真菌是如何帮助我们创造生命的

2020-10-15 210真菌

利兹大学的科学家们说,今天我们的世界在视觉上被动物和植物所主宰,但是如果没有真菌,这个世界就不可能存在。真菌是如何帮助我们创造生命的?

研究人员进行了一些实验,在类似古代地球的大气中生长植物和真菌,并通过将其结果纳入计算机模型,证明真菌在创造富氧大气中至关重要。

人类和其他哺乳动物需要高水平的氧气才能发挥作用,人们普遍认为地球大约在5亿到4亿年前就形成了一个富氧的大气层,因为二氧化碳是由第一批陆地植物逐渐合成的。

这个研究小组,来自植物科学中心的凯蒂·菲尔德博士,地理学院的莎拉·巴特曼博士和地球与环境学院的本杰明·米尔斯博士,表明真菌通过从岩石中“开采”营养磷并将其转移到植物中,在建立地球上可呼吸的大气中起到了关键作用为光合作用提供动力。

这项新的研究表明,在古代大气条件下,磷的转移量可能非常大,而且,利用“地球系统”的计算机模型,研究小组表明真菌有能力显著改变古代大气。

生命关系

虽然许多现代植物可以通过根直接从土壤中收集养分,但最早的植物生命形式面临着完全不同的气候,没有根,而且没有血管,这意味着它们不能保持水分或在系统中移动水分。

他们接触到的“土壤”是一种缺乏有机质的矿物产品,这就是为什么它们与真菌的关系如此重要。

真菌是如何帮助我们创造生命的?真菌有能力通过一种叫做“生物风化”的过程从它们生长的岩石中提取矿物质。真菌表达有机酸,有助于溶解它们生长的岩石和矿物颗粒。

通过提取这些矿物质并将其传递给植物以帮助植物生长,真菌反过来也会从大气中获得植物在光合作用二氧化碳时所产生的碳。

气体交换

利兹研究小组进行的实验室实验表明,不同的远古真菌(至今仍存在)以不同的速率进行这些交换,这影响了植物产生氧气的不同速度。

反过来,这也影响了大气从富含二氧化碳到变得与我们今天呼吸的空气相似的速度。

菲尔德博士说:“我们用一个计算机模型来模拟,如果不同类型的早期植物-真菌共生体被纳入全球磷和碳循环中,整个古生代的气候可能会发生什么变化。

“我们发现,这种影响可能是巨大的,植物真菌碳在营养交换方面的差异通过植物动力减少二氧化碳进行光合作用,极大地改变了地球的气候,极大地改变了大气中氧气上升的时间。”

米尔斯博士说:“陆地植物的光合作用最终负责地球上大约一半的氧气产生,并且需要磷,但我们目前对全球向植物供应这种营养素的工作原理了解甚少。

“真菌是如何帮助我们创造生命的,包括真菌相互作用数据的结果,为我们对地球早期发展的理解带来了重大进展。我们的研究清楚地表明了真菌在创造含氧大气中的重要性。”

巴特曼博士说:“我们的研究表明,像真菌这样的微小生物可以对全球环境产生重大影响。我们的关键发现是,真菌和植物之间的关系可能会以非常不同的方式改变大气中的二氧化碳、氧气和最终的全球气候,这取决于真菌的种类。”

引用

University of Leeds. "How fungi helped create life as we know it." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 December 2017. www.sciencedaily.com/releases/2017/12/171218090640.htm.

上一篇下一篇