Современный взгляд на биосферную роль дереворазрушающих грибов
Еще полвека назад дереворазрушающие грибы, хотя бы исходя из самого названия, рассматривались преимущественно как вредители, которые поражают деревья и лесоматериалы, нанося, таким образом, существенный экологический и экономический ущерб. Однако если посмотреть на этих представителей грибного царства глазами эколога, то можно обнаружить ряд интересных фактов, делающих эту группу организмов уникальной в современной биосфере.
Традиционно к дереворазрушающим грибам относят все грибы, развивающиеся на древесных субстратах (живых или мертвых деревьях, древесных материалах, деревянных постройках), независимо от того, используют они их в качестве питательного ресурса или нет. В узком смысле к ним относят только грибы-ксилотрофы («xylo» – «дерево»), для которых древесина является и средой обитания, и пищей одновременно
Что представляют собой леса в планетарном масштабе? Это крупнейший резервуар биологически связанного углерода. С помощью фотосинтеза деревья поглощают углекислый газ из атмосферы и накапливают углерод в своем «теле». Когда дерево по тем или иным причинам погибает, оно становится пищевым ресурсом для ксилофагов и ксилотрофов, стоящим в начале детритной пищевой цепи. Однако ввиду того, что древесина более устойчива к разложению, чем другой растительный опад, ее биологической утилизацией занимается целый комплекс организмов – бактерии, грибы и беспозвоночные животные. Ведущую роль в разложении древесных остатков в наших лесах играют именно дереворазрушающие грибы – благодаря наличию уникального набора ферментов они являются единственной известной группой организмов, способных к расщеплению таких сложных компонентов древесины, как лигнин и целлюлоза. Поэтому дереворазрушающие грибы можно считать санитарами леса – они очищают планету от избытка мертвых деревьев. Это свойство нашло свое применение и в биотехнологии – их активно используют при создании экологически чистых способов утилизации отходов деревоперерабатывающей и текстильной промышленности. Кроме этого, в последние годы возрос интерес к ксилотрофным грибам как к потенциально безопасному и дешевому сырью в строительной отрасли – из грибов создают упаковку, изоляцию, кирпичи и целые здания
Известно, что дереворазрушающие грибы имеют свои «вкусовые пристрастия», или субстратную специализацию – некоторые из них всеядны (разрушают древесину как лиственных, так и хвойных пород), некоторые предпочитают, например, только лиственные деревья, а часть видов и вовсе являются привередами – им по душе, например, исключительно древесина березы.
То, что мы можем наблюдать на деревьях – плодовые тела грибов самой разнообразной формы, цветов и размеров – это органы их размножения, выбрасывающие десятки тысяч спор
Основная же часть грибного организма (мицелий) скрыта от нашего глаза и находится в толще древесины. Эта еще одна интересная особенность грибов-ксилотрофов: древесина сама по себе довольно специфическая, в какой-то степени экстремальная среда обитания, в которой мало кто способен почувствовать себя комфортно – характеризуется особым температурным и газовым режимом (предельно мало кислорода при высоком содержании углекислого газа). Вместе с тем, экспериментально установлено, что на долю мицелия может приходиться около 13% от общего веса разрушаемой грибами древесины, т.е. если разлагаемое дерево условно весит 100 кг, то в нем может быть до 13 кг гриба!
Пожалуй, одними из первых в изучении экологии дереворазрушающих грибов мы используем эколого-физиологический подход, который основан на газометрических методах . Они позволяют оценивать активность грибов по интенсивности их дыхательного газообмена, т.е. потребления кислорода и выделения углекислого газа. Экспериментально обнаружено, что дышат дереворазрушающие грибы по-разному, а факторы, определяющие этот процесс, многообразны – тип вызываемой грибами гнили, их древесный субстрат, степень его разложения, а также влажность и температура окружающей среды.
Установлено, что температура определяет не только уровень газообмена, но и его суточную и сезонную динамику. На Урале активный газообмен дереворазрушающих грибов, а соответственно, и разрушаемых ими древесных остатков начинается в конце марта-начале апреля, с наступлением положительных дневных температур, и продолжается до начала ноября, достигая максимального уровня интенсивности выделения СО2 в июле. Именно с накоплением в атмосфере этого парникового газа связывают современное изменение климата, а изучение динамики потоков климатически активных газов является одной из актуальных экологических задач. В настоящее время в рамках работы экспериментальной площадки «Урал-Карбон» мы проводим оценку «углеродного» дыхания крупномерных древесных остатков, разлагаемых грибами.
Это далеко не полный перечень особенностей этой уникальной группы организмов, жизнедеятельность которых, наряду с древесными растениями, играет важную роль в регуляции газового состава атмосферы и климата нашей планеты.
Вернуться в Содержание журнала
