Точно под краката ни се намира невидима вселена от гъби,

...
Точно под краката ни се намира невидима вселена от гъби,
Коментари Харесай

Огромни гъбични мрежи под земята играят решаваща роля за нашия живот

Точно под краката ни се намира невидима галактика от гъби, която прави живота на Земята вероятен.

Огромни гъбични мрежи подземен играят решаваща роля в подпомагането на горите да всмукват въглерод и да лимитират изменението на климата, настояват учените. Същевременно гъбите са едни от минимум изучените и документирани организми, които обаче имат значително значение за човешкия, растителния и животинския свят. Наблюдения от скорошни изследвания демонстрират, че когато подземните гъбични мрежи деградират, надземните екосистеми също се утежняват и биоразнообразието понижава. В ход е план за картографиране на тези микоризни мрежи и общества на Земята, защото сега информацията за тях е нищожна и е най-вече от лабораторни проучвания.

В последните години се създават и тестват препарати на гъбична основа, които могат да се употребяват като форма на добавка в селското стопанство, с цел да се понижат въглеродните излъчвания, да се подобрят значими почвени характерности и да се подсигуряват високи добиви. Други новаторски артикули от мицел също се създават като екологична опция на съществуващи такива. 

Гъбите са на всички места, само че е елементарно да останат незабелязани. Те имат способността да създават почва, да храносмилат замърсявания, да хранят растения, да оцеляват в Космоса, да създават халюцинации, да бъдат лекарство или храна, да манипулират животинското държание и доста други. Те са ключът към разбирането на света в който живеем, само че в доста огромна степен живеят скрити от човешкото око и повече от 90% от видовото им многообразие остава недокументирано. Те не са растения и по своята същина се приближават повече до животните, тъй като не могат да фотосинтезират, а това е една от главните характерности на растенията. Гъбите имат свое лично таксономично царство, както животните и растенията. Микроскопичните спори на маята са гъби, както и огромните разпростряли се на километри мрежи на Armillaria, които са едни от най-големите известни организми на планетата. Най-големият открит образец в щата Орегон, Съединени американски щати, тежи стотици тонове, простира се на над 10 км2 и е на възраст сред 2000 и 8000 години.

Гъбите имат разнородни екологични функции

Растенията съумяват да излязат за първи път от водата (океани и морета) преди към 500 милиона години поради взаимовръзката си с гъби, които са им служили като коренова система за повече от 10 милиона години, преди растенията да могат да изградят своя лична. Днес, над 90% от растенията зависят от такива взаимовръзки.

Голяма част от известните гъби като манатарки, масловки, патешки крайник, младоженка и трюфели порастват в горите, заобиколени от разнообразни типове растения и дървета. Между гъбите и растенията се реализира по този начин наречената микориза, която е тип мутуалистична симбиоза. От гръцката дума mykes – гъби и rhiza – корен. Всяка от тези гъби образува мрежа от хифи (нишковидни клетки) под повърхността на земята, някои от които обгръщат най-малките растителни коренчета (ектомикориза). При други гъби хифите проникват в клетките на коренчетата на растенията (ендомикориза). 

Микоризните мрежи са формирани от бели нишковидни нишки, за които доста учени считат, че имат разнородни екологични функции, те могат да: 

- обменят съществени хранителни субстанции с дърветата през корените;

- оказват помощ при усвояването и задържането на вода; 

- защищават растенията от патогени и да задържат почвата, като работят като гигантска подземна мрежа. 

- Подобната на мрежа система е толкоз многопластова и взаимосвързана, че от време на време е известна с наименованието " Wood Wide Web " (подобно на www – World Wide Web/интернет). 

Гъбите, тези " майстори “ на преработването създават хранителни субстанции, които поддържат целия растителен свят, хранейки се от корените на растенията със захари и мазнини, а в подмяна ги доставят с фосфор и азот.

В ден сегашен, нови екосистеми на сушата, както и почва се образуват с помощта на гъбите.

Когато се образуват нови вулканични острови или топенето на ледовете отстъпва място на голата канара, лишеите (съюз сред гъби и водорасли или бактерии) са първите организми, които ги колонизират. Те основават и почвата, в която след това растенията пускат корени. В една екосистема почвата бързо щеше бъде измита от дъждовете, в случай че не беше гъстата мрежа от гъбна материя, която да я задържи на място.

