Лесной интернет. Сотрудничество грибов и деревьев.
Деревья очень настроены на социум и помогают друг другу. Однако для успешного выживания в лесной экосистеме этого еще недостаточно. Каждый вид деревьев пытается занять больше места, повысить эффективность и таким образом вытеснить другие виды. Исход этого соревнования определяет не только свет, но и борьба за воду. Корни деревьев мастерски умеют осваивать влажную почву. Они образуют тончайшие волоски, чтобы увеличить свою поверхность и всасывать как можно больше. В нормальных условиях этого вполне достаточно, но больше – всегда лучше. Поэтому деревья уже миллионы лет назад заключили союз с грибами.
Грибы – удивительные существа. Наше общее разделение живой природы на растения и животных их обходит. Растения отличаются тем, что сами производят пищу из неживой материи, то есть полностью независимы. Неудивительно, что на скудных безжизненных почвах сначала должна появиться растительность, прежде чем за ней смогут последовать животные. Грибы – это что-то среднее. Их клеточные стенки образованы хитином, и в этом отношении они напоминают скорее насекомых, у растений это вещество не встречается. К тому же они неспособны к фотосинтезу и зависят от органических соединений других живых организмов, которых они поедают. Десятками лет сплетение их нитей, мицелий, распространяется под землей вширь. Так, в Швейцарии растет один опенок, размер которого – почти половина квадратного километра, а возраст – 1000 лет. Возраст еще одного опенка из американского штата Орегон оценивается и вовсе в 2400 лет, при этом его тело простирается на 9 квадратных километров и весит 600 тонн. Таким образом, именно грибы – самые большие из известных живых организмов на планете.
Впрочем, как раз эти гиганты – враги деревьев, они убивают деревья в поисках съедобных живых тканей. Поэтому рассмотрим лучше мирные контакты между грибом и деревом. С помощью мицелия подходящего гриба (например, для дуба это может быть млечник нейтральный) дерево может в несколько раз увеличить активную поверхность корней, то есть всасывать гораздо больше воды и питательных веществ. В растениях, которые сотрудничают с грибами, обнаруживается вдвое больше необходимых для жизни азота и фосфора, чем в тех, что рассчитывают только на собственные корни. Чтобы вступить в партнерство с одним из более тысячи видов грибов, дерево должно быть открытым такому союзу. Открытым в буквальном смысле, потому что грибные нити врастают внутрь нежных тонких корешков. Больно ли это, наукой не исследовано. Так или иначе, но теперь партнеры работают в одной упряжке.
Гриб не только пронизывает и обволакивает корни, но и пускает свои нити – гифы – вокруг, в окружающую лесную почву. При этом он выходит за границы обычной зоны распространения корней и растет дальше, к другим деревьям. Здесь он связывается с их грибами-партнерами и самими корнями. Возникает сеть, через которую идет оживленный обмен питательными веществами и даже информацией, например о предстоящем нашествии вредителей. Таким образом, грибы образуют что-то вроде лесного Интернета. Эта кабельная система имеет свою цену. Как мы знаем, жизнь грибов зависит от других организмов, ведь они во многом близки с животными. Без притока органики они просто погибли бы от голода. Так что они требуют от дерева-партнера оплаты в форме сахара и других углеводов, причем не особенно стесняются в цене. За свои услуги они требуют от дерева около трети всего, что оно производит!
Логично, что в ситуации такой зависимости ничего нельзя оставлять на волю случая. Поэтому нежные сплетения нитей начинают манипулировать окутанными ими кончиками корней. В первую очередь нужно подслушать, что именно рассказывает дерево через свои подземные побеги. Оценив, полезна ли им полученная информация, грибы начинают производить растительные гормоны, которые направляют рост клеток так, как нужно грибам . За щедрую оплату сахаром грибы предоставляют еще парочку услуг в подарок, например, фильтрацию тяжелых металлов. Деревьям они ничего хорошего не принесли бы, а грибам эти металлы не мешают. Выделенные вредные вещества каждую осень появляются над землей в тех прекрасных плодовых телах, белых или моховиках, которые мы с удовольствием собираем и приносим домой.
