CC BY
28
УДК 582.288:632.4
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗРАБАТЫВАЕМЫЕ КАФЕДРОЙ МИКОЛОГИИ И АЛЬГОЛОГИИ МГУ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА НА СТАЦИОНАРНЫХ БАЗАХ УЧЕБНЫХ ПРАКТИК СО СТАТУСОМ ЗАКАЗНИКОВ И В ЗАПОВЕДНИКАХ
Л.В. Г арибова, А.Н. Лихачев
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Москва; e-mail; [email protected]
Разнообразие биотопов, и их растительных формаций на заповедных территориях, а также наличие участков агросистем на ЗБС дает возможность ознакомления студентов с ценотической ролью грибов и выполнения ку р-совых, дипломных работ. Кафедра разрабатывает фундаментальные, прикладные проблем микологии, фитопат о-логии, используя в качестве объектов исследования виды из разных систематич еских групп.
Ключевые слова: грибы, опытная станция, лесной заказник
Different biotops and it’s plant formarion of Zvenigorod biological station gives the possibility for student to study the fungi function in all level of biological organization. The d epartment of mycology and algology pursues excellence in the fungi sciences by fostering innovative research and teaching that encompasses and integrates all levels of fundame n-tal and applied problem of mycology, phytopathology of fungi from different syst ematic groups.
Key words: fungi, experimentak station, wldlift preserve
ВВЕДЕНИЕ
Биологический факультет располагает двумя б азами для проведения летних практик - Звенигородской и Беломорской биостанциями, имеющих статус заказника.
Основой летних учебных практик студентов 1 -3 курсов является ознакомление и изучение видового и внутривидового разнообразия с разным уровнем их трофических функций в различных естестве н-ных экосистемах и биотопах. На старших курсах учебным планом кафедр для них предусмотрены спецпрактики. На кафедре микологии и альгологии
- по экологии грибов, а также выполнение курсовых и дипломных работ. Звенигородская биостанция принимает основной поток студентов, в связи с чем на ее долю приходится до 400-500 человек. На Беломорской биостанции практику проходят лишь студенты отдельных кафедр - порядка 50 человек. Поэтому рекреационная нагрузка на подмосковную биостанцию очень большая. В тоже время относ и-тельно близкое расположение биостанции позвол я-ет сотрудникам и студентам проводить рег улярные стационарные полевые наблюдения, сбор образцов и т.д., сочетая при этом работу на кафедре.
Важным достоинством учебных практик и н а-учной работы студентов и сотрудников на би о-станциях является комплексность решаемых пр о-блем при участии сотрудников кафедр разного профиля биологического факультета и факультета почвоведения, как в проведения учебного проце с-са, так и проводимых совместных исследований.
Однако, из- за возрастающего антропогенного
*Цикл ряда работ выполнен при частичной поддержке гранта РФФИ
влияния особенно в последние годы, а работы на станции проводятся с 40-ых годов ХХ столетия, за это время исчезли или становятся редкими мн огие и не только охраняемые виды сосудистых раст е-ний. Меняется представленность макромицетов, что нашло отражение при сравнении списков в раб о-тах, проводимых регулярно начиная с 1964 года по исследованию видового состава макромицетов и их эколого - трофических групп. Материалы этих исследований стали основой для монографии - «Мак-ромицеты Звенигородской биологической станции МГУ» (Горленко, Сидорова, Сидорова, 1989), вошли составной частью в книги «Грибы СССР» (Горленко, Гарибова, Сидорова, 1980), «Грибы. Энциклопедия природы России» (Гарибова, Сидорова, 1997).Часть материалов использована для составл ения списков «Красной книги Московской области» (1998). Регулярная инвентаризация видов разных групп грибов, миксомицетов, лишайников, а также выпуск уче б-ных пособий по отдельным разделам, значительно облегчает проведение летней пра ктики студентов -биологов разных специальностей, например, спр а-вочник - определитель «Водоросли, лишайники, мохообразные» (Гарибова и др., 1988)
Значительные рекреационные нагрузки на терр и-торию биостанции заставляют ориентировать тем а-тику работ с учетом влияния этих факторов. Корд и-нальными проблемами, отраженными в работах пр о-водимых сотрудниками разных кафедр на ЗБС, являются разделы биоценологии - изучение структуры биогеоценозов, межвидовых вза имоотношений и форм их проявления, а с точки зрения микологии -исследование видового состава разных битопов, в ы-яснение роли и места разных таксономических групп грибов в их структурно- функциональной организации и т.д.. Раскрытие биотических связей одно из
важных направлений разрабатываемых на кафедре, которое не возможно решать без четкого предста в-ления о видовом составе тех или иных таксономич е-ских и эколого - трофических групп в определенном биотопе и ценозе.