Най-горният почвен пласт съдържа три пъти повече въглерод от цялата атмосфера, което прави почвите главен уловител на въглерод, дружно с горите и океаните.

Гъбите имат основна роля за изменението на климата в предишното и през днешния ден

Понастоящем горите гълтам почти 1/3 от всички антропогенни излъчвания на въглероден диоксид (CO2). Това се случва, когато дърветата " се хранят “ с CO2 по време на процеса на фотосинтеза. Когато това се случи, въглеродът в CO2 се трансформира в растителна биомаса и в последна сметка се съхранява устойчиво в стволовете на дърветата и горските почви.

Какво общо имат микоризните гъби с поглъщането на въглероден диоксид от дърветата?

Въпреки че дърветата в гората всмукват молекулите CO2, те не вършат това сами. Горите се характеризират с микробиом, състоящ се от всички типове микроорганизми, които порастват в синхрон с дърветата. Докато всяка гора може да всмуква CO2 и на собствен ред да компенсира изменението на климата, някои гори са доста по-добри в това от други.

Учените са открили, че идентифицирането на гори, които са най-хубави в абсорбирането на CO2 изисква схващане на това кои микоризни гъби участват в микробиома на тази гора. Дърветата основават партньорства с доста разнообразни коренови гъби, само че ектомикоризните гъби оказват помощ на дърветата да всмукват CO2 още по-бързо. Освен това, ектомикоризните гъби могат да забавят разлагането, натурален развой, който връща въглерода от горските почви назад в атмосферата. По този метод ектомикоризните гъби усъвършенстват способността на горите и почвите да задържат въглерода устойчиво, отвън атмосферата.

За страдание, замърсяването с азот способства за това горите да губят тези скъпи гъбични общества. Изгарянето на изкопаеми горива освен отделя CO2, само че също по този начин и азотен оксид, който замърсява горите. Азотните торове, употребявани във фермите, също способстват за това, когато се разпространят в прилежащите екосистеми. Оказва се, че дърветата в партньорство с ектомикоризни гъби са извънредно чувствителни към замърсяване с азот. Чрез наслагване на карти на замърсяване с азот върху разпределението на горите в Съединените щати, проучвателен екип открива, че горите, изложени на високи равнища на замърсяване с азот, имат доста по-малко дървета, които съдържат ектомикоризни гъби.

Как гъбите са трансформирали палеоклимата?

През Девонския интервал, преди към 300 – 400 милиона години количеството на CO2 в атмосферата се е намалило с към 90%, причинявайки интервал на световно захлаждане. Една от хипотезите за това е симбиотичната връзка сред висшите растения и гъбите.

Един от факторите, които лимитират растежа на растенията е неналичието на фосфор, а една значима дарба на гъбите е да усвояват фосфор от почвата и да го транспортират към партньорските си растения. Когато тези растения се наторяват с фосфор, те порастват интензивно и извличат от ден на ден CO2 от атмосферата. Когато умират, повече въглерод бива заровен устойчиво в почвата и по-малко е разполагаем в атмосферата.

Другата част от картинката е способността на гъбите да отделят киселина и мощно налягане, с цел да се вкопават в солидните скали и минерали. С тяхна помощ, растенията от Девонския интервал са имали достъп до калций и силиций. Когато са " освободени “ от скалата, тези минерали взаимодействат с въглеродния диоксид, като понижават концентрацията му в атмосферата. В резултат на това се образуват силикати и карбонати, които попадайки в океаните се употребяват от морските организми за изработката на черупките им. Когато загинат, тези организми падат на морското дъно, където се натрупват под формата на въглерод в устойчиво положение. Когато всички тези фактори бъдат сумирани, климатът на планетата ни стартира да се трансформира. Компютърните модели и симулации на палеоклимата също удостоверяват, че този сюжет е много евентуален и че микоризните връзки са играли значима роля за еволюцията на живота на земята.

Какво е смисъла на гъбите за индивида?

Способността на гъбите да просперират в редица хабитати се дължи на разнообразния им метаболизъм. Те употребяват коктейли от ензими и киселини, които могат да разграждат някои от най-стабилните вещества на планетата, като да вземем за пример лигнин – най-здравия съставен елемент на дървесината, скали, нефт, полиуретанни пластмаси, и експлозива ТНТ. Един от типовете, открит в минни боклуци и депа, е един от най-издръжливите на радиация организми и може да бъде употребен за разчистване на депа за радиоактивни боклуци. Така да вземем за пример след детонацията в Чернобил, регионът на някогашната атомна централа е дом на голям брой гъби, които толерират радиацията и даже могат да я употребяват като източник на сила, сходно на растенията, които употребяват светлината.

