Das ist eine auffällige Überschrift, nicht wahr? Der dachte of Pilze und Giftpilze – die bekanntermaßen keinen Sauerstoff produzieren, im Gegensatz zu grünen Pflanzen mit ihren oxygene Photosynthese – Hinzufügen von Sauerstoff zur Atmosphäre des Planeten. Was? Wie? Erzähl mir mehr…

Nun, und wie Sie wahrscheinlich vermuten, ist es nicht die direkte Aktivität der Pilze, die den Sauerstoff erzeugt, sondern die Wirkung, die diese mykologischen Wundertäter während der geologischen Vergangenheit des Planeten über ihre Rolle als Partner in dieser Antike auf photosynthetische Pflanzen hatten Pflanze-Pilz-Mutualismus bekannt Mykorrhiza. Und diese Geschichte hat einen entscheidenden Beitrag von Phosphor (P) – diesem essentiellen pflanzlichen Makronährstoff, der bekanntermaßen oft vorkommt Mangelware in der Umwelt und die daher das Pflanzenwachstum und die Photosynthese und damit den Beitrag der Pflanze zur Sauerstoffversorgung der Atmosphäre des Planeten einschränkt.

Die Gewinnung ausreichender Mengen an P durch frühe Landpflanzen wurde durch zwei Hauptfaktoren eingeschränkt. Einer war die geringe Menge an verfügbarem P im Boden – die Dicke dieser lebenswichtigen Schicht war in jenen alten Zeiten extrem dünn, bis sich dieser wichtige, den Planeten umschließende, lebenserhaltende, braune Mantel aufgrund physikalischer, chemischer und biologischer Aktivitäten ausreichend entwickelt hatte. Zweitens war die eher rudimentäre Natur der wurzelartigen Strukturen – Rhizoide – jener frühen Pflanzen, die nicht die substratverankernden, bodendurchdringenden, wasser- und nährstoffabsorbierenden und -transportierenden Eigenschaften echter Wurzeln hatten (die sich entwickelt haben später…). Somit ist jede Assoziation zwischen primitiven Pflanzen und Organismen mit einer erhöhten 'Boden'-Durchdringungskapazität – wie Pilzen mit ihr ausgedehntes Hyphennetz – wäre ein potenzieller Vorteil für die Pflanze in Form einer stark verbesserten Fähigkeit, Wasser und Nährstoffe aus dem Substrat zu extrahieren.

Moderne experimentelle Arbeit von Benjamin Mühlen et al. unterstützt die Ansicht, dass eine verbesserte Mykorrhiza-erleichterte Aufnahme von P durch früh - nicht vaskulär* – Landpflanzen in der Paläozoikum (Ca. Vor 541–250 Millionen Jahren (Ma)) könnte für das gesteigerte Pflanzenwachstum und die Photosynthese verantwortlich gewesen sein. Und es ist diese letztere durch Pilze verstärkte Pflanzenbiochemie, die zur Folge gehabt hätte, dass der atmosphärische OXNUMX zugenommen hätte₂ Konzentrationen (letztendlich auf Werte, die denen der heutigen Zeit nahekommen).

Jede solche Mykorrhiza-geförderte Photosynthese hätte vermutlich auch den Vorteil, dass die Menge an pflanzengebundenen Kohlenstoffverbindungen, die auf den heterotrophen Pilzpartner übertragen werden, erhöht wird, das Wachstum des letzteren gefördert und das Volumen des entstehenden Bodens erhöht wird könnte für mehr P ausgenutzt werden usw.

Es wird auch geschlussfolgert, dass dieses kooperative Verhalten einen tiefgreifenden Einfluss auf den P-Kreislauf und die Übertragung dieses wichtigen Elements – und aller anderen wesentlichen Elemente – hatte bilden die Körper der Pflanzen – zwischen Ökosystemen auf dem Planeten. Dies hätte auch Auswirkungen auf das Klima gehabt CO₂ wurde aus der Atmosphäre entfernt und durch Sauerstoff ersetzt. Die Entwicklung der Landflora war daher ein evolutionäres Ereignis von großer globaler Bedeutung.

Mills et al's Studie dient nicht nur dazu, die Bedeutung von Phosphor für die Pflanzenbiologie zu unterstreichen (und im weiteren Sinne für die Begrünung des Planeten und die Bewohnbarkeit der Erde), sondern betont auch die entscheidende Rolle, die Pilze möglicherweise bei der Entwicklung dieser Landflora spielen. Darüber hinaus hat diese paläoökologische Einsicht, obwohl sie in erster Linie „rückwärtsgerichtet“ ist, gegenwärtige und zukünftige Relevanz. Wenn die Aktivität der heutigen Mykorrhiza [die zahlreich sind und Es wird angenommen, dass es in 80-95% aller Pflanzenarten vorhanden ist – durch irgendeinen „Faktor“ reduziert werden (z. B. menschliches Handeln/Unterlassen, das den Boden oder Mykorrhiza-Pilze beeinflusst …), dann könnten die globale Produktivität und der biogeochemische Kreislauf beeinträchtigt werden, zum Nachteil des gesamten Lebens auf dem Planeten. Aber wie stehen die Chancen, dass Menschen eine Lektion aus der Vergangenheit lernen, um ihr zukünftiges Verhalten zu leiten?

[Hrsg. – die Einführung in Mühlen et al's Aufsatz ist ein meisterhaftes Beispiel dafür, wie man Referenzen in wissenschaftliches Schreiben integriert. Wenn unsere Studenten uns nur glauben würden, wenn wir – immer wieder … – betonen und betonen, dass evidenzbasiertes Schreiben [dh das Zitieren von – angemessenen – Referenzen für gemachte Aussagen] das Fundament und Markenzeichen wissenschaftlicher Arbeiten ist … Sie alle könnten viel lernen diese wissenschaftliche Arbeit.]

* Da diese Pflanzen keine echten Wurzeln haben, ist die Pilz-Pflanzen-Assoziation wird streng als mykorrhizaartig bezeichnet – um sie von echter Pilzwurzelmykorrhiza zu unterscheiden.