Роль грибов в биосфере

Таким образом, грибы занимают в наземных экосистемах ведущее положение деструкторов растительных полимеров и поддерживают тем самым круговорот биогенных элементов и энергии в биосфере. Они активно участвуют в почвообразовании, начиная с разрушения минералов и горных пород, в процессах образования гумуса, в оструктуривании почвы и подзолообразовательном процессе. Ниже приведены основные функции грибов, выполняемые ими в биосфере.

1. Разложение природных органических веществ до двуокиси углерода, в том числе разложение труднодоступных для других деструкторов соединений (лигнина, целлюлозы, хитина, кератина).

2. Иммобилизация биофильных элементов в грибной биомассе (закрепление, предотвращающее их потери из биологического круговорота в экосистемах).

3. Процессы почвообразования: гумусообразование, структурирование почвы, формирование почвенного профиля, подзолообразование и др.

4. Трансформация соединений N, P, K, S и др. в вещества, доступные для минерального питания растений.

5. Создание в почвах пула ферментов и биологически активных соединений.

6. Снабжение растений элементами минерального питания и водой, регуляция фотосинтеза (симбиотрофные грибы).

7. Разрушение горных пород и минералов.

8. Образование минералов: осаждение карбонатов кальция и гидроокисей металлов (Fe, Al), образование минералов в болотных почвах.

9. Участие в трофических цепях в экосистемах (пиша для животных и других организмов).

10. Регуляция структуры сообществ и численности популяций растений, животных и микроорганизмов.

11. Детоксикация поллютантов.

Значение грибов в практической деятельности человека Вред, приносимый грибами

Болезни растений. Как было сказано выше, в не нарушенных человеком фитоценозах вред, наносимый грибами травянистым и древесным растениям, невелик; более того, они выполняют важные функции регуляторов численности сочленов фитоценозов. Иная картина наблюдается в посевах сельскохозяйственных культур (агроценозах) и лесных массивах, испытывающих антропогенное воздействие. Такие растительные сообщества часто подвержены массовым заболеваниям (эпифитотиям), которые, если не проводить специальных защитных мероприятий (посев и посадка устойчивых сортов, обработка семян и вегетирующих растений химическими веществами — фунгицидами и др.), могут вызвать гибель всей популяции. Причины массовых болезней связаны с нарушением человеком природных факторов, регулирующих взаимоотношения растений и их паразитов.

1. Вместо сложных многовидовых фитоценозов, в которых случайно распределены различные по степени восприимчивости к тому или иному грибу виды, в сельскохозяйственных посевах и лесных посадках преобладают чистые культуры Одного вида или даже сорта растений, на которых вирулентный для них вид или штамм паразита развивается с быстротой лесного пожара.

2. Вместе с растениями, интродуцированными в новые регионы, туда попадают и их паразиты, которые могут перейти на местные растения, не обладающие выработанными в процессе коэволюции механизмами устойчивости к этим паразитам.

3. Пахотная культура, применение удобрений и другие агротехнические приемы привели к коренным изменениям условий существования почвенных микроорганизмов. Упала численность базидиальных грибов, мицелий которых, как было уже сказано, ингибирует развитие сумчатых и несовершенных грибов — основных паразитов растений. Они не только увеличили свою численность, но и повысили патогенные свойства по отношению к растениям, становясь возбудителями корневых гнилей и других болезней растений.

4. Высокая рекреационная нагрузка на лесные массивы (вытаптывание и уплотнение почвы, приводящее к снижению аэрации корней), наличие вредных веществ — ксенобиотиков — в воздухе и почве снижают природные механизмы устойчивости к болезням.

