Глубоко под землей, на глубине от 200 до 500 метров, в трещинах древних сланцев, существует мир, о котором ученые почти ничего не знали. Исследователи из Мичиганского университета (США) под руководством докторанта Куинна Муна и профессора Тима Джеймса (куратора коллекции грибов в Гербарии U-M) впервые количественно оценили обилие грибов в глубокой подземной толще.
Объектом изучения стала формация Антрим — погребенная сланцевая порода, богатая органическим материалом, которая простирается под значительной частью региона Великих озер в США. Ученые собрали пробы воды из газовых скважин, пробуренных в сланец на глубинах от 650 до 1640 футов (200–500 метров). С помощью стабильных изотопов они определили происхождение воды: она попала в породы около 11 тыс. лет назад, когда таяли ледники, покрывавшие Мичиган в конце последнего ледникового периода. Талая вода просочилась сквозь пористые и трещиноватые породы, принеся с собой грибы и бактерии, которые осели в трещинах сланца и начали «поедать» органику, заключенную в породе.
Результат превзошел ожидания. В пробах идентифицировали 689 видов грибов, включая 13 видов, ранее не описанных наукой. Обилие оказалось колоссальным: в одной капле подземной воды — до 250 грибных клеток (столько же, сколько в капле океанской воды). В пересчете на олимпийский бассейн это более 12 трлн клеток.
Но грибы — не единственные обитатели глубин. Вместе с ними нашли тихоходок и крошечных червей. Все вместе они формируют настоящую подземную пищевую сеть: одни организмы поедают других, а некоторые ведут паразитический образ жизни. В основании этой сети — органическое вещество самого сланца, что подтвердили измерения углекислого газа и метана в образцах.
Наше исследование опровергает представление о том, что глубокие недра негостеприимны для сложных форм жизни, таких как грибы. При благоприятных условиях эукариоты могут быть весьма многочисленны. Мы предполагаем, что значительно недооцениваем биомассу и разнообразие грибов на планете, потому что никогда не включали подземные экосистемы в оценки глобального грибного биоразнообразия.
Открытие имеет и практическое значение. Углерод, запертый в горных породах, долгое время считался надежно изолированным от биосферы. Но если грибы, бактерии и другие организмы преобразуют часть этого древнего материала в газ, то подземный углерод может быть более биологически активным, чем предполагалось.
Исследователи изолировали и вырастили в лаборатории более 200 видов грибов из глубоких недр. Это позволит лучше понять, как грибы выживают в экстремальных условиях, как функционируют подземные экосистемы и что происходит с углеродом, запертым в земной коре. Собранная коллекция стала первой публичной коллекцией глубокоподземных грибов и хранится в Гербарии Мичиганского университета.
Результаты опубликованы в научном журнале The ISME Journal.
Ранее Наука Mail рассказывала, как скрытые грибные сети снабжают углеродом зеленые растения.