Синантропные виды микобиоты на примере города Череповца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Синантропные виды микобиоты на примере города Череповца

Шиповалов Алексей Георгиевич

ФГБОУ ВО «Череповецкий государственный университет»,

Череповец, Россия

Пакляшова Наталья Анатольевна

ФГБОУ ВО «Череповецкий государственный университет»,

Череповец, Россия

Доцент факультета «Биологии и здоровья человека»

Кандидат биологических наук, доцент

Аннотация

В статье описаны результаты по изучению таксономического состава микобиоты промышленного города Череповца. Исследования проводились маршрутным методом в период с апреля 2022 по октябрь 2023 гг. Целенаправленному изучению подвергались квазиприродные и рудеральные среды обитания. Критерием синантропизации выступал факт произрастания видов только в городской черте. Выявлено снижение численности видового разнообразия микобиоты по сравнению с фоновыми территориями, но при этом значительное изменение эколого -трофического состава группировок грибов. Антропогенная нагрузка на экосистемы не приводит к обязательному исчезновению редких видов. Для корректной оценки степени синантропизации микобиоты необходимо использование регионально адаптированных шкал. Указан новый вид для Вологодской области: Pleurotus dryinus (Вешенка дубовая). Виды -- Climacodon septentrionalis (Климакадон cеверный), Volvariella bombycina (Вольвариелла шелковистая) рекомендованы к включению в общеевропейский список редких видов грибов.

Ключевые слова: синантропизация; микобиота; грибы-макромицеты; охраняемые виды; адвентивные виды; Череповец

Введение

Сохранение биологического разнообразия приобрело особое значение, поскольку напрямую связано с экологической безопасностью и другими целями устойчивого развития, определенными Организацией Объединенных Нации [1]. Результаты оценки грибного разнообразия на Земле сильно различаются, в зависимости от выбранного метода его описания: от 1,5 млн до -- 6 млн видов. Вполне вероятно, что при современных темпах увеличения антропогенного давления на экосистемы мы можем потерять большое количество грибных видов и уникальных генов, так никогда и не узнав об их существовании [2].

Важнейшим фактором, влияющим на изучение и сохранения глобального биоразнообразия, является постоянная инвентаризация видового состава региональных микобиот, выявление, изучение и сохранение всех компонентов экосистем, как уникальных, так и типичных, с целью установления механизмов и условий их устойчивого функционирования [3].

Возрастающая антропогенная нагрузка -- важнейший фактор функциональной перестройки экосистем. При этом под перестройкой, не всегда следует понимать деградацию, благодаря способности экосистем к самовосстановлению. Процесс перестройки экосистем в результате антропогенной деятельности можно определить как синантропизацию, понимая под ней адаптацию живых систем надорганизменного уровня к условиям среды, созданным или видоизмененным в результате деятельности человека [4].

Abstract

Shipovalov Aleksey Georgievich

Cherepovets State University, Cherepovets, Russia

Paklyashova Natakya Anatokevna

Cherepovets State University, Cherepovets, Russia

Synanthropic species of mycobiota on the example of the city of Cherepovets (Russia, Vologda region)

The article describes the results of the study of the taxonomic composition of mycobiota of the industrial city of Cherepovets. The surveys were conducted by route method between April 2022 and October 2023. The study is targeted on Quasi-natural and ruderal habitats. The criterion for synanthropisation was the fact that species grow only in urban areas. A decrease in the number of species diversity of mycobiota in comparison with the background areas was revealed, but at the same time a significant change in the ecological and trophic composition of fungi groupings was observed. Anthropogenic pressure on ecosystems does not necessarily lead to the extinction of rare species. To correctly assess the degree of synanthropisation of mycobiota, regionally adapted scales is necessary. A new species for the Vologda Oblast is indicated: Pleurotus dryinus (The veiled oyster mushroom). Species: Climacodon septentrionalis (The northern tooth fungus), Volvariella bombycina (Silver-silk straw mushroom) recommended for inclusion in the pan-European list of rare mushroom species.

