В России любят грибы. Из-за высокого содержания полезных питательных веществ по пищевой ценности их иногда приравнивают к мясу. Правда, они считаются тяжелой пищей: хитин, входящий в состав их клеточных стенок, переваривается очень плохо, поэтому детям и людям со слабым пищеварением их есть не стоит. Да и отравление грибами - вещь гораздо более распространенная, нежели отравление мясом. И дело не только в том, что неопытные грибники путают съедобные и несъедобные грибы.
Чем жарче и суше лето, тем больше возникает слухов и сообщений об отравлениях съедобными грибами-мутантами.
В прошлом году даже Роспотребнадзор предупреждал жителей саратовской области, что "в связи с аномально жарким летом грибы могут мутировать, приобретая нехарактерные свойства, в том числе съедобные грибы - вызывать тяжелые отравления".
Они просто всасывают питательные вещества из окружающей среды
Арбускулярная микориза - самая древняя, первичная форма симбиоза растений с почвенными грибами. Грибы, участвующие в ней, проникают внутрь растительных клеток, образуя там особые внутриклеточные структуры - арбускулы
"Это, конечно, никакие не мутанты, просто были выбросы, и грибы накапливали в себе вредные вещества, - говорит миколог Галина Белякова, замдекана биологического факультета МГУ. - Грибы - это особое царство живых организмов, кроме своих собственных признаков, они сочетают в себе признаки животных и растений. По образу жизни они напоминают растения, но грибы - гетеротрофы, то есть питаются готовыми органическими веществами и, в отличие от растений, не способны их сами производить, а активно всасывают питательные вещества из окружающей среды".
По способу питания различают три основные экологические группы грибов:
1. грибы-сапротрофы, питающиеся мертвыми органическими веществами. Такие грибы могут жить, например, на почве или на мертвой древесине;
3. грибы-симбионты, образующие взаимовыгодный союз с зелеными растениями (растения кормят грибы органикой, а грибы помогают растениям всасывать из почвы минеральные вещества). К третьей группе относятся лишайники (союз гриба и водоросли) и микориза (симбиоз гриба и корня высшего растения).
Грибы, которые мы собираем, - лишь небольшая часть грибного организма, его плодовое тело. Плодовые тела растут на грибнице (мицелии), которая представляет собой сеть тонких разветвленных нитей. "Площадь, занимаемая грибницей, огромна - сотни квадратных метров - и на всей этой площади гриб питается, - рассказывает Белякова, - Грибы, растущие на почве, - почвенные сапротрофы, - выделяют в почву ферменты и потом всей поверхностью грибницы всасывают готовые питательные вещества. И все, что было в почве, потом концентрируется в плодовых телах этих грибов. Но не все грибы питаются тем, что есть в почве, например, опята растут на деревьях и питаются, разлагая древесину - поэтому в них содержание вредных веществ всегда значительно ниже".
Вместе с питательными веществами грибы всасывают также тяжелые металлы (кадмий, ртуть, свинец, медь, марганец, цинк и другие), радионуклиды, пестициды и другие вредные вещества. Содержание тяжелых металлов в грибах в разы выше, чем в почве, на которой они растут. "В таких концентрациях металлы не безвредны, и хотя их может быть недостаточно, чтобы вызвать сильное отравление сразу, но если питаться грибами регулярно, последствия могут оказаться весьма серьезны", - говорит токсиколог Николай Гарпенко из университета Ноттингема.
Тяжелые металлы накапливаются в организме и очень плохо из него выводятся. Острые отравления протекают бурно, хронические (вызванные, как правило, длительным воздействием и накоплением вредных веществ) - более смазанно. Симптомы отравления тяжелыми металлами могут быть общими (тошнота и рвота, нарушение сердцебиения и давления, сужение или расширение зрачков, вялость, сонливость или, наоборот, возбудимость) или специфическими для каждого вещества. Но, какими бы ни были симптомы, первая помощь при всех отравлениях стандартна (потом же обязательно нужно вызвать врача).
На берегу Кандалакшского залива сыроежки растут в лишайнике
Фото: PhotoXpress
Алексей Щеглов и Ольга Цветнова - сотрудники кафедры радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ - много лет изучают способность грибов аккумулировать вредные вещества. По их мнению, грибы не просто интенсивно накапливают тяжелые металлы, но к некоторым из них имеют специфическое сродство.
Так, в некоторых грибах ртути может быть в 550 раз больше, чем в субстрате, на котором они произрастают. Разные виды грибов предпочитают накапливать разные тяжелые металлы: гриб-зонтик хорошо поглощает кадмий, свинушка, черный груздь и дождевик - медь; шампиньон и белый гриб - ртуть, сыроежка накапливает цинк и медь, подберезовик - кадмий. Щеглов и Цветнова объясняют, что накопление тяжелых металлов и радионуклидов зависит от множества факторов - от химических свойств самого элемента, биологических особенностей вида гриба, от возраста мицелия и, конечно, от условий, в которых данный гриб растет: климата, состава воды и почвы.
Токсичные вещества накапливаются в первую очередь в спороносном слое гриба, затем в остальной шляпке, потом в ножке: "обменные процессы наиболее интенсивны в шляпках, поэтому и концентрация макро- и микроэлементов там выше, чем в ножках. По мере развития плодовых тел меняется и интенсивность аккумуляции элементов. В молодых плодовых телах их, как правило, больше, чем в старых", - рассказывают они.
Хорошая экологическая ситуация ничего не гарантирует
Шампиньоны можно выращивать где угодно. Лучший грунт для них - конский навоз, а вот к свету они не требовательны
Фото: РИА НОВОСТИ
Интенсивность накопления грибами вредных веществ возрастает с температурой окружающей среды. "В жаркую и сухую погоду плодовых тел формируется меньше, и соответственно, концентрация вредных веществ в них возрастает", - объясняет Белякова. Кроме того, в жаркую сухую погоду вредные вещества, попавшие в почву, не вымываются дождями, поэтому особенно опасны первые появившиеся после засухи грибы.
Наибольшее количество вредных веществ грибы впитывают в городах, в промышленных зонах, по обочинам шоссе и дорог. Но с грибами, напичканными пестицидами, гербицидами и удобрениями, можно встретиться где угодно: крупные предприятия выбрасывают в атмосферу ядовитые вещества, которые разносятся ветром и выпадают с осадками в самых безобидных местах. Так что отравиться съедобными грибами можно и в удаленных от промышленных центров лесах. Например в грибах, собранных в лесу у деревни Васютино в Сергиево-Посадском районе Московской области, был обнаружен кадмий в концентрации 8 мг/кг. Для острого отравления достаточно 15-30 мг кадмия, а летальная разовая доза для кадмия по оценкам ВОЗ составляет от 350 мг. В прошлом году в грибах Воронежской области, сильно пострадавшей от пожаров, тоже было обнаружено высокое содержание кадмия - почти в два раза выше нормы: огромная масса золы, образовавшаяся на месте пепелищ, собрала в себе большое количество вредных веществ, в том числе кадмия.
В некоторых видах съедобных грибов, растущих в сравнительно чистых лесах, содержание свинца и мышьяка превышает допустимые уровни в несколько раз. Так, исследователи из МГУ подсчитали, что достаточно в течение недели съесть около трехсот грамм экологически чистой рядовки или дождевика, чтобы превысить допустимую норму потребления мышьяка (а с учетом количества мышьяка, поступающего в организм человека с пищей и питьевой водой, - достаточно и 100 грамм этих грибов).
