SVARBIAUSIAS ROMANAS ŽEMĖS ISTORIJOJE (I dalis)

Visais laikas žalieji augalai, stebinantys savo įvairove, medžių galybe, įvairiausiais žiedais traukė žmogaus akį ir žadino smalsumą. Tai lėmė, kad augalai (kartu su dar labiau akį traukiančiais gyvūnais) visada buvo labiau tyrinėjami, sulaukdavo daugiau resursų ir dėmesio apsaugai. Tačiau augalai negyvuotų be dar vienos karalystės atstovų - be grybų. Tad kviečiu skaityti apie svarbiausią romaną Žemės istorijoje, lėmusį augalijos ir visos sausumos gyvybės suklestėjimą.

SENIAI SENIAI…

Prieš 600 mln m. dumbliai, kurie yra visų sausumos augalų protėviai, išširopštė į sausumą. Palyginimui, mes, žmonės, nuo panašių primatų atsiskyrėme prieš maždaug 4-8 mln metų. Prieš sausumoje suklestint augalams žemėje buvo gana ekstremalios sąlygos - labai svyravo temperatūra, vyravo uolienos ir dulkės. Nebuvo jokio derlingo sluoksnio, panašaus į dirvožemį. Mineralai ir kitos maistinės medžiagos buvo užrakintos uolienose. Visgi sausumoje net ir tada buvo šiokios tokios gyvybės - daugiausiai tai fotosintetinančios bakterijos, ekstremofilai dumbliai ir grybai. Bet turint omenyje atšiaurias sąlygas, visa likusi gyvybė knibždėjo vandenyje. Žemėje daugiausiai galimybių turėjo saulės šviesa ir CO2 mintantys (fotosintetinantys) organizmai, pakeliantis atšiaurias sąlygas. Bet tuometiniai augalų protėviai dumbliai, nors ir galėjo vykdyti fotosintezę, bet jie neturėjo šaknų, tad negalėjo vandens pasisavinti ir kaupti, kas būtų leidę jiems įsitvirtinti toliau nuo vandens šaltinio. Be to jie negalėjo iš uolienų išgauti papildomų mineralinių medžiagų. Tad kaip gi jiems pavyko užkariauti sausumą ir išvešėti į maždaug 80% viso pasaulio gyvos masės užimančią karalystę?

NIEKAS NEŽINO KAIP, BET JIE SUSITIKO

Kai kalba pasisuka apie gyvybės kilmės teorijas, mokslininkai turi skirtingų hipotezių, nes dažnai trūksta įrodymų, tvirtai pagrindžiančių kurią nors vieną. Tačiau kalbant apie dumblių suklestėjimą ir galiausiai virtimą galinga augalija, mokslas nesiginčija ir sutaria, kad šiems mažiesiems augalams suklestėti visgi labiau padėjo sąjunga su grybais, nei jų fotosintezės super galia! Niekas iki galo nežino, kaip šis grybo ir dumblio romanas užsimezgė, bet jų meilės istoriją liudija maždaug 400 mln metų įspaudai fosilijose. Ir tai nebuvo koks nors trumpalaikis susižavėjimas, atvirkščiai - tai buvo puikiai apskaičiuota partnerystė, aistringai gyvuojanti iki pat šių dienų. Įsivaizduokite, beveik visi augalai (daugiau nei 90%!) gyvena kartu su kokiu nors grybu (-ais). Ir nors kaip mūsuose sakoma “nėra namų be dūmų”, net ir tokioje per milijonus metų subrandintoje partnerystėje pasitaiko visko - ir konkurencijos, ir konfliktų, bet visgi dažniau dalijamasi, tuo kas užgyvenama.

ABIPUSIO GERBŪVIO KŪRIMAS

Ši partnerystė buvo pakrikštyta “mikorizės” vardu (lot. Mycorrhiza - rhyza šaknis, mykes - grybas). Grybai su savo grybiena, sudaryta iš plonyčių susiraizgiusių hifų, atstojo dumbliams šaknis. Kad ši sąjunga gyvuotų, abu partneriai turi prisidėti prie bendro gerbūvio. Augalas fotosintezės metu iš atmosferos gaudo anglį ir gamina įvairius jos junginius (cukrus ir baltymus), kurie yra svarbus energijos šaltinis. O grybas, savo hifais atsargiai įsiraizgęs į augalo šaknis, gauna tiesioginį priėjimą prie šio gėrio, kuriuo ir maitinasi. Bet to nei grybui, nei augalui neužtenka. Iki pilnos laimės jiems dar reikia vandens bei mineralinių medžiagų, kurios slepiasi dirvožemio labirintuose. Ir čia grybo, kurio landieji plonyčiai hifai gali mineralus ir vandenį pasiekti kad ir kur jie besislėptų, stichija. Taigi augalas šioje sąjungoje taip pat laimi, nes grybas pasidalina savo sumedžiotais mineralais ir papildomu vandeniu.

ŠIMTAI MILIJONŲ METŲ INTYMUMO

Milijonams metų bėgant augalai darėsi vis sudėtingesni, didesni ir įvairesni nuo tada, kai grybas ir žalias gniužulėlis dumblis be šaknų ar kitų įmantrių struktūrų viens kitą sutiko. Ir nors šiandien augalai ir patys turi šaknis, kurios išsivystė labai jau panašios į grybų hifus, jų šaknys vis dar nepranoksta grybienos savo gebėjimu sugaudyti dirvoje esančius mineralus. Hifai yra bent 50 kartų plonesni už ploniausias augalo šaknis, su kuriomis susipynę šaknų plotą išplečia net iki 100 kartų. Kaip ir prieš šimtus milijonų metų, taip ir dabar grybo ir augalo ryšys išlieka labai artimas ir intymus. Jei pasižiūrėtume per mikroskopą į augalo šaknų galiukus, būtų sunku atskirti, kur baigiasi augalas ir prasideda grybas. Plonyčiai grybo hifai įsirango į šaknų vidų, tarp augalo ląstelių (kai kuriais atvejais įlenda ir į ląstelių vidų), jas apraizgo. Augalo šaknys pereina į grybieną ir keliauja dirvožemio labirintais toliau.

MIKORIZĖS KILIMAS PO KOJOMIS 

Kai einame mišku, esame medžių ir grybų mikorizės pasaulyje. Galima sakyti miške einame mikorizės kilimu, kuris slypi dirvožemyje. Hifai gali sudaryti nuo trečdalio iki pusės visos gyvybės masės dirvoje. Jei, tarkim pakabintume arbatinį šaukštelį sveikos miško dirvos, jame galėtume išraityti apie 1000 metrų ilgio hifą (Dr. Aidee Guzman)! Ir dar viena kosminė hifų gausybės iliustracija - jei ištiestume mikorizinių grybų (čia tie patys, kurie gyvena susimetę su augalais) hifus, esančius pasaulyje, maždaug 10 centimetrų viršutinio dirvos sluoksnio, gautume protu sunkiai suvokiamo ilgio hifą, kuris būtų kaip maždaug pusės mūsų galaktikos pločio (4,5 x 10 septynioliktuoju kilometrų hifų)! O jei šiuos hifus suplotume į plokštuma, ja galėtume padengti visą Žemės paviršių 2.5 karto! Ir nepamirškime, kad pamatavome, tik 10 cm dirvožemio!

Taip labai skirtingi organizmai - grybas ir augalas, apjungę savo supergalias leidžia vienas kitam klestėti.

Pasakojimas parengtas remiantis: "Raizgus gyvenimas" ("Entangled life"), Merlin Sheldrake

Keliaukime į grybų pasaulį kartu!