Полезная инфекция

Считается, что около 90% растений формируют симбиотические отношения с грибами – микоризу. Растение снабжает гриб углеводами и аминокислотами, а гриб увеличивает поверхность всасывания, облегчает доставку фосфора и других минеральных веществ в растение. Продвинутые устроители газонов на своих рекламных страницах обосновывают высевание травы совместно с микоризными грибами для улучшения качества травяного покрытия. (Фото с сайта www.pennington.com)

Коллектив ученых изучил распространенность микоризной инфекции среди растений альпийских ковров Малого Кавказа. Условия произрастания довольно суровы – короткий вегетационный период, длительное залегание снега. Оказалось, что несмотря на экстремальные экологические условия, все изученные растения данного сообщества имеют хорошо развитую микоризу. Более того, растения альпийских ковров с хорошо развитой микоризой некоторых исследованных видов не имели микоризы в других условиях произрастания. Авторы предполагают, что развитие арбускулярной микоризы у растений не склонных в других условиях создавать симбиозы с грибами свидетельствует в пользу адаптивности этого явления в условиях альпийских ковров.

Распространенность микоризы среди растений считается довольно высокой – до 90%. Однако такие выводы сделаны на изучении довольно скромной выборки – около 10 000 видов сосудистых растений (всего 3% от известных видов). Считается, что в крайних условиях среды (засоление, низкие температуры, короткий вегетационный период и др.) растения менее склонны образовывать микоризу. В составе сообществ, живущих в таких экстремальных условиях, начинают преобладать виды, относящиеся к семействам безмикоризных растений. Хотя возможен и другой взгляд: это грибам не нравятся такие условия и растениям приходится выкручиваться самим. Коллектив ученых взялся изучить распространение микоризы среди растений в сообществах низкотравных высокогорных трав альпийского пояса Кавказа, так называемых альпийских ковров. Эти сообщества формируются в неблагоприятных условиях (короткий вегетационный период, длительное залегание снега) и хотя небогаты по видовому составу, но занимают обширные площади Малого Кавказа. К тому же растения альпийских лугов имеют высокую скорость роста, чтобы успеть за короткий вегетационный период, и большую удельную листовую поверхность. Такие признаки растений обычно связывают с невысокой степенью микоризной инфекции. Таким образом, крайне интересно получить фактические данные о таких растениях в подобных условиях для дальнейших теоритических размышлений.

Для исследования были отобраны в 5-кратной повторности тонкие корни доминирующих и наиболее обычных видов растений альпийских ковров, составлявшие около 90% надземной биомассы. Сборы проводили на участках, освободившихся от снега за 1-2 недели до начала работ. Собрано 10 видов растений. В лаборатории отобранные образцы корней обработали по специальной методике для изучения под микроскопом наличия и развития симбиоза с грибами. Интенсивность инфекции грибом каждого корня выражали формулой, где учитывали срезы с разных частей одного и того же корня. На основании этого показателя вычисляли средние показатели для всего вида. Для сравнительной оценки результатов использовали широко применяемый показатель процента колонизации длины корня.

Все изученные виды показали значительную интенсивность арбускулярной микоризы , даже виды из семейств, представители которых редко образуют микоризу. Во всех случаях интенсивность микоризной инфекции не отличалась или была существенно выше средних показателей для этих растений в других условиях произрастания.

Таким образом, опытным путем показано, что в условиях короткого вегетационного периода, невысоких температур, длительная насыщенность почвы водой, длительного периода залегания снега и обширных площадей, занимаемых данным сообществом, растения имеют хорошо развитую арбускулярную микоризу. Авторы предполагают, что развитие арбускулярной микоризы у растений не склонных в других условиях создавать симбиозы с грибами свидетельствует в пользу адаптивности этого явления в условиях альпийских ковров. Усиленный промывной режим и отсутствие застоя воды и дефицита кислорода благоприятны для грибов. Но промывной режим может снижать содержание минеральных веществ, необходимых растениям. Поэтому растениям необходима помощь гриба. Большая площадь, занимаемая этим типом сообществ, как и их значительный возраст, тоже способствует встрече и сожительству партнеров.