"Концентрация вредных веществ в грибах может быть выше нормы и на незагрязненных почвах, - говорит Белякова, - представьте себе, грибница впитывает в себя вещества с площади в несколько сотен квадратных метров - это огромный охват! - и все они концентрируются в плодовых телах. То есть накопление грибами вредных веществ не обязательно связано с плохой экологической ситуацией. Грибы способны воспринимать эти элементы из почвы, где они содержатся лишь в виде следов, впитывать их и хранить в плодовом теле. Но, когда бывают выбросы или какие-то экологические бедствия, ситуация, конечно, резко и значительно ухудшается: грибы собирают в себе все вредные вещества, которые попадают в почву".
При этом сколько времени почва будет хранить в себе яды, предсказать практически невозможно: "Накопление тяжелых металлов в почве - сложный процесс, - продолжает Белякова. - Он зависит от многих вещей, в частности от того, были ли дожди, насколько они были обильны, как в данном месте проходят грунтовые воды - и от массы других факторов. Но если случился выброс, грибы будут впитывать и накапливать опасные вещества до тех пор, пока они будут оставаться в почве. Потому что, хотя плодовое тело живет недолго, грибница может существовать десятки и сотни лет".
За радиоактивными грибами далеко ездить не надо
Спустя четверть века после чернобыльской аварии во многих пострадавших регионах (не только в России, но и в Европе) грибы все еще остаются зараженными радиацией. То и дело появляются новости о том, что Беларусь экспортирует в Европу радиоактивные грибы, а в 2009 году правительство Германии выплатило охотникам 425 тысяч евро в качестве компенсации за мясо кабанов, которое было загрязнено радиацией (кабаны большие любители грибов, поэтому особенно чувствительны к радиационному загрязнению). Немецкие специалисты считают, что в ближайшие 50 лет ситуация в лучшую сторону не поменяется - загрязнение некоторых видов грибов, скорее всего, останется на прежнем уровне, а может быть даже немного вырастет. Впрочем, за радиоактивными грибами не обязательно ездить так далеко - в некоторых районах ленинградской области допустимое содержание радиоактивного цезия в грибах превышено более чем в два раза. Ольга Цветнова и Алексей Щеглов, участвовавшие в ликвидации экологических последствий чернобыльской аварии, объясняют это тем, что грибы "чемпионы по накоплению радиоактивного цезия. В среднем в грибах его концентрация более чем в 20 раз выше, чем в максимально загрязненном слое лесной подстилки, и на два-три порядка больше, чем в наименее загрязненной древесине".
Основным минеральным элементом, входящим в состав плодовых тел грибов, является калий - химический аналог цезия-137, поэтому грибы поглощают радиоактивный цезий особенно активно. При этом стронций-90 - другой частый радиоактивный элемент - грибы всасывают значительно хуже.
Как и в случае с тяжелыми металлами, содержание радионуклидов в грибах зависит от их видовой принадлежности, свойств почвы и особенностей водного режима. Больше радиации грибы накапливают на сильно увлажненных лесных почвах, причем лучше всего это делают микоризообразующие грибы (например, польский гриб, свинушка, масленок, подосиновик, подберезовик), поскольку их грибница находится в верхнем слое почвы, где концентрация радионуклидов максимальна. Почвенные сапрофиты (зонтичный гриб, дождевик) накапливают меньше радионуклидов, а чище всех оказываются грибы, растущие на деревьях, - такие, как опята. "При употреблении грибов, собранных в загрязненных радионуклидами и тяжелыми металлами лесах, высока вероятность не только внутреннего облучения, но и усиленного воздействия этих элементов на организм человека", - объясняют Цветнова и Щеглов.
Тем не менее, хотя Роспотребнадзор и называет дикорастущие грибы "смертельной опасностью", не стоит отчаиваться.
Что же делать, если грибов все-таки хочется?
При сборе грибов нужно соблюдать простые меры предосторожности. "Нужно помнить, что не стоит собирать грибы вдоль дорог, рядом со свалками и заводами, - напоминает Белякова. - Там в почве особенно много вредных веществ, и каким бы хорошим и съедобным вам ни казался собранный в этих местах гриб, именно он может оказаться причиной тяжелых отравлений и серьезных проблем со здоровьем. У каждого человека своя доза. Вы можете поесть с кем-то из одной тарелки: одному станет плохо, другому нет, - это все очень индивидуально.
Стандартная "зона отчуждения" - 30-50 км вокруг крупных промышленных центров".
В любом случае, риск получить серьезное отравление от одной тарелки съедобных грибов не очень велик, но все же лучше держать себя в руках и не злоупотреблять грибами. Кроме того, не стоит бросаться за первым урожаем грибов, вылезшим после засухи.
Собранные грибы нужно отварить, в идеале 2-3 раза слив отвар, - именно он собирает в себя значительное количество солей тяжелых металлов и даже радиоактивного цезия. "Кулинарная обработка значительно уменьшает содержание радионуклидов, - утешают Цветнова и Щеглов. - Последовательная варка в течение 15-45 минут с как минимум двукратной сменой воды снижает концентрацию 137Cs в грибах до допустимых величин".
Пищевая ценность грибов
Несмотря на низкую калорийность (250 ккал на100 г сухого вещества), грибы - даже в небольшом количестве - вызывают ощущение сытости. Они содержат довольно большое количество белков (4-5%); причем белки некоторых грибов (например, белых, маслят, подберезовиков) являются полноценными, то есть содержат все незаменимые аминокислоты. Жиров - до 10%, в их состав входит очень ценное вещество - лецитин. Углеводов немного, но зато очень много (более 20) минеральных элементов - особенно калия, фосфора, магния, железа. Много и микроэлементов, и витаминов: А1, В1, В2, С, D, PP.
Что русскому здорово, то немцу смерть
В Финляндии грибы традиционно не ели, ситуация изменилась во время Второй мировой войны - из-за нехватки еды. Финское правительство запустило специальную образовательную программу, и с 1969 по 1983 год более 50 тысяч человек были обучены сбору и идентификации грибов. К 1979 году 72% населения страны уже собирало грибы.
В Германии и Франции грибы традиционно считались едой для бедных. Во Франции ценятся только трюфели и шампиньоны, а немцы предпочитают лисички и белые (а также трутовики); сыроежки в обеих считаются ядовитыми. Итальянцы любят белые, трюфели, а также дождевики, швейцарцы - лисички, каталонцы деликатесом считают рыжики. Во многих странах Западной Европы несъедобными считаются грузди, волнушки, рыжики, строчки и сморчки. Уважаемые же в разных странах Европы виды: гриб-зонтик, навозники, вешенку, - в России относят к четвертой - самой низкой - категории съедобности.
Монголы собирают почти исключительно рядовку монгольскую, а белые грибы и маслята - категорически нет. В Индии грибы не едят почти совсем - мало того, употребление грибов в пищу долгое время считалось там преступлением (хотя в некоторых районах использовали галлюциногенные грибы в религиозных церемониях).
