Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Взаимодействие между дождевыми червями и микроскопическими грибами

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Взаимодействие между дождевыми червями и микроскопическими грибами"

РГБ ОД

- 8 МАЙ 1355 На правах рукописи

ИЩЕНКО Илона Альгирдовна

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ ДОЖДЕВЫМИ ЧЕРВЯМИ И МИКРОСКОПИЧЕСКИМИ ГРИБАМИ

Специальность 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА -1995

Работа выполнена на кафедре биологии почв факультета почвоведения Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор, биологических наук.

профессор Д.Г.Звягинцев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Л.В.Гарибова

кандидат биологических наук С.К.Озерская

Ведучая организация: Институт зводвционной морфологии и экологии «квотных Р/Ш

Защита диссертации состоится •МОЯ___1ЭЭ5Г-.

в 15 час. 30 мин. на заседании Диссертационного совета по микробиологии и агрохимии К.053.05,86,Москва, 119899. Воробьевы горы, ф-т почвоведения МГЗ, аудитория К-2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оакдльтета Почвоведения МГН.

Автореферат разослан ' __ 1395 года

Ученый секретарь Диссертационного совета -■

И.П.Бабьева

(ЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Функционирование почвы * как особого природного тела во многом определяется особенностями взаимоотношений обитающих в ней организмов, позтомд одним из приорететных направлений современной почвенной микробиологии является развитие представлений о функционировании сообществ аикро- и макроорганизмов, об их взаимодействиях (Звягинцев и др.. 198?; Коулнан, 1988: Anderson. Ineson. 1984).

Микроскопические грибы и дождевые черви одни из важнейяих групп почвенных обитателей (Гиляров. 1970; Перель. 1379; Стри-ганова, 1980: Нирчинк. 1988; Cooke 5 Rayner. 1984; Christensen, 1989 и др.). Их «ирокое распространение и участие в разнообразных почвенных процессах общеизвестно (Стриганова. 1989; Satchel 1. 1983). В последние годы новые сведения бшш получены по взаимоотноиениям дождевых червей с бактериями и дрожаами (Третьякова. 1993; Тхань, 1993). что же касается микроскопических грибов, то -данные имевшиеся в литературе достаточно Фрагментарны, а часто противоречивы (Dash et al:. 1386; Луга-ускас. 1988; Карфенина. 1989) и требупт дальнейшего изучения.

йктдальность исследования взаимодействия этих групп организмов определяется и необходиностьи прогноза функционирования зосмикробнкх комплексов'в современных условиях антропогенного воздействия на биосферу. Кроме того, изучение взаимоотновений дождевых червой и кикроскопнческих грибов необходимо при решений практических вопросов связанных с производством и использованием вермнконпостов как перспективных органических удобрений.

Цель работы^ Изучение взаимодействия дождевых червей и микроскопических грибов в разных субстратах с цельв выяснения и прогноза зоомикробннх взаимоотножений.

Основные задачи.

1. Определить особенности формирования грибных сообществ в разных субстратах в присутствии дождевых червей из различавших эколого-трофических групп.

2. Яставовитъ причины влияния дождевых червей на юмрос-копические грибы, а именно, в связи'с перевариванием и воздействием кииечной микрофлоры животных^

' 3. Выявить возможное воздействие почвенных микроскопических грибов на дождевых червей (по таким критериям как их поведенческая реакция и жизнеспособность). Научная новизна. 1) Установлено, что переработка дождевыми червями различиях субстратов приводит к формированию специфических сообществ микроскопических грибов, отличающихся обеднением видового состава, снижением содержания темноокражешшх грибов и накоплением грибов родов АзрегдШиг. РдааНщ (в том числе зоо и фитопатогенннх видов). 2) Впервые изучены особенности развития сапротрофных и потенциально патогенных видов грибов, после прохождения их спор через желудочно-кияечный тракт дождевых червей. 3) Установлено, что на развитие микроскопических грибов могут оказывать влияние метаболиты бактерий, обитающих,. в желудочно-кишечном тракте и экскрементах дождевых червей. 4) Для Е.ГГёШа изучена пищевая привлекательность микроскопических грабов в зависимости от их видовой принадлежности и состояния кдльтдрн гриба (возраста).