Медицинское обслуживание также входит в ассортимент. Нападут ли на дерево бактерии или его начнут разрушать коллеги-грибы – нежная грибная сеть защитит его от любых вторженцев. Грибы вместе со своими деревьями могут жить очень долго, сотни лет, пока у них все хорошо. Однако если условия окружающей среды меняются, например, в воздухе появляются вредные примеси, грибы испускают дух. Их зеленые партнеры, однако, скорбят недолго, вместо этого они быстро налаживают отношения с другим видом, который теперь уютно устраивается у их ног. Каждое дерево может сотрудничать с несколькими видами грибов, и только лишившись последнего из них, попадает в действительно трудную ситуацию. Грибы в этом отношении более чувствительны. Многие виды сами выискивают для себя подходящее дерево и, заняв его, будут связаны с ним и в горе, и в радости. Такое свойство, когда гриб предпочитает конкретный вид дерева, к примеру, только березу или только лиственницу, называется «хозяиноспецифичность». Другие, такие как лисички, уживаются с деревьями многих видов – пусть будет дуб, бук, ель, главное, чтобы под землей еще оставалось свободное местечко. Конкуренция здесь немалая: в одних только дубравах насчитывается больше 100 видов грибов, часть из которых встречается на корнях одних и тех же деревьев. Для дуба это, наоборот, очень удобно: ведь если условия изменятся и какой-то гриб исчезнет, то на пороге уже ждет следующий кандидат.
Правда, исследователи обнаружили, что и у грибов есть страховка. Так, связаны между собой мицелии не только деревьев одного вида, но и разных. Радиоактивный углерод, которым ученые пометили березу, прошел через почву и грибные сети в растущую поблизости дугласию. Как жестоко ни боролись бы деревья между собой в своей надземной части, как ни теснили бы друг друга их корневые системы, грибы, видимо, очень заинтересованы в компенсации и распределении. Действительно ли они хотят поддержать «чужие» деревья-хозяева или же только своих грибных родственников, которым нужна помощь (а те уж затем передают ее «своим» деревьям), пока не выяснено.Разнообразие – гарант существования естественных лесов, и поскольку грибы тоже нуждаются в постоянных условиях, они под землей компенсируют слишком успешные достижения одного вида деревьев, поддерживая и предохраняя от полной гибели другие виды.
Если, несмотря на взаимопомощь, грибу и дереву приходится туго, гриб может перейти к радикальным действиям, как демонстрирует веймутова сосна со своим партнером – лаковицей двухцветной (Laccaria bicolor). При недостатке азота лаковица выделяет в почву смертельный яд, который убивает всякую мелочь вроде ногохвосток, высвобождая содержащийся в них азот. Они невольно становятся удобрением для деревьев и самого гриба
Из книги «Тайная жизнь деревьев». Автор Петер Вольлебен.
Источник
Правда ли, что грибницы связывают растения в лесах единой симбиотической сетью?
Возможность существования коммуникационных сетей грибов, соединяющих лесные экосистемы в «паутину, охватывающую весь лес», в последние десятилетия все больше привлекает внимание исследователей.
Команда трех биологов из разных университетов утверждает, что другие ученые невольно преувеличили доказательства, поддерживающие модели очень сложных микоризных сетей, упустив из виду ограничения предыдущих исследований.
Биологи проанализировали более 1500 научных работ и подсчитали количество утверждений, основанных на слабых или полностью отсутствующих доказательствах. Оказалось, что процент неподтвержденных заявлений такого рода удвоился за последние 25 лет с уклоном в сторону положительных эффектов грибковых сетей.
«Некоторые из неподтвержденных цитат взяты из более ранних публикаций», — пишут биологи Джейсон Хоксема, Мелани Джонс и Джастин Карст. По их словам, такого рода неподтвержденные утверждения являются проблемой, поскольку сами исследователи непреднамеренно стали векторами для необоснованных заявлений.
