20 июня 2025
Анна Медведева, AgroXXI.ru
Публичная база данных о почвенных грибах может способствовать экологическому восстановлению здоровья почвы и лучшим урожаям путем выявления наиболее подходящих видов с полезными признаками.
Большинство растений формируют полезные отношения с подземными микоризными грибами, которые помогают им получать доступ к почвенным питательным веществам в обмен на сахара. Эти отношения между растениями и грибами являются наиболее распространенным типом симбиоза в мире, но ученые пока еще мало знают о том, как характеристики видов грибов связаны с их распространением, функцией и устойчивостью.
В новом исследовании, опубликованном в Scientific Data , исследователи из Дартмутского колледжа представляют всеобъемлющую базу данных, которая каталогизирует признаки спор 344 видов микоризных грибов. Объединяя существующие, но забытые знания о признаках микоризы, база данных поможет ученым изучить, как грибы — и растения, которые они поддерживают, — реагируют на стрессоры, такие как изменение климата и землепользование.
«Микоризные грибы есть везде, но мы все еще знаем гораздо меньше об их особенностях по сравнению с растениями и животными. Мы надеемся, что исследователи будут использовать эту базу данных для изучения новых вопросов об эволюционной истории и функциональном разнообразии этой экологически и экономически важной группы грибов», — говорит ведущий автор Бала Чаудхари, доцент кафедры экологических исследований.
Исследователи сосредоточились на наиболее распространенном типе микоризных грибов, арбускулярных микоризных (arbuscular mycorrhizal, АМ) грибах, которые образуют связи с широким спектром растений, включая травы, кустарники, деревья и большинство сельскохозяйственных культур. АМ-грибы живут всю свою жизнь под землей, образуя большие сети корневидных сетей, называемых мицелием.
В конечном итоге Чаудхари хотел каталогизировать признаки мицелия, но команда начала с изучения спор грибов: микроскопических толстостенных скоплений клеток, которые грибы используют для размножения и распространения.
«Таксономисты регистрировали присущие морфологические вариации в признаках спор в течение многих, многих лет, но эта информация не использовалась для экологических и эволюционных выводов. Это была попытка увеличить данные о признаках микоризных грибов и сделать их более доступными, чтобы их могло использовать открытое научное сообщество», — говорит Чаудхари.
Чаудхари возглавил проект в 2019 году, но создание базы данных спор потребовало огромных многолетних совместных усилий.
«Этот проект не был бы реализован без нашей потрясающей лаборатории. Многие студенты и сотрудники лаборатории работали над этим проектом на протяжении многих лет — от студентов до постдоков и других преподавателей. Наше научно-исследовательское сообщество просто особенное; это то, что я больше всего люблю в работе профессора в Дартмуте», — отметил исследователь.
Команда провела несколько лет, просматривая научную литературу в поисках описаний видов грибов. Для каждого вида они собрали информацию о размере спор, форме, поверхностном орнаменте (например, наличии шипов, выпуклостей), цвете и толщине стенки.
«Мы копались в статьях на разных языках и получали все эти действительно ценные данные из источников, которые пылились, — некоторые из этих описаний видов были старше 100 лет», — говорит соавтор Лиам Ноукс, 25 лет, который начал работать над проектом на первом курсе.
«Эти таксономисты никогда бы не подумали, что их наука будет использоваться таким образом, но в этом и заключается прелесть фундаментальной науки: вы просто не знаете, какую информацию или знания она принесет в будущем», — говорит Чаудхари.
Теперь, когда база данных составлена, команда горит желанием использовать ее. Они уже проводят несколько исследований, включая изучение плюсов и минусов производства больших или маленьких спор, а также исследование, изучающее, как характеристики спор связаны с глобальным распространением и устойчивостью видов грибов.
«Мы обнаружили, что грибы, которые производят более крупные споры, способны процветать в более теплом и влажном климате, но они не могут распространяться на большие расстояния, поэтому здесь приходится идти на компромисс», — говорит Смрити Пехим Лимбу, соавтор нового исследования и научный сотрудник лаборатории Чаудхари.
«В исследовательском сообществе наблюдался огромный интерес и волнение. Мы поделились некоторыми результатами в прошлом году на Международной конференции по микоризе, и вокруг данных был ажиотаж; люди писали об этом в Twitter, и я получил электронные письма от коллег, которые говорили, что они с нетерпением ждут возможности использовать эти данные. Было очень приятно усидеть такой интерес», — отметил Чаудхари.
Источник: Dartmouth College. Автор: Лиана Уэйт.
На фото — Бала Чаудхари, Смрити Пехим Лимбу и Лиам Ноукс. Источник фото: Dartmouth College.
