Samlivet som forandret verden
Livet som vi kjenner det i dag, hadde ikke eksistert uten millioner av år med samliv mellom sopp og planter.
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.
Livet på jorden har en ufattelig lang historie, men før fotosyntesen utviklet seg, var livet helt annerledes enn i dag. Det ikke fantes oksygen, og verden var anaerob. Selv under disse forholdene var det et mangfold av livsformer i havenes blå kongeriker der erkebakteriene hersket. Interessant nok har disse en mye lengre historie på jorden enn majoriteten av vår tids livsformer, som er avhengige oksygen.
Faktisk har anaerobt liv eksistert i opp mot 3900 millioner år, mens vår tids flercellede aerobe liv «kun» har eksistert i ca. 1500 millioner år. Ettersom jordens totale alder er 4600 millioner år, har altså anaerobt liv eksistert under det meste av jordens levetid.
Verdens første masseutryddelse
Vi er fremdeles under vann, og før det flercellede livet oppsto der, skjedde det noe katastrofalt for det anaerobe livet. Fotosyntesen så nemlig dagens lys for 2900 millioner år siden! Ettersom oksygen er giftig for anaerobe livsformer, forårsaket oksygenet jordens første store masseutryddelse.
Erkebakteriene mistet herredømmet sitt og ble bortvist til de få bortgjemte anaerobe miljøene som ble igjen, for eksempel dagens torvmyrer og sjøbunnsedimenter. Denne hendelsen kalles gjerne oksygenrevolusjonen innenfor evolusjonsbiologien.
Oksygenet forårsaket også den sannsynligvis lengste istiden i jordens historie. Istiden antas å ha vart i 300 millioner år og fant sted fordi oksygenet fra fotosyntesen førte til at mengden metan i datidens atmosfære ble kraftig redusert, hvilket i sin tur medførte global klimanedkjøling. Metan er jo en sterk drivhusgass.
Erobringen av land
Etter meget lang tid under vann ble livet modent for å sette sine føtter på land, men dette hadde ikke vært mulig uten dannelsen av ozon i atmosfæren fra fotosyntesens oksygen. Ozon stenger nemlig ute dødelig UV-stråling.
Primitive landplanter var blant de første på land, og i begynnelsen holdt de seg til vannkanten der det fantes organisk materiale som ble spylt opp fra vannet. Interessant nok viser nyere forskning at plantene ikke var alene. De hadde nemlig et samliv med sopp allerede på den tiden (Silurtiden).
Ørsmå sopptrådar kan halde klimaet i sjakk
Samliv i 450 millioner år
Ethvert vellykket samliv handler om å gi og ta til glede for involverte parter, og her er samlivet mellom planter og sopp et svært langvarig og vellykket eksempel. Det har vart i hele 450 millioner år. Det er kanskje fordi det ikke har vært mangel på fysisk kontakt ettersom soppen og planten er direkte koblet sammen på en intim måte.
På så måte får soppen energi fra planten, og til gjengjeld får planten økt tilgang til næring ettersom soppen har et digert underjordisk nettverk av fine tråder (kalt mycel). Planterøttene får dermed en større rekkevidde og bedre muligheter til å ta opp næring og vann. Takket være dette klarte de tidlige landplantene å bevege seg lenger opp på land og samtidig lenger bort fra den «trygge» næringen som havet skyllet opp i strandkanten.
Betydning for evolusjonen
Samlivet mellom planter og sopp har hatt en direkte avgjørende evolusjonær betydning. Det banet faktisk vei for kolonisering av land. Man kan forestille seg lyden av Strauss’ episke komposisjon Also Sprach Zarathustra idet den første planten plasserer sine røtter med soppmycel på den jomfruelige landjorden, som var karrig og ugjestmild fordi det var akutt mangel på organisk materiale og næring.
Heldigvis for de første landplantene var soppens store mycelnettverk behjelpelig med å skaffe næring i det magre miljøet. Dette vet vi fordi det finnes fossilfunn som viser at soppmycel penetrerer fjell og mineralkorn i sin jakt på næring.
Kjempetrær som CO₂-fangere
Vel på land gikk evolusjonen fort. Livet utviklet seg fra de første små og primitive landplantene i Silurtiden til kjempetrær i Devontiden på så evolusjonært kort tid som ca. 70 millioner år. De digre trærne fra Devontiden er blitt kalt geoingeniører fordi de trakk til seg så mye karbondioksid fra atmosfæren at det ga opphav til globale klimaendringer, og nok en gang ble det kaldere.
Kan vi gå tom for råstoffer? Er plan B å hente dem fra verdensrommet?
De rikelige mengdene av CO₂ i Devontidens atmosfære var et kjempematfat for både planter og trær, og deres enorme appetitt medførte høy produksjon av biomasse og opp mot 90 prosent reduksjon av atmosfærens karbondioksidinnhold. Tenk det!
Fossilt kull og velferd
Landvegetasjonen ble gradvis mer kompleks, og vi beveger oss nå inn i det som kalles Karbontiden. Karbontidens frodige skoger hadde vært spennende å ferdes i. Her fantes det 20 meter høye sneller og 30 meter høye karsporeplanter.
Produktiviteten var høyere enn nedbrytningen, hvilket ledet til akkumulering av organisk materiale, noe som over tid ble til kull. Kull vi brukte som fossilt brensel for å sparke i gang den industrielle revolusjonen i Europa på 1700-tallet, som i sin tur la grunnlaget for dagens velferd. Vi har altså mye å takke samlivet mellom planter og sopp for.
Kilder:
Canfield, D.E. 2014. Oxygen: a four billion year history. Princeton University Press.
Field, K. J. m.fl. 2015. Symbiotic options for the conquest of land. Trends in Ecology & Evolution 30: 477 – 486.
Morris, J. L. m.fl. 2015. Investigating Devonian trees as geo-engineers of past climates: linking palaeosols to palaeobotany and experimental geobiology. Paleontology 58: 787 – 801.