Япония и Китай имеют древнюю грибную традицию, грибы там играют очень важную роль не только в кулинарии, но и в традиционной медицине. Но традиции сбора грибов в Китае совсем нет - зато они научились все необходимые им грибы выращивать. Японцы многие грибы тоже выращивают, но и собирать любят.
Татьяна Вайнтроб
Статьи об Охоте
26.07.2011 | Грибы: можно-то можно, но лучше - нельзя
Чем жарче и суше лето, тем больше возникает слухов и сообщений об отравлениях съедобными грибами-мутантами. В прошлом году даже Роспотребнадзор предупреждал жителей саратовской области, что "в связи с аномально жарким летом грибы могут мутировать, приобретая нехарактерные свойства, в том числе съедобные грибы — вызывать тяжелые отравления".
Подберезовики накапливают и радиацию, и кадмий, но если варить суп подольше и раза два слить воду, то можно рискнуть. Фото: PhotoXpress
Они просто всасывают питательные вещества из окружающей среды
"Это, конечно, никакие не мутанты, просто были выбросы, и грибы накапливали в себе вредные вещества, — говорит миколог Галина Белякова, замдекана биологического факультета МГУ. — Грибы — это особое царство живых организмов, кроме своих собственных признаков, они сочетают в себе признаки животных и растений. По образу жизни они напоминают растения, но грибы — гетеротрофы, то есть питаются готовыми органическими веществами и, в отличие от растений, не способны их сами производить, а активно всасывают питательные вещества из окружающей среды".
Арбускулярная микориза — самая древняя, первичная форма симбиоза растений с почвенными грибами. Грибы, участвующие в ней, проникают внутрь растительных клеток, образуя там особые внутриклеточные структуры — арбускулы
По способу питания различают три основные экологические группы грибов:
1. грибы-сапротрофы, питающиеся мертвыми органическими веществами. Такие грибы могут жить, например, на почве или на мертвой древесине;
3. грибы-симбионты, образующие взаимовыгодный союз с зелеными растениями (растения кормят грибы органикой, а грибы помогают растениям всасывать из почвы минеральные вещества). К третьей группе относятся лишайники (союз гриба и водоросли) и микориза (симбиоз гриба и корня высшего растения).
Грибы, которые мы собираем, — лишь небольшая часть грибного организма, его плодовое тело. Плодовые тела растут на грибнице (мицелии), которая представляет собой сеть тонких разветвленных нитей. "Площадь, занимаемая грибницей, огромна — сотни квадратных метров — и на всей этой площади гриб питается, — рассказывает Белякова, — Грибы, растущие на почве, — почвенные сапротрофы, — выделяют в почву ферменты и потом всей поверхностью грибницы всасывают готовые питательные вещества. И все, что было в почве, потом концентрируется в плодовых телах этих грибов. Но не все грибы питаются тем, что есть в почве, например, опята растут на деревьях и питаются, разлагая древесину — поэтому в них содержание вредных веществ всегда значительно ниже".
Вместе с питательными веществами грибы всасывают также тяжелые металлы (кадмий, ртуть, свинец, медь, марганец, цинк и другие), радионуклиды, пестициды и другие вредные вещества. Содержание тяжелых металлов в грибах в разы выше, чем в почве, на которой они растут. "В таких концентрациях металлы не безвредны, и хотя их может быть недостаточно, чтобы вызвать сильное отравление сразу, но если питаться грибами регулярно, последствия могут оказаться весьма серьезны", — говорит токсиколог Николай Гарпенко из университета Ноттингема.
Тяжелые металлы накапливаются в организме и очень плохо из него выводятся. Острые отравления протекают бурно, хронические (вызванные, как правило, длительным воздействием и накоплением вредных веществ) — более смазанно. Симптомы отравления тяжелыми металлами могут быть общими (тошнота и рвота, нарушение сердцебиения и давления, сужение или расширение зрачков, вялость, сонливость или, наоборот, возбудимость) или специфическими для каждого вещества. Но, какими бы ни были симптомы, первая помощь при всех отравлениях стандартна (потом же обязательно нужно вызвать врача).
На берегу Кандалакшского залива сыроежки растут в лишайнике. Фото: PhotoXpress
Алексей Щеглов и Ольга Цветнова — сотрудники кафедры радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ — много лет изучают способность грибов аккумулировать вредные вещества. По их мнению, грибы не просто интенсивно накапливают тяжелые металлы, но к некоторым из них имеют специфическое сродство. Так, в некоторых грибах ртути может быть в 550 раз больше, чем в субстрате, на котором они произрастают. Разные виды грибов предпочитают накапливать разные тяжелые металлы: гриб-зонтик хорошо поглощает кадмий, свинушка, черный груздь и дождевик — медь; шампиньон и белый гриб — ртуть, сыроежка накапливает цинк и медь, подберезовик — кадмий. Щеглов и Цветнова объясняют, что накопление тяжелых металлов и радионуклидов зависит от множества факторов - от химических свойств самого элемента, биологических особенностей вида гриба, от возраста мицелия и, конечно, от условий, в которых данный гриб растет: климата, состава воды и почвы.
Токсичные вещества накапливаются в первую очередь в спороносном слое гриба, затем в остальной шляпке, потом в ножке: "обменные процессы наиболее интенсивны в шляпках, поэтому и концентрация макро- и микроэлементов там выше, чем в ножках. По мере развития плодовых тел меняется и интенсивность аккумуляции элементов. В молодых плодовых телах их, как правило, больше, чем в старых", — рассказывают они.
Хорошая экологическая ситуация ничего не гарантирует
Шампиньоны можно выращивать где угодно. Лучший грунт для них - конский навоз, а вот к свету они не требовательны. Фото: РИА НОВОСТИ
Интенсивность накопления грибами вредных веществ возрастает с температурой окружающей среды. "В жаркую и сухую погоду плодовых тел формируется меньше, и соответственно, концентрация вредных веществ в них возрастает", — объясняет Белякова. Кроме того, в жаркую сухую погоду вредные вещества, попавшие в почву, не вымываются дождями, поэтому особенно опасны первые появившиеся после засухи грибы.
Наибольшее количество вредных веществ грибы впитывают в городах, в промышленных зонах, по обочинам шоссе и дорог. Но с грибами, напичканными пестицидами, гербицидами и удобрениями, можно встретиться где угодно: крупные предприятия выбрасывают в атмосферу ядовитые вещества, которые разносятся ветром и выпадают с осадками в самых безобидных местах. Так что отравиться съедобными грибами можно и в удаленных от промышленных центров лесах. Например в грибах, собранных в лесу у деревни Васютино в Сергиево-Посадском районе Московской области, был обнаружен кадмий в концентрации 8 мг/кг. Для острого отравления достаточно 15-30 мг кадмия, а летальная разовая доза для кадмия по оценкам ВОЗ составляет от 350 мг. В прошлом году в грибах Воронежской области, сильно пострадавшей от пожаров, тоже было обнаружено высокое содержание кадмия — почти в два раза выше нормы: огромная масса золы, образовавшаяся на месте пепелищ, собрала в себе большое количество вредных веществ, в том числе кадмия.
В некоторых видах съедобных грибов, растущих в сравнительно чистых лесах, содержание свинца и мышьяка превышает допустимые уровни в несколько раз. Так, исследователи из МГУ подсчитали, что достаточно в течение недели съесть около трехсот грамм экологически чистой рядовки или дождевика, чтобы превысить допустимую норму потребления мышьяка (а с учетом количества мышьяка, поступающего в организм человека с пищей и питьевой водой, — достаточно и 100 грамм этих грибов).
