Skip to Content

НАЙТИ ЗАКОНЫ ДЛЯ ГРИБОВ

Ученые Института экологии растений и животных УрО РАН совместно с коллегами из Дании и Финляндии изучают биоразнообразие так называемых «афиллофоровых грибов» на территории Сибири и Европы. Эти грибы легко встретить в лесу — они растут на деревьях и травах, утилизируя отмершую древесину и подстилку. Микологи полагают, что анализ влияния климатических и топографических факторов на число видов позволит приблизиться к выявлению биогеографических правил, справедливых для царства грибов. Подробнее об исследовании корреспонденту «НУ» рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории биоразнообразия растительного мира и микобиоты ИЭРиЖ доктор биологических наук Антон Ширяев.
— Антон Григорьевич, с чего началось изучение афиллофоровых грибов на Урале?
— Такие исследования ведутся давно — с 1925 года, когда в Свердловске начала работать фитопатологическая лаборатория при Уральской станции защиты растений. Тогда большинство промышленных строений в городе были деревянными, и деятельность дереворазрушающих грибов была существенной проблемой. Ее решением и занялись сотрудники новой лаборатории.

С появлением Института биологии (ныне Института экологии растений и животных УрО РАН) в 1944 году здесь начали работу микологи, которые интересовались не только проблемами разрушения древесины в постройках, но и изучали биоразнообразие грибов. Во время войны в эвакуации в Свердловске находились известные фитопатологи Москвы и Ленинграда, что также подстегнуло развитие подобных исследований в регионе. Так как древесина в основном шла из северных горных районов Свердловской области, туда в 1944–1948 годах направлялись первые микологические отряды института. Они занимались выявлением видового разнообразия грибов в целом и, в частности, в кедровых, еловых или сосновых лесах.
Постепенно широта исследований возрастала. Работы стали охватывать не только Свердловскую, но и Курганскую, Челябинскую области. К концу 1960-х годов доктор биологических наук Неонила Титовна Степанова-Картавенко изучила биоразнообразие афиллофоровых грибов всего Урала на протяжении 2000 километров, от Заполярья до Оренбуржья. По тем временам это была самая обширная работа на эту тему во всем Советском Союзе. На огромной территории были впервые выявлены биогеографические закономерности: как с широтой изменяется число видов и родов, какие группы появляются и исчезают, какая таксономическая и экологическая структура характерна для отдельных зональных  регионов, в каких лесах грибов больше, а в каких меньше.
В 1980-е годы доктор биологических наук Виктор Андреевич Мухин, ученик Степановой-Картавенко, проводил исследования микобиоты Западно-Сибирской равнины от Ямала до казахстанских степей. Таким образом, ареал исследований становился все шире.
— …и двинулся, видимо, в сторону Европы. Расскажите, как удалось наладить сотрудничество уральских микологов с коллегами из Западной Европы?
— В.А. Мухин активно сотрудничал с коллегами из эстонского Тарту. Там находился один из крупнейших микологических центров Советского Союза, в котором работал профессор Эраст Пармасто, всемирно известный систематик грибов и микогеограф. А в 1990 году в Таллине прошел съезд европейских микологов, где Виктор Андреевич познакомился с коллегами из Дании, Финляндии, Швеции, Великобритании. Они решили совместно изучать биоразнообразие афиллофоровых грибов, охватив всю территорию Сибири. Так начался проект, который в настоящее время известен как международная транссибирская микологическая экспедиция. Первый раз группа европейских ученых приехала к нам в 1991 году, а с 1992 экспедиция стала официально проводиться под эгидой Академии наук. Я руковожу экспедицией с 2008 года.
— Как часто она проходит?
