Грибы назвали одними из создателей земной атмосферы
Растения не смогли бы наполнить атмосферу кислородом, если бы не симбиоз с грибами, которые обеспечивают их фосфором и другими минералами уже сотни миллионов лет.
Современная атмосфера Земли создана жизнью: фотосинтетические организмы наполнили ее кислородом и удалили углекислый газ. Однако миллиарды лет до того все было совсем не так. Атмосфера молодой планеты была бы для нас токсичной, полной углекислого газа, метана и сероводорода. Достаточно кислорода в воздухе стало накапливаться лишь после появления растений суши — 500–400 млн лет назад.
Однако современные растения фотосинтезируют, извлекая минералы из почвы с помощью корневой системы и распределяя ее с помощью проводящей системы. У первых растений суши не было ни того, ни другого, да и насыщенной растворимыми солями почвы еще не было. Они не могли получить даже обычный фосфор, совершенно необходимый для фотосинтеза.
«Фотосинтез растений суши создает около половины всего кислорода на Земле, — объясняет Бенджамин Миллс (Benjamin Mills) из Лидского университета. — И этот процесс требует фосфора, хотя мы до сих пор плохо понимаем, как работает глобальный круговорот этого вещества».
В статье, опубликованной журналом Philosophical Transactions B, Миллс и его коллеги выдвигают предположение о том, что уже первые растения могли осваивать сушу лишь в симбиозе с грибами. Отдавая им часть своей синтезированной органики, они получали взамен минералы, которые многие грибы способны растворять.
Для подтверждения своей гипотезы ученые провели эксперименты, показав, что современные представители древних линий грибов действительно обеспечивают растениям приток минералов, от интенсивности которого зависит интенсивность фотосинтеза и выделения кислорода.
На то же указало и компьютерное моделирование климата Палеозоя. Работа показала, что интенсивность обмена углерода и минералов между растениями и грибами существенно влияла на климат целой планеты — за счет изменения интенсивности поглощения углекислого газа и выделения свободного кислорода.
Источник
Значение кислорода в жизни грибов: обзор видов, способных его производить
Кислород является необходимым фактором для жизни большинства организмов на Земле. Он играет основную роль в ряде важных процессов, таких как дыхание и окисление органических соединений. Грибы, как одна из самых разнообразных групп организмов, имеют различные стратегии по отношению к кислороду. В данной статье мы рассмотрим виды грибов, способных производить кислород и их значимость в биологических сообществах.
Грибы, продуцирующие кислород
В отличие от растений, грибы не способны фотосинтезировать и производить кислород с помощью света. Однако, некоторые виды грибов способны проводить процесс, называемый «водородный ферментативный метаболизм», который позволяет им производить кислород в процессе обмена веществ.
Одним из примеров таких грибов являются Schizophyllum commune, распространенный вид влажных лесов. Этот вид использует специфические ферменты, называемые оксидазы, для производства кислорода при утилизации органических соединений. Кроме того, ряд других видов грибов, таких как Pleurotus ostreatus и Trametes versicolor, также способны продуцировать кислород в процессе дыхания.
Значение кислорода для грибов
Кислород является неотъемлемым компонентом дыхательного процесса у грибов. С помощью дыхания грибы окисляют органические соединения, получая необходимую энергию для своего роста и развития. Кислородный метаболизм также играет важную роль в цикле углерода и обогащении почвы органическими веществами.
Некоторые грибы, способные производить кислород, могут использоваться в промышленности или научных исследованиях в качестве модельных организмов. Изучение их метаболических путей и ферментов может привести к разработке новых биотехнологических процессов или важных открытий в области биологии и медицины.
Заключение
Кислород играет важную роль в жизни грибов, хотя они не способны проводить фотосинтез. Некоторые грибы обладают специфическими ферментами, которые позволяют им производить кислород в процессе обмена веществ. Кислородный метаболизм не только обеспечивает энергию для роста и развития грибов, но и играет важную роль в экологических процессах, таких как цикл углерода. Изучение грибов, способных производить кислород, может иметь значительное значение для промышленности и науки.
Источник
Грибы помогли растениям насытить воздух кислородом
С помощью грибов первые наземные растения могли поглощать углекислый газ и выделять кислород особенно быстро.
Современная микориза: грибной мицелий (зелёным), окутывающий кончик корня сосны и проникающий в промежутки между корневыми клетками. (Фото Maira de Freitas Pereira, INRA Nancy.)
Считается, что до того, как на суше появились растения, атмосфера Земли была очень богата углекислым газом и очень бедна кислородом, и что как раз благодаря растениям, которые поглощают углекислый газ и выделяют кислород, земной воздух стал более-менее похож на тот, которым сегодня дышим мы. Разумеется, происходило это не сразу – первые сухопутные растения появились около 540 млн лет назад, и чтобы повысить содержание кислорода, а углекислого газа – понизить, у них ушло немало времени.
Правда, первым наземным растениям пришлось столкнуться с сильным недостатком минеральных веществ. Современные растения берут их из почвы, но в те времена почвы почти не было, и основным ресурсом минеральных веществ были неорганические субстраты – скальные породы и прочее, а сами растения жили почти без корней и сложных проводящих сосудов.
Поэтому, как пишут в Philosophical Transactions of the Royal Society B исследователи из Лидского университета, растениям ничего не оставалось, как положиться на помощь грибов. Многие из них выделяют органические кислоты, которые переводят минералы в растворимое состояние, стимулируя тем самым биологическое выветривание скал.
С другой стороны, самим грибам необходимы питательные вещества, которые им могли бы предоставить растения. В результате получилась микориза – форма симбиоза между растениями и грибами; в симбиозе растения могли забирать себе фосфорные соединения, которые стали доступны благодаря грибам, и делиться взамен своей органикой.
То, что древнейшие растения быстро научились иметь дело с грибами, доказывают ископаемые находки. С другой стороны, эксперименты авторов работы показали, что количество кислорода, выделяемое в ходе фотосинтеза, прямо зависит от того, с какими грибами растения наладили сотрудничество.
Среди современных грибов есть очень древние, которых можно уподобить тем, что существовали сотни миллионов лет назад, и расчеты показали, что в те времена взаимовыгодный обмен между грибами и растениями вполне мог быть настолько интенсивен, что уровень кислорода в атмосфере стал достаточно высоким уже между 500 и 400 млн лет назад. То есть можно сказать, что грибы действительно помогли растениям насытить воздух кислородом.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник