Недавно біологи з'ясували, що багато мільйонів років тому утворення кам'яного вугілля на Землі припинилося через діяльність грибів. Ці організми в процесі еволюції отримали здатність розкладати лігнін - речовина з оболонок рослинних клітин. Після цього кам'яного вугілля вже не було з чого утворюватися: гриби з'їдали все цілком.

Яким чином на Землі від 400 до 280 мільйонів років тому з'явився кам'яне вугілля? Як ми пам'ятаємо, в кінці палеозойської ери (а якщо конкретніше, то в девоні) відбулася знаменна подія: суходіл, на якій до цього жили лише водорості, лишайники і безхребетні, стали активно заселяти вищі рослини. Причому нове середовище настільки їм сподобалася, що в наступному періоді - карбоні - на пустельних перш материках вже красувалися справжні ліси з деревовидних папоротей, хвощів, плаунів, примітивних голонасінних і представників інших груп, які пізніше вимерли.

У той же час рослини, самі того не знаючи, своєю появою на суші спровокували один з перших екосистемних криз. Справа в тому, що їм, як і іншим живим істотам, іноді властиво вмирати. Однак їхні стовбури та інші частини тіла не розкладалися - просто тому, що тоді на Землі не було кому цим зайнятися. В результаті рослинні рештки, що впали в болота, довгий час зберігалися непошкодженими, а потім каменели. Так і утворилося кам'яне вугілля, за який людство досі дякує мешканців палеозойської ери.

Ця безповоротна втрата вуглецю екосистемами не пройшла непоміченою. Адже вищі рослини справно фотосинтезировали, тобто виробляли кисень. Але оскільки їх отмершая органіка не розкладався, він не витрачався. В результаті в атмосфері накопичилося надмірна кількість цього газу, що призвело до масштабних оледенениям на кордоні карбону і пермі, бо утворення льодовиків відбувається завжди, коли кисень за кількістю перевершує вуглекислий газ. Так що недосконалість екосистемних циклів карбону кілька зіпсувало земний клімат.

Але чому ж рештки вищих рослин ніхто не руйнував теологічне ядро? Адже, згідно з даними палеонтологів, на суші тоді вже вистачало і бактерій і грибів, які виконують роль деструкторів в наземних екосистемах. Швидше за все, справа не в кількості, а в якості: ці організми не могли впоратися з лігніном - речовиною, що входить до складу рослинних клітинних оболонок. Ну, а якщо не вдається зруйнувати оболонку, то й до інших речовин теж не дістатися. Саме тому кам'яне вугілля і зміг безкарно формуватися протягом декількох мільйонів років.

З іншого боку, вчені вже знали про те, що тоді існували гриби, які могли добувати енергію з целюлози. Тому вони припустили, що, мабуть, в кінці карбону частина з них знайшла в процесі еволюції здатність розкладати цей малоїстівна лігнін. В результаті криза молодих екосистем був успішно подоланий: обзавівшись лигниноразрушающими ферментами, гриби нарешті змогли дістатися до "країна" целюлози. Соврешенно очевидно, що, як тільки це сталося, формування кам'яного вугілля припинилося.

Але який же з грибів першим "додумався" до того, щоб обзавестися таким корисним ферментом? Біологи припускають, що це могли зробити представники клааса агариковых (Agaricomycetes), до яких відносяться улюблені нами білі гриби, підосичники, лисички, а також нелюбимі мухомори й поганки. Вже давно було відомо, що багато з них володіють ферментами, що розщеплюють лігнін і целюлозу. До речі, серед них є і "професійні" деструктори деревини - наприклад, трутовики або гриби з роду Coniothyrium, що викликають таку хвороба рослин, як біла гниль.

І ось фахівці з міжнародної групи мікологів вирішили з'ясувати, чи дійсно агариковые гриби змогли припинити процес утворення вугілля в палеозойської ери. Вони проаналізували геноми тридцяти одного представника класу агариковых, для того щоб з'ясувати, коли ж саме у цієї групи з'явилися руйнують лігнін ферменти. У процесі дослідження оцінювалася швидкість накопичення мутацій у різних видів, а також схожість цих мутацій.

У підсумку виявилося, що якийсь найдавніший предок всіх агарикомицетов дійсно був схожий на нинішніх представників роду Coniothyrium, тобто міг викликати ту саму білу гниль. Цей гриб вже мав на озброєнні повний набір білків, здатних руйнувати лігнін. І, що саме интересеное, з'явився він близько 300 мільйонів років тому, тобто в кінці карбону, коли вуглеутворення вже почало сходити нанівець.

Судячи з усього, саме ці гриби і зупинили формування кам'яного вугілля тим, що почали активно розкладати рештки рослин. Надалі ж еволюція агариковых протікала наступним чином: деякі з них втратили разлагающую здатність, оскільки вважали за краще налагоджувати з рослинами симбіотичні зв'язки. Від цих грибів беруть початок ті, хто зараз утворює на коренях рослин мікоризу. Але ось в інших ферменти-руйнівники лігніну збереглися: їх нащадками є трутовики і збудники білої гнилі.

Отже, як бачите, саме із-за діяльності палеозойських грибів людству зараз не вистачає кам'яного вугілля. Однак не варто ображатися - все-таки вони допомогли молодим наземним екосистемам вийти з першого кризи і на деякий час зупинили похолодання. І в лісах, і на полях від їх діяльності стало значно чистіше. Крім того, саме гриби почали повертати рослинний вуглець в ґрунт, з-за чого її родючість тільки підвищилася. Так що, можна сказати, саме їм ми завдячуємо можливістю займатися землеробством.

Втім, зараз агариковые також можуть вирішити проблему наближення енергетичної кризи. Справа в тому, що вчені давно хочуть знайти швидкий і дешевий спосіб отримання біопалива. Ну, а оскільки найбільш перспективним біопаливом є вироблені дріжджами спирти, то тут агариковые з їх ферментами, які руйнують лігнін і целюлозу, могли б допомогти. Вони швидко забезпечили б дріжджі величезною кількістю простих цукрів, отриманих з грубої деревини. Залишається лише налагодити виробничий цикл, в яких візьмуть участь представники обох груп грибів...