В. А. Терехова. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем

Микобиота представляет собой существенный компонент наземных и водных экосистем, поэтому выявление видового состава, распространения, вредоносности и некоторых экологических особенностей развития сообществ микромицетов в различных условиях, анализ их биоиндикационного потенциала, несомненно, актуален и необходим. Данная монография представляет собой обобщение современных достижений в экологии микроскопических грибов. Кроме того, она основана на большом фактическом материале, собранном автором в течение многолетних исследований и охватывающих более 20 типов наземных и водных экосистем. Исследования микроскопических грибов наземных экосистем проводились в центральной европейской части России, Западной Сибири, Приполярном Урале, Туркмении, Белоруссии и Эстонии. Водную микобиоту изучали на водоемах Средней и Нижней Волги: Куйбышевском, Саратовском и Волгоградском водохранилищах, малых и средних реках, а также 13 водоемах Самарской области различного хозяйственного использования (Васильевские озера г. Тольятти). В основу работы, кроме натурных наблюдений, легли и результаты лабораторных экспериментов по моделированию загрязнения и оценке токсичности.

Первая глава «Грибы как объекты экологических исследований» представляет собой краткий обзор основных подходов и тенденций (зонально-географический, сукцессионный, вертикально-ярусный, оценка разнообразия грибов на основе традиционных, молекулярно-биологических и эколого-генетических подходов, мультисубстратный анализ природных сред и др.) в развитии экологии грибов за последние 20-30 лет.

Автор книги использует понятие «биоин- дикация» в его расширенном толковании – как метод оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем [1]. Такой подход позволяет представить результаты исследования биоразнообразия грибов в экосистемах, проанализировать изменение сообществ грибов в различных условиях, выявить закономерности этих изменений в зависимости от географических, химических и антропогенных и других факторов.

Первый и второй разделы второй главы «Анализ биоиндикационного значения признаков микобиоты водных и наземных экосистем. Уровень сообществ» посвящены водной микобиоте, а третий и четвертый – почвенной.

Рассмотрены пространственная и временная динамика микобиоты в водохранилищах, реках и озерах Волжского бассейна. Представлены результаты изучения видового разнообразия и количественные оценки облигатноводных и терригенных микроскопических грибов в водоемах разных типов. Даны общая и сравнительная характеристики сообществ водных микроскопических грибов в разнотипных водоемах, как по таксономическим, так и по экологическим признакам. Всего для акватории водных экосистем Поволжья указывается 332 вида микроскопических грибов, из которых около 80% не упоминались в ранее опубликованной литературе.

Показано, что микобиота воды и донных отложений в водоемах разного типа очень вариабельна по своему видовому составу, численности и морфобиологической структуре. Анализ вертикального распределения видового состава в водной толще показал, что большинство видов не имеют четкой приуроченности к какому-либо горизонту, хотя некоторые виды, например, рода Cladosporium, чаще встречаются в поверхностных слоях воды, а виды рода Trichoderma, напротив, – в придонных. В целом же микромицеты и их споры образуют в Приплотинном плесе Куйбышевского водохранилища максимумы численности на разных горизонтах водного столба.

Грибы способны вызывать различные заболевания у рыб. Поэтому интересны и важны данные о встречаемости и количестве патогенных грибов в воде и на поверхности тела различных видов рыб в Саратовском и Куйбышевском водохранилищах.

Реакция водной микобиоты на техногенное загрязнение была подробно исследована на модельных Васильевских озерах (13 городских озер г. Тольятти различного функционального назначения). Определяли изменение нескольких показателей (таксономический состав, численность водных грибов, частота встречаемости оомицетов и др.) в условиях различной антропогенной нагрузки. В результате, аргументировано расширен список видов микроскопических грибов – индикаторов антропогенного загрязнения водной среды.

