08 Грибковое биоразнообразие

Грибы составляют третье по величине царство жизни на Земле, и их разнообразие поразительно.Последние исследования показывают, что глобальное количество видов грибов оценивается от 2,2 до 3,8 миллионов, но официально описано только около 150 000. От сапрофитов, разлагающих мертвую лесную древесину, до микоризных грибов, образующих симбиотические отношения с 90% наземных растений, до микроскопических видов, производящих жизненно важные лекарства, такие как пенициллин, — грибы повсеместно распространены и функционально важны.

Как миколог с 25-летним опытом полевой работы, я поведу вас глубоко в это скрытое царство, раскрывая его масштабы, закономерности и последствия для сохранения, а также предоставляя практические методы наблюдения и регистрации.

Классификационные номера грибов, признанные в настоящее время научным сообществом, следующие:

Эти цифры могут показаться огромными, но на самом деле это лишь верхушка айсберга.В исследовании тропических лесов Юго-Восточной Азии, в котором я участвовал, почти 40% из 200 случайно собранных образцов могут оказаться новыми для науки видами.

По скромным оценкам, общее количество видов грибов в мире составляет около 2,2 миллиона, а по оптимистическим оценкам - до 3,8 миллиона видов.Это означает, что мы знаем только 5-10% этого королевства.Соотношение видов грибов и растений составляет около 6:1, а в тропиках это соотношение еще выше.

Совет эксперта: если вы найдете в лесу незнакомый гриб, скорее всего, он еще не описан научно.Хранение записей и образцов важнее, чем вы думаете.

Согласно моему полевому опыту, неизвестные грибы в основном прячутся в следующих средах:

Тропический лес: особенно крона и почва.В ходе исследовательского проекта в Панаме мы обнаружили на одном дереве более 120 различных видов грибов.

Почвенные микрогрибы.Чайная ложка плодородной почвы может содержать тысячи грибов, большинство из которых невозможно культивировать традиционными методами.

Эндофитные грибы: грибы, живущие внутри растений, не вызывающие болезней.Мы обнаружили более 30 ранее неизвестных эндофитных грибов у пихты Дугласа в Орегоне.

Глубокое море и экстремальные условия: от гидротермальных источников до сухих долин Антарктики грибы продемонстрировали удивительную приспособляемость.

Почему так много грибов остаются неописанными?К основным препятствиям относятся:

Технический порог идентификации. Для точной идентификации многих грибов требуются сложные методы микроскопии и молекулярный анализ.Когда я обучал новичков в лаборатории, мне требовались недели, чтобы научиться правильно готовить отпечатки спор.

Сложность культивирования: более 95% грибов не могут расти на стандартных средах.Некоторые микоризные грибы полностью отказываются от лабораторной культуры и могут быть изучены только в естественной среде обитания.

Нехватка специалистов. Во всем мире насчитывается менее 5000 профессиональных микологов, и многие из них приближаются к пенсионному возрасту.В Соединенных Штатах, вероятно, есть лишь несколько экспертов в каждом штате, которые могут точно идентифицировать местные грибы.

Ограничения финансирования: Финансирование исследований грибков составляет лишь 2–3% от общего финансирования исследований в области биоразнообразия.

Утрата среды обитания: Тропические леса исчезают более чем в 100 раз быстрее, чем грибковые исследования.

Каждый гриб играет уникальную роль в экосистеме:

Разрушители. Способность грибов белой гнили расщеплять лигнин является самой эффективной системой переработки на планете.Я наблюдал, как колония рейши в штате Вашингтон за три часа разложила древесину в десять раз больше собственного веса.

Симбиотические партнеры: сеть, образованная микоризными грибами и корнями растений, называется «подземным Интернетом» и может соединять деревья во всем лесу.

Патогены.Хотя патогенные грибы часто рассматриваются как отрицательные персонажи, они помогают контролировать численность популяций и поддерживать экологический баланс.

Грибы имеют более чем миллиардную историю эволюции, и их генофонд содержит решения множества экологических проблем.Лишайниковые грибы демонстрируют высший биологический симбиоз: грибы и водоросли объединяются, образуя суперорганизмы, способные покорять экстремальные условия.

