Преимущества использования микоризных грибов при посадке растений

Грибы – короли симбиоза

Грибы, представляющие отдельное природное царство, по праву можно назвать королями симбиоза. Объединяя в себе некоторые признаки животных и растений, грибы успешно сотрудничают и с первыми, и со вторыми. Сегодня мы расскажем о типичных и наиболее интересных примерах «сотрудничества» грибов с другими организмами.

Грибы и деревья

Самый часто встречающийся вид симбиоза у грибов – с высшими растениями. Грибница и корень дерева срастаются в единый грибокорень. Благодаря такому объединению гриб получают от растений углеводы, которые те способны вырабатывать. А деревья, в свою очередь, употребляют легкорастворимые минеральные вещества, которые мицелий вытягивает из почвы и перерабатывает в удобную форму. [1]

Одни грибы сотрудничают с несколькими видами деревьев. Например, белый гриб прекрасно уживается с пятьюдесятью деревьями. [2] Осенние опята одаривают своей благосклонностью около 200 видов деревьев. [3] А вот деликатесные рыжики весьма избирательны. Они растут только в «дружбе» с елями и в соснами. Называются соответственно – еловый и сосновый. [4]Лишайники

Когда в следующий раз поедете в лес, присмотритесь к лишайникам. Эти необычного вида образования смотрятся весьма цельно, но не являются единым организмом. Лишайник — симбиотическая ассоциация – крепкая пожизненная «дружба» грибов и водорослей. Грибы дают водорослям среду, в которой они могут выжить. Водоросли же отдают продукты своего фотосинтеза.

Примечательно, что лишайники образуются лишь при скудном питании, увлажнении и освещении. Улучшенные условия существования приведут к гибели лишайника – связи симбионтов разрушаются, водоросли начинают жить самостоятельно, а грибы могут не выжить. [5] Но пока они вместе, у них все отлично.

И не говорите, что вам не случалось хотя бы раз в жизни залюбоваться их почти инопланетной красотой.

Грибы и орхидеи

Отношения грибов с орхидеями и вовсе отдельная тема.

Ведь некоторые орхидеи не просто извлекают выгоду из этого симбиоза, а буквально не могут без него жить! В зрелых семенах орхидей отсутствуют углеводы – источник энергии для деления клеток и, соответственно, развития семени в растение. А в течение жизни грибы доставляют орхидеям воду и минеральные соли. Что от этого взаимодействия выигрывают сами грибы, ученые пока не выяснили.

Кстати, есть отдельная группа орхидей с особой «привязанностью» к грибам – гнездовки. Эти поразительные растения полностью лишены хлорофилла и не способны фотосинтезировать. Все, что им остается – питаться за счет гриба-симбионта. [6]

Микотизм – так называется тип питания растений, осуществляющийся за счет грибов, поселяющихся на корнях. [7]Грибы и фауна

Те, кто читал, «Умные муравьи. Часть 2», уже знают, что муравьи разводят грибы, чтобы строить ловушки. Они заботливо переносят споры на новые места обитания.

Южноамериканские муравьи Atta пошли еще дальше. Они делают нечто вроде грядок в своих гнездах. Пережевывая нежные части листьев, муравьи таким образом готовят субстрат для произрастания грибов, которые составляют их единственную пищу.

Сначала муравьи кормят и выращивают продукцию в своем грибном саду, а затем поедают ее. Подобными агрономическими изысканиями также занимаются муравьи Apterostigma и Cyphomyrmex. Термиты – самые знатные грибоводы.

Только в роде Termes есть более 30 видов, которые жить не могут без грибов. [8] У некоторых представителей муравьев существуют настоящие висячие сады. Другие выращивают продукцию, напоминающую кольраби.

Представители муравьиного царства тщательно заботятся о своих грядках. Удобряют их останками насекомых и продуктами собственного пищеварения. Облизывают, чтобы слюна, содержащая антибиотики не позволяла развиваться сорнякам и вредным бактериям. Прищипывают грибницу. Кстати, в основу известного противогрибкового препарата «Нистатин» положены вещества из муравьиной слюны. [9]

Одно из интересных содружеств грибов – с североамериканским кокардовым дятлом. Дело в том, что это птица для строительства жилица выбирает себе не умирающие, а здоровые деревья.

