Микоризные грибы помогают регулировать климат и экосистемы Земли, формируя подземные сети, которые обеспечивают растения необходимыми питательными веществами, а также втягивают углерод глубоко в почву. Учёные и специалисты по охране природы пытаются найти способы защиты этих подземных грибов, но они постоянно обнаруживают «тёмные таксоны» — виды, известные только по последовательностям ДНК, которые не могут быть связаны с названными или описанными видами.
По оценкам, из примерно 2–3 миллионов видов грибов на планете описано только 155 000. Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показывает, что до 83% эктомикоризных видов являются так называемыми «тёмными таксонами».
Горячие точки неизвестных микоризных видов
Исследование помогает определить подземные горячие точки неизвестных микоризных видов, встречающихся в тропических лесах юго-восточной Азии и Центральной и Южной Америки, в тропических лесах и кустарниковых ландшафтах центральной Африки, в горных хвойных лесах Саян над Монголией и в других местах. Это открытие имеет серьёзные последствия для сохранения природы.
Названия в естественных науках
Названия важны в естественных науках. Традиционно, как только вид описан, ему присваивается биномиальное название — имя, состоящее из двух латинских слов, описывающих вид и род. Эти названия используются для классификации грибов, растений и животных и являются важными идентификаторами для сохранения и исследований.
Поиск микоризных грибов в дикой природе
Большинство микоризных грибов в дикой природе обнаруживают с помощью ДНК окружающей среды (eDNA) — генетического материала, который организмы выделяют в окружающую среду. Учёные извлекают грибковую eDNA из образцов почвы и корней, секвенируют эту ДНК, а затем прогоняют эти последовательности через конвейер биоинформатики, который сопоставляет последовательность с описанным видом. Для «тёмных таксонов» совпадений нет — только строки из А, G, C и T.
Ведущий автор исследования Лаура ван Гален, микробиологический эколог, работающая с Обществом защиты подземных сетей (SPUN) и Университетом ETH в Швейцарии, говорит: «Мы ещё далеки от того, чтобы связать все последовательности ДНК грибов с названными видами».
Роль эктомикоризных грибов
Эктомикоризные грибы — одна из крупнейших групп микоризных грибов, которые образуют симбиотические партнёрства примерно с 25% растительности планеты. Эктомикоризные грибы способствуют поглощению более 9 миллиардов тонн CO₂ ежегодно (более 25% годовых выбросов ископаемого топлива) и помогают лесам Земли функционировать, регулируя круговорот питательных веществ, повышая стрессоустойчивость и даже разлагая загрязняющие вещества.
Исследователи обнаружили, что «тёмные таксоны» эктомикоризных грибов распределены по Земле неравномерно. «Существуют горячие точки с высоким содержанием «тёмных таксонов» по всему миру, но особенно они сконцентрированы в тропических регионах Юго-Восточной Азии и некоторых частях Южной Америки и Африки», — говорит ван Гален.
Лаура ван Гален также отмечает: «Большинство исследований эктомикоризных грибов проводилось на севере, но регионы со средними широтами и южного полушария демонстрируют признаки обитания множества неизвестных видов. Это означает, что существует несоответствие в ресурсах и финансировании. Нам необходимо устранить этот разрыв и помочь исследователям из тропических регионов и регионов южного полушария сосредоточиться на идентификации этих сверхважных грибов».
Предложения исследователей
У исследователей есть предложения о том, как начать выводить эти грибы из тени. «Один из способов уменьшить проблему «тёмных таксонов» — собирать, изучать и секвенировать грибы и другие грибы», — говорит соавтор Камилла Труонг, эколог микоризы в SPUN и научный сотрудник Королевских ботанических садов Виктории в Австралии.
«И наоборот, есть грибы, которые десятилетиями хранились в коллекциях ботанических садов. Их необходимо срочно секвенировать, чтобы мы могли, надеюсь, начать сопоставлять их с некоторыми из этих «тёмных таксонов».
Многие из неопознанных видов грибов связаны с растениями, которые сами находятся под угрозой исчезновения. «Мы рискуем, — говорит ван Гален. — Если мы потеряем эти растения-хозяева, мы можем также потерять действительно важные грибковые сообщества, о которых мы пока ничего не знаем».
Технология доступна — не хватает внимания. «Нам действительно нужно уделять гораздо больше внимания грибам в почве, чтобы мы могли понять виды и защитить их, сохранить до того, как мы их потеряем», — говорит ван Гален.
Команда надеется, что природоохранные организации будут использовать эту информацию для защиты горячих точек подземного биоразнообразия, даже если эти виды останутся безымянными.
Предоставлено обществом защиты подземных сетей (SPUN).