Чего не знает современная наука - Сборник статей

Дело в том, что существует симбиоз между грибами и растениями – микориза (от греческого mykes «гриб» и hiza «корень»), грибокорень.

Эта дружба между грибами и высшими сосудистыми растениями необычайно важна и для тех, и для других. Настолько важна, что больше 80 % наземных растений образуют микоризу с грибами. Гифы грибов оплетают корни растений пушистым чехлом, срастаясь с ними, иногда даже проникая между клетками коры корней или в особых случаях в живые клетки коры, но не повреждают их. Если бы мы могли заглянуть в подземный мир, то увидели бы, что корни растений и грибы образуют единую сеть, единую, широко распространяющуюся корневую систему.

Каким образом грибы помогают растениям?

Во-первых, корни растений всасывают из почвы растворенные в воде минеральные вещества, необходимые им для питания (азот, фосфор, калий и множество микроэлементов), а грибы питаются органическими веществами, «растворяя» их выделяемыми вовне ферментами. Таким образом, благодаря широко раскинувшемуся грибокорню во много раз увеличивается площадь всасывания необходимых растениям веществ. Микориза увеличивает способность корней поглощать вещества из почвы в тысячи раз!

К тому же грибы помогают растениям лучше усваивать эти вещества. Ведь азот, фосфор, калий и другие химические элементы могут находиться в разных химических соединениях, и далеко не все из них растения могут усвоить. И при наличии всех необходимых «продуктов» растениям может быть голодно. Значит, нужно синтезировать такие соединения, которые бы растения легко могли усвоить. В почве много «поваров для растений», но одним из основных являются грибы. В процессе их жизнедеятельности биохимический состав почвы меняется и образуются вещества, которые растениям легко «съесть». Микоризный симбиоз – непременное условие успешного роста и развития как отдельных деревьев, так и всего леса. (Без микоризы дерево можно вырастить, пожалуй, только в питомнике, где проводится подкормка и отсутствует конкуренция.)

Также грибы защищают корневую систему растений от болезнетворных (фитопатогенных) организмов. Благодаря микоризе растения болеют во много раз меньше.

Без микоризы был бы невозможен симбиоз с клубеньковыми бактериями.

Кроме того, микориза повышает устойчивость растений (особенно это важно для деревьев) к холодным и сухим условиям, близким к пределу их существования. Это необходимо и в северных широтах, и в горных районах, и в сухих пустынных или полупустынных областях, и в условиях засоленности почв. И значит, благодаря микоризе растения способны адаптироваться к гораздо большему диапазону условий среды, осваивать самые разные места обитания.

Чем растения помогают грибам?

Растения снабжают их готовыми органическими веществами (углеводами), причем в огромных количествах: по имеющимся оценкам на нужды своих симбионтов растения могут расходовать от 10 до 50 % валового первичного продукта фотосинтеза.

Без микоризы у грибов просто не хватило бы сил развить плодовые тела, а в них ведь созревают споры. Грибы размножаются спорами, поэтому без растений им было бы трудно размножаться, и они были бы обречены на вымирание. Кстати, большинство съедобных шляпочных грибов, которые мы так любим, микоризные.

Итак, благодаря микоризе грибы хорошо развиваются, эффективно образуют плодовые тела. Растения также становятся крепче, лучше развиваются, обильнее цветут и плодоносят и гораздо меньше болеют.

Эксперименты показали, что чем выше биологическое разнообразие микоризных грибов, тем выше видовое разнообразие и стабильность экосистем в целом!

Грибы-паразиты?

«Но ведь есть и грибы-паразиты!» – скажете вы.

Надо заметить, что все большее число ученых приходят к выводу, что паразитизма, в нашем человеческом понимании этого слова, в природе нет, а есть лишь еще не до конца изученные симбиозы. Грибы – характерный пример. Казалось бы, они должны «высосать все соки» из бедных растений… Но нет! У растений быстро возникает к ним устойчивость, к тому же так называемые «паразиты» существенно снижают у «своих» растений риск заболеваемости болезнями, характерными для данного вида. И это еще не все. У таких «зараженных» растений повышается интенсивность фотосинтеза, ускоряются прорастание семян и рост, повышается устойчивость к стрессам!

Конечно, необходимым условием всего этого является сбалансированность экосистемы. И, например, к искусственно созданным человеком насаждениям это не относится. Отсюда и соответствующее наше отношение.