Чтобы выдолбить дупло при таких условиях, дятлу может понадобиться до 10 лет. Хитрая птица переносит споры дереворазрушающих грибов в «ранки» коры.

Древесина становится более мягкой, что облегчает труд по обустройству нового гнезда.

Успешное сотрудничество грибов и дятлов обеспечивает жильем и других лесных обитателей, любящих селиться в дупле – насекомых, сов, змей, белок, певчих птиц. [10]

Многообразие симбиотических отношений, в которые вступают грибы, поразительно. Здесь описаны наиболее интересные случаи. Чтобы рассказать обо всех видах грибного симбиоза, потребуется издать целую книгу. Возможно, многотомник. =)

P.S.

Если вам понравилось, прочитайте и другие наши статьи о симбиозе различных организмов:

Их незабываемая улыбкаДружелюбные актинииЛосось и жемчужница – симбиоз, продлевающий жизньУмные муравьи. Часть 1: Симбиоз с растениямиУмные муравьи. Часть 2: Симбиоз с грибами, тлей и другими муравьямиПтицы-симбионты

Какие бывают микоризные препараты?

Как было упомянуто выше, все фруктовые деревья и кустарники, а также овощные культуры, которые мы выращиваем у себя на участке, способны образовывать симбиотические отношения с микоризными грибами. Грибы-микоризообразователи встречаются в почве естественным образом, однако регулярное использование химических веществ (большого количества минеральных удобрений, гербицидов, инсектицидов и т.д.) истощают популяции микоризы. Поэтому целесообразно дополнительно вносить микоризу в грунт.

Сегодня в продаже имеется множество мико-препаратов западного и отечественного производства на основе микоризных грибов. Чаще всего микориза поступает в продажу в виде порошка или гранул, которые вносятся в почву во время посадки растений. Благодаря особой технологии, при соприкосновении с корнями грибы заселяют корневую систему растения всего за две недели, в то время как при наличии микоризы в почве в естественных условиях этот процесс может растянутся на годы.

Другая форма мико-препаратов – жидкость (расфасованный во флаконы готовый раствор). У такой формы существуют свои плюсы и минусы. С одной стороны эффект от их применения проявляется быстрее (порошку и гранулам потребуется некоторое время для активации жизнедеятельности спор), но вместе с тем срок годности жидкого  препарата более ограничен, по сравнению с сухими формами.

Мико-препараты бывают разными по составу и могут содержать только один штамм или несколько различных штаммов микоризы. Также производители к ним нередко добавляют полезные бактерии (Bacillus subtilis, licheniformis, azotoformans, megaterium и другие), споры ризосферы Bacillus, муку из морских водорослей и гуминовые кислоты.

Понятие симбиоз

Планета — дом для многочисленных организмов, которые вынуждены искать возможность сосуществования.

Симбиоз – тип взаимоотношений, при котором наблюдается сосуществование организмов разных видов.

Объединение стало ответом на неблагоприятное воздействие окружающей среды и недостаток питательных веществ.

Пример: грибные гифы объединяются для совместной работы с высшими растениями (деревьями и травянистыми).

В природе существует несколько разновидностей симбиотических взаимоотношений.

1. Паразитизм: форма взаимоотношений, при которой представители одного вида используют представителей другого вида не только как место обитания, но и как источник для своего пропитания (грибы-трутовики, сажистые и др.)
2. Мутуализм: форма взаимоотношений, при которой совместное сосуществование является взаимовыгодным для обоих видов и они не могут жить самостоятельно (грибы и водоросли в лишайнике).
3. Комменсализм: форма взаимоотношений, при которой один из двух сосуществующих видов получает пользу от этого сосуществования, не принося вреда другому виду.
4. Аменсализм: форма взаимоотношений, при которой один вид – аменсал, угнетается в своем росте и развитии вторым видом – ингибитором.
5. Синнекроз: форма взаимоотношений, при которой взаимодействие между видами вредно для них и приводит в гибели всех представителей.

Отдел Аскомицеты (Сумчатые)

• Около 30 000 видов.
• Сапротрофные почвенные и плесневые грибов, поселяющиеся на хлебе, овощах и других продуктах.
• Представители: пеницилл, дрожжи, сморчки, строчки, спорынья.
• Мицелий гаплоидный, септированный, ветвящийся. Через поры цитоплазма и ядра могут переходить в соседние клетки.
• Бесполое размножение с помощью конидий или почкование (дрожжи).
• При половом размножении образуются сумки (аски), в которых при мейозе формируются гаплоидные споры полового спороношения.