Массовые болезни растений приводили к голоду и гибели населения в местах, где выращивалась одна пищевая культура. Так, в 40-х гг. ХIХ в. из-за неурожая картофеля, вызванного фитофторозом, умерло от голода или эмигрировало за океан большинство населения Ирландии, а через сто лет такое же бедствие — гибель 2 млн жителей — случилось в Бенгалии вследствие поражения риса гельминтоспориозным ожогом листьев. Грибные болезни растений, в частности ржавчина, сыграли решающую роль в перемещении центра выращивания кофе из Юго-Восточной Азии (Индия, Цейлон) в Южную Америку. На Западном побережье США рак каштанов, вызванный сумчатым грибом Cryphonectria parasitica, привел к изменению ландшафтов — каштановые леса сменялись кустарниковыми зарослями.

Болезни животных и человека. Здесь сложилась та же ситуация, что и с грибными болезнями растений. Долгое время важнейшими грибными болезнями домашних животных и человека были дерматомикозы, поражающие кожу, ногти и волосы. От них очень страдал скот, часто заболевали комнатные животные, от которых болезни переходили и на людей (некоторые грибы способны поражать человека и без предварительного заражения животных). В последние годы благодаря применению противогрибных сывороток, разработанных известным микологом АХ. Саркисовым, удалось снизить урон от дерматомикозов в животноводстве, а современные химические средства борьбы с грибными болезнями (фунгициды) позволяют успешно бороться и с поверхностными микозами человека. Однако значительно возросла роль внутренних — глубоких микозов. Их вызывают широко распространенные и всегда встречающиеся в быту грибы — дрожжевые из родов Candida и Cryptococcus и мицелиальные Rhizopus, Aspergillus и др. (оппортуi-шстические ипфекцяи). Их споры могуг попасть в организм человека через дыхательные пути, ранки, половые органы. Если эти грибы способны расти при температуре человеческого тела (37°С) и имеют набор ферментов, необходимых для разрушения клеточного содержимого, они могут паразитировать в теле человека. Однако, не являясь специфическими паразитами, прошедшими длительную коэволюцию с хозяевами, они не способны противостоять действию иммунной системы, и поэтому организм здоровых людей легко справляется с ними. Если же имуннная система ослаблена, что может быть вызвано ухудшением качества среды обитания (загрязнением окружающей среды), психологическими стрессами и вирусными болезнями, такими, как СПИД, гепатит и др., глубокие микозы могут приводить к чрезвычайно тяжелым болезням, часто с летальным исходом. Глубокие микозы вышли на одно из первых мест среди причин гибели ВИЧ-инфицированных.

Повреждение промышленных материалов и изделий. Обладая обширным набором ферментов, грибы могут развиваться на разнообразных субстратах и при благоприятных условиях (температура и влажность) вызывать быстрое их разрушение. На первом месте среди таких грибов стоят ксилотрофы, разрушающие древесину. Выше было сказано, что эти грибы играют важную экологическую роль, разрушал мертвые части деревьев и освобождая связанный в них углерод. Однако они являются бичом для деревянных строений. Особенно опасна группа кортициевых базидиомицетов (с лепешкообразными плодовыми телами), которые чрезвычайно агрессивны и очень быстро превращают деревянные изделия в труху. Для их развития необходима высокая влажность воздуха, поэтому они сильно поражают деревянные полы в деревенских домах, в которых отсутствуют хорошо проветриваемые подвалы, а также бани, сваи мостов на границе вода— воздух и другие строения. Для защиты деревянных шпал на железных дорогах проводится дорогостоящая пропитка их защитными химическими веществами.

Грибы освоили и другие материалы, такие, как кожа и ее заменителя, стекло, бумага, даже углеводородное топливо. Ежегодно во всем мире затрачивают огромные средства для борьбы с ними, создают специальные режимы хранения в библиотеках, архивах, чтобы препятствовать развитию грибов. Невосполняемый ущерб наносят грибы раритетам (старинным манускриптам, например) и произведениям искусства (картинам, фрескам, историческим зданиям). Специальные лаборатории, в которых изучают грибы, вызывающие биокоррозию, и разрабатывают методы защиты от них, созданы на заводах, в научно-исследовательских институтах, крупных библиотеках.