Изучение структурно-функциональной организации микобиоты разных типов почв одной природно-климатической зоны проводили в основном в Центрально-лесном государственном природном биосферном заповеднике. В работе подробно исследованы пять типов почв. Показано, что общая численность грибов в большей степени зависит от сезона, чем от типа почвы. В результате многолетних наблюдений был составлен список, включающий 187 видов микромице-тов, относящихся к 47 родам. Подробно исследованы особенности микобиоты верховых и низинных торфяников, а также проведено сравнение пойменных почв и донных отложений по составу и разнообразию микроми-цетов.

Реакция почвенных микромицетов на различные виды антропогенного воздействия, в том числе загрязнение тяжелыми металлами, нефтью, транспортное, химическое и смешанное загрязнение, была исследована в различных природно-климатических зонах с раз- личным уровнем техногенного загрязнения. В целом анализ микологических данных показал, что сообщества микромицетов могут выступать в роли индикаторов только при очень высоких нагрузках.

По этой основной в монографии главе (почти 100 страниц) можно сделать одно общее замечание методического характера. Полученная автором прекрасная «фактология» без соответствующей статистической обработки обладает существенно более низкой информационной значимостью. Например, почти все материалы, представленные в таблицах 3-9, 17, 19-23, допускают проведение одно-или двухфакторного дисперсионного анализа, что позволило бы количественно с определением достоверности говорить о том или ином воздействии на микобиоту. Справедливости ради отметим, что автор использует и корреляционный, и регрессионный анализы (прежде всего при исследовании водной микобиоты; раздел 2.1.2), определяет показатель биоразнообразия Шеннона, индекс сходства Съеренсена; но все это, как представляется рецензентам, не носит системного характера [2], а скорее, служит своего рода «украшением» и без того очень качественной работы.

В третьей главе «Оценка биоиндикацион-ного значения популяционных признаков грибов. Уровень популяций» на основе собственных данных и опубликованных результатов других авторов рассмотрены особенности и возможности использования популяционных признаков микромицетов (морфологокультуральных, молекулярных и биохимических) для биоиндикации мест обитания различных сообществ микроскопических грибов. Под «популяциями» В.А. Терехова понимает «совокупность изолятов одного вида, объединенных общностью исследуемой территории» (с. 127). В таком общем понимании «популяции» отсутствует весьма важный компонент определения – отделение «от соседних аналогичных совокупностей той или иной степенью давления тех или иных форм изоляции» [3, с. 371]. В этом случае, вероятно, было бы уместным использовать фитоцено-логическое понятие «ценопопуляции» (совокупность особей одного вида в границах ра- стительного сообщества [4, с. 205]).

Чтение четвертой главы «Биотестирование качества природных сред по реакции чистых культур грибов. Организменный уровень», не изменило мнения рецензентов о том, что большинство видов грибов чрезвычайно устойчивы к тяжелым металлам. Токсический эффект металлов возникает при концентрациях, на несколько порядков превышающих и рыбохояйственные ПДК, и концентрации металлов в наших, достаточно загрязненных, водоемах. Это, конечно, затрудняет использование микромицетов как тест-объек-тов. Тем не менее, как показано в рецензируемой книге, отдельные виды микромицетов и некоторые биохимические характеристики, безусловно, имеют потенциальное значение для биотестирования.

Очень интересны результаты по извлечению металлов из сточных вод КПК г. Тольятти мицелием Altenaria alternate (с. 161-163) . Показано, что некоторые штаммы способны существенно снижать концентрацию отдельных металлов в воде. Они удовлетворяют целому ряду производственных требований, и поэтому их можно рекомендовать для использования на очистных сооружениях для промышленной очистки сточных вод.

Рецензируемая монография В.А. Тереховой, несомненно, заслуживает высокой оценки. Взяв за основу рассмотрения лишь один (биоиндикационный) аспект сообществ мик-ромицетов, автор убедительно показала все «за» и «против» биоиндикации по микроскопическим грибам на организменном, популяционном уровнях и на уровне сообществ.