Метромиком — грибной симбиоз с растениями¶

Метромиком (от греч. μήτρα — «матка, сердцевина» и μύκης — «гриб») — устаревший и практически вышедший из научного употребления термин, которым в микологии и лесоводстве конца XIX — первой половины XX века обозначали грибной компонент микоризы, то есть гриб, вступающий в симбиоз с корнями древесных и травянистых растений. В узком смысле под метромиком понимали ту часть грибницы, которая располагается внутри корневой ткани растения-хозяина и обеспечивает обмен веществ между партнёрами. Термин не получил широкого распространения и был вытеснен более точными понятиями — «микобионт», «гриб-симбионт», «микоризообразователь».

¶Происхождение термина

Слово образовано по той же модели, что и другие составные микологические термины XIX века, когда для описания симбиотических структур активно использовали греческие корни. Приставка «метро-» указывала на центральное, внутреннее положение грибных гиф по отношению к корню, а «-миком» обозначало собственно грибной организм.

Термин встречается в работах европейских ботаников, изучавших лесные экосистемы и плодородие почв. В русскоязычной литературе он употреблялся эпизодически — в переводных руководствах по лесоводству и в отдельных статьях о микоризе. Уже к середине XX века, с развитием электронной микроскопии и биохимии, необходимость в расплывчатом обобщающем слове отпала: исследователи перешли к описанию конкретных типов микоризы и конкретных видов грибов.

¶Место в системе понятий

Метромиком следует отличать от ряда смежных терминов, которые используются и сегодня:

• Микориза — сама симбиотическая структура, образованная корнем растения и гифами гриба.
• Микобионт — грибной партнёр симбиоза; именно это слово фактически заменило «метромиком».
• Фитобионт — растительный партнёр, то есть растение-хозяин.
• Эктомикориза — тип симбиоза, при котором гифы оплетают корень снаружи, образуя чехол.
• Эндомикориза — тип симбиоза, при котором гифы проникают внутрь клеток корня.

Метромиком в его узком значении ближе всего к понятию эндомикоризного гриба, поскольку подчёркивал внутреннее расположение грибных нитей.

¶Типы грибных симбионтов

Хотя сам термин устарел, описываемое им явление изучено подробно. Различают несколько групп грибов, вступающих в симбиоз с растениями.

¶Эктомикоризные грибы

Образуют плотный чехол вокруг молодых корней и проникают в межклетники коры. К ним относятся многие шляпочные грибы: подберёзовики, подосиновики, белые грибы, маслята, рыжики. Они характерны прежде всего для умеренных лесов и связаны с берёзой, осиной, сосной, елью, дубом.

¶Эндомикоризные грибы

Их гифы проникают внутрь клеток корня, формируя характерные древовидные разветвления — арбускулы. Эта группа, известная как арбускулярная микориза, встречается у большинства травянистых растений и многих тропических деревьев. Симбионтами выступают грибы отдела Glomeromycota.

¶Эрикоидная и орхидная микориза

Особые формы симбиоза, характерные для вересковых и орхидных. У орхидей грибной партнёр необходим на ранних стадиях развития семени, поскольку семена орхидей не имеют запаса питательных веществ.

¶Биологическое значение

Симбиоз с грибами даёт растению ряд преимуществ:

1. Улучшение минерального питания. Гифы значительно увеличивают площадь всасывающей поверхности корневой системы, что повышает доступность фосфора, азота и микроэлементов.
2. Устойчивость к неблагоприятным условиям. Микоризованные растения лучше переносят засуху, засоление и колебания температуры.
3. Защита от патогенов. Гриб-симбионт занимает экологическую нишу и выделяет вещества, подавляющие болезнетворные микроорганизмы.
4. Устойчивость к токсичным соединениям. Некоторые грибы способны накапливать тяжёлые металлы и тем самым защищать растение.

Взамен растение снабжает гриб продуктами фотосинтеза — прежде всего сахарами. Такой обмен делает микоризу классическим примером взаимовыгодного сожительства.

¶Прикладное значение

Понимание природы грибного симбиоза имеет практическое значение в нескольких отраслях.

В лесном хозяйстве учитывают, что вырубка деревьев и нарушение лесной подстилки разрушают микоризные связи, что затрудняет естественное возобновление леса. При создании лесных культур нередко применяют искусственное заражение почвы грибницей.

В сельском хозяйстве разрабатываются биопрепараты на основе арбускулярных микоризных грибов. Их внесение повышает урожайность и снижает потребность в минеральных удобрениях.

В рекультивации земель микоризные грибы используют для восстановления растительности на нарушенных и загрязнённых территориях, включая отвалы горных пород и промышленные пустоши.

¶История изучения

Первые описания микоризы относятся к 1880-м годам и связаны с работами немецкого ботаника Франца Каминского и польского учёного Францишека Каменского, который ввёл сам термин «микориза». В дальнейшем изучение симбиоза развивалось благодаря исследованиям физиологии растений, почвоведения и микологии. Термин «метромиком» появлялся в промежуточный период, когда учёные осознавали двойственную природу корневых образований, но ещё не располагали детальной классификацией их типов.

К середине XX века, после работ, уточнивших строение арбускул и эктомикоризного чехла, необходимость в обобщающем слове исчезла. В современных руководствах и справочниках «метромиком» не используется, а встречается лишь в исторических обзорах терминологии.

¶Современное состояние вопроса

Сегодня изучение грибных симбионтов ведётся на молекулярном уровне: применяются методы секвенирования ДНК, позволяющие определять видовой состав грибов непосредственно в почве и тканях корня без выделения культур. Установлено, что одно растение может одновременно взаимодействовать с десятками видов грибов, а микоризные сети связывают между собой разные растения в сообществе, обеспечивая перенос питательных веществ и сигнальных молекул.

Таким образом, понятие, когда-то обозначавшееся словом «метромиком», оказалось историческим этапом на пути к современному пониманию микоризы как сложной, многоуровневой и экологически значимой системы.