Практическое значение. Дана достаточно полная характеристика микологического состояния вермикомлостов различного состава, причем отмечена возможность концентрации патогенных и аллергенных видов грибов в процессе верыикомпостирования. Рекомендованы приема микологического контроля органических смесей и производственных помещений с цель* слежения за присутствием экологически опасных грибов.

у.

Материалы диссертации могут быть использована джя разработки приемов технологий вермикомпостирования. по оптимизации микробиологических свойств вермикомпостов как для растений, так и для предотвращения гибели дохдевнх червей, а также при целенаправленном поиске микроорганизмов - продуцентов антифун-гальных веществ для подавления фузариозов и аспергиллезов.

Экспериментальные даннне диссертации используптся на Факультете почвоведения ИГ9 им. К.В.Ломоносова при чтении курса лекций "Почвенная микология".

Апробация работы. Результата исследований быля доложены на заседаниях кафедры биологии почв ф-та Почвоведения ИГУ (1932. 1394 г.г.), на X Всесовзном совещании по проблемам почвенной зоологии (Новосибирск.1991 г.), на совещании по интродукции микроорганизмов (Москва. 1934 г.).

Публикации. Натериалн диссертации изложены в 4 работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов и их обсуядения, заключения и выводов, списка цжтнруемой

!

литературы, приложения. Работа содержит _ страниц «ажинопис-

ного текста, иллвстрирована _ рисунками и _ таблицами. Список литероатурн включает _ наименований, из них _ зарубежных авторов.

Автор выражает глубокув признательность д.б.н., профессору Звягинцеву Д.Г., к.б.н. Марфениной O.E.. ст.н.с. Василенко "Й.Н.. к.б.н. Добровольской Т.Г.. к.б.н. Третьяковой Е.Б., к.б.н. Нефедову Г.Н.. Балатецкомд Н. и н.с. Горленко М.В. за помощь оказаннуп в подготовке работы.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЗ

Влияние дождевых червей на состав и встречаемость микроскопических грибов изучали в почвах, подстилках и компостах при постановке модельных опнтов в лабораторных условиях и при отборе вермикомпостов. В опытах использовали представителей разных эколого-трофических групп дождевых червей: подстилочных -Luabricus rubellas Hofs.. собствеино-почвенннх - ñporrectodea caliginosa (Sav.), и навозных - Eisenia fétida (Sav.).

L.rubellas - были получены в лаборатории почвенной зоологии к экспериментальной энтомологии ИЗКЗХ им.Ю.Северцова РАН. Их влияние на микроскопические грибы изучали в образцах дерново-подзолнстой почвы и подстилки, отобранных под созванным березняком на Нашинском стационаре ИЗНЗХ (Московская область). Описание растительного покрова этих участков, подстилок и почв приведены в работе С.Н. Озерской (1980).

А

Влияние доидевых"червей й.caliginosa изучали в образцах дерново-подзолнстой почвы (Московская область. Солнечногорский р-н. АБС "Чамниково"). Характеристика почв дана а paSore Н.И. Гончаровой с соавторами (1386).

Для определения влияния Е, fatiria были проведена исследования в производственных условиям вераикомпоеткрованаа на базе НПО "Подольск," и на заводе по производству бактериальных препаратов (Верхний Волзчея). Схеиа закладка опытов бгма идентичной. В пластмассовые ацикн закладывали исходной субстрат и затем вносили червей. Образцы для микологического анализа отбирались на НПО "Подольск" .в верникомпосте (К 1) и в субстратах компостированных без червей, составленных из отходов вампннъ-онного производства С опилки + долонаговая адка + куриный помет

» - 5 -

солома + торф + 20 % навоза вносимого ежемесячно) на i. 3, 7'. 20. 40 и 80 сутки опыта. В вермикомпосте (Н 2) и сдбстратах основу которых составлял осадок сточных вод завода по произ-водствд бактериальных препаратов с добавление* навоза крупного рогатого скота образцы отбирали на 1. 90 и 180 сутки эксперимента.

