Удивительное открытие под океаном: «Мы игнорировали их годами»

Когда мы думаем о грибах, мы обычно представляем их в лесу, на деревьях или в почве. Однако выясняется, что грибы живут и под морской гладью, и новое исследование, опубликованное в научном журнале «PLOS Biology», указывает на их неожиданную роль: они могут способствовать удержанию углерода на дне океана. Исследователи обнаружили, что крошечные грибы в Арктическом регионе поглощают вещества из окружающей среды и используют их для роста, тем самым оставляя часть углерода в донных отложениях вместо того, чтобы он возвращался в среду в виде углекислого газа.

Исследование проводилось в Конгсфьордене, фьорде в Норвегии, расположенном в Арктическом регионе. Фьорд — это узкий и глубокий залив, обычно окруженный горами, и в данном случае речь идет об очень холодном регионе, на который также влияют ледники. Исследователи собрали пробы морской воды, донных отложений фьорда и прилегающей суши. Цель состояла в том, чтобы понять, какие крошечные существа там обитают и что происходит с веществами, содержащими углерод, после того, как они попадают на дно. Среди обнаруженных существ были микроскопические грибы — слишком маленькие, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

Углерод содержится во многих веществах в природе, и он постоянно перемещается между живыми существами, почвой, океанами и атмосферой. Часть его может высвобождаться в воздух в виде углекислого газа. Исследователи обнаружили, что грибы на морском дне поглощают органические вещества, растворенные в окружающей их среде. Эти вещества содержат, среди прочего, углерод и азот.

Вместо того чтобы весь содержащийся в них углерод высвобождался обратно в среду, грибы используют часть его для построения своего тела и роста. Проще говоря, часть углерода становится частью гриба и остается на морском дне. Именно поэтому исследователи полагают, что грибы могут способствовать накоплению углерода в Арктических регионах.

До сегодняшнего дня бактериям приписывали особо важную роль в разложении и потреблении растворенных органических веществ в море. Новое исследование показывает, что картина более сложная. В некоторых исследованных пробах грибы смогли поглощать эти вещества очень эффективно и даже превзошли по своим показателям бактерии и другие микроскопические существа.

Исследователи также заметили еще одну вещь: когда грибы были более доминирующими в потреблении органического вещества, выделялось меньше углекислого газа по сравнению с пробами, в которых активность бактерий и архей была более значительной. Масштаб активности также удивил исследователей. Более 80 различных видов грибов оказались вовлечены в поглощение аминокислот — органических веществ, служащих основными строительными блоками живых существ. 34 из найденных видов принадлежали к группе водных грибов рода Alatospora. Напротив, в почвах, прилегающих к фьорду, было найдено только семь видов грибов, участвовавших в исследованном процессе.

Исследователи хотели узнать, способны ли грибы продолжать функционировать даже тогда, когда в их среде мало кислорода. В ходе экспериментов выяснилось, что они продолжали поглощать аминокислоты эффективно даже в условиях дефицита кислорода. Грибы рода Alatospora особенно выделялись этой способностью. Этот показатель значим, поскольку под дном фьорда кислород быстро исчезает: уже на глубине нескольких миллиметров могут возникнуть условия, при которых кислорода почти нет.

Фьорды в Арктическом регионе — это места, где большие количества углерода сохраняются внутри отложений под морским дном. По словам исследователей, более 10% всего углерода, захороненного под дном океанов, находится в средах такого типа. До сих пор роль грибов в этом процессе почти не принималась во внимание. Новое исследование предполагает, что эти крошечные существа могут быть одним из факторов, помогающих удерживать углерод на дне в течение длительного времени. Тем не менее, исследователям еще предстоит проверить, насколько этот процесс значим в больших масштабах и в других регионах мира.

Проблема в том, что открытие сделано в то время, когда Арктический регион претерпевает быстрые изменения. Исследователи опасаются, что экосистемы в регионе меняются еще до того, как наука успела понять, как они функционируют. По словам исследователя Хуана Карлоса Трахос-Аспельты, «Арктика меняется на наших глазах с беспрецедентной скоростью».

Исследование показывает, что для того, чтобы лучше понять, что происходит с углеродом, попадающим в океаны, и сколько его остается на дне, ученым придется принимать во внимание и существа, которые до сих пор почти не получали внимания — микроскопические грибы, живущие под морем.