Gryzonie pomogły odrodzić się przyrodzie po eksplozji wulkanu. Wystarczył jeden dzień

Trzy lata po erupcji wulkanu Mount St. Helens naukowcy zdecydowali się na ciekawy eksperyment. Chcąc przyspieszyć proces regeneracji środowiska po niszczycielskiej eksplozji, wysłali na część zniszczonych terenów na jednodniową wycieczkę kilka gofferników krecich (Thomomys talpoides). Ich koncepcja przewidywała, że gryzonie, przekopując glebę i mieszając pożyteczne bakterie i grzyby, mogą pomóc w regeneracji utraconego życia roślinnego i zwierzęcego. Korzyści z pracy gryzoni wykonanej w zaledwie 24 godziny są niezaprzeczalne i widoczne nawet cztery dekady później.

W niedawnych badaniach, które ukazały się na łamach pisma "Frontiers in Microbiomes", naukowcy opisali zmiany w społecznościach grzybów i bakterii na terenach, gdzie prowadzono eksperyment z goffernikami krecimi, porównując je do pobliskich obszarów, gdzie gryzonie nie pracowały.

W niedzielę18 maja 1980 roku doszło do wybuchu wulkanu St. Helens. W wyniku erupcji wulkan stracił 400 metrów wysokości. W powietrze poleciała blisko jedna trzecia objętości całej góry. Słup popiołów sięgał 18 kilometrów wysokości. Eksplozja zniszczyła setki kilometrów kwadratowych okolicznych lasów, a na pobliskie miasto Yakima spadło 800 tys. metrów sześciennych pyłu i popiołu.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Eksplozja Mount St. Helens była jedną z najpotężniejszych erupcji wulkanicznych w ubiegłym wieku i największą w historii Stanów Zjednoczonych. W jej wyniku śmierć poniosło zaledwie 57 osób. Wszystko dlatego, że wybuch przewidziano dwa tygodnie wcześniej. Dało to czas do ewakuacji okolicznych mieszkańców.

Gdy ostygł popiół z wybuchu, naukowcy zaczęli zastanawiać się, jak przyspieszyć regenerację zniszczonych obszarów. Podczas gdy górne warstwy gleby zostały zniszczone przez erupcję i przepływy lawy, gleba pod spodem mogła być nadal bogata w bakterie i grzyby. Badacze wpadli na pomysł, że gofferniki krecie, które prowadzą podziemny tryb życia, mogą przekopać glebę i rozprowadzić na zniszczone tereny pożyteczne bakterie i grzyby z jej głębszych warstw.

– Gofferniki krecie często uważa się za szkodniki, ale myśleliśmy, że wezmą starą glebę, przeniosą ją na powierzchnię i tam nastąpi regeneracja – przyznał Michael Allen, mikrobiolog z University of California w Riverside. Tak też się stało. Jednak naukowcy nie spodziewali się, że korzyści z tego eksperymentu będą widoczne do dziś.

W 1983 roku Allen i James McMahon z Utah State University polecieli śmigłowcem na obszar, na którym lawa zamieniła ziemię w płyty porowatego pumeksu. W tym czasie na tym terenie rosło zaledwie kilka gatunków roślin, które nauczyły się żyć w tych trudnych warunkach. Wyrosły zapewne z nasion upuszczonych przez ptaki, ale przez niedostatek składników odżywczych nie radziły sobie najlepiej.

W wybrane miejsca naukowcy przywieźli na jeden dzień gofferniki krecie. Już po sześciu latach zauważyli, że na terenach, gdzie prowadzono eksperyment z gryzoniami, nastąpiła trwała zmiana w społecznościach grzybów i bakterii. Na obszarach pozostawionych bez interwencji nie dostrzeżono takich zmian. Sześć lat po eksperymencie, w wybranych miejscach, gdzie urzędowały gryzonie, rozwijało się 40 tys. roślin. Pozostałe obszary pozostawały w większości jałowe.

Badacze wskazują, że odmiana krajobrazu było możliwa dzięki grzybom mykoryzowym, które wymieniają składniki odżywcze i zasoby z korzeniami roślin. Mogą one pomóc chronić rośliny przed patogenami w glebie, a co najważniejsze, dostarczają składniki odżywcze w jałowych miejscach i pomagają roślinom przetrwać.

– Z wyjątkiem kilku chwastów, większość korzeni roślin nie jest wystarczająco wydajna, aby samodzielnie uzyskać wszystkie potrzebne składniki odżywcze i wodę. Grzyby transportują te zasoby do rośliny i w zamian otrzymują węgiel, którego potrzebują do własnego wzrostu – wyjaśnił Allen.

Drugi aspekt tego badania dodatkowo podkreśla, jak ważne są te mikroby dla regeneracji życia roślinnego po klęsce żywiołowej. Po jednej stronie góry znajdował się starodrzew. Popiół z wulkanu pokrył drzewa, zatrzymując docierające do nich promieniowanie słoneczne i powodując przegrzanie i odpadanie igieł sosen, świerków i jodeł. Naukowcy obawiali się, że to spowoduje śmierć lasu, ale tak się nie stało.

– Te drzewa mają własne grzyby mykoryzowe, które pobierają składniki odżywcze z opadłych igieł i pomagają w szybkim odrastaniu drzew – przyznała Emma Aronson z University of California w Riverside, współautorka publikacji. – W niektórych miejscach drzewa odżyły niemal natychmiast. Nie wszystkie obumarły, jak wszyscy myśleli – dodała. Po drugiej stronie góry przed wybuchem wulkanu las został wycięty. Na terenie wycinki życie nie odrodziło się w takim stopniu.

Badając ten obszar ponad 40 lat później, zespół odkrył, że gofferniki krecie pozostawiły po sobie pokaźne dziedzictwo. – W latach 80. testowaliśmy tylko krótkoterminową reakcję. Kto by przewidział, że można wrzucić gryzonie na jeden dzień i zobaczyć efekt ich pracy 40 lat później? – powiedział Allen.

"Działki z historyczną aktywnością gofferników były siedliskiem bardziej zróżnicowanych społeczności bakterii i grzybów niż otaczające je lasy pierwotne. Znaleźliśmy również bardziej zróżnicowane społeczności grzybów na tych działkach niż w lasach, które historycznie zostały wycięte przed wybuchem w 1980 roku" – wyjaśnił zespół badaczy w publikacji.