Одновременно были проанализированы образцы готовых З-ме-сячннх верыикомпостов на основе навоза и торфа из экспериментов Института экологии АН Литовской Республики. Эти вермиком-постн различались по добавкам и количеству червей в эксперименте. Вермикоипост N 3 был приготовлен с добавкой соломы и внесением 150 особей, вермикоипост Н 4 с добавкой отходов бумажного производства и внесением 150 особей, а вермикоипост 5 без добавок, но с иеньжим количеством червей - 50 особей. Контролем служил образец компоста из навоза и торфа выдержанный без червей. "

"Объектами исследования в последующих экспериментах были' Alternarla altérnala Hees ex Fr., Cladosporíum cladosporioldes (Fresen.) de Uries, Trichoderia harzianta RIfaí. Fusarin« oxysponm Schlecht.. Penícílliui Janczevskii H.Zalessky и Aspergillus niger Tieeh. Влияние бактерий на эти грибы исследовали методом агаровых блоков.

Основные характеристики развития этих грибов после прохождения желудочно-кимечного тракта £. fétida были получены микроскопированием посева экскрементов. !} видов определяли 7. прорастания в динамике, длину ростковых трубок на 1 спору, наличие и развитие репродуктивных структур.

Определение пищевого преферендума проводили дла Е.fétida в кодификации эксперимента выбора дла половозрелых особей в 3-кратной вовторности (по 12 червей в каждой, в течении 5 сут.)

Воздействие отдельных видов грибов на молодь навозных червей определяли в S-кратной повторности (п=25 в течении 7 суток).

Обработку результатов проводили на персональном компьютере IBM PS ЙТ - 38б с использоваанием программ STflTGRfiPHICS, FOX GRAPH ■ HARUflRI} GRAPHICS. Кластерный анализ полученных данных был осуществлен по оригинальной программе Я.Н. Василенко BIOMflTRIX v2.2 (Ozerskaja and Uasilenko. 1991). Оказалось, что при сраввении сообществ грибов целесообразно использовать формулу Браун-Бланке, алгоритм одиночного присоединения, метод группового сравнения.

ОСНОВНОЕ CQflEPIftHHE PftEOTU РЕЗЯДЫйТЙ

1. Особенности сукцессий микроскопических грибов при переработке почв и компсстов дождевыми червями ,

Опыты ш изучении влияния дождевых червей (L.mbellus. fl.caliginosa, Е.fétida) на формирование грибник совесть в разных субстратах показали, что жизнедеятельность червей существенно язменяет грибные сукцессии и состав сообществ почвенных грибов.

В эксперименте с подстилочным червем L.rubellus число вк-деленных видов грибов в опытных образцах подстклкн было мень-

ве, чей в образцах подстилки из контроля. В контрольной подстилке доминировали темноокраменные дрожжи Aureobasidin» pullu-lans (de Вагу) ftrnaud var. pullulans (100 Z). В переработанной

червяки подстилке их встречаемость снижалась - до 60 Z. но возрастала встречаемость AspergíIlus niger Tíegh до 80 Т.. Чаче, чем в контроле, внделялись и Penicilliua chrysoeenuM Tho«. Р.glabras (НеЬжег) Hestling. напротив. ThaHnidlni elegans Link: Fr. и CladosporinM cladosportoides (Fresen.) H.F.de Uri-е5>бнли обнаружены только в подстилке без червей.