Keywords: synanthropization; mycobiota; macromycete fungi; protected species; adventitious species; Cherepovets

Материалы и методы

синантропный микобиота город

В настоящее время для многих видов грибов не определена природа лимитирующих факторов и сила их воздействия на грибные сообщества. Так же не установленной является мера изменения биотопа, при которой начнется изменение численности или ареала вида. Первыми увеличивают свою численность аборигенные виды, для которых деятельность человека является положительным фактором. Именно такие виды, наряду с адвентивными являются синантропными [5]. Длительно существующие искусственные лесные насаждения это рефугиумы для многих видов биоты, в том числе и грибов, что объясняет их уникальный видовой состав [6]. При этом синантропность отдельных видов сильно варьирует в различных регионах и для оценки степени синантропизации микобиоты, необходимо разработать регионально ориентированные шкалы [7].

Недостаточная региональная изученность видовых составов грибных сообществ приводит к неэффективным природоохранным мерам в отношении видов, нуждающихся в охране. В тех странах, где описано большинство макромицетов, доля краснокнижных видов колеблется от 20 до 60% [8].

Грибы следуют тем же биогеографическим закономерностям, что растения и животные, за исключением нескольких основных таксономических и функциональных групп, которые противоречат общим закономерностям [9].

Цель исследований -- изучение таксономического разнообразия и эколого-трофических особенностей биоты макромицетов территорий города Череповца в условиях антропогенной нагрузки.

Город Череповец -- промышленный центр, расположенный на северо-западе России, в котором размещены металлургический и химический заводы. Общая площадь города 121 км2.

Результаты исследования

Изучение видового разнообразия синантропных видов грибов выполнялось в период с августа 2022 г. по ноябрь 2023 г. Исследования проводились маршрутным методом на территории г. Череповца, в различных типах древесных насаждений, квазиприродных и рудеральных условиях среды обитания. Среди главного недостатка этого метода следует отметить невозможность определения до вида базидиодом с гнилостными изменениями и плодовых тел на ранних стадиях их развития. Поэтому результаты учетов получаются

заниженными. Заложено 54 учетных трансект, общей протяженностью 81 км. Сбор грибов проводился согласно общепринятой методике [10]. Учет грибов осуществлялся по методике В.А. Мухина [11]. За учетную единицу при оценке обилия вида принималась единица субстрата с базидиомами данного вида. Определение грибов проводилось на кафедре биологии Череповецкого государственного университета. Идентификация обнаруженных плодовых тел была выполнена по русскоязычным определителям [12-14]. Систематическое положение видов и название приведены в соответствии со сведениями электронной базы данных «Index Fungorum».1 Каталогизированный учет производился в конфигурации «Микологический учет» технологической платформы «1С Предприятие 8.3», разработанной автором. Сведения об обнаружении видов размещены на сайте Global Biodiversity Information Facility.

При первичном анализе синантропности видов, главным критерием была выбрана встречаемость вида только в городских условиях и отсутствии их находок за пределами города. Виды, встреченные в городских условиях и в мало нарушенных местах обитания, первоначально рассматриваются нами как виды с широкой экологической пластичностью, как в отношении субстрата, так и в отношении антропогенного пресса.

В ходе проведённых исследовании выявлено 9 видов грибов, относящихся к отделу Basidiomycota и представленных в трех эколого -- трофических группах.

Agaricus bitorquis (Quel.) Sacc. 1887 (Шампиньон двухкольцевый). Повсеместно встречающий вид. Гумусовый сапротроф. Обладая низким, «коренастым» габитусом и при этом развивая мощное тургорное давление, шампиньон двухкольцевый способен даже «проламывать» асфальт, за что и получил второе название -- «тротуарный шампиньон». Таким образом, один из лимитирующих факторов в городских условиях, а именно механическое уплотнение верхнего слоя почвы [3], не оказывает на этот вид никакого заметного влияния. А повышенная температура почвы в городских агломерациях приводит к благоприятным условиям для произрастания данного вида. Кроме того, промышленное выращивание данного вида способствует, благодаря форическим связям, его заселению в местах проживания человека.

Coprinus comatus (O.F. Mull.) Pers. 1797 (Навозник белый). Повсеместно встречающийся вид. Гумусовый сапротроф. Навозник белый приурочен к почве богатой органическими веществами и удобрениями поэтому активно образует плодовые тела на газонах и клумбах. Постепенная миграция в благоприятные места для произрастания привела к тому, что за пределами урбанизированных территории навозник белый не встречается.

