грибом в конкретный момент, зависит от того, кто участвует в отношениях. Быть растением и быть грибом можно по-разному. И по-разному могут складываться микоризные отношения: это образ жизни, который заново формировался в процессе эволюции более 60 раз в различных грибных родах, с тех пор как водоросли впервые выбрались на сушу. Как и в случае со многими характерными свойствами, возникавшими вопреки обстоятельствам не один раз – будь то способность охотиться на червей-нематод, или образовывать лишайники, или манипулировать поведением живых существ, – трудно отделаться от чувства, что эти грибы натолкнулись на стратегию, ведущую к победе.