В опытах с A.caliginosa наблпдалось довольно четкое отличие грибной сукцессии в дерново-подзолистой почве в присутствии червей и без них. При сравнении грибных комплексов из /

почвы с A.caliginosa * с контролем без червей прослеживалось совпадение доминирующих видов. Однако, наблюдали и определенные отличия состава и структуры сообщества грибов. Количество выделенных в конце сукцессии видов было почти в два раза мень-■е, чем в контроле. Достаточно четкие различия наблюдались и по обилию видов. Отмечено увеличение обилия и частоты встречаемости Paeciloiyces lilacinus (ТЪом) Sansón, некоторое увеличение обилия доминантных видов A.niger и Fusarimi sp. Особенно заметно это увеличение для A.niger. Одновременно.обилие темно-окраженннх грибов было существенно меньше в опыте, чем в контроле.

Таким образом, общим для проанализированных образцов дерново-подзолистой почвы и подстилки, переработанных разными ви-дани червей было то, что количество видов микроскопических грибов уменьшалось по сравнении с контролем.при этом несколько

увеличивалась встречаемость таких видов как ft.niger.некоторых представителей родов Fusarium, Paeciloiyces. а темноокраменннх видов снимаюсь.

Обнаруженные изменения, происходивжие в образцах почв и подстилок под влиянием fl.caliginosa. L.rubellus позволили предположить, что аналогичные процессы могут происходить и при вермикохпостнровании под воздействием Е.fétida. Для подтверждения тенденций изменения грибных комплексов в субстратах переработанных червями, определения их характера и сроков были проанализированы сукцессии микроскопических грибов по мере созревания вермикомпостов из различннх органических смесей.

В компостных смесях на основе осадка сточннх вод на момент запуска червей в субстрат из него было выделено 23 вида микроскопических грибов. В последующие сроки наблюдения такого количества видов не отмечено ни в контроле, ни в опыте. Доминантными во всех образцах были -Chrysosporiui sp.,T. harziaauH, Mucor hieialis НеЬжег var. hiesalis.

Для контрольных образцов било характерно наличие часто выделявшихся видов Paecilcayces inflatns (Barnside) Careichael. P.lilacinus. Hycelia Sterilia (D'eaatiaceae), P.chrysogenus Thoa. F.oxysportns Schltdl, P.siaplicissi»U£ (Oudee.) Thos.

Из вермикомпостов на 3G-e сутки было выделено вдвое меньше видов грибов, чем в контроле. В опыте типичные доккнантом был Chrs$osporiue sp. (80 Z). Часто встречались Myrotheciua verrucaria (ftlb. et Scheein.) IHtaar: Fr. (48 Z), flcreEoniua char-tícola (Lindau) H. Gass(4S Z) . не выделенные из контрольных образцов.

Последней стадия сукцессии С180 сутки) в вермикомпосте характеризовалась донинированием видов М. verrucaria (80 Z). T.harzianua (67 %), Chrylsosporiua sp. (60 Z). P.siaplicissi-aun (60 Z). йз фитопатогенов в готово* удобрении на основе твердого осадка сточных вод присутствовали F.oxysporua (26 Z), F.Honiliforae (4 Z). üerticillíu» sp. (4 2).Род Aspergillus был представлен четырьмя видами: A.terreus Thoa (33 Z), A.niger (20 Z), A.aeaaori Kakaz.(20 Z). A.sp. (20 Z). которых не было отмечено в субстратах без червей.

Наиболее детально влияние дождевых червей на грибы было изучено в вермикокпосте на основе отходов производства вам-пиньонов (рис. 1 ft. Б). Видовой состав на первых этапах сукцессии С1. 3, 7, 20 сутки) довольно сходен. Различия комплексов отчетливо проявились к 40 суткам и в конце (80 сутки) сукцессии. Это наало свое выражение в уменьжении числа выделяемых видов из вермикомпоста (16 и 11 соответственно) по сравнению с контролем без червей (20 и" 1:6) из-за снижения выделения редких, например, Acreaoniui sp.. ChrisosporiM sp., P.spinulosu» и темвоокражешшх видов: Doratoayces steaonitis (Pers.: Fr.) F.J.Korton et G.Sa., Mycelia Sterilia (Deaatiaceae).