Climacodon septentrionalis (Fr.) P. Karst. 1881 (Климакадон северный). Обнаружен в квазиприродных условиях. Ксилотроф. На раневом субстрате Betula. Единичная находка. Внесен в Красные книги г. Москвы, Свердловской, Тюменской областей.2 Рекомендуется к включению в общеевропейский список редких видов грибов. Вид с достаточно широким ареалом, но везде немногочисленный. Лимитирующие факторы: биологические особенности вида. Причины синантропизации не установлены.

Coprinopsis variegate (Peck) Redhead, Vilgalys&Moncalvo 2001 (Навозник чешуйчатый). Единичная находка. Квазиприродные условия. Почвенный сапротроф. В основном гриб распространен в США, в России есть лишь единичные находки, поэтому сведений об экологии данного вида недостаточно. Учитывая район обнаружения вида -- Привокзальная площадь, можно предположить, что данный вид является адвентивным.

Lactarius controversus Pers. 1800 (Груздь осиновый). Единичная находка. Микоризообразователь. Обнаружен в рудеральных условиях, в старом осиннике. Гриб встречается достаточно редко, в более тёплых климатических условиях, в районах Нижнего Поволжья. Образование микоризы способствует экологической пластичности данного вида и увеличению его ареала. Причины синантропизации не установлены.

Laetiporus sulphureus (Bull.) Murrill 1920 (Трутовик серно-желтый). Три находки. Ксилотроф. В квазиприродных и рудеральных условиях. На раневых субстратах Populus, Salix и Quercus. Несмотря на широкую экологическую пластичность в отношении субстрата, гриб за пределами города не встречен. Причины синантропизации не установлены.

Pleurotus dryinus (Pers.) P. Kumm. 1871 (Вешенка дубовая). Единичная находка. Ксилотроф. В квазиприродных условиях. Гриб впервые указывается для Вологодской области.3 На раневом субстрате Populus. Внесен в Красные книги Краснодарского края [15], Тюменской области и г. Москвы. Редкий, реликтовый вид неморальной эпохи с широким ареалом, но встречается спорадически. Лимитирующие факторы: деградация широколиственных лесов. Причины синантропизации не установлены.

Pleurotus cornucopiae (Paulet) Quel. 1885 (Вешенка рожковидная). Ксилотроф. Встречается повсеместно на раневых и порубочных субстратах Populus. Широкая представленность данного вида объясняется большим количеством кронированных и частично аварийных деревьев на территории города, а также выращиванием и употреблением в пищу данного вида.

Volvariella bombycina (Schaeff.) Singer 1951 (Вольвариелла шелковистая). Обнаружен в квазиприродных условиях. Ксилотроф. На раневом субстрате Ulmus. Внесен в 5 региональных Красных книг, включен в красные списки (RedList) Венгрии, Германии (земля Рейнланд- Пфальц), Дании, Латвии, Македонии, Польши, Словении, Швейцарии, Швеции и Черногории. Предлагается включение вида в европейский список редких видов грибов. Редкий реликтовый вид с естественно низкой численностью и ограниченным распространением в стране, c большой дизъюнкцией ареала [16; 17]. Лимитирующие факторы: сокращение доступного для освоения субстрата. Причины синантропизации не установлены. 4

Таким образом, синантропизация микобиоты, как и биоты в целом, закономерный процесс, который невозможно инвертировать [4]. Численность видов, обнаруженных только на урбанизированных территориях в 17 раз меньше, чем видовое разнообразие в окрестностях города. В городе окрестностях обнаружено 155 видов макромицетов. Увеличение доли ксилотрофных и сапротрофных видов отражает реакцию грибных сообществ на антропогенный пресс. При этом антропогенное воздействие не приводит к обязательному исчезновению редких и охраняемых видов. Один из актуальных аспектов синантропизации -- возрастание числа и доли инвазивных видов, меняющих естественные сообщества путем замещения аборигенных видов [18].

Вывод

Дальнейшее изучение синантропизации микобиоты должно базироваться на мониторинге видового состава для оценки банализации биоты и обнаружения инвазии агрессивных видов, нарушений структурного и функционального своеобразия сообществ. Кроме того, программные действия по сохранению грибного биоразнообразия должны включать и активную просветительскую деятельность, направленную на широкие круги населения. Гражданская наука через социальные сети может играть значительную роль в микологических исследованиях, и ее дальнейшее развитие должно поддерживаться и поощряться. Привлечение непрофессионалов к сбору данных способствует повышению осведомленности населения, а также расширению масштабов и эффективности полевых микологических исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ryan M.J., McCluskey K., Verkleij G., Robert V., Smith D. Fungal biological resources to support international development: challenges and opportunities. // World Journal of Microbiology and Biotechnology. -- 2019 -- 35(9) -- 139 -- DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-019-2709-7 (дата обращения: 01.10.2023).

