В человеческом организме обитает множество симбиотических микроорганизмов. Подобным образом большинство видов растений живут бок о бок с микроскопическими друзьями — микоризными грибами. Эти грибы помогают растениям получать воду и питательные вещества, особенно азот, из почвы. Взамен растения предоставляют микоризным грибам от 3 % до 13 % углерода, который они поглощают из атмосферы в процессе фотосинтеза, а иногда и до 50 %.
Предоставление углерода для поддержания микоризных грибов может стоить растениям значительных затрат углерода. Однако мало кто исследовал, 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 может измениться в условиях изменения климата.
Чтобы восполнить этот пробел, Шао и его коллеги разработали модель под названием Myco-CORPSE (Mycorrhizal Carbon, Organisms, Rhizosphere, and Protection in the Soil Environment), которая иллюстрирует, как окружающая среда влияет на взаимодействие между растениями и микоризными грибами.
Когда исследователи ввели данные более чем с 1800 лесных участков на востоке Соединённых Штатов в модель Myco-CORPSE, они получили как знакомые результаты, так и новые открытия. Модель подтвердила предыдущие выводы о том, что увеличение содержания азота в почве, например, за счёт стока удобрений, снижает зависимость растений от микоризных грибов и, следовательно, уменьшает количество углерода, которое растения выделяют своим симбионтам.
Однако, в отличие от предыдущих исследований, эти учёные обнаружили, что повышение температуры почвы оказывает такое же влияние, снижая обмен азотом и углеродом между грибами и растениями. Это связано с тем, что тепло ускоряет разложение органического материала, высвобождая азот. Повышение уровня углекислого газа в атмосфере, с другой стороны, вероятно, увеличит зависимость растений от микоризных грибов за счёт ускорения роста растений и, следовательно, увеличения их потребности 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, выделяют меньше углерода своим грибам по сравнению с тем, сколько эктомикоризные деревья выделяют своим. Модель также обнаружила, что леса со смешанными видами микоризных грибов обычно накапливают меньше углерода из растений, чем леса с меньшим микоризным разнообразием.
Управляющие лесами могут оптимизировать рост растений и минимизировать количество углерода, направляемого к микоризным грибам, продвигая разнообразие микоризных видов в лесах, — пишут исследователи.
(Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, https://doi.org/10.1029/2025JG009198, 2025)
Эта статья является частью специального выпуска «Лидеры в области биогеонаук: специальная подборка JGR: Biogeosciences о молодых учёных».
— Саима Мэй Сидик (@saimamay.bsky.social), научный писатель.
Citation: Sidik, S. M. (2025), How plant-fungi friendships are changing, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250397. Published on 22 October 2025.
Text © 2025. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
Except where otherwise noted, images are subject to copyright. Any reuse without express permission from the copyright owner is prohibited.