Грибы - удивительные и загадочные организмы, которые играют важную роль в экосистемах и круговороте веществ в природе. Их значение часто недооценивается, но на самом деле грибы - настоящие создатели почвенного плодородия.
В этой статье мы разберем, как грибы разлагают органические остатки, питая растения, а также как с помощью симбиоза с высшими растениями они повышают эффективность минерального питания.
Разложение органических остатков
Грибы играют важнейшую роль в круговороте веществ в природе. Они разлагают органические остатки растений и животных до простых неорганических соединений, которые затем усваиваются растениями. Без грибов процесс минерализации органического вещества замедлился бы настолько, что почвы быстро истощились и не смогли бы обеспечивать рост растений.
В разложении органических остатков участвуют преимущественно сапротрофные грибы. К ним относятся многие плесневые грибы, а также базидиомицеты, например, трутовики, рогатики, пористые грибы. Эти грибы выделяют ферменты, разрушающие сложные органические молекулы – белки, жиры, целлюлозу и другие полимеры. В результате образуются простые соединения – аминокислоты, моносахариды, органические кислоты.
Особенно активно сапротрофные грибы участвуют в разложении древесины. Дереворазрушающие грибы, такие как трутовики, вызывают «белую гниль», при которой лигнин и целлюлоза древесины разрушаются примерно с одинаковой скоростью. Другие виды, например, домовой гриб, вызывают «бурую гниль», разрушая в первую очередь целлюлозу и оставляя лигнин. Такие грибы опасны для древесных построек.
Еще одна важная группа сапротрофных грибов – микоризные грибы. Они тесно взаимодействуют с корнями растений. Гриб получает от растения органические вещества, а растение – минеральные соли, доставляемые грибом. Такой симбиоз помогает растениям лучше усваивать питательные вещества из почвы.
Симбиоз грибов и растений
Грибы играют важную роль в жизни растений, вступая с ними в симбиотические отношения. Одним из наиболее распространенных примеров такого симбиоза является микориза - сожительство гиф гриба с корнями высших растений. Гриб получает от растения органические вещества, а растение, в свою очередь, использует гриб для повышения эффективности поглощения воды и минеральных солей из почвы.
Более 90% видов растений образуют микоризу с грибами.
К основным преимуществам микоризы для растения относятся:
- Увеличение площади поглощающей поверхности корня за счет грибных гиф;
- Улучшение поступления фосфора, азота и других элементов минерального питания;
- Повышенная устойчивость к засухе и засолению почвы;
- Защита от фитопатогенов.
Таким образом, микоризные грибы помогают растениям лучше расти и развиваться, особенно в неблагоприятных условиях, тем самым играя заметную роль в растительных сообществах.
Другим важным примером симбиоза грибов и растений являются лишайники. Это симбиотические организмы, состоящие из гриба и водоросли. Гриб обеспечивает защиту и влагу для водоросли, а водоросль с помощью фотосинтеза обеспечивает питание для гриба. Лишайники часто являются первопроходцами, заселяя молодые почвы и горные породы. Таким образом, симбиоз грибов и водорослей играет большую роль в формировании растительного покрова на Земле.
Формирование гумуса
Гумус является важнейшей составной частью плодородия почвы. Это органическое вещество темно-бурого или черного цвета, которое образуется в результате разложения растительных и животных остатков. Гумус придает почве рыхлость, водопроницаемость и водоудерживающую способность, обогащает ее элементами минерального питания. Без гумуса невозможно нормальное плодородие почвы.
Основную роль в образовании гумуса играют грибы и бактерии - они разлагают сложные органические соединения до более простых. Грибы выделяют в почву ферменты, которые расщепляют клетчатку, лигнин и другие трудноразлагаемые полимеры растительных остатков. Благодаря этому образуются простые углеводы, аминокислоты и другие вещества, которые затем утилизируются бактериями с образованием гуминовых кислот - основы гумуса.
Таким образом, грибы подготавливают субстрат для последующего синтеза гумуса бактериями. Особенно велика роль грибов в формировании гумуса в лесных экосистемах. Ежегодный опад из веток, листьев и хвои создает богатый субстрат для развития различных грибов. Мицелий грибов пронизывает лесную подстилку, активно разлагая ее.
Многие лесные грибы, такие как опенки, масленки, лисички, образуют симбиоз с деревьями, получая от них питательные вещества. В обмен гриб снабжает дерево минеральными солями и водой, а также защищает от вредителей и болезней. После отмирания мицелия гриба его остатки также пополняют гумус.
Таким образом, грибы не только активно участвуют в формировании гумуса, но и способствуют накоплению растительных остатков, являющихся субстратом для последующего гумусообразования. Без жизнедеятельности грибов невозможно представить нормальное плодородие лесных и других наземных экосистем.
Вред, наносимый некоторыми грибами
Несмотря на огромную пользу, которую приносят грибы экосистемам, некоторые их представители могут наносить и существенный вред природе и человеку.
- Ряд грибов-паразитов вызывают заболевания культурных растений, приводящие к гибели урожая. К таким опасным фитопатогенам относятся, например, возбудители ржавчины, мучнистой росы, фузариоза. Ежегодные потери урожая от этих болезней исчисляются миллионами тонн зерна.
- Другие патогенные грибы поражают древесные породы, вызывая гнили стволов и ветвей. Опасны трутовики, которые разрушают ценную древесину. Такие грибы наносят большой экономический ущерб лесному хозяйству.
- Некоторые грибы являются возбудителями опасных заболеваний человека и животных. К примеру, аспергиллез поражает легкие и вызывает тяжелые осложнения. Среди грибов встречаются и ядовитые виды, такие как бледная поганка, некоторые мухоморы.
- Кроме того, плесневые грибы часто портят продукты питания, выделяя токсины. Они также повреждают древесину в домах, текстиль, книги и другие предметы обихода.
Тем не менее, несмотря на определенный вред от некоторых видов, в целом грибы играют исключительно важную позитивную роль в природе. Они участвуют в круговороте веществ, поддерживают плодородие почв, вступают в симбиозы с растениями и животными. Без грибов невозможно нормальное функционирование наземных экосистем.