2. Широких А.А., Широких И.Г. К вопросу об охране грибов // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. -- 2021. -- № 5. -- С. 641-660. -- DOI:

https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.5.641-660 (дата обращения: 03.10.2023).

3. Сафонов М.А., Сафонова Т.И. Теоретические и практические аспекты сохранения биоразнообразия микобиоты Южного Приуралья // Вестник Оренбургского государственного университета. -- 2010. -- № 6(112). -- C. 29-33.

4. Сафонов М.А. Синантропизация биоты грибов-макромицетов в Южном

Предуралье // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. -- 2018. № 2(26). -- С. 72-81. -- URL:

http://vestospu.ru/archive/2018/articles/4 26 2018.pdf. -- DOI: 10.32516/2303¬

9922.2018.26.4. (дата обращения: 29.09.2023).

5. Ширяева О.С. Редкий лесной вид Mycena Oregonosis -синантропный в Екатеринбурге (Урал, Россия) // Биология, систематика и экология грибов и лишайников в природных экосистемах и агрофитоценозах: Материалы II Международной научной конференции, Минск, 20-23 сентября 2016 г. -- Минск: Колорград, 2016. С. 296-299. EDN ZRYMFB.

6. Сафонов М.А., Маленкова А.С., Русаков А.В., Ленева Е.А. Биота искусственных лесов Оренбургского Предуралья. -- Оренбург: ООО «Университет», 2013. -- 176 с.

7. Сафонов М.А., Сафонова Т.И. Варьирование характеристик микоценозов в зависимости от уровня антропогенной нагрузки // Вестник Оренбургского государственного университета. -- 2009. -- № 6. -- С. 332-334.

8. Dahlberg A., Mueller G.M. Applying IUCN red-listing criteria for assessing and reporting on the conservation status of fungal species. // Fungal ecology -- 2011 -- 4(2) -- 147-162. -- DOI: https://doi.org/10.1016/i.funeco.2010.11.001 (дата обращения: 19.09.2023).

9. Tedersoo L., Bahram M., Polme S., Koljalg U., Yorou N.S., Wijesundera R., Smith M.E., et al. Global diversity and geography of soil fungi // Science. -- 2017 -- 346(6213) -- 1256688. -- DOI: https://doi.org/10.1126/science.1256688 (дата обращения: 05.10.2023) .

10. Бондарцев, А.С. Руководство по сбору высших базидиальных грибов для научного из изучения / А.С. Бондарцев, Р.А. Зингер // Труды Ботанического института имени В.Л. Комарова. -- 1950. -- Сер. 2. Вып. 6. -- С. 499-543.

11. Мухин В.А. Биота ксилотрофных базидиомицетов Западно-Сибирской равнины. -- Екатеринбург: Наука, 1993. -- 479 с.

12. Бондарцев, А.С. Трутовые грибы Европейской части СССР и Кавказа. -- Л.: Наука, 1953. -- 1060 с.

13. Бондарцев, М.А. Определитель грибов СССР. -- Санкт-Петербург: Наука, 1998. -- 390 с.

14. Бондарцева, М.А., Пармасто, Э.Х. Определитель грибов СССР. -- Л.: Наука, 1986. -- 194 с.

15. Красная книга Красноярского края: в 2 томах. Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений и грибов: в 2-х частях / гл. ред. Н.В. Степанов. -- Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2022. -- 762 с. Ч. 1. С. 1-456. С. 2. -- С. 457-762.

16. Ивойлов А.В. Шелковый гриб // Мордовский заповедник. 2018. № 14 -- С. 10-11.

17. Allen J.L., Lendemer J.C. Fungal conservation in the USA // Endangered species research. -- 2015 -- 28(1) -- 33-42. -- DOI: https://doi.org/10.3354/esr00678 (дата обращения: 14.10.2023).

18. Irga P.J., Dominici L., Torpy F.R. The mycological social network: a way forward for conservation of fungal biodiversity. // Environmental Conservation. -- 2020 -- 47(4) -- 243-250. -- DOI: https://doi.org/10.1017/S0376892920000363 (дата обращения: 02.09.2023) .

Размещено на Allbest.ru