В связи с этим многие научно-исследовательские работы сотрудников и аспирантов, особенно связа н-ные с изучением видового состава макромицетов, их ареала, эколого- трофических групп и функциональной роли в биогеоценозах, и т.д., а многие территории России остаются до настоящего времени «б елым пятном» в этом отношении, проводятся как неп о-средственно в «эталонных» биотопах заповедников, в сравнении с ними. Это позволяет не только устан овить основной «фонд» видов, характерных для тех или иных географических зон и их биотопов, но в ы-явить и тенденцию изменений происходящих на те р-риториях примыкающих регионов и сопр едельных стран. Таким обобщенным результатом является выявление высокого процента гумусовых сапрот ро-фов для территорий с сильной рекреационной н а-грузкой, где в почве накапливается более высокое содержание гумуса (Переведенцева, 1999; Маринина, 2006). Ряд других фундаментальных направлений разрабатываемых на кафедре треб уют проведения их в ненарушенных биогеоценах заповедников. Данные работы в основном выполняются аспирантами с привлечением небольшого числа студентов. Тру д-ность более широкого использования студентов св я-зано с выполнением учебного плана и ограниченн остью времени возможного пребывания их н а стационарах.
Работы выполненные аспирантами и сотрудн и-ками кафедры в разных заповедниках: в Алта йском, Центрально-черноземном биосферном, в Окском биосферном - Барсукова Т.Н. (1995;1999, 2000, 2001, 2003); Тебердинском - Баташов (2001); Блинкова О.В., (2004), музее- заповеднике «Ясная Поляна», Светашева Т. (2004); национальном парке «Русский Север» - Кириллова О.С., (2007) показали необход и-мость проведения региональных и сследований на этих эталонных территориях по выявлению видового состава макромицетов, что позволило выявить не только общую численность видов и внутривид овых таксонов, но установить доминирующие семейства, характерные для тех или иных зон и лесных форм а-ций, «насыщенность» видами родов, экологотрофические группы, общность или различие видов для изучаемых растительных формаций и т.д. Как правило, в результате этих исследований выявляю т-ся новые и редкие виды для России, которые могут быть внесены в список охраняемых и в того или ин ого региона, а также Красную книгу России. (Барс у-кова, 1998, 1999; Светашева, 2004; Кириллова, 2007). Наряду с этим параллельное обследование прил е-гающих районов позволяет прогнозировать состояние подобных растительных формаций экос истем по уменьшению или исчезновению определенных в и-дов макромицетов, а так же влияния антропогенных факторов на этот процесс. Таксономические и экол о-го-трофические группы грибов хорошо изученных заповедников можно рассма тривать как «локальные микобиоты» и проводить их сравнения по многим
параметрам (Емусенова, Переведенцева, 1988; Маринина, 2006; Звягина и др.,2007). Аналогичные работы проведенные в других заповедниках регионов России и сопредельных стран, показывают необходимость и актуальность разработки этих проблем. (Шубин, 1998; Нанагюлян, 1987; Переведенцева, 2000; Петрова, 1989; Столярская, Коваленко, 1996; Ребриев, 2002, Крутов и др.2006).
Менее разработанной областью является исследование микромицетов растительных формаций, включая как фитопатогенные виды, так и почвенных сапротрофов в ненарушенных почвах и почвах с а н-тропогенным влиянием, на территории учебных баз и заповедников. (Мельник, 1989; Рыжкин, 1999; Бубнова, 2005; Благовещенская, 2006). Вероятно, это связано не только с особенностью их циклов разв и-тия, часто без формирования структур споронош е-ния на пораженных органах, но необходимостью выделения чистых культур и других лабораторных исследований. Поэтому даже практика по экологии грибов на ЗБС, разбита на два цикла - полевую часть и экспериментально- лабораторную, проводимую на кафедре.
