قارچ در شکل گیری اتمسفر اولیه کره زمین نقش داشته است

بر اساس پژوهش تازه‌ی دانشمندان دانشگاه لیدز، قارچ‌ها خلا بزرگی میان گیاهان و خاک را پر کرده‌اند. در ۴.۶ میلیارد سال قبل، یعنی زمانی که زمین شکل گرفت، هیچ جو و اتمسفری نداشت. با سرد شدن زمین، اتمسفری شکل گرفت، اما از آنجا که این اتمسفر از هیدروژن سولفید، متان و کربن دی‌اکسید تشکیل می‌شد، برای انسان‌ها بسیار سمی بود.

سپس زمین به اندازه‌ی کافی برای جریان داشتن آب مایع سرد شد. همراه با حضور آب مایع، سیانوباکتری‌ها هم پدید آمدند. سیانوباکتری‌ها فرآیند تبدیل اتمسفر زمین به اتمسفری سرشار از اکسیژن را آغاز کردند. اما تا پیش از ۴۰۰ تا ۵۰۰ میلیون سال قبل که گیاهان زمینی تکامل پیدا کردند، اتمسفر زمین هنوز برای پشتیبانی از حیات جانوری مناسب نبود.

هم‌چنین بر اساس گفته‌های این گروه پژوهشی، گیاهان در آن دوران هنوز تکامل این‌چنینی پیدا نکرده بودند و ریشه‌ها و سیستم آوندی‌شان به پیشرفتگی گیاهان امروزی نبود. به هر حال بر مبنای رابطه‌ای همانند همزیستی میان گیاهان و قارچ‌های امروزی، قارچ‌های خاکی فسفر موجود در سنگ‌ها را به گیاهان منتقل می‌کردند و زمینه‌ی فتوسنتز گیاهان را فراهم می‌ساختند.

بنجامین میلز از اعضای این گروه پژوهشی، گفت:

فتوسنتز گیاهان زمینی، چیزی در حدود نیمی از اکسیژن سیاره‌ی ما را تامین می‌کند. اگرچه این فرآیند تنها با وجود فسفر میسر می‌شود، اما ما هنوز از درک این‌که این ماده چگونه در گیاهان عمل می‌کند ناتوانیم.

او هم‌چنین در ادامه گفت:

نتایج این پژوهش، از جمله اطلاعاتی که در مورد فعل و انفعلات قارچ‌ها به دست آمده، پیشرفت قابل توجهی در دانش ما در این زمینه‌ی علمی محسوب می‌شود. نتایج این پژوهش‌، اهمیت قارچ‌ها در شکل‌گیری اتمسفر اکسیژنی را نشان می‌دهد.

همان‌طور که می دانید: قدیمی‌ترین فسیل موجود از جانداران غیرآبزی، متعلق به یک قارچ است. قارچ‌ها احتمالا حتی پیش از گیاهان هم روی زمین می‌زیسته‌اند. این احتمالا به این دلیل بوده که قارچ‌ها توانایی استخراج مواد معدنی از سنگ‌ها را داشته‌اند، اما گیاهان بیش‌تر به مواد آلی متکی بوده‌اند. در آن زمان مقدار زیادی از این مواد در زمین موجود نبود اما وقتی گیاهان کربن دی اکسید موجود در جو را فتوسنتز کردند، باعث تولید کربن شدند که به قارچ‌ها می‌رسید. این نظم و ترتیب برای هر دو بسیار سودمند بود. این گروه پژوهشی از مجموعه‌ای از آزمایش‌ها بر روی قارچی بسیار قدیمی که تاکنون زنده مانده‌اند و هم‌چنین مدل‌سازی‌های کامپیوتری بهره برده‌اند.

قدیمی‌ترین فسیل موجود از جانداران غیرآبزی، متعلق به یک قارچ است

با مشاهده‌ی عملکرد قارچ، آن‌ها توانستند مشخص کنند که قارچ‌ها تبادل فسفر-کربن را به میزان مختلف صورت می‌داده‌اند. تبادلی که در پایان منجر به تولید اکسیژن توسط گیاهان می‌شد. این زنجیره باعث به وجود آمدن جوی قابل تنفس بر روی زمین شد.

کیتی فیلد، یکی از پژوهشگران این تیم، گفت:

ما از مدل‌سازی کامپیوتری برای شبیه‌سازی اتفاقات احتمالی عصر پالئوزوئیک (دوران دیرینه‌زیستی) استفاده کردیم. جایی که نخستین همزیستی‌های میان گیاه و قارچ در چرخه‌ی کربن و فسفر شکل ‌گرفته است.

او در ادامه گفت:

ما دریافتیم که اثر این همزیستی بسیار زیاد و عملکرد قارچ-گیاه در تغییر اقلیم زمین و بهره‌گیری از کربن‌دی اکسید برای فتوسنتز بسیار موثر بوده است. چیزی که در نهایت باعث شده است که شکل‌گیری اکسیژن در اتمسفر خیلی زودتر اتفاق بیفتد.