Rośliny nie byłyby w stanie wypełnić atmosfery tlenem, gdyby nie symbioza z grzybami, które dostarczały im fosfor i inne minerały przez setki milionów lat.
Współczesną atmosferę Ziemi tworzy życie: organizmy fotosyntetyzujące wypełniły ją tlenem i usunęły dwutlenek węgla. Jednak miliardy lat wcześniej tak się nie stało. Atmosfera młodej planety byłaby dla nas toksyczna, pełna dwutlenku węgla, metanu i siarkowodoru. Wystarczająca ilość tlenu w powietrzu zaczęła się gromadzić dopiero po pojawieniu się roślin lądowych - 500–400 mln lat temu.
Jednak współczesne rośliny dokonują fotosyntezy poprzez wydobywanie minerałów z gleby za pomocą systemu korzeniowego i rozprowadzanie ich za pomocą układu przewodzącego. Pierwsze rośliny lądowe nie miały ani jednej, ani drugiej i nadal nie było gleby nasyconej rozpuszczalnymi solami. Nie mogli nawet uzyskać zwykłego fosforu, który jest absolutnie niezbędny do fotosyntezy.
„Fotosynteza roślin lądowych wytwarza około połowy całego tlenu na ziemi” - wyjaśnia Benjamin Mills z Uniwersytetu w Leeds. „A ten proces wymaga fosforu, chociaż wciąż niewiele wiemy o tym, jak działa globalny obieg tej substancji”.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Philosophical Transactions B Mills i współpracownicy sugerują, że nawet pierwsze rośliny mogły kolonizować ziemię tylko w symbiozie z grzybami. Dając im część zsyntetyzowanej materii organicznej, otrzymali w zamian minerały, które wiele grzybów jest w stanie rozpuścić.
Aby potwierdzić swoją hipotezę, naukowcy przeprowadzili eksperymenty pokazujące, że współcześni przedstawiciele starożytnych linii grzybów rzeczywiście zapewniają roślinom dopływ minerałów, których intensywność wpływa na intensywność fotosyntezy i uwalnianie tlenu.
Na to samo wskazywało komputerowe modelowanie klimatu paleozoicznego. W pracy wykazano, że tempo wymiany węgla i minerałów między roślinami i grzybami znacząco wpłynęło na klimat całej planety - zmieniając tempo pochłaniania dwutlenku węgla i uwalniania wolnego tlenu.
Sergey Vasiliev
Film promocyjny: