Рослини не змогли б наповнити атмосферу киснем, якби не симбіоз з грибами, які забезпечують їх фосфором і іншими мінералами вже сотні мільйонів років.
Сучасна атмосфера Землі створена життям: фотосинтетичні організми наповнили її киснем і видалили вуглекислий газ. Однак мільярди років до того все було зовсім не так. Атмосфера молодої планети була б для нас токсичною, повною вуглекислого газу, метану і сірководню. Достатньо кисню в повітрі стало накопичуватися лише після появи рослин на суші — 500-400 млн років тому.
Однак сучасні рослини фотосинтезують, витягуючи мінерали з ґрунту за допомогою кореневої системи і розподіляючи її за допомогою провідної системи. У перших рослин суші не було ні того, ні іншого, та й насиченого розчинними солями ґрунту ще не було. Вони не могли отримати навіть звичайний фосфор, абсолютно необхідний для фотосинтезу.
«Фотосинтез рослин суші створює близько половини всього кисню на Землі, — пояснює Бенджамін Міллс (Benjamin Mills) з Лідського університету. — І цей процес вимагає фосфору, хоча ми досі погано розуміємо, як працює глобальний кругообіг цієї речовини».
У статті, опублікованій в журналі Philosophical Transactions B, Міллс і його колеги висувають припущення про те, що вже перші рослини могли освоювати сушу лише в симбіозі з грибами. Віддаючи їм частину своєї синтезованої органіки, вони отримували взамін мінерали, які багато грибів здатні розчиняти.
Для підтвердження своєї гіпотези вчені провели експерименти, показавши, що сучасні представники давніх ліній грибів дійсно забезпечують рослинам приплив мінералів, від інтенсивності якого залежить інтенсивність фотосинтезу і виділення кисню.
На те ж вказало комп’ютерне моделювання клімату Палеозою. Робота показала, що інтенсивність обміну вуглецю і мінералів між рослинами і грибами істотно впливала на клімат цілої планети — за рахунок зміни інтенсивності поглинання вуглекислого газу і виділення вільного кисню.