Лесной «интернет»
Модели «паутины, охватывающей лес» утверждают, что симбиотические сети грибов и деревьев обеспечивают ресурсы, такие как вода и азот, для других растений, а также «шепчут» предупреждения друг другу и их потомству о хищниках-насекомых. Тот факт, что грибы формируют взаимозависимые отношения с деревьями, живя внутри корней растений (создавая т.н. «микоризу») или обитая в почве поблизости (это уже «эктомикориза»), не оспаривается и не вызывает сомнений. Однако гораздо труднее определить архитектуру и сложность обширных систем совместного использования ресурсов, известных как общие микоризные сети (CMN). Биологи говорят, что доказательств существования чего-то столь огромного и сложного еще попросту нет.
Нанесение на карту грибов и деревьев в лесу — трудная задача, поэтому всего было проведено лишь пять исследований, основанных на лесах двух типов. Два вида деревьев из примерно 73 300 во всем мире – это очень маленькая выборка. Кроме того, исследования не говорят ничего о том, что грибковые связи постоянны. «Гифы и микоризные корни могут быть задеты или просто вырваны из земли — подобные воздействия приводят к разрыву связей», — пишут биологи.
Теория и практика
Для уточнения важности грибных сетей были проведены эксперименты с использованием растений в горшках, которым мешали проращивать корни или формировать связи с грибницей в определенных зонах. Однако даже когда эти эксперименты давали положительные результаты (например, наблюдался замедленный рост растения из-за изоляции от CMN), трудно исключить альтернативные объяснения, которые могли дать аналогичный результат. Например, добавление ограничивающей сетки вокруг корневой системы растения может изменить состав патогенов или грибков в почве, что также напрямую влияет на рост растения. Исследователи утверждают, что во многих экспериментах подобные факторы, потенциально искажающие выводы, не контролируются должным образом. И даже когда авторы указывают на экспериментальные ограничения, они часто упускаются из виду исследователями, цитирующими оригинальные работы. Это создает впечатление, что доказательств в поддержку грибковых сетей гораздо больше, чем есть на самом деле.
Источник
Окружающий мир 3 класс Как грибы связаны с деревьями?
Задания по окружающему миру для 3 класса Как грибы связаны с деревьями?
Многие грибы — типичные лесные обитатели. Прежде всего это утверждение относится к шляпочным грибам, тем, которые имеют шляпку и ножку, которые делятся на съедобных и несъедобных, которых мы и привыкли называть грибами.
Эти грибы растут только в лесах, причем у каждого гриба есть свой излюбленный лес и свое излюбленное дерево. Можно даже сказать, что грибы живут в тесном симбиозе с деревьями.
грибница, подземная часть гриба разрастается и своими нитями окутывает корни деревьев. Грибница сосет из почвы воду и минеральные соли. И помогает это делать корням деревьев. В свою очередь от деревьев грибы получают продукты фотосинтеза.
Грибы также играют роль санитаров леса. Они перерабатывают останки, труху, растут на заболевших и старых деревьях.
Если люди вполне могли бы обходиться и без грибов, то лес без них никак не может существовать.
Опавшие листья, перегнившие вещества постоянно накапливаются. А если учитывать еще и то, что ветки деревьев падает на землю, как и сами деревья – звери, насекомые также умирают. То это все это засоряет лес, его почва истощается.
Превращают в простые неорганические, которые спять возвращаются в почву и являются благоприятной питательной средой для последующих растений. Грибы поддерживают биологический баланс в природе.
Есть отрицательные качества грибов. Например, опенок осенний может навредить деревьям, переселившись на их корни, он вызывает корневую гниль, вследствие чего молодые деревья погибают. Но есть, в общем, тонкие нити гриба (гифы), они обволакивают корни дерева, и между грибом и деревом возникает взаимовыгодный обмен. По причине того, что сам гриб не может добывать углеводы, он добывает их от корней дерева, взамен отдавая ему калий, фосфор, азот и прочие микроэлементы, которые дают жизнь деревьям.
Источник