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.
Наука
Роман Фишман
