Исследователи составили глобальную карту симбиотических отношений между деревьями и микробами

Новое масштабное исследование, охватившее более 1,1 миллиона лесных участков и 28 000 видов деревьев, позволило составить карты и выявить факторы, определяющие распространение наиболее распространенных типов симбиоза между деревьями, грибами и бактериями. Работа, опубликованная 16 мая в журнале Nature международной командой ученых во главе со специалистами из Стэнфордского университета, поможет понять, как эти партнерства формируют леса мира и как они могут измениться в условиях потепления климата.

Исследование подтвердило и формализовало гипотезу, выдвинутую пионером в изучении симбиоза Дэвидом Ридом, которую авторы теперь называют правилом Рида. Используя созданные карты, ученые смоделировали изменения симбиозов к 2070 году при неумеренном сценарии выбросов углерода. Результат показал 10-процентное сокращение биомассы видов деревьев, которые ассоциированы с эктомикоризными грибами, распространенными в более холодных регионах. Потеря таких деревьев может привести к увеличению количества углерода в атмосфере, поскольку эти грибы способствуют накоплению углерода в почве.

«Существует лишь несколько различных симбиотических типов, и мы показываем, что они подчиняются четким правилам, — заявил ведущий автор статьи Брайан Стейдингер. — Наши модели предсказывают масштабные изменения симбиотического состояния лесов мира — изменения, которые могут повлиять на климат, в котором будут жить ваши внуки». Команда сфокусировалась на трех основных типах симбиозов: арбускулярной микоризе, эктомикоризе и бактериях-азотфиксаторах. Анализ 31 миллиона деревьев из базы данных Global Forest Biodiversity Initiative (GFBI) с помощью алгоритмов машинного обучения показал, что распространение азотфиксирующих бактерий ограничено температурой и кислотностью почвы, а на грибные симбиозы сильно влияют переменные, воздействующие на скорость разложения органики, такие как температура и влажность.