Микориза: симбиоз грибов и растений¶

Микориза — форма симбиотического взаимодействия между грибами и корнями высших растений, при которой гифы гриба контактируют с корневой системой и обеспечивают взаимный обмен питательными веществами. Термин происходит от греческих слов μύκης («гриб») и ῥίζα («корень»). Микориза встречается у подавляющего большинства наземных растений и считается одним из ключевых факторов освоения суши растительными организмами.

¶Общая характеристика

При микоризе гриб получает от растения продукты фотосинтеза — главным образом сахара и аминокислоты, — а взамен снабжает его минеральными веществами, прежде всего фосфором и азотом, а также водой. Грибные гифы значительно увеличивают всасывающую поверхность корня, проникая в почвенные поры, недоступные для корневых волосков.

Симбиоз может быть облигатным (обязательным) или факультативным. Многие растения, например орхидные и вересковые, без микоризы развиваться не способны.

¶Типы микоризы

Выделяют несколько основных типов, различающихся по характеру контакта гриба и корня.

Арбускулярная микориза — наиболее распространённый тип: её образуют около 80 % наземных растений. Эктомикоризу формируют преимущественно древесные породы умеренных и бореальных лесов.

¶Грибы-симбионты

Среди грибов, образующих микоризу, преобладают представители отделов базидиомицетов и аскомицетов, а также гломеромицеты (для арбускулярной микоризы). Типичные эктомикоризные грибы — подберёзовик, подосиновик, белый гриб, лисичка, рыжик. Многие из них образуют плодовые тела, используемые в пищу, и приурочены к определённым породам деревьев.

¶Экологическое значение

Микориза играет существенную роль в функционировании экосистем:

• повышает доступность фосфора, азота, калия и микроэлементов для растений;
• улучшает водоснабжение и устойчивость к засухе;
• защищает корни от патогенных микроорганизмов и токсичных соединений;
• связывает растения в единую подземную сеть, по которой возможен перенос веществ и сигналов;
• участвует в круговороте углерода и формировании почвенного плодородия.

По некоторым оценкам, до 20 % углерода, фиксируемого растениями, передаётся грибным симбионтам.

¶Практическое применение

В сельском и лесном хозяйстве применяют микоризацию — внесение препаратов на основе грибных спор для улучшения приживаемости саженцев, повышения урожайности и снижения потребности в минеральных удобрениях. Особенно эффективна микоризация при лесовосстановлении на бедных и нарушенных почвах, а также при выращивании культур в теплицах и питомниках.

¶История изучения

Явление описал в 1885 году немецкий ботаник Альберт Бернхард Франк, предложивший и сам термин «микориза». В XX веке исследования развивались в направлении изучения физиологии обмена веществ между партнёрами, а с конца XX века — с применением молекулярно-генетических методов, позволивших идентифицировать грибных симбионтов без выделения в чистую культуру.