Мерлин Шелдрейк - Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее

Идеи Франка подверглись яростной критике, как в свое время и гипотеза двойственной природы лишайников Швенденера. Для противников теории Франка идея о том, что симбиоз может быть взаимно полезным – то есть называться мутуализмом, – была сентиментальной фантазией. Если кажется, что один из партнеров выигрывает от сожительства, он наверняка за это чем-то расплачивается. Любой симбиоз, представляющийся взаимовыгодным, только маскируется, «умалчивая» о конфликтах и паразитизме. Франк, на которого критика не оказала никакого влияния, продолжал работать над изучением отношений растений и их грибных «кормилиц» еще 10 лет. Он проводил изящные эксперименты с саженцами сосен. Некоторые из них он выращивал в стерилизованной почве; другие – в земле, принесенной из ближайшего соснового леса. Те саженцы, что росли в лесной почве, завязывали грибные отношения и развивались лучше, становясь здоровыми молодыми деревцами быстрее, чем саженцы, росшие в стерильных условиях.

Изыскания Франка привлекли внимание Дж. Р. Р. Толкина, чья любовь к растениям, особенно деревьям, была хорошо известна. Микоризные грибы вскоре стали персонажами «Властелина колец». «Для вас, маленький садовод и любитель деревьев, – сказала она [повелительница эльфов Галадриэль] Сэму [Гэмджи], – у меня лишь скромный подарок. <���…> В ящике земля из моего сада и все благословения <���…>. Если вы сохраните [мой подарок] и вновь увидите свой дом, тогда, быть может, он вознаградит вас. Пусть все будет уничтожено и пустынно, но мало найдется в Средиземье таких цветущих садов, какой будет у вас, если вы бросите на него эту землю» [23] Перевод с английского В. С. Муравьева, А. А. Кистяковского. . Когда он наконец вернулся домой в разоренный Шир, Сэм Гэмджи посадил саженцы в тех местах, где были когда-то самые красивые и любимые деревья, теперь уничтоженные, а под корень каждому из них положил по крупинке земли, подаренной волшебницей. Всю зиму он как мог сохранял спокойствие и старался не сбегать ежечасно в сад, чтобы проверить, не взошло ли там чего. Весна превзошла самые смелые его ожидания. Деревья пустили побеги и тянулись ввысь, словно время торопилось и стремилось за год создать то, на что обычно уходило 20 лет.

Описание Толкина вполне могло относиться к росту растений в девонский период, 300–400 миллионов лет назад. Уже вполне обосновавшиеся на земле, питаемые большим количеством света и углекислого газа растения расселились по всему миру и стали развиваться в более сложные и крупные формы быстрее, чем когда-либо ранее. Деревья в метр высотой превратились в 30-метровые за несколько миллионов лет. За этот период – по мере того, как росло благополучие растений, – содержание углекислого газа в атмосфере упало на 95 %, что спровоцировало начало периода глобального похолодания. Возможно ли, что растения и их партнеры грибы сыграли какую-либо роль в этом колоссальном атмосферном изменении? Ряд исследователей, включая и Филд, считают, что это вполне вероятно.

«Уровень углекислого газа в атмосфере сильно падает в то самое время, когда растения развиваются во все более сложные структуры», – объяснила Филд. Повышение продуктивности растений, в свою очередь, зависело от их микоризных партнеров. Такая последовательность событий вполне предсказуема. Один из самых серьезных факторов, ограничивающих рост растений, – недостаток фосфора. А уж что микоризные грибы делают лучше всего – это одна из их самых выдающихся метаболических «арий», – так это добывают фосфор из почвы и передают его партнерам-растениям. Если растения удобрены фосфором, они растут лучше и становятся больше. Чем больше растения, тем больше углекислого газа они забирают из атмосферы. Чем больше на земле растений, тем больше их умирает и больше углерода оказывается погребенным в почвенных отложениях. Чем больше углерода копится в почве, те меньше его остается в атмосфере.

Фосфор – лишь часть истории. Микоризные грибы применяют кислоту и высокое давление, чтобы прорывать ходы в твердых каменистых породах. С их помощью растения в девонский период добывали из почвы такие минералы, как кальций и кремний. Высвобожденные из камня, они вступают в реакцию с углекислым газом, извлекая его из атмосферы. Получающиеся в результате соединения – соли угольной и кремниевой кислоты – попадают в океаны, где морские организмы используют их для создания панцирей и раковин. Когда эти организмы умирают, их раковины и панцири погружаются на глубину и скапливаются на океанском дне, залегая слоями в сотни метров толщиной – тоже огромные хранилища углерода. Сложите все эти факторы, и климатические условия начнут меняться.

Интересно, можно ли высчитать, какое воздействие оказывали микоризные грибы на мировой климат в древности? – задался я вопросом. «И да, и нет, – ответила Филд. – Я попробовала недавно». Для этого она привлекла к работе биогеохимика Бенджамина Миллза из Университета Лидса. Он работает с прогностическими компьютерными моделями, описывающими изменения климата и состава атмосферы. Компьютерные модели строят многие исследователи. Метеорологи и климатологи нуждаются в этих цифровых симуляциях для создания сценариев развития. От моделей также зависят исследователи, воссоздающие перемены в прошлом планеты. Подставляя числа, можно опробовать различные гипотезы изменения климата Земли. Увеличим содержание углекислого газа, и к чему это приведет? А если снизить количество фосфора, которое доступно растениям? Модели не могут точно сказать, что происходило, но они могут указать на факторы, способные вызвать изменения.

До того, как Филд обратилась к Миллзу, он не включал микоризные грибы в свои расчетные модели. Миллз мог изменить количество получаемого растениями фосфора, но, если не принимать в расчет микоризные грибы, невозможно сделать реалистичный расчет фосфора, доступного растениям. Филд могла помочь. Проведя ряд экспериментов в климатических камерах, она выяснила, что результат микоризных отношений варьировался в зависимости от климатических условий. Иногда растения больше выигрывали от этих отношений, иногда – меньше. Эту особенность она назвала симбиотической эффективностью. Если растения объединяются с эффективным микоризным партнером, они получают больше фосфора и лучше растут. Филд удалось примерно рассчитать, насколько эффективным должен был быть микоризный обмен около 450 миллионов лет назад, когда уровень содержания углекислого газа в атмосфере был в несколько раз выше, чем сегодня.

Когда Миллз добавил микоризные грибы в модель, использовав вычисления Филд, он обнаружил, что изменить климат на планете можно было, просто повысив или понизив симбиотическую эффективность. Количество углекислого газа и кислорода в атмосфере, а также температура – все менялось в зависимости от эффективности обмена веществами. В соответствии с данными Филд микоризные грибы могли внести существенный вклад в кардинальное снижение уровня углекислого газа, которое последовало за процветанием растений в девонский период. «Это один из тех моментов, когда вы думаете: “Ух ты! И правда!” – воскликнула Филд. – Наши результаты предполагают, что микоризные отношения сыграли роль в эволюции большей части жизни на Земле».