Грибные сети как транспортные пути для загрязнителей

Исследователи из Центра Гельмгольца по исследованию окружающей среды (UFZ) и Университета Ланкастера обнаружили, что грибные сети (гифы) в почве могут эффективно транспортировать малоподвижные загрязняющие вещества, такие как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Проблема недоступности загрязнителей

Бактерии-деструкторы часто не могут добраться до ПАУ, так как эти вещества практически нерастворимы в воде и закрепляются на частицах почвы в крошечных, заполненных воздухом порах. Между бактериями (обитающими в воде и тонких водных плёнках) и их источником питания возникают воздушные барьеры.

Живая транспортная сеть

Грибы и псевдогрибы (например, Pythium ultimum) образуют в почве обширную сеть гиф толщиной в тысячные доли миллиметра. Ранее было показано, что бактерии используют поверхность гиф как «шоссе» для передвижения. Новое исследование доказало, что та же сеть служит и «трубопроводом» для загрязнителей.

Результаты эксперимента

• Исследователи создали систему, где гифы Pythium ultimum соединяли питательные среды через участки с воздушными зазорами, имитирующими почвенные поры.
• ПАУ фенантрен, нанесённый с одного края системы, перемещался по гифам на другой конец за несколько часов.
• Скорость транспорта была в 10–100 раз выше, чем при простой диффузии, при этом вещество легко преодолевало воздушные барьеры.
• Отдельная гифа способна транспортировать до 600 масс одной бактерии в час.

Механизм транспорта

С помощью специальной микроскопии учёные выяснили, что загрязнитель проникает через клеточную стенку внутрь гифы, где заключается в крошечные пузырьки. Pythium ultimum активно перекачивает эти пузырьки по своей разветвлённой сети.

Перспективы для ремедиации

• Грибной «трубопровод» эффективно мобилизует различные ПАУ и другие гидрофобные, малоподвижные вещества.
• Транспорт малых молекул по длинным путям происходит эффективнее, чем крупных (вероятно, из-за лучшего поглощения гифами).
• Даже преодоление нескольких сантиметров может быть решающим для установления контакта между загрязнителем и бактериями-деструкторами в почве.

Вывод: Целенаправленное использование совместимых грибных сетей может ускорить очистку загрязнённых почв от ПАУ. Сейчас исследователи UFZ ищут наиболее подходящие пары «грибы–бактерии» для создания эффективной микробной команды по устранению загрязнений.