"Концентрация вредных веществ в грибах может быть выше нормы и на незагрязненных почвах, — говорит Белякова, — представьте себе, грибница впитывает в себя вещества с площади в несколько сотен квадратных метров — это огромный охват! — и все они концентрируются в плодовых телах. То есть накопление грибами вредных веществ не обязательно связано с плохой экологической ситуацией. Грибы способны воспринимать эти элементы из почвы, где они содержатся лишь в виде следов, впитывать их и хранить в плодовом теле. Но, когда бывают выбросы или какие-то экологические бедствия, ситуация, конечно, резко и значительно ухудшается: грибы собирают в себе все вредные вещества, которые попадают в почву".
При этом сколько времени почва будет хранить в себе яды, предсказать практически невозможно: "Накопление тяжелых металлов в почве — сложный процесс, — продолжает Белякова. — Он зависит от многих вещей, в частности от того, были ли дожди, насколько они были обильны, как в данном месте проходят грунтовые воды — и от массы других факторов. Но если случился выброс, грибы будут впитывать и накапливать опасные вещества до тех пор, пока они будут оставаться в почве. Потому что, хотя плодовое тело живет недолго, грибница может существовать десятки и сотни лет".
За радиоактивными грибами далеко ездить не надо
Спустя четверть века после чернобыльской аварии во многих пострадавших регионах (не только в России, но и в Европе) грибы все еще остаются зараженными радиацией. То и дело появляются новости о том, что Беларусь экспортирует в Европу радиоактивные грибы, а в 2009 году правительство Германии выплатило охотникам 425 тысяч евро в качестве компенсации за мясо кабанов, которое было загрязнено радиацией (кабаны большие любители грибов, поэтому особенно чувствительны к радиационному загрязнению). Немецкие специалисты считают, что в ближайшие 50 лет ситуация в лучшую сторону не поменяется — загрязнение некоторых видов грибов, скорее всего, останется на прежнем уровне, а может быть даже немного вырастет. Впрочем, за радиоактивными грибами не обязательно ездить так далеко — в некоторых районах ленинградской области допустимое содержание радиоактивного цезия в грибах превышено более чем в два раза. Ольга Цветнова и Алексей Щеглов, участвовавшие в ликвидации экологических последствий чернобыльской аварии, объясняют это тем, что грибы "чемпионы по накоплению радиоактивного цезия. В среднем в грибах его концентрация более чем в 20 раз выше, чем в максимально загрязненном слое лесной подстилки, и на два-три порядка больше, чем в наименее загрязненной древесине".
Основным минеральным элементом, входящим в состав плодовых тел грибов, является калий — химический аналог цезия-137, поэтому грибы поглощают радиоактивный цезий особенно активно. При этом стронций-90 — другой частый радиоактивный элемент — грибы всасывают значительно хуже.
Как и в случае с тяжелыми металлами, содержание радионуклидов в грибах зависит от их видовой принадлежности, свойств почвы и особенностей водного режима. Больше радиации грибы накапливают на сильно увлажненных лесных почвах, причем лучше всего это делают микоризообразующие грибы (например, польский гриб, свинушка, масленок, подосиновик, подберезовик), поскольку их грибница находится в верхнем слое почвы, где концентрация радионуклидов максимальна. Почвенные сапрофиты (зонтичный гриб, дождевик) накапливают меньше радионуклидов, а чище всех оказываются грибы, растущие на деревьях, — такие, как опята. "При употреблении грибов, собранных в загрязненных радионуклидами и тяжелыми металлами лесах, высока вероятность не только внутреннего облучения, но и усиленного воздействия этих элементов на организм человека", — объясняют Цветнова и Щеглов.
Тем не менее, хотя Роспотребнадзор и называет дикорастущие грибы "смертельной опасностью", не стоит отчаиваться.
Что же делать, если грибов все-таки хочется?
При сборе грибов нужно соблюдать простые меры предосторожности. "Нужно помнить, что не стоит собирать грибы вдоль дорог, рядом со свалками и заводами, — напоминает Белякова. — Там в почве особенно много вредных веществ, и каким бы хорошим и съедобным вам ни казался собранный в этих местах гриб, именно он может оказаться причиной тяжелых отравлений и серьезных проблем со здоровьем. У каждого человека своя доза. Вы можете поесть с кем-то из одной тарелки: одному станет плохо, другому нет, — это все очень индивидуально. Стандартная "зона отчуждения" — 30-50 км вокруг крупных промышленных центров".
В любом случае, риск получить серьезное отравление от одной тарелки съедобных грибов не очень велик, но все же лучше держать себя в руках и не злоупотреблять грибами. Кроме того, не стоит бросаться за первым урожаем грибов, вылезшим после засухи.
Собранные грибы нужно отварить, в идеале 2-3 раза слив отвар, — именно он собирает в себя значительное количество солей тяжелых металлов и даже радиоактивного цезия. "Кулинарная обработка значительно уменьшает содержание радионуклидов, — утешают Цветнова и Щеглов. — Последовательная варка в течение 15-45 минут с как минимум двукратной сменой воды снижает концентрацию 137Cs в грибах до допустимых величин".
На первый взгляд может показаться, что в мире живой природы, где все подчинено беспощадным законам борьбы за существование, положительные формы межвидовых взаимоотношений — большая редкость и возникновение их возможно лишь при уникальном стечении обстоятельств. Однако чем глубже мы познаем законы этого мира, тем яснее становится, что стратегия выживания, основанная на взаимовыгодном сотрудничестве со своими соседями, нередко оказывается чрезвычайно успешной для видов-участников, принося им стабильность и процветание. Поэтому кооперация и конкуренция естественным образом дополняют и уравновешивают друг друга, пронизывая все уровни организации живой материи.
И все же наиболее широкие возможности для кооперации имеются у организмов, занимающих разные трофические уровни и, как правило, чрезвычайно далеко отстоящих друг от друга эволюционно. Классическим примером симбиоза являются лишайники, представляющие собой комплексные организмы, состоящие из гриба (гетеротрофа) и водоросли (автотрофа). Достаточно часто клетки водорослей-симбионтов обнаруживаются в тканях животных: моллюсков, асцидий, кишечнополостных. Одним из замечательных событий в биологии середины XX века стала разгадка особенностей взаимоотношений так называемых мадрепоровых коралловых полипов и одноклеточных жгутиковых водорослей зооксантелл, присутствие которых придает тканям полипов желтоватую или зеленоватую окраску. Как оказалось, водоросли поглощают углекислый газ и соединения азота и фосфора, выделяющиеся в процессе жизнедеятельности полипов, то есть являются как бы дополнительными органами выделения животного, а полипы получают дополнительный кислород — продукт фотосинтетической деятельности водоросли. Именно необходимостью этого союза объясняется то, что мощные коралловые постройки образуются только в условиях хорошего освещения — на глубинах до 200 метров.
