Из-за их чувствительной органической и разлагая природы, окаменелые грибки весьма редки. Настолько редки, что новое открытие только что отодвинуло самые ранние свидетельства существования грибов по крайней мере на 500 миллионов лет—удвоив их возраст.
До сих пор древнейшие подтвержденные окаменелости грибов датировались примерно 450 миллионами лет назад—примерно в то же время, когда растения мигрировали с моря на сушу. Одним из самых известных окаменелых грибов этого периода являются прототакситы, которые могут вырасти до восьми метров в высоту, что приводит к его ошибочному определению в течение многих лет как дерева.
Но предыдущее исследование грибковых "молекулярных часов" с использованием методов, основанных на ДНК, показало, что грибы могли эволюционировать намного раньше, между 760 миллионами и 1,06 миллиардами лет назад. Извлеченные из арктических канадских сланцев, недавно открытые миллиардолетние окаменелые споры грибов и гифы (длинные тонкие трубки) затыкают брешь в ископаемой летописи и предполагают, что грибы, возможно, занимали землю задолго до растений.
Грибковые окаменелости были найдены в скалах, которые, вероятно, когда-то были частью мелководного эстуария. Такие среды обычно отлично подходят для грибов благодаря богатой питательными веществами воде и накоплению вымытого органического вещества для питания. Высокая соленость, высокое минеральное и низкое содержание кислорода в этих древних прибрежных местообитаниях также обеспечивали прекрасные условия для сохранения прочных молекул хитина, встроенных в стенки грибковых клеток, которые в противном случае разложились бы.
Хотя неизвестно, действительно ли недавно открытые древние грибы жили в эстуарии или были вымыты в отложения с земли, они показывают многие отличительные черты, которые можно было бы ожидать от современных наземных грибов. Прорастающие споры четко определены, как и ветвящиеся нитевидные трубки, которые помогают грибам исследовать свою среду, названную гиф. Даже клеточные стенки отчетливо грибковые, состоящие из двух прозрачных слоев. На самом деле, если бы вы не знали, что они такие старые, вам было бы трудно отличить их от современных грибов.
Грибковые предки
Как вы можете себе представить по их древнему происхождению, грибы играли решающую роль в формировании земной биосферы Земли в течение последнего миллиарда лет. Первые растения, появившиеся на суше 500 миллионов лет назад, создали тесные партнерские отношения с грибами. Лишенные корней, эти ранние растения полагались на своих грибковых партнеров, чтобы расти внутри них и распространяться наружу в первичную минеральную почву. В процессе, известном как биологическое выветривание, грибковые гифы выделяют органические кислоты для растворения камней и извлечения питательных веществ, содержащихся внутри. В свою очередь, растения будут передавать питательные вещества, полученные путем фотосинтеза грибам.
Этот обмен ресурсами между ранними растениями и грибами привел к росту, эволюции и диверсификации флоры Земли Во все более сложные виды, сообщества и экосистемы и остается нормой сегодня. Более 90% наземных растений ассоциируются с грибковым партнером того или иного типа, а некоторые полностью зависят от грибковой помощи, чтобы выжить.
Симбиотический подъем наземных растений и их грибковых партнеров также оказал значительное влияние на нашу атмосферу. Теперь, имея богатый доступ к строительным блокам на минеральной основе, растения разработали более эффективные механизмы фотосинтеза для захвата этой энергии, например, путем лучшего контроля за движением углекислого газа и воды в листья и из листьев. В течение миллионов лет это увеличение поглощения углекислого газа привело к значительному повышению концентрации кислорода, что способствовало появлению гораздо более крупных и сложных форм жизни животных, чем крошечные насекомоподобные формы жизни, которые могли поддерживать предыдущие уровни кислорода.
С этого момента эволюционная история становится ясной. Но, показывая, что грибы, вероятно, появились на суше за 500 миллионов лет до растений, новые ископаемые свидетельства поднимают фундаментальные вопросы о начале этого симбиотического путешествия.
Ранее считалось, что растения совершили переход к земной жизни одновременно с водными грибковыми партнерами, но новое открытие открывает возможность того, что земли, возможно, уже были подготовлены к успешной растительной жизни в течение сотен миллионов лет. Растворяя богатые минералами породы и выделяя органические кислоты на основе углерода, мы знаем, что грибы были чрезвычайно важны для превращения бесплодных земель в плодородные, богатые углеродом почвы, которые мы знаем сегодня. Возможно, появление растительной жизни стало возможным только благодаря многолетней работе древних грибковых предков.
Сейчас перед учеными стоит задача с уверенностью определить, были ли эти древние грибы земного происхождения, и определить их место на эволюционном древе жизни. С фокусом теперь на поиске дальнейших ископаемых грибов, наше понимание эволюции ранней биосферы сделает скачки и границы.
Что уже ясно, так это то, что без грибов мы бы не существовали. Играет важную роль в поддержании здоровых экосистем на всей планете, от антарктических пустынь до тропических лесов, грибов лежат в основе всей жизни на Земле сегодня. Теперь, похоже, у нас есть еще 500 миллионов лет, чтобы поблагодарить их за.