Бедная, истощённая почва, почти лишённая доступного азота, всё равно может превратиться в биохимическую фабрику, если в неё укореняется средиземноморское бобовое растение. Вместо того чтобы пассивно ждать питательные вещества, оно привлекает определённые почвенные бактерии, известных как ризобии, и «запирает» их в утолщённых образованиях на корнях, которые называются клубеньками. Внутри клубеньков бактерии запускают работу нитрогеназы — чувствительного к кислороду ферментного комплекса, который превращает инертный атмосферный азот в аммиак, удобную для растения форму азота.
Это партнёрство отлажено до мелочей. Выделяемые растением флавоноиды включают у ризобий гены, отвечающие за образование клубеньков, бактериальные сигналы перенаправляют рост корневых волосков, а бобовое формирует специальный инфекционный тяж, по которому его микроскопические партнёры проникают внутрь. Оказавшись там, растение наполняет клубеньки леггемоглобином — белком, который тонко регулирует уровень кислорода так, чтобы дыхание клеток шло, а нитрогеназа оставалась защищённой. Углеродные соединения, созданные в процессе фотосинтеза, питают бактерий, а в ответ связанный азот поступает в ткани растения, усиливая синтез белка и общую продуктивность даже на бедных почвах. Со временем опавшие листья и отмирающие корни отдают органический азот в окружающий грунт, обогащая весь микроэкосистемный участок. Кусок земли, который раньше казался бесперспективным, превращается в самоудобряемую площадку для других растений, работающую за счёт молекулярного союза корней и микробов.
Та же химия, которая поддерживает это скромное бобовое растение, лежит в основе севооборотов и восстановительного земледелия. Эволюционный выход из положения в суровых средиземноморских условиях превратился в модель, по которой можно восстанавливать плодородие почв без синтетических удобрений.