Растения, составляющие основу трофических цепей, сами нуждаются для нормальной жизнедеятельности в азоте, запасы которого в почве в виде соединений, доступных для растений, обычно весьма ограниченны. Много азота в воздухе, но способностью связывать свободный азот обладают лишь примитивные прокариотические организмы — азотфиксирующие бактерии и синезеленые водоросли. Это обстоятельство лежит в основе того, что не только наиболее известные в этом плане бобовые, но и около 200 видов других представителей высших растений, включая папоротники и голосемянные, имеют на своих корнях или надземных вегетативных органах клубеньки, заполненные симбиотическими азотфиксирующими бактериями.
Симбиоз с микроорганизмами жизненно необходим для растительноядных животных, из которых, как это ни парадоксально, только единичные виды беспозвоночных могут самостоятельно вырабатывать необходимый набор ферментов для расщепления клетчатки, составляющей основу стенок растительных клеток. У всех остальных представителей животного мира (от термитов до коров!) эту функцию в обмен на бесперебойную поставку питательного субстрата и оптимальные условия жизнедеятельности берут на себя бактерии и простейшие, обитающие в их пищеварительной системе. Можно только гадать, какими окольными путями пошла бы эволюция животного мира, не возникни этого союза. Впрочем, симбиотические связи бактерий с высшими организмами, по всей видимости, имеют еще более глубокие корни. Существует теория, согласно которой некоторые важные клеточные структуры эукариот (митохондрии, хлоропласты, жгутики, реснички) возникли не длительным путем внутриклеточной дифференциации, а путем внедрения в клетки первых эукариот бактерий, обладающих теми или иными полезными свойствами, и именно последовательное возникновение таких симбиозов лежит в основе эволюции всех без исключения эукариот. Эта теория, родившаяся на рубеже XIX и XX столетий в России и получившая название «симбиогенез» (то есть «происхождение организмов путем симбиоза»), сейчас поддержана большинством современных исследователей.
Широко известен симбиоз высших растений с грибами, при котором мицелий грибов буквально срастается с корнями растения, образуя микоризу. В результате этого союза гриб получает продукты фотосинтеза, а растение — продукты разложения органических веществ. Для некоторых растений микориза желательна, но не обязательна, а, например, семена орхидных настолько бедны запасами органических веществ, что не могут прорасти без помощи мицелия. Чрезвычайно большое значение приобретает этот симбиоз в функционировании экосистемы влажного тропического леса, позволяя растениям практически мгновенно, минуя стадию переработки ее свободно живущими организмами-редуцентами, усваивать поступающую в почву органику, которая в противном случае была бы вымыта из нее дождями и потеряна для растений.
Оказывается, симбиоз грибов возможен и с животными. Американских муравьев-листорезов Atta и Acromyrmex чаще всего можно видеть транспортирующими в свои подземные кладовые кусочки листьев, хотя отнюдь не листья являются их пищей. В обширных подземных камерах, снабженных сложной системой вентиляционных отверстий для поддержания определенной температуры и влажности, муравьи формируют из тщательно измельченной и перемешанной со слюной и испражнениями растительной массы рыхлые комки и на подготовленном компосте высеивают кусочки мицелия. Муравьи особой касты, никогда не покидающие подземелья, без устали снуют по плантации, уничтожая «сорные» грибы и дезинфицируя мицелий с помощью содержащей антибиотики слюны. Зачатки плодовых тел грибов сполна обеспечивают взрослых муравьев и их личинок богатой белками и углеводами пищей, и в свите каждой вылетающей из гнезда самки обязательно присутствует рабочий, несущий кусочек грибницы — залог будущего процветания семьи.
Симбиозу цветковых растений с их опылителями, в роли которых могут выступать не только насекомые и другие беспозвоночные, но и птицы, и даже млекопитающие (летучие мыши), посвящены тома научной и популярной литературы. Тема эта поистине неисчерпаема, а потому мы остановимся лишь на одном из самых интересных примеров подобных взаимоотношений, поражающих целесообразностью взаимных приспособлений растения и животного. Соцветие смоковницы представляет собой грушевидную емкость, внутренняя поверхность которой усеяна мелкими невзрачными цветами. На верхушке емкости есть прикрытое чешуйками отверстие, пробраться через которое могут только крохотные осы бластофаги, являющиеся единственными опылителями смоковницы. В отличие от большинства растений у смоковницы существуют цветки трех типов. Женские цветки с длинными столбиками развиваются в соцветиях, которые после созревания превращаются в сочные соплодия — фиги, или инжир, заполненные массой семян. Мужские цветки развиваются в более мелких и остающихся жесткими и несъедобными соцветиях-каприфигах, и здесь же развиваются женские цветки с короткими столбиками. Осы откладывают яички в семязачатки этих цветков, где и развиваются их личинки. Выведшиеся взрослые самцы оплодотворяют самок своей генерации, и те, осыпанные пыльцой, отправляются на поиск цветков, где они могли бы отложить яйца. При этом осы посещают соцветия с длинностолбиковыми цветками, опыляя их, но отложить яйца в их завязи осам не позволяет слишком короткий яйцеклад. Таким образом, каприфиги не только служат для производства пыльцы, но и являются инкубаторами для развития насекомого-опылителя.
Татьяна Вайнтроб
В России любят грибы. Из-за высокого содержания полезных питательных веществ по пищевой ценности их иногда приравнивают к мясу. Правда, они считаются тяжелой пищей: хитин, входящий в состав их клеточных стенок, переваривается очень плохо, поэтому детям и людям со слабым пищеварением их есть не стоит. Да и отравление грибами - вещь гораздо более распространенная, нежели отравление мясом. И дело не только в том, что неопытные грибники путают съедобные и несъедобные грибы.
Чем жарче и суше лето, тем больше возникает слухов и сообщений об отравлениях съедобными грибами-мутантами. В прошлом году даже Роспотребнадзор предупреждал жителей саратовской области, что "в связи с аномально жарким летом грибы могут мутировать, приобретая нехарактерные свойства, в том числе съедобные грибы — вызывать тяжелые отравления".
Они просто всасывают питательные вещества из окружающей среды
Арбускулярная микориза — самая древняя, первичная форма симбиоза растений с почвенными грибами. Грибы, участвующие в ней, проникают внутрь растительных клеток, образуя там особые внутриклеточные структуры — арбускулы
"Это, конечно, никакие не мутанты, просто были выбросы, и грибы накапливали в себе вредные вещества, — говорит миколог Галина Белякова, замдекана биологического факультета МГУ. — Грибы — это особое царство живых организмов, кроме своих собственных признаков, они сочетают в себе признаки животных и растений. По образу жизни они напоминают растения, но грибы — гетеротрофы, то есть питаются готовыми органическими веществами и, в отличие от растений, не способны их сами производить, а активно всасывают питательные вещества из окружающей среды".
По способу питания различают три основные экологические группы грибов:
1. грибы-сапротрофы, питающиеся мертвыми органическими веществами. Такие грибы могут жить, например, на почве или на мертвой древесине;
3. грибы-симбионты, образующие взаимовыгодный союз с зелеными растениями (растения кормят грибы органикой, а грибы помогают растениям всасывать из почвы минеральные вещества). К третьей группе относятся лишайники (союз гриба и водоросли) и микориза (симбиоз гриба и корня высшего растения).