На молекулярно равнище гъбите и хората са задоволително сходни, с цел да се възползват от едни и същи биохимични нововъведения. 

Пеницилинът – вещество, което гъбите създават и може да ги отбрани от бактериална зараза, се оказва удобно и за хората. В днешно време, ние разчитаме на гъбите за производството на голям брой медикаменти като антибиотици, статини за събаряне на кръвното (статините работят непосредствено върху черния дроб и блокират употребяваните от него вещества за производството на холестерол), циклоспорин (имуносупресиращ сътрудник, който прави допустима трансплантациите на органи) и други.

Трюфелите – едни от най-скъпоструващите храни на света са подземното плодно тяло на няколко типа микоризни гъби, които би трябвало да се разпространят посредством спори (подобно на семената на растенията). Под земята обаче те не могат да бъдат разпръснати от въздушни течения и няма по какъв начин да бъдат открити или видени от животни, а това е първопричината да развият мощна привлекателна миризма, която ще им помогне да бъдат видяни и изядени. 

Гъбите " намират “ нова почва на всички места. Гъбичният мицел се появява на пазара като вегански сурогат на естествената кожа. Компаниите го употребяват и като свързващ сътрудник за задържане на дървесни частици за обшивка, както и за издръжлива, огнеупорна и лека опаковка.

чака по-масово нахлуване и потребление на артикули на основата на гъби в селското стопанство. Фермерите в Австралия към този момент третират семената с подобен артикул, преди да засадят културите. Растението извлича въглероден диоксид от въздуха и създава елементарни захари посредством фотосинтеза, а гъбичките ги трансформират в комплицирани и по-дълготрайни въглеродни съединения. Някои от тях се свързват с минералите в почвата и остават там в продължение на стотици или, в някои случаи, хиляди години.

Австралийска биотехнологична компания Loam Bio, основана в Нов Южен Уелс и с проучвателен съдействия в Австралия и Северна Америка, е създала покритие за семена, което усъвършенства естествената дарба на растението да съхранява въглерод в почвата. Заедно с това се следят и обилни съпътстващи изгоди за околната среда, като усъвършенствано почвено здраве, богати на хранителни субстанции култури и по-високи добиви.

Ако тази технология се приложи към всички соеви култури в Америка да вземем за пример, тя ще компенсира еквивалентните излъчвания на цялата авиационна промишленост на Съединени американски щати на годишна база.

Невъзможността на растенията да образуват потребни връзки с гъби се ускорява с времето поради неустойчиви аграрни практики. Повсеместната приложимост на фунгициди и други химикали способстват за появяването на супер вредители – инсекти, които заплашват растителното и човешко здраве.

Защо е значимо да се разпознават зоните на високо биоразнообразие подземен?

Законодателите постоянно одобряват, че актуалните цели за запазване на биоразнообразието към този момент са покрили най-важните местообитания на Земята. Това може да се дължи на общоприетото неправилно разбиране, че горещите точки на биоразнообразието над и подземен обгръщат едни и същи места. Това обаче е опровергано.

Скорошна оценка, оповестена от Nature, открива, че повече от 70% от известните горещи точки на почвено биоразнообразие на Земята са незащитени от актуалните проекти за запазване. Те включват тундра, бореални гори и засушени територии, които покриват почти 45% от земната повърхнина.

Учените откриват, че когато подземните гъбични мрежи деградират, надземните екосистеми също се утежняват и биоразнообразието понижава. 

Ето за какво организации с нестопанска цел като SPUN, GlobalFungi и Фондация Fungi стартират световни старания за взимане на проби за основаване на карти на микоризни мрежи и общества на Земята. Една от дилемите е да се разпознават най-подходящите гъби, от почти трилион разнообразни микробни типове, които могат да съхраняват огромни количества въглерод подземен. Изследователите са събрали над 10 000 проби от целия свят и употребяват логаритми (machine learning), с цел да открият области с високо биоразнообразие, които биха могли да защитят най-добре естествените екосистеми и да запазят продължително въглерода, както и да разпознават рискови зони.