— Раз в год. В 2017 году прошла уже 26-я, и все эти годы мы исследуем афиллофоровые грибы Сибири. Эта группа грибов относительно неплохо изучена во всех частях мира, особенно в Европе и Северной Америке. Сибирь же наравне с тропиками Амазонии в этом отношении до начала данных исследований оставалась «белым пятном», которое общими усилиями мы стараемся «закрыть». Как правило, в августе европейские коллеги приезжают к нам, а в сентябре мы едем к ним и изучаем европейскую микобиоту.
— Но ведь она, наверное, изучена вдоль и поперек…
— Это только на первый взгляд. Действительно, исследованиями грибов в Европе начали заниматься раньше, чем в России. К тому же число микологов на единицу площади там больше. Но сегодня европейские микологи преимущественно занимаются тем, что «модно», то есть, например, генетикой, описывая все больше и больше новых видов для науки. У них целые этажи университетов и институтов заставлены оборудованием для проведения генетического анализа. Популярны исследования разнообразия на вырубках и в лесопосадках, а также в оставшихся «островках» европейского леса (например, буковых лесов), как правило, сохранившихся лишь в пределах заповедников и национальных парков, то есть в пределах небольших территорий. Если же говорить о широкомасштабном выявлении пространственных изменений разнообразия микобиоты, то такие исследования в последние годы в Европе фрагментарны. Мы же, напротив, сейчас занимаемся картографированием богатства афиллофоровых грибов и их отдельных групп в пределах всей Палеарктики, что очень важно в практическом и теоретическом отношениях.
Сейчас в Европе мало специалистов, изучающих экологические и биогеографические закономерности, а также изменения в составе микобиоты в континентальном и глобальном масштабах. Например, известно общее биогеографическое правило, в соответствии с которым на экваторе биологических видов в целом больше, а в тундре меньше и на экваторе преобладают виды с узкими ареалами, тогда как в высоких широтах — с обширными. Таких правил существует довольно много, и все они получены на основе данных о распространении животных и растений. Представители же царства грибов при выявлении этих закономерностей никак не учитывались, хотя по видовому богатству оно так же разнообразно, как и царство животных.
— И как же соотносятся грибы с этими общими правилами?
— Этим вопросом задались и мы. Проанализировали данные о наиболее исследованных группах грибов и выяснили, что у некоторых групп на экваторе и вообще в более южных широтах видовое разнообразие гораздо меньше, чем в наших таежных лесах. Еще в школе и университете приходилось слышать: посмотрите, сколько в тайге съедобных грибов, а на Кавказе или в Средней Азии их немного. Но тогда это зачастую были обычные «бытовые» наблюдения, а сейчас они начинают подтверждаться конкретными цифрами. И эти цифры в скором времени, возможно, приведут к формулировке новых микогеографических правил.
Для подтверждения наших данных, полученных в России, мы стали изучать разнообразие грибов на примере нескольких трансект «тропики-тундра» Евразии в различных масштабах. Берем участки от ста до ста тысяч квадратных километров и смотрим, как меняется разнообразие грибов с изменением масштаба при движении от экватора к Северному Ледовитому океану. Как я уже говорил, в августе мы с коллегами работаем в Сибири, заполняем «ячейки», соответствующие тому или иному участку, а в сентябре-октябре приезжаем в Европу. Там, предположим, в Дании микологам известно огромное количество видов, произрастающих в стране, но они не могут сказать, какие из них распространены в конкретном лесу или на требуемой площади. Как правило, из разнообразных баз данных можно узнать число видов, но оказывается, что основная информация была получена в конце XIX — середине XX веков. Анализ показывает, что многие из видов здесь не выявлялись уже 40–50 лет. Таким образом оценить актуальное состояние микобиоты становится затруднительным. При этом очевидно, что за последние полвека природа существенно изменилась благодаря хозяйственной деятельности человека. Также хорошо известно, что антропогенная активность является не только причиной исчезновения многих видов, но и наоборот приводит к обогащению многочисленными чужеродными, заносными.