Грибы, которые мы собираем, — лишь небольшая часть грибного организма, его плодовое тело. Плодовые тела растут на грибнице (мицелии), которая представляет собой сеть тонких разветвленных нитей. "Площадь, занимаемая грибницей, огромна — сотни квадратных метров — и на всей этой площади гриб питается, — рассказывает Белякова, — Грибы, растущие на почве, — почвенные сапротрофы, — выделяют в почву ферменты и потом всей поверхностью грибницы всасывают готовые питательные вещества. И все, что было в почве, потом концентрируется в плодовых телах этих грибов. Но не все грибы питаются тем, что есть в почве, например, опята растут на деревьях и питаются, разлагая древесину — поэтому в них содержание вредных веществ всегда значительно ниже".
Вместе с питательными веществами грибы всасывают также тяжелые металлы (кадмий, ртуть, свинец, медь, марганец, цинк и другие), радионуклиды, пестициды и другие вредные вещества. Содержание тяжелых металлов в грибах в разы выше, чем в почве, на которой они растут. "В таких концентрациях металлы не безвредны, и хотя их может быть недостаточно, чтобы вызвать сильное отравление сразу, но если питаться грибами регулярно, последствия могут оказаться весьма серьезны", — говорит токсиколог Николай Гарпенко из университета Ноттингема.
Тяжелые металлы накапливаются в организме и очень плохо из него выводятся. Острые отравления протекают бурно, хронические (вызванные, как правило, длительным воздействием и накоплением вредных веществ) — более смазанно. Симптомы отравления тяжелыми металлами могут быть общими (тошнота и рвота, нарушение сердцебиения и давления, сужение или расширение зрачков, вялость, сонливость или, наоборот, возбудимость) или специфическими для каждого вещества. Но, какими бы ни были симптомы, первая помощь при всех отравлениях стандартна (потом же обязательно нужно вызвать врача).
Алексей Щеглов и Ольга Цветнова — сотрудники кафедры радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ — много лет изучают способность грибов аккумулировать вредные вещества. По их мнению, грибы не просто интенсивно накапливают тяжелые металлы, но к некоторым из них имеют специфическое сродство. Так, в некоторых грибах ртути может быть в 550 раз больше, чем в субстрате, на котором они произрастают. Разные виды грибов предпочитают накапливать разные тяжелые металлы: гриб-зонтик хорошо поглощает кадмий, свинушка, черный груздь и дождевик — медь; шампиньон и белый гриб — ртуть, сыроежка накапливает цинк и медь, подберезовик — кадмий. Щеглов и Цветнова объясняют, что накопление тяжелых металлов и радионуклидов зависит от множества факторов - от химических свойств самого элемента, биологических особенностей вида гриба, от возраста мицелия и, конечно, от условий, в которых данный гриб растет: климата, состава воды и почвы.
Токсичные вещества накапливаются в первую очередь в спороносном слое гриба, затем в остальной шляпке, потом в ножке: "обменные процессы наиболее интенсивны в шляпках, поэтому и концентрация макро- и микроэлементов там выше, чем в ножках. По мере развития плодовых тел меняется и интенсивность аккумуляции элементов. В молодых плодовых телах их, как правило, больше, чем в старых", — рассказывают они.
Хорошая экологическая ситуация ничего не гарантирует
Интенсивность накопления грибами вредных веществ возрастает с температурой окружающей среды. "В жаркую и сухую погоду плодовых тел формируется меньше, и соответственно, концентрация вредных веществ в них возрастает", — объясняет Белякова. Кроме того, в жаркую сухую погоду вредные вещества, попавшие в почву, не вымываются дождями, поэтому особенно опасны первые появившиеся после засухи грибы.
Наибольшее количество вредных веществ грибы впитывают в городах, в промышленных зонах, по обочинам шоссе и дорог. Но с грибами, напичканными пестицидами, гербицидами и удобрениями, можно встретиться где угодно: крупные предприятия выбрасывают в атмосферу ядовитые вещества, которые разносятся ветром и выпадают с осадками в самых безобидных местах. Так что отравиться съедобными грибами можно и в удаленных от промышленных центров лесах. Например в грибах, собранных в лесу у деревни Васютино в Сергиево-Посадском районе Московской области, был обнаружен кадмий в концентрации 8 мг/кг. Для острого отравления достаточно 15-30 мг кадмия, а летальная разовая доза для кадмия по оценкам ВОЗ составляет от 350 мг. В прошлом году в грибах Воронежской области, сильно пострадавшей от пожаров, тоже было обнаружено высокое содержание кадмия — почти в два раза выше нормы: огромная масса золы, образовавшаяся на месте пепелищ, собрала в себе большое количество вредных веществ, в том числе кадмия.
В некоторых видах съедобных грибов, растущих в сравнительно чистых лесах, содержание свинца и мышьяка превышает допустимые уровни в несколько раз. Так, исследователи из МГУ подсчитали, что достаточно в течение недели съесть около трехсот грамм экологически чистой рядовки или дождевика, чтобы превысить допустимую норму потребления мышьяка (а с учетом количества мышьяка, поступающего в организм человека с пищей и питьевой водой, — достаточно и 100 грамм этих грибов).
"Концентрация вредных веществ в грибах может быть выше нормы и на незагрязненных почвах, — говорит Белякова, — представьте себе, грибница впитывает в себя вещества с площади в несколько сотен квадратных метров — это огромный охват! — и все они концентрируются в плодовых телах. То есть накопление грибами вредных веществ не обязательно связано с плохой экологической ситуацией. Грибы способны воспринимать эти элементы из почвы, где они содержатся лишь в виде следов, впитывать их и хранить в плодовом теле. Но, когда бывают выбросы или какие-то экологические бедствия, ситуация, конечно, резко и значительно ухудшается: грибы собирают в себе все вредные вещества, которые попадают в почву".
При этом сколько времени почва будет хранить в себе яды, предсказать практически невозможно: "Накопление тяжелых металлов в почве — сложный процесс, — продолжает Белякова. — Он зависит от многих вещей, в частности от того, были ли дожди, насколько они были обильны, как в данном месте проходят грунтовые воды — и от массы других факторов. Но если случился выброс, грибы будут впитывать и накапливать опасные вещества до тех пор, пока они будут оставаться в почве. Потому что, хотя плодовое тело живет недолго, грибница может существовать десятки и сотни лет".
За радиоактивными грибами далеко ездить не надо
Спустя четверть века после чернобыльской аварии во многих пострадавших регионах (не только в России, но и в Европе) грибы все еще остаются зараженными радиацией. То и дело появляются новости о том, что Беларусь экспортирует в Европу радиоактивные грибы, а в 2009 году правительство Германии выплатило охотникам 425 тысяч евро в качестве компенсации за мясо кабанов, которое было загрязнено радиацией (кабаны большие любители грибов, поэтому особенно чувствительны к радиационному загрязнению). Немецкие специалисты считают, что в ближайшие 50 лет ситуация в лучшую сторону не поменяется — загрязнение некоторых видов грибов, скорее всего, останется на прежнем уровне, а может быть даже немного вырастет. Впрочем, за радиоактивными грибами не обязательно ездить так далеко — в некоторых районах ленинградской области допустимое содержание радиоактивного цезия в грибах превышено более чем в два раза. Ольга Цветнова и Алексей Щеглов, участвовавшие в ликвидации экологических последствий чернобыльской аварии, объясняют это тем, что грибы "чемпионы по накоплению радиоактивного цезия. В среднем в грибах его концентрация более чем в 20 раз выше, чем в максимально загрязненном слое лесной подстилки, и на два-три порядка больше, чем в наименее загрязненной древесине".
