Как изменение климата влияет на симбиоз растений и грибов

/ НаукаНовости / Наука

Микоризные грибы, показанные здесь с искусственной окраской, находятся в симбиотических отношениях с большинством растений. Автор: Oyarte-Galvez (AMOLF)/ Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Подобно тому, как человеческое тело содержит множество симбиотических микробных спутников, большинство видов растений также живут бок о бок с микробными друзьями. Среди этих спутников — микоризные грибы, которые помогают растениям получать воду и питательные вещества — особенно азот — из почвы. Взамен растения предоставляют микоризным грибам в среднем от 3% до 13% углерода, который они извлекают из атмосферы в процессе фотосинтеза, а иногда и до 50%.

Эта углеродная «дотация» для поддержки микоризных грибов может обходиться растениям в значительные углеродные затраты. Но лишь немногие исследовательские группы изучали, как такие факторы окружающей среды, как температура почвы и уровень азота, влияют на количество углерода, поступающего от растений к микоризным грибам, и как этот поток, вероятно, изменится с изменением климата.

Чтобы восполнить этот пробел, Шао и команда разработали модель под названием Myco-CORPSE (Микоризный углерод, организмы, ризосфера и защита в почвенной среде), которая иллюстрирует, как окружающая среда влияет на взаимодействие между растениями и микоризными грибами.

Статья опубликована в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.

Когда исследователи загрузили в Myco-CORPSE данные с более чем 1800 лесных участков на востоке США, они получили как ожидаемые результаты, так и сделали новые открытия. Модель подтвердила предыдущие работы, показав, что увеличение содержания азота в почве, например, из-за стока удобрений, снижает зависимость растений от микоризных грибов и, следовательно, уменьшает количество углерода, которое растения выделяют своим микробным партнерам.

Но в отличие от предыдущих исследований, эти ученые обнаружили, что повышение температуры почвы оказывает такой же эффект, уменьшая количество азота и углерода, обмениваемых грибами и растениями. Это происходит потому, что тепло ускоряет разложение органического материала, который высвобождает азот. С другой стороны, повышение уровня углекислого газа в атмосфере, вероятно, увеличит зависимость растений от микоризных грибов, ускоряя темпы роста растений и, следовательно, увеличивая их потребность в питательных веществах.

Модель Myco-CORPSE также воспроизвела наблюдаемые закономерности, показав, что два основных вида микоризных грибов (арбускулярные и эктомикоризные) ведут себя по-разному: арбускулярные деревья, как правило, отдают меньше углерода своим ассоциированным грибам по сравнению с тем, сколько отдают эктомикоризные деревья. Модель также показала, что в лесах со смесью обоих видов обычно накапливается меньше углерода от растений, чем в лесах с меньшим микоризным разнообразием.

Поскольку управляющие лесными хозяйствами сталкиваются с многочисленными стрессами, с которыми леса сталкиваются сегодня, содействие разнообразию микоризных видов в лесах может оптимизировать рост растений, минимизируя при этом углерод, отвлекаемый на микоризные грибы, написали исследователи.

Больше информации: Siya Shao et al, Modeling Mycorrhizal Carbon Costs in Temperate Forests: The Impacts of Functional Diversity and Global Change Factors, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (2025). DOI: 10.1029/2025jg009198

Подписаться на обновления Новости / Наука
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы отключить рекламу

ℹ️ Помощь от ИИ

В статье есть ошибки или у вас есть вопрос? Попробуйте спросить нашего ИИ-помощника в комментариях и он постарается помочь!

⚠️ Важно:

• AI Rutab читает ваши комментарии и готов вам помочь.
• Просто задайте вопрос 👍
• ИИ может давать неточные ответы!
• ИИ не скажет «Я не знаю», но вместо этого может дать ошибочный ответ.
• Всегда проверяйте информацию и не полагайтесь на него как на единственный источник.
• К ИИ-помощнику можно обратиться по имени Rutab или Рутаб.

Топ дня 🌶️


0 комментариев

Оставить комментарий


Все комментарии - Наука