世界地図は広大な地下キノコネットワークを明らかにする

地球の表面のすぐ下では、炭素を豊富に含む菌類が 110 千兆キロメートルにわたって植物の根と交差しています。この広大なネットワークは、私たちの惑星の菌糸体ネットワークの最初の全球デジタル地図で明らかになりました。これらの菌類は植物と栄養素を交換するだけでなく、気候の調節にも役立ちます。

ほとんどの陸上生態系で見られる古代の土壌菌類であるアーバスキュラー菌類は、世界の植物種の約 70% と共生関係を形成し、炭素と引き換えに栄養素と水を提供します。 「植物をこれらの菌類の救世主と呼ぶ人もいますが、これらの菌類は植物の救世主でもあります」と地下ネットワーク保護協会のジャスティン・スチュワート氏は言う。 「もしあなたが菌根菌と共生していないとしたら、あなたは植物界の変人です。」

菌類の重要性を考慮して、スチュワートと彼の同僚は、この隠れたインフラストラクチャを定量化することに着手しました。 「私たちは質問をしました。地球の地下循環システムの地図を作成できるでしょうか?」チームメンバーで、同じく Underground Network Protection Company の Toby Kearse 氏は次のように述べています。

まず、研究者らは、322 の過去の研究から得られた、世界中の 16,000 の土壌サンプルのデータを分析しました。彼らはまた、ロボットイメージングを使用して実験室で成長させた30万本以上の真菌フィラメントを測定し、ネットワーク内に貯蔵されている総バイオマスと炭素を推定できるようにしました。次にチームはこのデータを結合し、それを使用して砂漠、ツンドラ、森林、および直接測定がまばらであるか利用できないその他の地域にわたって推定値を拡張しました。

その結果、世界中の菌根菌ネットワークには、生きている人間全員を合わせた量の約5倍に相当する炭素質量が含まれていることが示された。 「それらは私たちの地球のさまざまな機能の多くにとって非常に重要です」とスチュワート氏は言います。 「たとえば、彼らは炭素を地下に引き込みます。これは気候変動にとって重要です。」

研究者らはまた、世界の菌根菌の約40％が草原生態系、特に南スーダン、フロリダ州エバーグレーズ、チベット高原の生態系に生息していると推定している。草原が急速に農地に変わりつつあるため、これは憂慮すべきことだと彼らは言う。

一方、農地では菌類の存在が大幅に減少しており、大規模な農地では植物が多く存在しているにもかかわらず、網の密度が未耕作の生態系に比べて約50％低い。その理由として、殺菌剤は菌類を直接殺すことができる一方、加工処理により菌類のネットワークが破壊され、肥料の多用により通常は共生を維持する栄養素と炭素の交換が損なわれる可能性があるためであるとスチュワート氏は言う。

昨年、英国リーズ大学のローラ・カーター氏とその同僚らは、アゾール系抗真菌薬（べと病や作物の腐敗などの真菌性疾患の防除に広く使用されている化学物質のグループ）が菌糸（真菌の長いストロー状の管状細胞）の密度を約70パーセント削減し、植物に利益をもたらし、真菌の数を80パーセント減らすことを明らかにした。これは新しい発見と組み合わせると、「現在の慣行が作物という主要な自然の同盟国を弱体化させている可能性があることを示唆している」とカー​​ター氏は言う。 「アーバスキュラー菌根菌をサポートすることは、単なる生態学的な問題ではなく、土壌の健康、回復力、長期的な作物の生産性を改善するための実用的な方法です。」

カリフォルニア大学アーバイン校のスティーブン・アリソン氏は、特に農地の下のメッシュが薄いことを懸念していると語る。 「バイオマスが大幅に削減されているため、私たちの農作物は、栄養素の利用、干ばつ耐性、炭素貯蔵といった重要な利点を失っている可能性があります。」

しかし、良い面もあると彼は付け加えた。研究者らは損失の程度を定量化したので、菌類バイオマスを再構築するための介入を設計するのが容易になるはずだ。 「農家はキノコの胞子を土壌に加えることができます」とアリソン氏は言う。 「この研究は、農家に耕作量を減らしたり、肥料の添加量を減らしたりするなど、やり方を調整するよう促す可能性もあります。」

この研究では広範なネットワークが明らかになったが、それはすべての菌類が「ツリー全体のネットワーク」、つまり植物が資源や情報を交換する推定上の地下ネットワークに接続されているという意味ではないとスチュワート氏は言う。 「ここでの私たちの研究は、地球上に糸がいくつあるかを尋ねただけであり、それが 1 つの大きな連続したウェブであるかどうかを尋ねたものではありません。」

研究と並行して、研究者らは真菌ネットワークの世界的な分布を前例のない詳細で明らかにするインタラクティブな地図を発表した。キアース氏は、今年8月にモンゴルで開催される国連砂漠サミットで政策立案者に研究結果を発表する予定だと述べた。