Разнообразие биотопов и растительных формаций, а также наличие участков агросистем на ЗБС дает возможность проведения работ, включая реш е-ние фундаментальных и прикладных проблем мик о-логии, фитопатологии и биогеоценологии. Примен е-ние экспериментальных методов позволили опред е-лить влияние макромицетов на состав и численность почвообитающих микромицетов (Великанов, 19722000 гг.); установить доминирование по сравн ению с ними биомассы мицелия агарикоидных базидиом и-цетов в лесных почвах (Сидорова, Великанов, 1992). Сочетание полевых и лабораторных экспериментальных методов исследований на объектах из разных таксономических и трофических групп, пров еденных в условиях одного стационара, дает возмо ж-ность более детально проанализировать ценотич е-скую роль грибов (Великанов, Сидорова, 1983), их место в структурно-функциональной организации биогеоценоза (Лихачев, Сидорова, Великанов, 1978), эволюции жизненных стратегий и вопросы микр о-эволюции видов (Лихачев,1999). Исследование структуры популяции патогена в зависимости от поражаемых видов растения - хозяина, находящихся в разных естественных ценозах и агрос истемах , также не возможно без долговременных стациона р-ных и экспериментальных исследований (Пантеле й-монова, 1986 ; Лихачев, 2000).
Изучение проблемы микопаразитизма, вкл ю-чаяющее сбор материала на биостанции ЗБС и фундаментальные исследования физиолого -
биохимических свойств микофильных грибов в л а-боратории кафедры, позволили установить их роль как составной части в структурно - функциональной организации биоценоза (Сидорова, 1987). Они послужили основой для проведения серии работ представляющих интерес для разработки научно обосн о-ванных методов биологической борьбы с болезнями растений (Лихачев, 1971; Лернер, 1977 ; Чайка, 1978)
У фитопатогенных видов и форм рода Botrytis при исследовании специализации среди хозяев вы-
явлены ежегодно поражаемые виды - реципиенты, имеющие преимущественно вегетативное размнож е-ние, создающие стойкие (гомеостатические) ценоп о-пуляции и образующие выровненный по устойчив ости фон. Они служат первоначальным источником сохранения, накопления инфекции, обеспечивают доминирование клонов определенных групп вегетативной совместимости, что ведет к последующему массовому развитию на них гр иба. Возможно, что они способствуют формообразованию и микроэв о-люции представителей данного рода. Было показано, что многие виды растений - реципиентов, особенно для B. cinerea, одновременно представлены как в естественных биоценозах, так и агросистемах. На других растениях-хозяевах существуют лишь временные группировки патогена (Лихачев,2000). Ра з-витие фундаментальных направлений исследований, проводимых сотрудниками и аспирантами кафедры на стационаре ЗБС создают основу решения и чисто прикладных задач как например, исследование вид о-вого состава везикулярно-арбускулярных микориз о-образующих грибов и возможности использования их против поражения растений корневыми гнилями (Прамод Чандра, 1987 ), изучение видового состава рода Trichoderma и последствия использования биологически активных форм этих видов. Впервые для России были обнаружены телеоморфы грибов р. Trichoderma, относящиеся к р. Hypocrea (Александрова, 2000).
Наличие участков агросистем на ЗБС дает во з-можность проведения комплексных работ, таких как например, влияние пестицидов на микобиоту почв на фоне применяемых удобрений и гербицидов в посевах разных культур (Мантуровская, 1969), разработку интегрированных методов защиты землян ики от серой гнили с использованием фунгицидов и грибов - антагонистов (Чикин,1999). При этом стационарные исследования позволили решать не тол ь-ко вопросы биоразнообразия разных таксонов грибов, но и проблему наличия естественной резистен т-ности к фунгицидам видов и форм в природной п о-пуляции патогенов (Лихачев, 1971-2000; Сале, 1989; Чикин, 1999 ).