Следует обратить особое внимание на изменение встречаемости представителей рода Aspergillus. Если на первых этапах сукцессии в опыте и контроле.выделялись всего два вида: A.niger и A.terreus (6-10-12 Z встречаемости), то к 40-80 суткам в опыте и контроле были выделены A.fnaipatus Fresen.(20 Z). A.glaucus Link:Fr., (20 Z) н е больней встречаемость«! A.niger (20-40Z). A.terreus (20 Z). В готовом вермикомпосте виды рода Fusariua sp. занимали доминантное положение (встречаемость 100Z) в противоположность к контрольны* вариантам соответствувжего срока, где встречаемость не превывала 20 Z.

' ' А:

встречаемость, %

Рис. 1. Встречаемость Св %) микроскопических грибов:

ft -~в компосте (без червей). О-в вераккоипосте

1 - Fusarim зр., 2 - Botryotrichua piluliferua Sacc. et Marchai. 3 - Trichoteciua rosea« (Pers.) Link:Fr.. 4 - F.poae (Peck) Hollens., 5 - Kucor hieaalis Hehaer var. hieaalis. 5 - Trichoderaa harzianua Rifai, ? - Doratoayces steaonltis (Pers.rFr.) F.G.Horton et G.Sa., 8 - Mvcelia Sterilia (Deaati-aceae). 9 - Stachibotrys charcarua (Ehrenb.) S.Hagbes. 10 -Cladosporiua herbariia (Pers.:Fr.) Link. 11 -,Geotrichua Candidus LinkrFr., 12 - Qidiodendron tenaissiara (Peck) S.Hughes.

13 - Hcrtierella rasanniana (A.Moller) Linnea. var.raaanmana,

14 - Acranonios m.. 15 - Chrisosporiua sp., 15-.Sordaria sp., 17 - Gliocladiua roseua Bainier, 18 - Hycelia sterilia CMucedinacfcas); 19 - Trichocladiua aspertm Harz, 20- Paecilo-ayces variotii Bainier. 21 - Penicilliua janezewskii H.Zaless-kii, 22 - P.chrysogenua Thea, 23 - P.spinulosa» ТЬоа, 24 -P.javanicus J.F.Ii.Beyaa. 25 - P.iaplicatua Biourge. 28 -P.siEgliclssiBUH (Омев.) Thoa. 2? - P.valpinua (Сооке et Massee) beiffert et Saason, 20 - Aspergillus niger.Tiegh, 29 -A.terreus Thoa, 30 - A.fuaigatus Fresen., 31 - A.glaucus Link:Fr.

Анализ качественных и количественных изменений грибов в вериикоапостах показал; что в присутствии «ивотннх в условиях проведенных опытов представленность некоторых фито- в зоопато-генннх грибов была выае (рис. 2). чем без них. Выделенные сектора псказнвант относительнув частоту встречаемости родов Аг-регеШиэ. РиэаМив, ШчзозроМив, .иегЫсННив. среди которых выделялись виды, относимые к зоо- н фитопатогенан. Наибольшая относительная встречаемость таких опасных видов была в вермикомпосте на основе твердой фракции свиного навоза (рис. 2 В). Следовательно, в целях оптимизации технологий вер-микомпостнрованиз. предотвращения загрязнения среда, производство вермикошюстов требует специального микологического контроля созревавших компостов, конечного продукта и производственных поигаеккй.

Рис. 2. Относительная встречаемость фито- и зоопатогенннх форм грибов в вермикомпостах разного состава.

Обозначения: I - контроль. П - *ермикомпост: иифрн в числителе - род грибов, в знаменателе - относительная встреча

пгиппе отхоков шампиньонного производства: ____ .

основе сдбстратн на основе свиного навоза .

1 - ¡ь.йврегдПЬв. 2 - р, ПвагИш.

