ИСТИНА

Работа посвящена исследованию места и роли грибов в донных осадках морей Российской Арктики (РА). Работа состоит из трѐх связанных между собой смысловых блоков: 1. Определение биоморфологической структуры биомассы грибов в грунтах литорали и сублиторали, с использованием прямых микроскопических методов. Данный блок мы планируем проводить без широкого географического охвата, на небольших экспериментальных площадках в Белом море. Здесь мы планируем изучить структуру биомассы в зависимости от глубины, а также по профилю грунта; в зависимости от типа грунта; от наличия постоянного пресного стока и наличия источника органики (поселений беспозвоночных животных или высших растений); в зависимости от сезона. Подобных исследований ранее не проводилось ни в каких морях. В этом же блоке мы планируем отработать методику и провести эксперименты по зарастанию в грунте инертных субстратов и выделению грибов из развившегося мицелия для выявления функциональных групп грибов. 2. Изучение разнообразия микобиоты. С применением культуральных и молекулярных методов, будет дана качественная и количественная оценка разнообразия микобиоты грунтов в различных районах РА. При обнаружении видов неясного таксономического положения будет проведена работа по его уточнению методами молекулярной генетики, а при необходимости – по описанию новых видов. Мы планируем максимально широко охватить данную территорию отбором материала: от Белого и Баренцева – до Чукотского моря. Для большинства исследуемых районов такие работы будут проводиться впервые. 3. Изучение адаптаций выделенных грибов к условиям арктических морей. Мы планируем провести широкомасштабное тестирование выделенных культур на способность к росту на средах повышенной солености и при низких температурах, на прорастание спор в морской воде и при пониженной температуре; на способность культур к утилизации типично морских источников углерода. Данная часть работы позволит ответить на вопрос: присутствуют ли среди выделяемых культур потенциально способные развиваться в морских условиях; какова их доля в общем числе видов; какие именно таксономические группы в большей степени приспособлены к таким условиям?

Общим результатом выполнения проекта будет расширение знаний о распространении и биологии грибов в различных средах. Мы предполагаем выделить функциоальную часть микобиоты арктических морских грунтов, следовательно, можно будет судить о месте и роли грибов в исследованных экотопах. Дополнительно, будут пополнены коллекции и базы данных по ДНК. Работа будет находиться на современном мировом уровне. Применение культуральных методов для выделения грибов, культуральных и молекулярных – для идентификации, а люминисцентной и конфокальной микроскопии – для прямых исследований – наиболее современная практика в такого рода исследованиях. Необычным будет, в первую очередь, системный подход, который мы планируем применить. Эксперименты по выделению культур грибов из растущего мицелия также дадут интересные результаты. Кроме того, география исследований и местообитания, которые мы предполагаем изучить, позволят получить новые результаты, которые, несомненно, будут представлять интерес для широкого круга специалистов-микологов, а также и специалистов в других областях – экологов, гидробиологов и т.д.

В ходе реализации проекта впервые получены сведения о численности, разнообразии и физиологических особенностях грибов, обитающих в донных и литоральных грунтах арктических морей: Баренцева, Карского и Чукотского. Обнаружено, что численность и биомасса грибов здесь чрезвычайно низки. Численность грибов уменьшается при удалении от берега, и не превышает десятков пропагул на 1 г ( 1 см3) грунта. Биомасса на 88-99% представлена спорами, что является маркером экстремальности местообитания. Обнаружено 42 вида грибов, не известных ранее для Арктических морей. Выявлена высокая доля неспороносящих культур и культур, не подходящих под описания известных видов; их обилие и разнообразие тем выше, чем суровее условия. При использовании молекулярных методов показано, что среди этих грибов велика доля аскомицетов из класса Leotiomycetes. Ранее роль этой группы в грунтах арктических морей не была известна. Исследования физиологических свойств выделенных грибов показало, что низкие температуры заметно ограничивают, хотя и не прекращают рост колоний большинства из них. Для прорастания спор грибов основными ограничивающими факторами являются пониженная температура и отсутствие источника питания. При исследованиях в субарктическом Белом море получены новые сведения о разнообразии микобиоты в грунтах его различных районов, обнаружено 32 вида, неизвестных ранее для морей Северного Ледовитого Океана. Выявлены факторы, оказывающие влияние на состав и структуру микобиты: это наличие высшей растительности и гранулометрический состав грунта, который связан с геоморфологией берега и наличием пресного стока. Наиболее разнообразная и многочисленная микобиота формируется в заиленных грунтах закрытых губ с постоянным пресным стоком при наличии высшей растительности; самая бедная - в песчаных грунтах на открытых берегах без пресного стока и растительности. Экспериментами по зарастанию камер оригинального дизайна и выделению грибов из развившегося мицелия показано, что в грунтах сублиторали и литорали плотность развивающегося мицелия чрезвычайно низка, в сублиторали - ниже, чем в литорали и в обоих случаях ниже, чем в наземных почвах. Видовой состав микобиоты, выделяемый из таких камер отличается от получаемого стандартными методами посевов. В частности, из камер выделяется больше неспорулирующих культур, и меньше представителей рода Penicillium. Преобладание в грибном пуле спор и крайне низкое содержание грибного мицелия, слабая приспособленность выделяемых грибов к пониженным температурам, наблюдаемое слабое развитие мицелия в самих грунтах приводит нас к заключению, что в большинстве случаев грибы в донных грунтах арктических морей сохраняются, а если и развиваются, то очень медленно. Но вместе с тем, был обнаружен ряд грибов, известных только из южного полушария, что может свидетельствовать об их высокой выживаемости.