Основным минеральным элементом, входящим в состав плодовых тел грибов, является калий — химический аналог цезия-137, поэтому грибы поглощают радиоактивный цезий особенно активно. При этом стронций-90 — другой частый радиоактивный элемент — грибы всасывают значительно хуже.
Как и в случае с тяжелыми металлами, содержание радионуклидов в грибах зависит от их видовой принадлежности, свойств почвы и особенностей водного режима. Больше радиации грибы накапливают на сильно увлажненных лесных почвах, причем лучше всего это делают микоризообразующие грибы (например, польский гриб, свинушка, масленок, подосиновик, подберезовик), поскольку их грибница находится в верхнем слое почвы, где концентрация радионуклидов максимальна. Почвенные сапрофиты (зонтичный гриб, дождевик) накапливают меньше радионуклидов, а чище всех оказываются грибы, растущие на деревьях, — такие, как опята. "При употреблении грибов, собранных в загрязненных радионуклидами и тяжелыми металлами лесах, высока вероятность не только внутреннего облучения, но и усиленного воздействия этих элементов на организм человека", — объясняют Цветнова и Щеглов.
Тем не менее, хотя Роспотребнадзор и называет дикорастущие грибы "смертельной опасностью", не стоит отчаиваться.
Что же делать, если грибов все-таки хочется?
При сборе грибов нужно соблюдать простые меры предосторожности. "Нужно помнить, что не стоит собирать грибы вдоль дорог, рядом со свалками и заводами, — напоминает Белякова. — Там в почве особенно много вредных веществ, и каким бы хорошим и съедобным вам ни казался собранный в этих местах гриб, именно он может оказаться причиной тяжелых отравлений и серьезных проблем со здоровьем. У каждого человека своя доза. Вы можете поесть с кем-то из одной тарелки: одному станет плохо, другому нет, — это все очень индивидуально. Стандартная "зона отчуждения" — 30-50 км вокруг крупных промышленных центров".
В любом случае, риск получить серьезное отравление от одной тарелки съедобных грибов не очень велик, но все же лучше держать себя в руках и не злоупотреблять грибами. Кроме того, не стоит бросаться за первым урожаем грибов, вылезшим после засухи.
Собранные грибы нужно отварить, в идеале 2-3 раза слив отвар, — именно он собирает в себя значительное количество солей тяжелых металлов и даже радиоактивного цезия. "Кулинарная обработка значительно уменьшает содержание радионуклидов, — утешают Цветнова и Щеглов. — Последовательная варка в течение 15-45 минут с как минимум двукратной сменой воды снижает концентрацию 137Cs в грибах до допустимых величин".
Н икто не знает, когда именно грибы и растения заключили между собой взаимовыгодный союз, называемый микоризой. Речь идет о тесном симбиозе корневой системы высших растений и грибного мицелия. Для некоторых представителей флоры этот альянс оказался жизненно важен. Впрочем, и грибы не остаются внакладе. Что же представляет собой микориза и чем она полезна для древесных?
Грибокорень
Следы симбиотических ассоциаций грибов с корнями растений были найдены еще в ископаемых остатках каменноугольных и девонских отложений. В настоящее время микоризообразование характерно для всех голосеменных, большинства наземных покрытосеменных (более 70 % однодольных и 80 % двудольных) и высших споровых – папоротников, мхов, плаунов.
Без микоризы способны нормально развиваться подавляющее большинство водных, а также представители некоторых семейств наземных травянистых растений, например осоковые, ситниковые, гвоздичные, маревые, крестоцветные. У многолетних растений микориза встречается чаще, чем у однолетних.
У многолетних растений микориза встречается чаще, чем у однолетних.
Извлекая пользу
Микоризные ассоциации играют важную роль в жизни растений. Благодаря симбиозу с грибным мицелием многократно увеличивается поглощающая поверхность корневой системы и улучшается поступление питательных веществ и воды из почвы, что в свою очередь приводит к оптимизации водного режима растительных симбионтов, интенсификации их физиологических процессов, повышению стойкости к стрессовым факторам. Это особенно важно для молодых сеянцев древесных с еще слабо развитой корневой системой. Способность к микоризообразованию также спасает древесные от дефицита питания в условиях недостаточной влажности, сухости или засоленности почв (в холодных таежных областях, пустынных и полупустынных районах). За счет симбиоза с грибным мицелием на бедных питательными веществами кислых почвах выживают вересковые.
Грибы-микоризообразователи способны синтезировать биологически активные вещества типа витаминов (в основном группы В) и регуляторов роста, разлагать различные почвенные соединения, переводя их в доступную для растений форму. Была доказана непосредственная передача через грибные гифы к деревьям таких важнейших элементов, как фосфор, азот, калий, натрий, магний, кальций и др. При хорошем обеспечении этими незаменимыми элементами многие растения могут нормально развиваться и без микоризы, однако на обедненном субстрате без нее они растут плохо или погибают. При помощи разветвленного и протяженного мицелия грибов-симбиотрофов происходит также перераспределение и обмен питательными компонентами между различными организмами в растительном сообществе.
В почвах микориза улучшает сцепляемость почвенных частиц, снижает эрозию, повышает способность почвы удерживать воду. Совместно с сапрофитами грибы-микоризообразователи помогают ускоренному разложению лесного опада. Благодаря способности разрушать минералы горных пород органическими кислотами (гликолевой, щавелевой и др.) они играют важную роль в процессах почвопреобразования.
Формирующийся вокруг корней деревьев и кустарников «чехол» из гиф грибного мицелия является также естественным механическим барьером, предохраняющим растения от воздействия патогенных микроорганизмов и различных загрязняющих веществ. Некоторые грибы-микоризообразователи способны выделять вещества, подобные антибиотикам, что повышает устойчивость и продлевает жизнь всей микоризной ассоциации в целом.
Положительное воздействие гриб-симбионт оказывает также и на семена различных растений. Нередко прорастание семян и развитие проростков возможно только в присутствии грибного мицелия. Это особенно характерно для вересковых и орхидных.
В свою очередь грибы-микоризообразователи получают от растений углеводы, аминокислоты, фитогормоны, которые не в состоянии синтезировать самостоятельно. Многие трубчатые, сыроежковые, паутинниковые не образуют плодовых тел при отсутствии растений-симбионтов, хотя их мицелий при этом вполне может существовать сапрофитно. В целом следует отметить, что определенная часть таких грибов (в частности свинушки) достаточно мобильна по отношению к типу питания в зависимости от условий обитания.
Вступая в симбиоз с лесными растениями, шляпочные грибы могут формировать на поверхности почвы своеобразные «ведьмины кольца», возникающие за счет кругового роста в почве грибницы, на периферии которой ежегодно образуются плодовые тела грибов.
Благоприятные свойства микоризы достаточно широко используют в лесотехническом и сельском хозяйстве. Стандартный прием – микоризация субстратов, посевного и посадочного материала. Так, в питомниках у хвойных специально проводят микоризацию почвы с целью защиты сеянцев от возбудителей корневой губки. В тех климатических зонах, где естественное развитие микоризы происходит относительно медленно (например, в южных районах), проводят искусственное заражение лесозащитных полос для ускорения приживаемости саженцев.