/

-40-

-50-

-60-

-70-

-80-

• I

• 2 .3 . л

-90-100

■5 6 7

-40-

-90-100

9

10

11

12 13

-14 -15 .16 .17

19

20

-ВО-70-

-80-

_90-100

Рис. 3. Дендрогршлмы сходства йЬшлексов микроскопически! грибов в контрольных а переработанных доддевимя червяки субстратах.

По горизонтали - коэффициент сходства по Браун-Бланке (%);

А - дерново-подзолистая почва и подстилка в опкте с Ь.гиЪеНиз: I - контроль почва, 2 - опыт почва, 3 - опыт подстилка;

Б - вермикошост на основе навоза, и торфа, опнт с в.«е&«да • 5 - 150 доадевкх червей, 6 - с добавкой отходов бумажного производства, 150 дождевых червей, 7- 50 доядевнх червей, 8 - контроль без червей;

В - вермикоклост на основе отходов шампиньонного производства, опнт с Е.Гсеиаа: 9 - опыт 80 сут., 10 - опыт I сут., II -контроль I сут., 12 - опнт 20 сут., 13 - контроль 20 сут., 14 -опнт 40 сут., 15 - опнт 3 сут., 16 - опнт 7 сут., 17 - контроль 3 сут., 18 - контроль 7 сут., 19 - контроль 40 сут., 20 - контроль 80 сут.

Таким образом для вермикокпостов на разных основах так сг как и для естественных субстратов: почве и подстилки бнлс показано, что присутствие довдевых червей ведчт к ^орггсрозаниа специфических грибных комплексов отличных от аналогьчни'х кант-рольных вариантов. Эти отличия хирозо прослалиБались прк сравнении грибных сообществ методами кластерного анализа. Ва-рканты вермнкомпостов и контрольные достаточно четко распределились в разные кластеры (рис. 3). Так. например, наиболь.вик различием обладали грибные комплексы выделенные из контрольного варианта подстилки и опытного - переработанного L.rubellus (рис. ЗА). , г.

На следующем рисунке (рис. 3 Б) представлена дендрограыка сходства сообществ микромицетов выделенных-из образцов верки-комвостов на основе навоза и торфа. Заметно, что есть разниц?, по внрахенности влияния хивотных в зависимости от их плотности. Там. где плотность была одинаковой наблюдался максимальный уровень сходства.

Кластерный анализ грибной сукцессии при вермикомпостиро-вании отходов щампиньонного производства (рис. 3 В) показал, что в конце опыта структура грибного сообщества максимально отличалась от контроля: к 80 суткам ветви кластера располагаются диаметрально противоположно.

)

2. Развитие микроскопических грибов, промедяих велудочно-кижечный тракт дождевых червей Е.fétida

До сих пор причины перестройки структуры комплекса почвенных грибов под влиянием дождевых червей окончательно не оп-

ределены. Мы попытались установить влияние переваривания дох-девыни червями , и воздействие микрофлоры желудочно-кишечного тракта на развитие микроскопических грибов в качестве возможных причин зтих изменений. В этих целях наблюдали прохождение через желудочно-кииечный тракт Е.fétida субстратов содержащих споры таких видов, как fi.alternata, C.cladosporioídes. F.oxys-*-рогиж. T.harzianas» fl.niger.

Было установлено, что споры некоторых видов терявт свов жизнеспособность, а именно: снижается процент прорастания, у проросвих спор может происходить замедление скорости роста ни-целия. Эти явления в наибольвей степени проявились у fl.altérnate и C.cladosporioides. Исключением был fl.nieer. споры кото-> poro прорастали одинаково в опыте и контроле, а мицелий развивался без аномалий (рис. 4). Мы предположили, что такие изменения могут быть связаны с влиянием ыетаболитов бактерий желу-дочно-кивечного тракта животных

3. Влияние метаболитов бактерий на развитие некоторых видов микроскопических грибов

Методом агаровых блоков мы проверили влияние бактерий, которые были выделены из кижечника дождевых червей, с его стенок и из вермикомпоста.