ДРОЖЖИ

Дрожжи представлены большим числом видов, широко распространенных в природе. 

Одноклеточные или двуклеточные грибы, вегетативное тело которых состоит из одноядерных овальных клеток.

Разные виды дрожжей могут существовать в диплоидной или гаплоидной фазах.

Дрожжи характеризуются аэробным обменом веществ. В качестве источника углерода они используют различные сахара, простые и многоатомные спирты, органические кислоты и другие вещества.

Способность сбраживать углеводы, расщепляя глюкозу с образованием этилового спирта и углекислого газа, послужила основой для введения дрожжей в культуру.

С6Н12О6С6Н12О6 → 2С2Н5ОН2С2Н5ОН   +   2СО22СО2

Размножаются дрожжи почкованием и половым путем.

При благоприятных условиях дрожжи длительное время размножаются вегетативным способом —почкованием. Почка возникает на одном конце клетки, начинает разрастаться и отделяется от материнской клетки. Часто дочерняя клетка не теряет связи с материнской и сама начинает образовывать почки. В результате образуются короткие цепочки клеток. Однако связь между ними непрочная, и при встряхивании такие цепочки распадаются на отдельные клетки.

При недостатке питания и избытке кислорода происходит половое размножение: сливаются две клетки с образованием диплоидной зиготы. Зигота делится путем мейоза с образованием сумки с 4 аскоспорами. Споры сливаются с образованием новой диплоидной дрожжевой клетки.

Рис.  Почкование и половое размножение дрожжей.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ АСКОМИЦЕТОВ 

ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ АСКОМИЦЕТЫ

Спорынья паразитирует на колосьях злаков, нанося большой урон урожаю зерновых культур.

Внешне она напоминает черно-фиолетовые рожки (склероции), выступающие из колоса. Они состоят из плотно переплетенных гиф.

Рис. Спорынья

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ СПОРЫНЬИ 

Симбиоз грибов с корнями высших растений

Ярким примером симбиоза грибов является микориза — содружество грибов и высших растений (различных деревьев). При таком «сотрудничестве» выигрывает и дерево, и гриб. Поселяясь на корнях дерева, гриб выполнят функцию всасывающих волосков корня, и помогает дереву усваивать питательные вещества из почвы. При таком симбиозе от дерева гриб получает готовые органические вещества (сахара), которые синтезируются в листьях растения при помощи хлорофилла.

Кроме того, при симбиозе грибов и растений грибница вырабатывает вещества типа антибиотиков, которые защищают дерево от различных болезнетворных бактерий и патогенных грибов, а также стимуляторы роста типа гиббереллина. Отмечено, что деревья, под которыми растут шляпочные грибы, практически, не болеют. Кроме того, дерево и гриб активно обмениваются витаминами (в основном, группы В и РР).

Многие шляпочные грибы образуют симбиоз с корнями различных видов растений. Причем установлено, что каждый вид дерева способен образовать микоризу не с одним видом гриба, а с десятками разных видов.

Удивительный симбиоз: грибы-паразиты и муравьи-зомби

Наверное, в мире не существует человека, который ни разу в своей жизни не смотрел фильмы о зомби — мертвых существах, которые совершенно по разным причинам ожили и начали охотиться на живых созданий. Некоторым людям в это трудно поверить, что ожившие мертвецы реально существуют и представляют собой муравьев, зараженных паразитирующим грибком под названием кордицепс. Ранее ученые были уверены, что опасный грибок управляет телами насекомых проникая в их мозг, но все оказалось гораздо проще — он контролирует только мышцы.

Американские биологи узнали об этом, изучив поведение паразитирующего грибка вида Ophiocordyceps. В ходе наблюдений они выяснили, что оказавшись на теле муравья, споры грибка пробивают его твердую оболочку и проникают внутрь насекомого, полного липким веществом. В нем располагаются так называемые гифальные трубки, которые пронизывают все тело муравья и даже мышцы. Захватив контроль над мышцами, грибок может управлять движениями насекомого.