Источник препарата: Помимо широко известного пенициллина, таксол, недавно обнаруженный в эндофитных грибах, стал одним из наиболее эффективных противораковых препаратов.В моей лаборатории мы ежегодно проверяем более 500 видов грибов в поисках новых антибиотиков.

Промышленные ферменты: Ферменты, производимые грибами, незаменимы в биотопливной, бумажной и пищевой промышленности.Фермент, извлеченный из тропического гриба, делает производство биоэтанола на 40% более эффективным.

Биотехнологии: Мицелиальные материалы произвели революцию в упаковочной и строительной отраслях.В одном проекте, над которым я работал, мицелий использовался для создания полностью биоразлагаемой изоляции.

На нас лежит моральная ответственность защитить этих пока неизвестных существ.Каждый гриб имеет свою собственную ценность, и, как самый влиятельный вид на Земле, люди несут ответственность за защиту этого разнообразия.

###Аскомикота: гигант микроскопического мира

Идентификационные признаки:

Распространенные типы:

Экологическое и экономическое значение:

В одном случае в Орегоне мы обнаружили, что определенный тип гриба-аскомицета может расщеплять остатки пестицидов, предоставляя новое решение для восстановления почвы.

###Базидиомикота: главная сила грибов

Идентификационные признаки:

Распространенные типы:

Практический опыт:

Я разработал систему быстрой идентификации на основе цвета жабр, отпечатков спор и экологических характеристик с точностью 85%.Например, научившись распознавать цветоножки и кольца рода Amanita, можно предотвратить наиболее опасные случаи отравления.

Зигомикота:

В том числе обыкновенная хлебная плесень, некоторые виды образуют арбускулярные микоризы (АМ-грибы) с растениями и имеют жизненно важное значение для сельского хозяйства.

Хитридиомикота:

Примитивные водные грибы, некоторые виды которых ответственны за глобальное сокращение популяций амфибий.

Микроспоридии:

Облигатные паразитические грибы, их таксономический статус до сих пор остается спорным.

Тропики:

Во время исследования в Коста-Рике мы зарегистрировали более 1200 видов грибов на 1 гектаре.Разнообразие грибов обычно самое высокое в тропиках, но наименее изучено.

Умеренные зоны:

Леса умеренного пояса в Северной Америке и Европе обладают умеренным, но хорошо изученным разнообразием грибов.Североамериканский грибной проект, в котором я участвую, документирует закономерности сезонной сукцессии: больше цистомицетов весной, больше базидиомицетов летом и осенью.

Полярный и Альпийский:

Исследования на Аляске показывают, что, хотя видов полярных грибов меньше, они обладают уникальными механизмами адаптации к замерзанию.

От низменностей до высоких гор разнообразие грибов демонстрирует сложные изменения.В исследованиях Каскадных гор мы обнаружили, что разнообразие было наибольшим на средних высотах (1000–1500 метров), а не на более низких высотах, как традиционно считалось.

В некоторых районах обитают высокоэндемичные грибковые сообщества:

Старый лес: поддерживает богатейшее разнообразие грибов. В Олимпийском национальном парке штата Вашингтон мы задокументировали виды грибов, зависящие от деревьев возрастом более 500 лет.

Различия типов леса:

Практические навыки:

Научитесь определять виды индикаторов. Например, некоторые коралловые грибы встречаются только в старовозрастных лесах и являются важными индикаторами здоровья экосистемы.

Экосистема пастбищ: микоризные грибы помогают травам противостоять засухе.Чрезмерный выпас существенно меняет состав грибного сообщества.

Водно-болотные угодья: специализированные разлагающиеся грибы, адаптированные к среде с низким содержанием кислорода.

Пустыня: «Волшебные» грибы, появляющиеся после дождя, на самом деле являются быстрой реакцией многолетнего мицелия на влагу.

Городская среда: Неожиданно большое разнообразие.Я задокументировал более 200 видов грибов в парках центра Сиэтла.

Сапрофиты: природные переработчики.Научившись распознавать специализированные грибы на разных типах древесины, вы сможете найти конкретные виды.Например, рейши предпочитает лиственные породы, а огненные грибы специализируются на сгоревших лесах.

