Начало > Эко новости > Недавно открытая способность гифов грибов транспортировать частицы загрязняющих веществ поможет при очистке почвы от загрязнений
Недавно открытая способность гифов грибов транспортировать частицы загрязняющих веществ поможет при очистке почвы от загрязнений
Долгое время считалось, что единственная функция гифов - обеспечивать плодовые тела водой и питательными веществами. Однако несколько лет назад одна из исследовательских групп Экологического центра Гельмгольца сделала любопытное открытие: учёные обнаружили особую бактерию, путешествующую по гифам как по автостраде, через лабиринт почвенных пор. А недавно в сотрудничестве с исследователями из Ланкастерского университета они открыли ещё одну любопытную особенность гифов.
Оказывается, помимо бактерий по гифам мицелия могут также перемещаться вещества-поллютанты, причём в том числе нерастворимые и не склонные к самостоятельному перемещению. Эта их способность может оказаться весьма полезной для человека.
Учёным давно известно бактерии, которые готовы поглощать вещества-поллютанты в любых количествах: они ими питаются. Причём в процессе пищеварения токсические вещества преобразуются ими в безвредные. Способность микробов очищать загрязнённые почвы естественным, так сказать, путём, делает их ценными помощниками для специалистов по очистке окружающей среды. Однако в большинстве случаев при попытке использовать эти бактерии на практике учёные сталкиваются с серьёзной проблемой: как бактерии, так и сами токсичные вещества обладают весьма низкой мобильностью, и зачастую просто не находят друг друга.
Сложнее всего бактериям приходится с веществами, нерастворимыми в воде, такими как, например, полициклические ароматические углеводороды, содержащиеся в нефти и каменном угле высвобождающиеся в окружающую среду при горении. Особенно много их накапливается близ аэропортов, вдоль оживлённых автомагистралей и рядом с автозаправками.
В почве, состоящей из множества пор, заполненных воздухом и водой, бактерии и углеводороды практически никогда не оказываются рядом: бактериям больше нравятся поры, заполненные водой, а нерастворимые частички веществ-поллютантов чаще оседают в воздушных порах.
Встретиться им помогут гифы грибов. Гифы могут расти как в воде, так и в воздухе, они всего несколько тысячных долей миллиметра в толщину, и их очень много: в одном грамме почвы может быть от одного до десяти километров гифов. Бактерии могут перемещаться по гифам, как по своего рода автомагистралям, и без труда преодолевать воздушные пространства между двумя заполненными водой порами. Учёные подсчитали, что за час отдельный гиф мицелия может переместить вещество, по весу эквивалентное шестистам бактериям.
Более того: гифы не только предоставляют пространство для передвижения бактерий, они также сами могут участвовать в перемещении частичек веществ-поллютантов, что доказывается экспериментом, описанном на сайте www.sciencedaily.com.
Для эксперимента был выбран широко распространённый псевдогриб Pythium ultimum. Гриб был помещён в капсулу с питательной средой; также у него был доступ к двум другим капсулам. Все три капсулы были соединены друг с другом полосками вещества, не содержащего питательных веществ, а также воздушными каналами - это должно было симулировать почвенные поры, заполненные воздухом.
В одну из капсул учёные добавили немного фенантрена (полициклического ароматического углеводорода), и затем регулярно проверяли его концентрацию в различных местах экспериментальной области. Эксперимент увенчался успехом: за несколько часов фенантрен мигрировал в противоположный конец экспериментальной области - намного быстрее (от десяти до ста раз быстрее, если быть точным), чем он мог мигрировать самостоятельно за счёт диффузии. Более того, он без труда мигрировал через воздушные перемычки - что было бы невозможно, если бы он перемещался только посредством диффузии.
С помощью специального микроскопа учёные смогли рассмотреть процесс транспорта вещества гифами гриба в мельчайших деталях. Оказалось, что вещества-поллютанты могут проникать сквозь клеточную стенку внутрь гриба, инкапсулироваться внутри маленьких пузырьков и затем активно перемещаться на сравнительно большие расстояния.
Гифы могут перемещать и другие нерастворимые в воде вещества. Интересно, что на дальние расстояния маленькие молекулы перемещались эффективнее, чем большие. Это предположительно связано с тем, что гифам труднее захватывать и транспортировать большие молекулы. Впрочем, самое дальнее расстояние, на которое перемещались молекулы, в эксперименте было равно всего нескольким сантиметрам.
Также выяснилось, что не все виды грибов и бактерий совместимы друг с другом, и более того, некоторые из них даже угнетают жизнедеятельность "соседа".
Учёные надеются, что новооткрытое свойство гифов грибов окажется полезным при очистке почвы от загрязнений и позволит ускорить биодеградацию полициклических ароматических углеводородов и других не растворимых в воде веществ. Однако перед внедрением нового метода им предстоит решить ряд практических задач, в частности - подобрать совместимые пары грибов и бактерий.