Долговременные стационарные полевые и лабораторные работы позволили обо сновать общебиологическую закономерность агрегированности как у некоторых фитопатогенных видов, так и микопар а-зитов, выявить их доминантные формы и поража е-мость определенных хозяев. С этой целью для мик о-паразитов использованы количественные п оказатели
- абсолютная частота встречаемости микопаразита, частота встречаемости его на учетных площадках с присутствием потенциальных грибов - хозяев, количество пораженных плодовых тел и временную ча с-тоту встречаемости микопаразита (Сидор ова, 1987).
Решение фундаментальных проблем открывает перспективы и для целенаправленного поиска ра з-ных видов и форм из разных таксономических и
эколого-трофических групп грибов в качестве пр о-дуцентов биологически активных веществ (Сид о-рова, Хасанов, 1974; Сидорова и др., 1977, 1982; Куплетская, Лихачев, 1996) или потенциальных агентов для создания биопрепаратов на основе ж и-вых культур (Лихачев, Буров, 1999, Садыкова, 2003).
Таким образом, сочетание работ, проводимых как на стационарах высших учебных заведений, так и заповедников значительно расширяют возможности прогнозирования развития опасных ситуаций связанных с антропогенными факторами, выз ы-вающими изменения видового состава, функцион и-рования микобиоты разных таксонов в бигеоцен о-зах. Наряду с этим они дают возможность при пр о-ведении многолетних исследований пр оследить естественный процесс коэволюции пре дставителей царства грибов на фоне смен растительных форм а-ций и происходящих в них изменений.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Барсукова, Т.Н., Ксилотрофные грибы Центральночерн о-земного биосферного заповедника // Микол. и фито-патол. - 1999. - т.ЗЗ. - Вып.5. - С. 319-321.
Блинкова О.В. Новые и редкие виды лишайников с Кавказа (Тибердинский заповедник / О.В. Блинкова, И.Н. Урбанавичене, Г.П. Урбанавичюс // Бот. Ж. -2003. -т.88. -№10. - С.115-118.
Елеусенова, Н.Г. Сосудистые растения и грибы - макро-мицеты заказника Верх-Кважва / Н.Г. Елеусенова, Л.Г. Переведенцева. - Пермь. - 1988. - 100 с.
Звягина, Е.А. Макромицеты заповедника «Юганский» / Е.А. Звягина, А.С. Байкалова, И.А. Горбунова // Микол. и фитопатол. - 2007. - т.41. - Вып.1. - С. 29-39. Кириллова, О.С. Агарикоидные грибы национального парка «Русский Север» (Вологодская обл.) / О.С. Кириллова // Микол. и фитопатол. - 2006. - т.40. - Вып. 5.
- С. 377-386.
Крутов В.И. Видовое разнообразие афиллофоровых грибов в различных типах лесных сообществ заповедн и-ка «Кивач» / В.И. Крутов, В.М. Коткова, А.В. Руоко-лайнен // Разнообразие почв и биоразнообразие в ле с-ных экосистемах средней тайги. - М.: Наука. -2006. -С. 234-246.
Марина, Л.В. Агарикоидные базидиомицеты Висинского заповедника (Средний Урал) / Л.В. Марина. - СПб. -2006. - С. 103.
Нанагюлян, С.Г. Макромицеты Дилижанского и Хосров-ского заповедников Армянской ССР: автрореф. дисс. к.б.н. - Ереван, 1987. 24с.
Переведенцева, Л.Г. Некоторые аспекты мониторинга агарикоидных базидиомицетов в лесных ценозах Центрального Прикамья / Л.Г. Переведенцева // Сб. Грибные сообщества лесных экосистем. Петроз а-водск. - 2000. - С. 156-181.
Петрова, А.А. Базидиальные макромицеты Зааминского горно-лесного заповедника (УзбССР): - автореф.
дисс... к.б.н. / А.А. Петрова. - Киев, 1989. - 23с. Светашева, Т.Ю. Агарикоидные грибы Тульской области / Т.Ю. Светашева // Микол. и фитопатол, 2003. - т.37.
- Вып.5. - С.49-55.
Поступила в редакцию 10 февраля 2009 г. Принята к печати 13 марта 2009 г.