Внесение лесной почвы с грибным мицелием особенно благоприятно сказывается на выживании дуба при разведении его в степных районах. У молодых дубков в присутствии микоризы отмечали повышение концентрации хлорофилла в листьях и более активный фотосинтез. Аналогичные результаты получали для всходов ели. Выявлена возможность стимулирования микоризообразования у местных грибов, находящихся в почвах, путем подбора агротехнических приемов (рыхление, обработка почвы). При использовании таких методов для достижения наилучших результатов необходимо учитывать специфику воздействия грибов-микоризообразователей и подбирать наиболее благоприятные сочетания.
Внесение лесной почвы с грибным мицелием особенно благоприятно сказывается на выживании дуба при разведении его в степных районах.
Грибы-симбионты
Со стороны грибов в формировании микоризы могут участвовать представители базидиомицетов (гименомицеты, гастеромицеты), реже аскомицетов и зигомицетов. Так, микоризообразователями является большинство трубчатых, многие из которых съедобны и широко известны: моховики, подосиновики, подберезовики, белые. Микоризу могут образовывать пластинчатые (грузди, зонтики, рядовки), некоторые сумчатые (например, относящиеся к трюфелевым). Специфическая особенность грибов-микоризообразователей – ограниченный набор или отсутствие гидролитических ферментов, разлагающих лигнин и целлюлозу (например лакказы), и, соответственно, обусловленная этим фактором энергетическая зависимость от растительных симбионтов.
При формировании микоризы находящиеся в почве гифы гриба тесно переплетаются, срастаются с корнями и корневыми волосками растений, часто образуя своеобразный чехол. Корни при этом могут претерпевать значительные анатомические и морфологические изменения, но это не приносит вреда хозяину. Интересно, что микоризу с одним и тем же «хозяином» могут одновременно образовывать несколько видов грибов, кроме того, у симбионтов различна степень избирательности при выборе партнеров. Так, например, мухомор красный и белый гриб могут вступать в симбиотическую связь с представителями более 20 видов древесных растений, среди которых пихта, ель, сосна, бук, тополь, дуб. В то же время различные виды масленка способны образовывать микоризу только с определенными хвойными породами, а подберезовик и подосиновик – чаще всего с березой и осиной.
Характер взаимоотношений
По характеру взаимоотношений между мицелием и корнями различают три основных типа микоризы: наружная эктотрофная (лат. ektos – «снаружи»), внутренняя эндотрофная (лат. endon – «внутри»), переходная или смешанная эктоэндотрофная (сочетает в себе черты и экто- и эндомикоризы).
При развитии наружной, или эктотрофной, микоризы гифы гриба плотно оплетают поверхность корня или корневища, широко расходятся в окружающей почве, а также могут проникать на небольшую глубину в межклеточное пространство коры корня. Корневые волоски обычно отмирают, может происходить частичное разрушение поверхностных тканей корня, корневой чехлик частично редуцируется, молодые корни остаются укороченными, начинают ветвиться и утолщаться, может прекращаться апикальный рост. Обычно это однолетние ассоциации, отмирающие к зимним холодам. Эктотрофная микориза характерна в основном для лесных древесных – большинства хвойных (ель, лиственница), многих лиственных (бук, береза, дуб), встречается у некоторых кустарников, травянистых.
Если при взаимодействии с грибным мицелием внешний вид растительных корней практически не меняется, а гифы гриба не только локализуются в межклеточном пространстве периферических тканей корня, но и проникают внутрь клеток – это говорит о формировании внутренней или эндотрофной микоризы. Причем «грибной» чехол на поверхности корня отсутствует, корневые волоски сохраняются, а форма корней, как правило, остается постоянной. Внутри клеток корня гифы иногда могут образовывать древовидные разрастания (арбускулы), клубки (пелетоны), вздутия или пузырьки (везикулы), сами же клетки остаются жизнеспособными и могут частично переваривать внедрившийся в них мицелий. Эндотрофная микориза широко распространена в основном у различных видов травянистых (прежде всего у орхидных, для которых такой симбиоз обязателен), наблюдается также у некоторых древесных (можжевельник, тополь, яблоня, груша) и кустарниковых пород.
У древесных растений часто встречается также микориза переходного типа – эктоэндотрофная, которая сочетает в себе признаки экто- и эндомикоризы. В этом случае грибной мицелий оплетает корневые окончания растения, образуя плотный грибной чехол, а гифы гриба проникают и в клетки корня, и в межклеточные пространства, где разрастаются, образуя густую сеть (сеть Гартига).
Интересно, что во всех случаях развития микоризы на корневой системе растения гифы гриба-симбионта не проникают в центральный цилиндр и эндодерму, а также в меристему апекса корня.
Интенсивность микоризообразования находится в прямой зависимости от условий окружающей среды. Так, к примеру, при низком содержании доступных минеральных соединений (особенно азота и фосфора) в почве у микотрофных растений может наблюдаться тенденция к формированию максимально развитой микоризы, так как симбионты вынуждены выстраивать обширную сеть для поиска питательных компонентов. Оптимальные значения кислотности почвы обычно варьируются в пределах рН=3,5–5,5; при смещении значений рН в более щелочную область (6,5–7,0) микоризообразование угнетается.
Не менее важный фактор – содержание достаточного количества воды в почве. В теплые периоды при равномерном выпадении осадков, проникающих в почву на оптимальную для роста мицелия глубину (до 1,5 м), у многих грибов-микоризообразователей может наблюдаться повышенная продуктивность с активным образованием плодовых тел, в частности у белых, подосиновиков, подберезовиков, моховиков, сыроежек и др. Во время засухи при недостатке влаги развитие микоризы может замедляться и останавливаться, а формирования плодовых тел не происходит. Напротив, избыточная увлажненность препятствует насыщению питательного субстрата кислородом, от содержания которого зависят дыхательные процессы симбионтов.
Определенное значение имеют температурный и световой режимы. Наиболее благоприятными температурами считаются 15–20 °С, при температуре ниже 7–8 °С рост грибного мицелия постепенно прекращается. У деревьев, растущих в сильном затенении, отмечают относительно слабую интенсивность формирования микоризы, что, по-видимому, связано с низкой скоростью накопления углеводов, необходимых для нормального функционирования грибной составляющей.
Оптимальные значения кислотности почвы обычно варьируются в пределах рН=3,5–5,5.
Симбионт – организм – участник симбиоза.
Сопрофит – растение, лишенное хлорофилла и питающееся разлагающимися органическими веществами из остатков или отбросов животных и растений.
Мицелий – вегетативное тело грибов, состоящее из тонких разветвленных нитей (гиф).
Гифы – нитевидное образование у грибов, состоящее из многих клеток или содержащее множество ядер.
Базидиомицеты – отдел царства грибов, включающий виды, производящие споры в булавовидных структурах, именуемых базидиями.
Аскомицеты (сумчатые грибы) – отдел в царстве грибов, включающий виды с септированным (разделенным на части) мицелием и специфическими органами полового спороношения – сумками (асками).
Зигомицеты – отдел грибов, включающий виды с развитым ценоцитным мицелием непостоянной толщины, в котором септы образуются только для отделения репродуктивных органов.