Pflanzen wären nicht in der Lage, die Atmosphäre mit Sauerstoff zu füllen, wenn es nicht die Symbiose mit Pilzen gäbe, die sie seit Hunderten von Millionen von Jahren mit Phosphor und anderen Mineralien versorgen.
Die moderne Erdatmosphäre entsteht durch das Leben: Photosynthetische Organismen haben sie mit Sauerstoff gefüllt und Kohlendioxid entfernt. Milliarden von Jahren zuvor war dies jedoch überhaupt nicht der Fall. Die Atmosphäre eines jungen Planeten wäre giftig für uns, voller Kohlendioxid, Methan und Schwefelwasserstoff. Erst nach dem Erscheinen von Landpflanzen - vor 500 bis 400 Millionen Jahren - begann sich genügend Sauerstoff in der Luft anzusammeln.
Moderne Pflanzen photosynthetisieren jedoch, indem sie mithilfe des Wurzelsystems Mineralien aus dem Boden extrahieren und mithilfe des Leitungssystems verteilen. Die ersten Landpflanzen hatten weder die eine noch die andere, und es gab immer noch keinen mit löslichen Salzen gesättigten Boden. Sie konnten nicht einmal gewöhnlichen Phosphor erhalten, was für die Photosynthese absolut notwendig ist.
„Die Photosynthese von Landpflanzen erzeugt etwa die Hälfte des gesamten Sauerstoffs auf der Erde“, erklärt Benjamin Mills von der University of Leeds. "Und dieser Prozess erfordert Phosphor, obwohl wir noch wenig Verständnis dafür haben, wie die globale Zirkulation dieser Substanz funktioniert."
In einem in der Zeitschrift Philosophical Transactions B veröffentlichten Artikel schlagen Mills und Kollegen vor, dass selbst die ersten Pflanzen das Land nur in Symbiose mit Pilzen besiedeln könnten. Indem sie ihnen einen Teil ihrer synthetisierten organischen Substanz gaben, erhielten sie im Gegenzug Mineralien, die viele Pilze auflösen können.
Um ihre Hypothese zu bestätigen, führten Wissenschaftler Experimente durch, die zeigten, dass moderne Vertreter antiker Pilzlinien Pflanzen tatsächlich mit einem Zufluss von Mineralien versorgen, deren Intensität die Intensität der Photosynthese und die Sauerstofffreisetzung beeinflusst.
Dasselbe wurde durch Computermodellierung des paläozoischen Klimas angezeigt. Die Arbeit zeigte, dass die Austauschrate von Kohlenstoff und Mineralien zwischen Pflanzen und Pilzen das Klima des gesamten Planeten erheblich beeinflusst - durch Änderung der Absorptionsrate von Kohlendioxid und Freisetzung von freiem Sauerstoff.
Sergey Vasiliev
Werbevideo:
