Падение астероида привело к глобальному взрывному росту грибной биомассы на Земле
Примерно 66 миллионов лет назад катастрофическое падение астероида Чиксулуб привело к исчезновению трех четвертей видов растений и животных на Земле, включая всех нелетающих динозавров. Однако, как показало новое исследование, на руинах растительного и животного миров нашлась форма жизни, которая не только выжила, но и пережила настоящий расцвет. В то время как Солнце было скрыто облаками пыли, а климат остывал, грибы воспользовались моментом и начали процветать.
Ученые получили новые доказательства этого из древних слоев горных пород в Колорадо и Северной Дакоте, которые демонстрируют массивный всплеск активности грибов сразу после удара астероида. Аналогичные свидетельства были обнаружены в породах того же геологического периода в Новой Зеландии, что позволило авторам нового исследования предположить глобальный характер этого постапокалиптического грибного феномена.
Микробиологи Розанна Бейкер и Артуро Касадеваль из Университета Джонса Хопкинса объединили усилия, чтобы проанализировать ископаемые остатки доисторических грибов. Они выделили три ключевых момента, связанных с грибной активностью вокруг времени удара. Эти грибные «сады» оставили свой след в осадочных породах Денверского бассейна в Колорадо и Уиллистонского бассейна в Северной Дакоте. Осадочные породы, состоящие из слоев ила и других материалов, накапливавшихся тысячелетиями, представляют собой естественную летопись изменений нашей планеты. Во всем мире в этих породах есть отчетливый слой иридия с концентрацией, намного превышающей обычную, который известен как граница мела и палеогена, сформировавшаяся 66 миллионов лет назад. Широко признано, что именно удар Чиксулуба оставил эту уникальную подпись.
В образцах из Колорадо и Северной Дакоты эта граница четко видна. Как объяснила Бейкер, в их анализе «грибной всплеск» определялся как ситуация, когда 50 процентов или более от общего количества спор составляли именно грибные, а не растительные споры. Когда растительная жизнь восстанавливалась, баланс возвращался в нормальное состояние, при котором спор растений было больше, чем грибных. В образце из Колорадо обилие грибных спор и гиф разных форм и размеров появляется прямо на пограничном слое. В слоях, отложившихся через 2000–10000 лет после этой границы, обнаружены свидетельства продолжительного периода размножения грибов.
Однако астероид был не единственным катализатором этого подъема. Другое, более раннее событие оставило схожий след в породах — извержения вулканов Деканских траппов, которые как раз приходились на время мел-палеогеновой границы и ранее считались главной причиной массового вымирания. Этот более ранний грибной всплеск, датируемый примерно 30 000–10 000 лет до удара Чиксулуба, совпадает с более холодным климатическим периодом и «интригующе точно» коррелирует с особенно активной фазой извержений Деканских траппов. Ученые полагают, что грибы, как правило, предпочитают более низкие температуры и кислую среду, и холодные, темные условия, возникающие при геологических катастрофах, могли способствовать их массовому цветению. По словам Бейкер, грибное цветение, произошедшее до удара, является доказательством того, что интенсивная и продолжительная вулканическая деятельность в позднем меловом периоде уже создавала стресс для планеты до падения метеорита. Возможно, как добавил Касадеваль, вымирание в меловом периоде было больше результатом «двойного удара — вулканизма и болида», а не одного каталитического момента.
Хотя необходимы дальнейшие исследования для точного отнесения ископаемых остатков (спор и фрагментов гиф) к современным родственникам, у Бейкер и Касадеваля есть предположение, что успешные грибы, вероятно, были сапротрофами, которые питаются разлагающейся материей, медленно перерабатывая огромное количество органических остатков, оставленных погибшими растениями и животными. Известно, что эти грибы были вымершими представителями типа Ascomycota, к которому относятся современные сморчки, трюфели, пекарские дрожжи, а также так называемые чашечные грибы (дискомицеты). Размер спор в пограничном слое особенно характерен для хорошо питающихся сапротрофов, в то время как более мелкие споры, обнаруженные до и после удара, типичны для более приспособленных к стрессу холодо- и кислотоустойчивых грибов. Споры были наполнены меланином, который, как известно, защищает грибы от вредного воздействия радиации, подобно «доспехам».
Бейкер и Касадеваль пишут, что в совокупности с сообщениями о расширении грибов после предыдущих глобальных катастроф эти данные указывают на то, что грибы часто могут процветать после экосистемного коллапса. Учитывая способность грибов вызывать заболевания как у растений, так и у животных, возникновение таких событий имеет потенциальные последствия для восстановления видов, переживших глобальные катаклизмы. Процветая в хаосе, эти грибы, вероятно, сыграли важную роль в переработке того, что осталось, буквально закладывая основу для того, чтобы сложная жизнь снова могла процветать на Земле.
Исследование в журнале PNAS.