Роль грибов в экосистемах: больше, чем кажется
Когда говорят о грибах, большинство людей представляет себе шляпочные грибы, но большинство видов грибов их не образуют. По оценкам, на Земле существует от 3 до 13 миллионов видов грибов, многие из которых имеют микроскопические размеры.
Они обитают в различных средах: в почвах, внутри тканей листьев в тропических лесах и в глубинах океанов. Понимание того, как грибы перемещаются на разных пространственных масштабах, важно для понимания экосистем и имеет значение для сельского хозяйства и здоровья человека, говорится в новом обзоре в Annual Reviews of Ecology, Evolution, and Systematics.
Грибы часто ассоциируются со смертью и разложением, например, плесень в холодильнике или грибы, разлагающие листву на лесной подстилке. «Мы обычно думаем о грибах как о редуцентах, но они скрытны и выполняют множество различных функций», — говорит ведущий автор Бала Чаудхари, доцент кафедры экологических исследований Дартмутского колледжа. «Грибы также могут выступать в роли участников круговорота питательных веществ, патогенов и мутуалистов, живущих в полезном симбиозе с растениями и другими организмами».
Грибы также могут быть патогенами человека. Coccidiodes — ещё один почвенный гриб, который выделяет споры в воздух в результате нарушения земель и деградации почв. При вдыхании спор этот гриб может вызывать лихорадку долин (кокцидиоидомикоз) — серьёзное респираторное заболевание. Лучшее понимание расселения грибов важно для таких пересекающихся дисциплин, как почвенная экология, климатическая справедливость и гигиена окружающей среды.
«Специалисты в области сельского хозяйства, здравоохранения и многих других сфер заинтересованы в понимании расселения грибов, так как эта информация может использоваться для прогнозирования таких событий, как будущие пандемии сельскохозяйственных культур и вспышки заболеваний человека», — говорит эколог Чаудхари. «Кроме того, изучение того, как расселяются грибы, является ключом к пониманию их биоразнообразия и распределения видов на Земле».
Анализ Чаудхари и её коллег о расселении грибов стал результатом сотрудничества во время её творческого отпуска в 2019–2020 годах со старшим автором Маттиасом Риллигом, профессором экологии растений Института биологии Свободного университета Берлина, и членами его лаборатории.
Чтобы обобщить существующую информацию о расселении грибов и выделить новые исследования в этой области, команда использовала подход «исследовательского плетения», сочетающий обзор научных статей с анализом тенденций в публикациях (библиометрикой). Команда изучила более 4500 документов из почти 1200 источников за период с 1951 по 2021 год. Большинство статей касались исследований расселения грибов в США, Великобритании и Китае.
Исследователи обнаружили, что научная литература по расселению грибов сосредоточена на трёх основных темах:
- Грибковые заболевания, включая изменение климата (наиболее представленная тема).
- Разнообразие грибов, сообщества и микоризные грибы, включая почвы и леса.
- Эволюция грибов, включая молекулярные методы.
В рамках анализа исследователи предлагают теоретические взаимосвязи между относительной важностью векторов расселения и пространственным масштабом. Они выделили четыре масштаба перемещения грибов: от микроскопического до ландшафтного.
- На мельчайшем уровне мицелий (грибница) перемещается через почву.
- Беспозвоночные животные, включая микро-/макроартропод (например, муравьи) и дождевых червей, могут переносить грибы через свои экскременты и гнёзда.
- Мелкие млекопитающие и птицы могут переносить грибы на лапах, перьях и через пищеварительный тракт.
- Абиотические векторы, такие как вода и ветер, ответственны за перемещение грибов в самом крупном масштабе — через ландшафты и континенты. Реки, океанские течения и приливы, осадки, а также деятельность человека играют роль в глобальном перемещении грибов.
«Из-за изменения климата в одних регионах среды становятся суше, а в других — влажнее, что может изменить места обитания грибов, — говорит Чаудхари. — Нарушение почв в результате сельского хозяйства, освоения земель и другой деятельности человека также может высвобождать почвенные грибы в воздух».
«Изменение климата в сочетании с антропогенным землепользованием действительно может повлиять на то, как перемещаются грибы. Относительная важность векторов перемещения меняется в зависимости от пространственного масштаба, но данных, подтверждающих эти взаимосвязи, очень мало, — заключает она. — Необходимо больше данных, чтобы понять биоразнообразие грибов и множество факторов, влияющих на их перемещение в наших экосистемах».