Kako podzemne gljive mogu da nam pomognu u borbi protiv klimatskih promena

Kada su Tobi Kirs i grupa stručnjaka za gljive pešačili Apeninskim planinama u severnoj Italiji prošlog jula, ta evropska zemlja se suočavala sa najgorom sušom u poslednjih 70 godina.

Međutim Kirsova, evolucioni biolog sa Univerziteta u Amsterdamu „Vrije“, sasušenu vegetaciju i izgorele šume u oblastima pogođenim sušom i požarom koje se graniče sa regijama Toskanom i Emilijom-Romanjom, video je kao jedinstvenu priliku za učenje važnih stvari.

Naoružani gumenim čekićima, metrom i dži-pi-es uređajima, Tobi Kirs i njen tim istraživali su veoma specifičan oblik života – užurbani život gljiva ispod svojih nogu.

„Želimo da pratimo kako se zajednice gljiva menjaju pri klimatskim promenama. To će nam omogućiti da predvidimo šta treba da zaštitimo, a šta možemo da sačuvamo“, kaže Kirsova.

Naučni tim nije bio toliko zainteresovan za pečurke, plodna tela gljiva, koja sadrže spore i poprimaju bezbroj oblika i veličina. 

Umesto toga, cilj je bio da se sazna više o složenim sistemima gljiva koji žive ispod zemlje, poznatim kao mikorizne mreže i micelijumi.

Ovi sistemi sastoje se od belih vlakana nalik na niti za koje mnogi naučnici veruju da igraju bezbroj ekoloških uloga: mogu da razmenjuju esencijalne hranljive materije sa drvećem kroz korenje, pomažu u apsorpciji i zadržavanju vode, štite biljke od patogena i poput džinovske podzemne mreže čine da se tlo ne osipa, to jest sprečavaju eroziju.

Da li je podzemna mreža otporna na sušu 

Sistem sazdan od delova nalik na niti izuzetno je višeslojan i međusobno povezan.

Još nije jasno da li i kako ove mreže pomažu drveću da cveta, ali Kirsova veruje da bi proučavanje ovih podzemnih mreža u tako oštrim uslovima moglo pomoći naučnicima da identifikuju gljive otporne na sušu koje mogu pomoći usevima da napreduju i štite biljke od posledica brzog porasta temperatura.

„Ove gljive mogu da deluju kao biođubriva – one sadrže fosfor, azot, kalijum i daju ih biljkama“, istakla je Paola Bonfante, bivša profesorka biologije na Univerzitetu u Torinu.

Istraživanje bi takođe moglo pomoći naučnicima da predvide kako se zajednice gljiva mogu prilagoditi klimatskim promenama u regionima podložnim sušama i požarima.

Mnoge evropske zemlje, uključujući Španiju, Grčku i Portugal, kao i drugi delovi sveta prošle godine su doživele razorno vrela leta, sa požarima i neuobičajeno dugim sušama.

Inicijativa je deo šireg projekta Društva za zaštitu podzemnih mreža (Society for the Protection of Underground Networks – SPUN) za prikupljanje više od 10.000 uzoraka gljiva iz celog sveta.

Kao izvršni direktor društva SPUN, Kirsova sarađuje sa organizacijama "GlobalFungi" i "Crowther Lab" kako bi uz pomoć satelitskih snimaka i analiza velikih baza podataka identifikovala žarišta biodiverziteta odakle mogu da se sakupe uzorci micelijuma i sličnih mreža.

Mikorizne mreže često razvijaju jedinstvene odnose sa određenim vrstama drveća i ekosistemima. Stručni tim uzeo je uzorke iz blizine različitih stabala, uključujući bor, bukvu, kesten i lešnik, i na više lokacija u Italiji. Uzorci su uzeti i sa područja koje je nedavno pogođeno požarom i, radi poređenja, sa terena koji nije zahvaćen vatrom.

„Važno pitanje je da li su mikorizne mreže bile u stanju da izdrže vatru i, ako jesu, kako je to bilo moguće“, objašnjava Kirsova.

Kirsova se nada da će otkrića do kojih budu došli ustraživačima ukazati na gene koji gljivama daju svojstva otpornosti na sušu, kao i na molekularne mehanizme koji im omogućavaju da budu otporne.

Naučnici već znaju da neki micelijumi imaju svojstva usporavanja širenja plamena a neki efikasniji u skladištenju vode i hranljivih materija kada su „pod stresom“. Takođe, mikorizni sistemi koje imaju tendenciju da se mešaju sa usevima verovatno su otporniji na sušu od onih koji se povezuju sa korenjem velikih šumskih stabala, kaže Bonfanteova.

Kako melanin pomaže čoveku, a kako gljivama 

Gljiva koja se srće na Antarktiku, Cryomyces antarcticus, skladišti velike količine melanina u svom ćelijskom zidu. U pitanju je isti pigment koji čini ljudsku kožu manje ili više tamnom i štiti organizam od ultraljubičastog zračenja. On može da zaštiti ove gljive od suše i požara, navodi dr Klaudija Kolejn, italijanski mikrobiolog.

Dr Kolejn je specijalizovana u oblasti proučavanja živih organizmama u ekstremnim okruženjima i nije bio uključena u projekat.

„Počinjemo da razumemo različite molekularne mehanizme koji omogućavaju gljivama da prežive u ekstremnim uslovima“, istakla je dr Kolejn.

Bonfante naglašava da samo laboratorijska ispitivanja neće biti dovoljna: „Znamo mnogo o gljivama, ali uglavnom šta se dešava unutar Petrijeve posude“.

Mikorizne mreže su toliko duboko povezane sa drvećem, biljkama, mikrobima i drugim organizmima da njihovo proučavanje u izolaciji znači da je naše razumevanje ograničeno.

Naučnici će morati da premoste jaz između ova dva domena tako što će potvrditi svoje nalaze u prirodnim okruženjima, naglasila je Bonfanteova.

Kirsova se slaže sa koleginicom i podseća da čovek nema kompletnu sliku dok god ne razume potpuno šta se dešava pod zemljom i kako to utiče na ono do čega nam je stalo, poput kestena, cveća, pčela i meda.