Вспомните спорынью (когда-то бедствие пшеничных или ржаных полей, вызывающую конвульсии и даже смерть человека, съевшего хлеб, в который она попала). Она образует вещества (алкалоиды), придающие растениям горький вкус и, таким образом, оберегающие их от травоядных животных, начиная от насекомых и слизней, кончая жвачными. Так опять происходит регуляция баланса. Сами злаки с наличием этого гриба лучше кустятся и меньше болеют.

Где живут грибы?

Оглянитесь вокруг. Почти все деревья, растущие в наших широтах: сосна, ель, дуб, береза, осина, – образуют микоризу с грибами. Большинство лесных кустарников и трав – так же. Есть кустарнички, например черника, брусника, для которых микориза – единственно возможный способ существования. Что же касается травянистых растений… почти все они образуют микоризу. Степи, луга, леса в таком их виде, который для нас привычен, не смогли бы существовать без микоризы.

Партнеры по симбиозу отнюдь не соблюдают «верность» друг другу. И если среди грибов «однолюбы» еще встречаются, то каждое древесное растение, как правило, способно образовывать микоризу со множеством партнеров.

Знающий грибник ищет конкретные грибы в определенных лесах. Например, подосиновик образует микоризу с осиной, березой, елью, сосной, реже с другими деревьями. Подберезовик – с разными видами березы и обитает в березовых или смешанных лесах с участием березы. Масленок образует микоризу с сосной, реже с елью, растет в сухих хвойных лесах, преимущественно сосновых (особенно в молодняках), реже еловых, а также в смешанных. Грузди и свинушки любят богатые почвы и растут обычно в елово-лиственных лесах с ольхой, малиной, крапивой. А вот лисички – удивительно! – не образуют микоризы. Возможно, поэтому они растут в лесах всех типов. Сыроежки также, но с ними ситуация другая. Видов этого семейства (сыроежковые) очень много, и каждый вид, как правило, образует микоризу с деревьями конкретного вида. Но так как видов много, мы встречаем сыроежки почти везде.

Грибы и экология

Вы уже не раз слышали слова: «Осторожно, не нарушайте лесную подстилку и верхний слой почвы под ней!» А теперь, наверное, поняли почему. Именно в поверхностном слое почвы живет грибница, а подстилка служит ей и «одеялом», поддерживающим необходимую влажность, и питанием.

Микориза помогает растениям и грибам не только в чистых естественных природных условиях. Ее помощь необычайно важна в условиях техногенного загрязнения окружающей среды. В США, Испании, а относительно недавно и в России проводились эксперименты на территориях заводов, где почва сильно загрязняется выбросами тяжелых металлов (медь, свинец, кадмий, цинк). Вокруг таких заводов часто образуются пустоши (занимающие довольно большую территорию), на которых не удается вырастить лес, потому что деревья очень быстро погибают. В почву попробовали искусственно внести микоризообразующие грибы, и – о чудо! – деревья стали прекрасно расти и развиваться. Благодаря грибокорню улучшилось минеральное питание деревьев, и, главное, грибы стали своеобразным барьером, мешающим ионам металлов проникать из почвы в корни растений. Лес вырос.

Грибы устойчивы ко многим токсинам. Согласно некоторым исследованиям, в феномене вырождения грибов гораздо большую роль играет ослабление растений, чем прямое воздействие токсинов на грибы.

Грибы и лесные сообщества

Среди грибов есть и редкие виды, которые заносятся в Красные книги. Но поскольку грибы и растения неразрывно связаны, важно охранять не редкие виды грибов, редкие виды растений или редкие виды животных, а природное сообщество в целом.

Предполагают также, что грибы, остающиеся в почве после вырубки коренного леса, способствуют восстановлению исходного растительного покрова. Сообщество грибов в этом случае выступает в роли памяти биологической системы.

Грибница микоризных грибов объединяет компоненты природного сообщества в одно целое, в подземной сфере леса образуется единая эколого-биологическая система, сеть. Лесное растительное сообщество, благодаря связям через микоризу, становится единым организмом!

Например, при определенных обстоятельствах микориза становится настоящим «мостом», по которому питательные вещества переходят от одного растения к другому. Причем это другое растение не обязательно должно быть того же вида! Растения делятся друг с другом питательными веществами, передают их в первую очередь тем, кому это особенно нужно – ослабленным особям, которым надо помочь восстановиться. А помогают передавать – грибы.