Микоризные грибы: ключевые виды, живущие в симбиозе с растениями.В моем саду прививка микоризными грибами увеличила урожайность овощей на 30%.

Патогены: важная сила естественного отбора.Правильная идентификация фитопатогенных грибов может обеспечить ранний контроль распространения болезней.

От микроскопических грибов, которые живут всего несколько часов, до грибов Armillaria, крупнейших организмов на Земле, которые могут жить сотни лет, грибы демонстрируют удивительное разнообразие жизненных историй.

Утрата среды обитания: самая большая угроза.Тропические леса ежегодно сокращаются на 0,8-1,2%, что означает постоянное исчезновение тысяч неизвестных грибов.

Изменение климата: изменения ареала, ведущие к экологическому несоответствию.Мой долгосрочный мониторинг в Каскадных горах показывает, что некоторые альпийские грибы каждое десятилетие поднимаются примерно на 30 метров вверх.

Загрязнение. Отложение азота меняет химический состав почвы, благоприятствуя одним видам и уничтожая другие.

Чрезмерный сбор: существует реальная угроза для некоторых коммерческих видов (таких как грибы мацутаке и некоторые трюфели), но последствия часто преувеличены.

Сохранение среды обитания: самая эффективная стратегия.Поддерживайте местные и глобальные инициативы по сохранению лесов.

Устойчивые методы сбора урожая:

Участие гражданской науки:

Присоединяйтесь к такой платформе, как iNaturalist или MyCoPortal, и ваши наблюдения могут стать частью научного открытия.Любители, которых я обучаю, открыли три новых для науки вида.

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ:

Усовершенствованное оборудование:

-Материалы для изготовления споровых отпечатков

1. Советы по фотосъемке:

2. Подробные примечания:

3. Изготовление споровых отпечатков:

Простой метод, предоставляющий важную идентификационную информацию.Поместите колпачок на наполовину белую, наполовину черную бумагу и накройте крышкой на несколько часов.

Абсолютное правило: никогда не ешьте лесные грибы, если не уверены на 100%.Я видел, как опытные собиратели отравлялись по неосторожности.

Экосистемные услуги, предоставляемые грибами во всем мире, оцениваются в триллионы долларов, в том числе:

Съедобные грибы: мировая индустрия стоимостью более 45 миллиардов долларов

Лекарственные грибы: от антибиотиков до иммуномодуляторов

Промышленное применение: рынок ферментов превышает 6 миллиардов долларов.

Большинство видов грибов еще не изучены, и их потенциальная ценность неизмерима.Соединение, которое мы недавно выделили из обычного лесного гриба, демонстрирует большой потенциал против устойчивых к лекарствам бактерий.

Грибковое биоразнообразие является важнейшим компонентом систем жизнеобеспечения Земли, но его сильно недооценивают и игнорируют.Как любители активного отдыха, наблюдатели за природой и ответственные граждане, мы все можем внести свой вклад в понимание и защиту этого скрытого королевства.

Рекомендации к немедленным действиям:

1. Присоединитесь к местному микологическому обществу или к гражданскому научному проекту.

2. Научитесь определять распространенные группы грибов в вашем районе.

3. Записывайте и делитесь своими наблюдениями (используя такие платформы, как iNaturalist).

4. Поддержка организаций и инициатив по сохранению среды обитания.

5. Практиковать и продвигать принципы устойчивого сбора урожая.

Помните, каждый раз, когда вы находите грибы в лесу, вы, вероятно, будете наблюдать за существом, которое имеет мало или даже совершенно неизвестную науку.Ваши записи и наблюдения могут быть ключевыми доказательствами решений о сохранении.

Это скрытое королевство ждет, чтобы его обнаружили, поняли и защищают - и у вас есть способность быть частью этой важной работы.

*Автор этой статьи - докторская степень в области микосмологии, с 25 -летним опытом работы в полевых исследованиях, участвовал в описании более 30 новых грибковых видов и руководил несколькими международными исследовательскими проектами по разнообразию грибов.*