Деревья и грибы вместо симбиоза из-за изменения климата начали бороться друг с другом

Изменение климата влияет на миграцию деревьев, нарушая важные симбиотические отношения с микоризными грибами, необходимые для обмена питательными веществами и выживания в новых местах обитания. Исследование, опубликованное в научном журнале PNAS, показывает, что деревья, особенно на Крайнем Севере, могут переселяться на почвы, в которых нет грибков, способных их поддерживать.

По мере потепления на нашей планете многие виды перемещаются в другие места, поскольку их исторические ареалы обитания становятся «негостеприимными». Деревья не являются исключением — привычные ареалы обитания многих видов больше не способствуют их здоровью, но их перемещение в новые места, где они могли бы лучше выживать, отстает от перемещения других растений и животных.

Теперь ученые показывают, что причина этого отставания может находиться под землей. Большинство растений образуют подземные партнерства с микоризными грибами — микроскопическими нитевидными грибами, которые растут в почве и соединяются с корнями растений, снабжая их важнейшими питательными веществами в обмен на углерод. Большинство крупных хвойных деревьев в северных широтах вступают в отношения с разновидностью микоризных грибов — эктомикоризными грибами.

«Изучая будущее этих симбиотических отношений, мы обнаружили, что 35% партнерств между деревьями и грибами, которые взаимодействуют с корнями деревьев, будут подвержены негативному влиянию изменения климата», — говорит ведущий автор исследования Майкл Ван Нуланд, грибной эколог из Общества защиты подземных сетей (SPUN).

По мнению авторов, в Северной Америке наибольшему риску климатического несоответствия подвергаются деревья семейства сосновых. Особое беспокойство вызывают края видовых ареалов, где деревья часто сталкиваются с самыми суровыми условиями.

Авторы обнаружили, что деревья с более высокой выживаемостью в этих местах имеют более разнообразные микоризные грибы, то есть эти симбиозы могут иметь решающее значение для того, чтобы помочь деревьям противостоять последствиям изменения климата.

«Эктомикоризные грибы имеют иное отношение к климату, чем эктомикоризные деревья, — говорит соавтор исследования Клара Цинь, специалист по изучению данных в SPUN. — Мы находим доказательства того, что деревья должны отвечать за эти различия».

Исследование проливает свет на то, как изменение климата может повлиять на симбиозы. «Мы ожидаем, что миграции, обусловленные климатом, будут ограничены абиотическими факторами, такими как наличие пространства в более высоких широтах и на больших высотах, но мы обычно не учитываем биотические ограничения, такие как наличие симбиотических партнеров», — говорит Цинь.

«Очень важно продолжать работать над тем, чтобы понять, как изменение климата влияет на микоризные симбиозы, — говорит Ван Нуланд. — Эти отношения лежат в основе всей жизни на Земле, и очень важно, чтобы мы понимали и защищали их. Этот призыв к действию подчеркивает важность изучения и сохранения этих фундаментальных экологических взаимодействий».

Ранее новый метод анализа показал, что рыбы и беспозвоночные животные значительно больше страдают от более теплой и кислой морской воды из-за изменения климата, чем считалось ранее, говорится в исследовании, проведенном под руководством морского биолога NIOZ Катарины Альтер.