В целом у нас сейчас три основные задачи. Первая — выявить «актуальное» состояние видового разнообразия объекта нашего исследования. Например, в рамках транссибирской микологической экспедиции мы готовим такую сводку, а дальше совместно с европейскими коллегами планируем опубликовать монографию «Афиллофоровые грибы Сибири». Итоги нашей совместной работы в Скандинавии недавно опубликованы в Дании в монографии «Funga Nordica». Вторая задача — картирование разнообразия отдельных видов и модельных групп в заповедниках и на антропогенно измененных территориях в различных широтных регионах Палеарктики. Третья — установление связи разнообразия грибов с климатическими и антропогенными факторами, а также  выявление соответствия микобиоты общеизвестным биогеографическим законам и, возможно, определение некоторых специфичных правил, характерных для грибов.
— Как прошел ваш недавний выезд в Европу?
— Он был в сентябре. Мы посетили Швецию, Данию и Германию. Эти страны расположены по линии с севера на юг и в биогеографическом плане интересны тем, что здесь океанический климат сменяется субконтинентальным. Было интересно изучить отдельные участки конкретных размеров, чтобы получить ответ: больше или меньше там видов грибов по сравнению с Уралом или, например, Якутией. Ведь принято считать, что в Европе видов грибов больше, а у нас — меньше. Но, оказывается, это не совсем так. На примере модельной группы установлено, что западнее Швеции, Дании и Германии, с ростом океанического характера климата, число видов на единицу площади начинает резко снижаться.
Также мы определили, что минимальные показатели видового богатства соответствуют ультраконтинентальному климату Восточной Сибири, но с приближением к побережью океана они возрастают. Граница между «бедными» и «богатыми» на грибы регионами в таежной зоне, внутри материка, проходит по Уралу. От Урала до Швеции расположены самые богатые таежные леса. А уже в Норвегии, где господствует океанический климат, число видов снова резко сокращается. Получается, что ультраконтинентальный и океанический климат — не лучшие для развития изучаемой нами микобиоты. Большее разнообразие грибов наблюдается в условиях морского и субконтинентального климата.
Нами уже проведен первичный анализ и построена карта распределения видового богатства Палеарктики одной из модельных групп грибов, отражающая число видов на участках по сто квадратных километров. Дальше мы будем двигаться в сторону экватора и надеемся, что в итоге охватим всю планету. Нам предстоит проанализировать распределение видового богатства, установить связь с климатическими факторами и рельефом. В дальнейшем мы попытаемся понять, как соответствует царство грибов общемировым биогеографическим правилам. Ведь дело еще в том, что сейчас по разным группам живых организмов накопилось столько материала, что некоторые крупные биогеографы предлагают отменить эти правила вообще, поскольку слишком уж часто в природе они не соблюдаются. Да, общее число видов всех групп организмов на экваторе больше, чем в тундре. Ведь дело еще в том, что сейчас по разным группам живых организмов накопилось столько материала, что некоторые крупные биогеографы предлагают отменить эти правила вообще, поскольку слишком уж часто в природе они не соблюдаются. Да, общее число видов всех групп организмов на экваторе больше, чем в тундре. Но если мы берем отдельные крупные группы организмов, то для многих из них пики богатства приходятся на средние широты или же вообще — на высокие (арктические). Изучение подобных вопросов даст нам возможность провести микогеографическое районирование Палеарктики, что в последующем позволит сопоставить полученные результаты с известными схемами мирового биогеографического районирования.
Беседу вел Павел КИЕВ
Фото на с. 3 — рамариевые грибы, широко распространенная группа в таежных лесах;
А.Г. Ширяев;
на этой странице — участники Транссибирской микологической   экспедиции (Республика Алтай, Катунский заповедник, август 2017 г.)
Год: 
2018
Месяц: 
февраль
Номер выпуска: 
4
Абсолютный номер: 
1170
Изменено 27.02.2018 - 11:22


2012 © Российская академия наук Уральское отделение
620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
makarov@prm.uran.ru +7(343) 374-07-47