Aujourd'hui, notre monde est visuellement dominé par les animaux et les plantes, mais ce monde n'aurait pas été possible sans les champignons, disent les scientifiques de l'Université de Leeds.

Les chercheurs ont mené des expériences où des plantes et des champignons sont cultivés dans des atmosphères ressemblant à l'ancienne Terre et, en intégrant leurs résultats dans des modèles informatiques, ont montré que les champignons étaient essentiels à la création d'une atmosphère riche en oxygène.

Les humains et autres mammifères ont besoin de niveaux élevés d'oxygène pour fonctionner, et on pense généralement que la planète a développé une atmosphère riche en oxygène il y a environ 500 à 400 millions d'années, que le dioxyde de carbone a été progressivement photosynthétisé par les premières plantes terrestres.

L'équipe de recherche :Dr Katie Field du Center for Plant Sciences, Dr Sarah Batterman de la School of Geography et Dr Benjamin Mills de la School of Earth and Environment, montrent que les champignons ont joué un rôle essentiel dans l'établissement de l'atmosphère respirable sur Terre en « extrayant » le phosphore nutritif des roches et en le transférant aux plantes pour alimenter la photosynthèse.

La nouvelle recherche montre que la quantité de phosphore transférée aurait pu être très importante dans les anciennes conditions atmosphériques, et, à l'aide d'un modèle informatique "Système Terre", l'équipe a montré que les champignons avaient le pouvoir de modifier considérablement l'atmosphère ancienne.

Relation vitale

Alors que de nombreuses plantes modernes peuvent recueillir leurs nutriments directement du sol par leurs racines, les premières formes de vie végétale ont fait face à un climat entièrement différent, n'avaient pas de racines et n'étaient pas vasculaires, ce qui signifie qu'ils ne pouvaient pas retenir l'eau ou la déplacer dans leur système.

Le « sol » avec lequel ils entraient en contact était un produit minéral dépourvu de matière organique, c'est pourquoi leurs relations avec les champignons étaient si importantes.

Les champignons ont la capacité d'extraire les minéraux des roches sur lesquelles ils poussent grâce à un processus connu sous le nom d'altération biologique. Les champignons expriment des acides organiques qui aident à dissoudre les roches et les grains minéraux sur lesquels ils poussent.

En extrayant ces minéraux et en les transmettant aux plantes pour favoriser leur croissance, les champignons recevaient en retour le carbone que les plantes produisaient lors de la photosynthèse du dioxyde de carbone de l'atmosphère.

Échange de gaz

Des expériences en laboratoire menées par l'équipe de Leeds ont montré que différents champignons anciens, qui existent encore aujourd'hui, effectué ces échanges à des rythmes différents, qui a influencé les vitesses variées auxquelles les plantes produisaient de l'oxygène.

À son tour, cela a affecté la vitesse à laquelle l'atmosphère est passée d'être beaucoup plus riche en dioxyde de carbone à devenir semblable à l'air que nous respirons aujourd'hui.

Le Dr Field a déclaré :« Nous avons utilisé un modèle informatique pour simuler ce qui aurait pu arriver au climat tout au long de l'ère paléozoïque si les différents types de symbioses précoces plantes-fongiques étaient inclus dans les cycles mondiaux du phosphore et du carbone.

"Nous avons trouvé que l'effet était potentiellement dramatique, avec les différences dans l'échange de carbone pour les nutriments entre les plantes et les champignons, modifiant considérablement le climat de la Terre grâce à la réduction du CO2 par les plantes pour la photosynthèse, modifiant considérablement le moment de la montée de l'oxygène dans l'atmosphère. »

Le Dr Mills a déclaré :« La photosynthèse des plantes terrestres est en fin de compte responsable d'environ la moitié de la production d'oxygène sur Terre, et nécessite du phosphore, mais nous avons actuellement une mauvaise compréhension du fonctionnement de l'approvisionnement mondial de ce nutriment pour les plantes.

"Les résultats de l'inclusion de données sur les interactions fongiques présentent une avancée significative dans notre compréhension du développement précoce de la Terre. Nos travaux montrent clairement l'importance des champignons dans la création d'une atmosphère oxygénée."

Le Dr Batterman a ajouté :« Notre étude montre que de minuscules organismes tels que les champignons peuvent avoir des effets majeurs sur l'environnement mondial. Notre conclusion critique était que la nature de la relation entre les champignons et les plantes aurait pu transformer le dioxyde de carbone atmosphérique, l'oxygène et finalement le climat mondial de manières très différentes, selon le type de champignons présents."

Le papier complet, "L'acquisition de nutriments par les champignons symbiotiques régit la transition climatique paléozoïque, " est publié dans Transactions philosophiques de la Royal Society B .