В днешно време, с цел да се оправим с изменението на климата не е задоволително да понижим излъчванията на въглероден диоксид отсега нататък, а би трябвало да понижим и този, който към този момент е създаден и е налице. 

Картографиране на микоризни гъбични мрежи в Европа

Изследователи от SPUN, дружно с локалната научна общественост от университета в Торино, Италия вършат експедиция в Апенините и вземат проби от микоризните гъбични общности там. Тези планински вериги са дом на някои от най-дивите, непокътнати планински екосистеми в Европа, приютяващи огромен брой ендемични растителни и скотски типове с високи цели за запазване. На по-ниска надморска височина планинската екосистема е значим източник на манатарки (Boletales) – стопански високо ценена ектомикоризна гъба, която образува симбиотични връзки с букове, дъбове, кестени, борови дървета и други Ново проучване допуска, че към 67% от типовете Boletales от Централна Италия сега са застрашени съгласно критериите за оценка на Международния съюз за отбрана на природата (IUCN). Разпокъсването на местообитанията — в това число изсичане на гори, разширение на градовете и смяна на селскостопанските практики — е главната причина за смяната и спада в популацията им.

През лятото на 2022 година Италия също по този начин претърпява най-тежката си суша от 70 години насам. Някои райони обмислят оповестяване на изключително състояние, защото равнищата на водата са рисково ниски заради високите температури през зимния сезон и дребното разполагаем лед, от който зависи речното зареждане. Ефектът на засушаване върху подземните екосистеми към момента не е добре свестен, само че без вода оцеляването на доста микоризни гъби е подложено на риск. Речните корита на реките в Северна Италия са почнали да пресъхват за доста дълги интервали.

Тъй като високите температури и рисковото време са по-често срещани, е значимо да се дефинира кои гъби могат да понасят суша. Екипът на SPUN взема проби от почви под дъбове, букове, борове и кестени – ландшафти, някои от които са били наранени и от скорошни горски пожари. Тези данни ще им оказват помощ да схванат по какъв начин подземните екосистеми реагират на изменението на климата.

В Антарктика гъбата Cryomyces antarcticus съхранява огромни количества меланин в клетъчната си стена. Меланинът – пигмент, който прави човешката кожа повече или по-малко тъмна и защищава от ултравиолетова радиация, може да защищити гъбите от засушаване и при пожари.

У нас също съществуват общности от фенове на гъбите, които събират, разпознават и дават информация за типовете и техните местообитания. 

В интернет страницата Manatarka могат да се намерят голям брой фотоси на българските гъби, предоставени непринудено от фенове гъбари, както и ключ за определянето им и спомагателни линкове към още запаси по тематиката. В България се срещат над 1700 типа базидиални и аскомицетни гъби, като техният брой непрекъснато пораства с откриването на нови за страната типове.

Микоризните мрежи са толкоз надълбоко свързани с дърветата, растенията, микробите и други организми, че проучването им в изолираност, в лабораторна и стерилна среда значи, че нашето схващане е лимитирано. Учените ще би трябвало да потвърдят или отхвърлят своите досегашни открития в естествени полеви условия. 

По-нататъшни проучвания благодарение на доброволци и гражданската просвета биха могли да ни дадат повече информация и прогнози по какъв начин гъбичните общности могат да се приспособяват към изменението на климата в райони, податливи на суша и пожари. 

Ако успеем да впрегнем неизползвания капацитет на гъбите и да го използван в международен мащаб, върху земеделската земя, която се равнява на 1,8 милиарда хектара, можем да допринесем за най-значителното понижаване на въглерода в човешката история.

Автор на текста е Радина Калдамукова. Статията е оповестена и в Климатека. Калдамукова е магистър по геоекология от университета в град Тюбинген, Германия. Участник в програмата за специалисти в региона на климатичните промени “Pioneers into practice ", проведена от най-голямото публично-частно партньорство в Европа в областта на климата – Climate-KIC. Има ползи в региона на агроекологията и нововъведенията в земеделието, аквапониката, устойчивото потребление на естествените запаси, почвознанието, палеоклиматологията и запазването на видовото многообразие. Ентусиаст-градинар и последовател на биоземеделието.
Източник: varna24.bg

СПОДЕЛИ СТАТИЯТА


Промоции

КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР