ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ МИЦЕЛИЯ И СПОР ГРИБОВ В ТОРФЯНИКАХ

А.В. Головненко, Л.М. Полянская
Институт Почвоведения МГУ-РАН, Институт проблем экологии и
эволюции РАН; МГУ\ факультет почвоведения
Для оценки роли почвенных микроорганизмов в круговороте органического вещества и энергии в болотных экосистемах необходимо иметь репрезентативные данные относительно их запасов в торфяниках.

Почвенный аспект изучения микробных комплексов болотных экосистем стал весьма актуальным благодаря исследованиям, проведенных нами на объектах Западнодвинского стационара Института лесоведения РАН. Показано, что торфяники представляют собой бесценные природные кладовые микроорганизмов. Общая микробная биомасса в торфяниках в расчёте на всю толщу может достигать сотен тонн на гектар, причём биомасса эукари- отных микроорганизмов (82-99%) значительно превышает биомассу прокариотных; в биоморфологической структуре микромицетов мицелий (70- 99%) доминирует над спорами. В изученных торфяниках зафиксировано равномерное вертикальное распределение микроорганизмов по всей толще , что связано с их органогенной природой. Выявлено достоверное превышение уровня межсезонных колебаний численности микроорганизмов над межгодовым, что соответствует представлениям о существовании здесь годовой сукцессии комплекса почвенных микроорганизмов [1].
Наиболее дискуссионным и только частично разрешённым оставался вопрос о состоянии, в котором находятся микроорганизмы в торфяниках, особенно на глубине, где возраст слоев определяется тысячелетиями. О жизнеспособности хотя бы части микробных сообществ косвенно свидетельствовала способность к росту на питательных средах всех групп микроорганизмов, высеваемых с разных глубин вплоть до подстилающей породы. На реальное размножение хотя бы части микробного комплекса указывало наличие сезонной динамики численности микроорганизмов, как прокариотных, так и эукариотных по всему профилю торфяников. Особое внимание в дальнейшей работе следовало уделить микромицетным комплексам торфяников, так как на их долю в исследуемых почвах приходится более 90 % от суммарной микробной биомассы.
Для оценки состояния, в котором находятся микромицеты в торфяниках, применили разработанный метод определения жизнеспособности грибных пропагул и спор по их прорастанию [2]. О прорастании спор судили по выбрасыванию ростовой трубки, о прорастании дрожжеподобных клеток — по почкованию, о прорастании мицелия — по удлинению гиф и образованию микроколоний. Объектом исследования был выбран верховой торфяник под сосняком андромедово-пушицево-сфагновым (мощность залежи — 5,5 м).
Процент прорастания мицелия грибов был максимальным в подстилке (за подстилку принимали слой, включающий очёс живого сфагнового мха, в который попадают опавшая хвоя сосны и другие остатки кустарничковых и травянистых растений). Именно в этом слое были зарегистрированы мощные микро колонии, образованные проросшими гифами и спорами. На глубине 10-50 см количество проросших гиф сокращалось вдвое, а в следующем полуметровом слое — вчетверо по сравнению с подстилкой. Глубже 1 метра гиф, способных к прорастанию, обнаружить не удалось, за исключением слоя 4-5 м, где зафиксирована одна грибная микроколония (рис.

1).
Непроросшие гифы имели чёткие контуры, хорошо выраженные перегородки и септы, обладали ярким свечением, выглядели как живые. Возможно, прорастание такого рода гиф могло бы иметь место, но в отличных от условий опыта. Средние значения диаметров грибных гиф (проросших и не проросших) не отличались от контрольных вариантов (рис. 2).

В отличие от гиф, способность к прорастанию у спор и дрожжеподобных клеток была отмечена по всему профилю торфяника. Процент их прорастания варьировал в метровой толще от 46 до 87 %, в остальной части профиля — от 6 до 40 % (рис.1). При прорастании спор их диаметр увеличивался в раза по сравнению с контролем и составлял в среднем 8,3 мкм (рис.2). Используемый нами метод определения жизнеспособности спор почвенных грибов, позволил выявить ещё одну особенность исследуемой почвы — обнаружение по всему профилю большого количества дрожжевых клеток, благодаря их способности размножаться почкованием, которое фиксировали на экспериментальных препаратах.

Рис. 1. Прорастание гиф (ГП) и спор (СП) грибов на разных глубинах верхового торфяника



Рис. 2. Средние диаметры спор (СП) и Рис. 3. Длина грибного мицелия в кон- пропагул (ГП) грибов в образцах верхо- трольных (1) и экспериментальных (2) вого торфяника (1-контроль, 2-пророс- образцах верхового торфяника, шие, 3-непроросшие)


Процент жизнеспособности спор и грибных гиф определяли по соотношению числа фрагментов мицелия и спор в экспериментальных и контрольных препаратах. Общей закономерностью является обнаружение высокого содержания жизнеспособной грибной биомассы по всему профилю олиго- трофного торфяника. Процент жизнеспособности для гиф составил 60-100%, 108



для спор - 83-100%. Максимальные значения этого показателя для гиф были зарегистрированы в верхних горизонтах, где длина грибного мицелия в опыте была значительно выше чем в контроле, и в нижних горизонтах (2-5,5 где плотность мицелия оставалась практически на одном уровне в контрольных и экспериментальных образцах (рис. 3).
Грибы, являющиеся основными деструкторами органического вещества, находятся в жизнеспособном состоянии по всему профилю торфяника. Но лишь в пределах метровой толщи их гифы обладают способностью прорастать. Глубже пропагулы грибов скорее всего «законсервированы» в почвенном профиле, т.е. находятся в состоянии анабиоза, поддерживая высокие запасы живого углерода в болотных экосистемах.
Работа выполнена при поддержке ФЦНТГ1 “Биоразнообразие”.
[1] Головненко А.В. и др. Особенности пространственного распределения и структу-
ры микробных комплексов болотно-лесных экосистем // Почвоведение. 1993. № 10.
С.              78-89. [2] Полянская Л.М. и др. Определение жизнеспособности спор и мицелия почвенных грибов // Микробиология, 1998. Т. 67. № 6.

Еще по теме ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ МИЦЕЛИЯ И СПОР ГРИБОВ В ТОРФЯНИКАХ:

1. 2-6. Знаменитый спор
2. Жизнеспособность.
3. МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ И ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ПЧЕЛ
4. РЕЖИМ ПОЧВЕННО-ГРУНТОВЫХ ВОД ОСУШЕННЫХМЕЛКИХ ТОРФЯНИКОВ
5. ТОРФЯНИКИ ЮЖНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ ОЗ.БАЙКАЛ: МИКРОФЛОРА ИБИОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
6. РЕКУЛЬ ТИВАЦИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНИКОВ
7. ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВ ТОРФЯНИКОВ И СНЕГАЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ КАК ПОКАЗАТЕЛЬТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
8. Общая характеристика грибов
9. ВЛИЯНИЕ АЭРАЦИИ И ТЕМПЕРАТУРЫ НА СТРУКТУРУИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МИКРОБНЫХ КОМПЛЕКСОВВЕРХОВОГО ТОРФЯНИКА (МОДЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ) А.              В. Головченко, Т. Г. Добровольская, О. С. Кухаренко, Т. А. Семёнова, О. Ю. Богданова, Д. Г. Звягинцев
10. МОДЕЛЬ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭМИССИЙ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ НА ТОРФЯНИКАХ Н. В. Лещинская, T. Д. Ярмошук, A. Тиле, M. Mинке, В. А. Рыжиков