Грибы — «главные герои» большинства экосистем
Микологи из Университета Западного Онтарио исследовали почвы Ньюфаундленда и подтвердили, что грибы, чьи плодовые тела мы называем грибами, являются ключевым компонентом большинства наземных экосистем.
Грибы критически важны: они разлагают органические остатки, обеспечивают растения жизненно важными минеральными питательными веществами и перерабатывают органические и неорганические побочные продукты в биоме.
«Многие экологи начинают осознавать, что грибы действительно управляют миром. Мы, естественно, много времени уделяли тому, что над землей — растениям, животным, птицам. Но на самом деле растения тесно связаны с грибами и, по сути, не существовали бы без них», — говорит профессор биологии Грег Торн.
Грибы делают питательные вещества доступными для растений через разложение и круговорот веществ или путем прямой транспортировки.
«Разнообразие и состав грибного сообщества в конкретном месте действительно определяют, что там происходит экологически, с точки зрения состава растений и продуктивности. Если растения растут лучше, животным есть больше. Так что многое из того, что нам важно, начинается в земле, где грибы задают тон», — поясняет Торн.
«Пылесос» природы
Магистрант Катарина Куколь исследует влияние съедобного гриба рядовки фиолетовой (Lepista nuda) на почвенные среды в прибрежных районах Ньюфаундленда.
Рядовка фиолетовая «атакует» почвенную микрофауну, действуя как природный пылесос: поедает бактерии, разлагает избыток питательных веществ и производит новые.
Предыдущие исследования показали антимикробные свойства этого гриба in vitro, но полевых исследований его влияния на естественную среду не проводилось.
Куколь брала пробы почвы в естественных «ведьминых кругах» рядовки, на участках, инокулированных мицелием от партнера Nuspora Life Sciences Inc., и на территориях без этого гриба.
«Изучаемые нами рядовки просто огромные и тяжелые. Там, где они растут, почвы мало, поэтому материала для разложения не так много. Мы предполагаем, что здесь замешаны бактерии. Вопрос в том, что находится в почве? Именно это я и изучаю», — говорит Куколь.
В лаборатории она классифицирует членистоногих, нематод (несегментированные черви, ~0.05 мм), бактерий и грибов в почвенных сообществах, определяя их относительное обилие с помощью экстракции ДНК и секвенирования.
Исследование может предоставить важные данные для использования рядовки фиолетовой в качестве биопестицида в органическом земледелии — экологичной альтернативы синтетическим химикатам. Этот гриб нетоксичен и не попадает в водоемы.
«Сельское хозяйство — одна из тех сфер, где мы можем улучшить ситуацию, сократив использование токсичных пестицидов. Если рядовка сможет заменить один из них, это будет потрясающе», — отмечает Куколь.
Как съедобный гриб, рядовка также может быть потенциальной дополнительной культурой для фермеров.
Суть корня
Магистрант Алисия Банвелл изучает роль грибов в восстановлении лесов Канады.
Когда лес вырубают, на место часто высаживают выращенные в питомнике саженцы. В питомнике на их корнях развивается пушистый мат эктомикоризных грибов.
В лесу также существует своя сеть эктомикоризных грибов, образующая подземную «паутину». Она позволяет деревьям обмениваться ресурсами (углеродом, азотом) и производить съедобные грибы, например, лисички (Cantharellus enelensis).
Банвелл взяла пробы корней естественных деревьев в лесу и высаженных саженцев. В питомнике корни саженцев колонизируют лишь несколько видов грибов, а в лесу существует разнообразная сеть.
«Споры грибов повсюду. У каждого саженца в питомнике одни и те же несколько грибов на корнях. Я хочу узнать, что происходит, когда их вводят в естественную среду. Влияют ли грибы саженцев на лесные эктомикоризы, включая съедобные лисички? Они вытесняют лесные грибы или лесные вытесняют их?»
Ответы на эти вопросы покажут, что происходит с грибами леса после лесовосстановления, и могут привести к улучшению практик для сохранения грибного биоразнообразия.
Будущее за грибами
Грибная биотехнология — растущая отрасль. Новые применения грибов, таких как рядовка и лисички, открываются и разрабатываются каждый день.
«Грибы используют для создания альтернатив пенопласту, заменителей мяса для веганской пищи и даже новых лекарств. Из грибов разрабатывают всевозможные новые антибиотики. Это удивительно, и сейчас самое exciting время для их изучения», — заключает Торн.