Hoy nuestro mundo está dominado visualmente por animales y plantas, pero este mundo no hubiera sido posible sin los hongos, dicen los científicos de la Universidad de Leeds.

Los investigadores han llevado a cabo experimentos en los que se cultivan plantas y hongos en atmósferas que se asemejan a la Tierra antigua y, incorporando sus resultados en modelos informáticos, han demostrado que los hongos son esenciales en la creación de una atmósfera rica en oxígeno.

Los seres humanos y otros mamíferos requieren altos niveles de oxígeno para funcionar, y generalmente se piensa que el planeta desarrolló una atmósfera rica en oxígeno hace entre 500 y 400 millones de años, a medida que el dióxido de carbono fue fotosintetizado gradualmente por las primeras plantas terrestres.

El equipo de investigación:Dra. Katie Field del Centro de Ciencias Vegetales, La Dra. Sarah Batterman de la Escuela de Geografía y el Dr. Benjamin Mills de la Escuela de la Tierra y el Medio Ambiente, muestran que los hongos desempeñaron un papel fundamental en el establecimiento de la atmósfera respirable en la Tierra al "extraer" el nutriente fósforo de las rocas y transferirlo a las plantas para impulsar la fotosíntesis.

La nueva investigación muestra que la cantidad de fósforo transferido podría haber sido muy grande en las antiguas condiciones atmosféricas, y, utilizando un modelo informático de "sistema terrestre", el equipo demostró que los hongos tenían el poder de alterar drásticamente la atmósfera antigua.

Relación vital

Si bien muchas plantas modernas pueden obtener sus nutrientes directamente del suelo a través de sus raíces, las primeras formas de vida vegetal enfrentaron un clima completamente diferente, no tenían raíces y no eran vasculares, lo que significa que no podían retener agua ni moverla por su sistema.

El "suelo" con el que entraron en contacto era un producto mineral que carecía de materia orgánica, por eso sus relaciones con los hongos eran tan importantes.

Los hongos tienen la capacidad de extraer minerales de las rocas en las que crecen mediante un proceso conocido como meteorización biológica. Los hongos expresan ácidos orgánicos que ayudan a disolver las rocas y los granos minerales en los que crecen.

Extrayendo estos minerales y pasándolos a las plantas para ayudar al crecimiento de las plantas, a cambio, los hongos recibieron el carbono que producían las plantas al fotosintetizar el dióxido de carbono de la atmósfera.

El intercambio de gases

Los experimentos de laboratorio realizados por el equipo de Leeds han demostrado que diferentes hongos antiguos, que aún existen hoy, llevó a cabo estos intercambios a diferentes tasas, lo que influyó en las variadas velocidades a las que las plantas producían oxígeno.

A su vez, esto afectó la velocidad a la que la atmósfera pasó de ser mucho más rica en dióxido de carbono a volverse similar al aire que respiramos hoy.

El Dr. Field dijo:"Usamos un modelo de computadora para simular lo que podría haber sucedido con el clima durante la era Paleozoica si los diferentes tipos de simbiosis planta-hongos tempranos estuvieran incluidos en los ciclos globales de fósforo y carbono.

"Descubrimos que el efecto era potencialmente dramático, con las diferencias en el intercambio de carbono por nutrientes planta-hongos que alteran en gran medida el clima de la Tierra a través de la reducción de CO2 impulsada por las plantas para la fotosíntesis, cambiando sustancialmente la sincronización del aumento de oxígeno en la atmósfera ".

El Dr. Mills dijo:"La fotosíntesis de las plantas terrestres es en última instancia responsable de aproximadamente la mitad de la generación de oxígeno en la Tierra, y requiere fósforo, pero actualmente no entendemos bien cómo funciona el suministro global de este nutriente a las plantas.

"Los resultados de la inclusión de datos sobre las interacciones de los hongos presentan un avance significativo en nuestra comprensión del desarrollo temprano de la Tierra. Nuestro trabajo muestra claramente la importancia de los hongos en la creación de una atmósfera oxigenada".

El Dr. Batterman agregó:"Nuestro estudio muestra que los organismos diminutos, como los hongos, pueden tener efectos importantes en el medio ambiente global. Nuestro hallazgo crítico fue que la naturaleza de la relación entre los hongos y las plantas podría haber transformado el dióxido de carbono atmosférico, oxígeno y, en última instancia, el clima global de formas muy diferentes, dependiendo del tipo de hongos presentes ".

El documento completo "La adquisición de nutrientes por parte de hongos simbióticos rige la transición climática del Paleozoico, "se publica en Transacciones filosóficas de la Royal Society B .