На первую стадив развития грибов (прорастание спор) инги-бирование бактериями проявилось в увеличении времени прорастания ' и в снижении уровня прорастания - вплоть до'фунгицидного эффектаГ Стимуляция выражалась в более быстром и массовом прорастании (рис. 5).

Trichöderma harzianum

Aspergillus niger

CO

I

cyrnai

Рис.4. Прорастание спор микроскопических грибов Ш после прохождении ... через мелцдочно-китечный тракт дождевнх червей Е. fétida Обозначения: ' - -контроль. - экскреминтн.

P.janczewskii

Рис. 5.

«кн.

T.harzianum

Рис. 6.

Рис.*5. Прорастание спор (Z) Р. jancieuskii в присутствии бактери?

Рис. 6. Рост иицелия Сикм! T.hö.r'ianua з присутствии бактерий

I - üibrio sp. "втамм Н 80 (выделен из экскрементов E.foetida), 2 - Pseudoüonas sp. шт.НЗ (из зериикоыпоста). 3 - ftrtrobacter sp. вт.Н71 (из зкскр.), 4 - контроль (без бактерий). 5 - Pronicroaonospora citrea ит.N37 (из содераимого кивечника E.foetida). 6 - Bacillus зр. ht.N21 (со стенок кишечника), 7 - B.sp. вт.Я41 (со стенок киыечника). 3 -Spirilliira sp. от.N76 (из веры.). 9 - B.sp. ht.N95 Сиз верм.)

- 18 -

Метаболиты исследованных «таммов бактерий оказывали существенное влияние и на развитие мицелия исследованных грибов. В наибольшей степени ингнбирование роста мицелия наблюдалось у T.harzianu« под воздействием метаболитов бактерий рода Bacillus (Рис. 6). Напротив, активное развитие мицелия из спор происходило не только в контроле, но и в вариантах с Pseudoaonas sp. «таим НЗ. Vibrio sp. 80. Spirillin« sp. ?6.

Кроме того, метаболиты бактерий оказывали воздействие на репродукции, что проявлялось в изменении сроков формирования конидий, характера спороновения. Наиболее сильно это отраза-лось на C.cladoáporioides. Образование спороноаений без стадии развитого мицелия на короткой ростковой трубке, что определяется как микроцикл, наблюдали в вариантах с Prosicroaonospora citrea и бациллами, выделенными со стенок кивечника Е. fétida. Три разновидности микроцикла наблюдали у C.cladosporioides под влиянием метаболитов flrtrobacter sp. 71 (выделен из экскрементов) (рис. 7).

Таким образом, метаболиты исследованных бактерий могут влиять не только на прорастание спор микроскопических грибов, но и на последующее развитие мицелия, на формирование репродуктивных структур, и тем самым, определять развитие популяций отдельных видов в определенных местообитаниях. Судя по совокупности параметров (уровню прорастания, длине ростковых тру- . бок. характеристикам спорономениа) испытанные бактерии мокко разделить по действию на грибы как стимулирующие, нейтральные и ингибирующие. В присутствии бактерий выделенных со стенок (Bacillus sp. штаммы К 21 и Н 41), из содержимого кивечника Е. fétida (Р.citrea) и вермикомпоста (Bacillus sp. 9В) происходило ингибирование развития всех исследованных мтаммов грибов (рис. 8). В то «е время представители родов Pseudoaonas и Spirilliui из вермикомпоста. а также рода Uibrio из экскрементов могли значительно стимулировать их развитие.

А Б

С

Рис. Р. Микроциклическое развитие С.с1ас1озрогШ<1ез в присутствии бактерий А - развитие, в норме; Б - ыикроцикл (в варианте с (ЛЬг1о эр. ит.ЯВО); В - микроциклы (вар. с 6гЧгоЬас1ег зр. шт.И?1): 1,2,3 - разновидности.микроциклического развития.

Рис.. В. Характер влияния метаболитов бактерий . на-микроскопические грибы. По горизонтали - бактерии (см. обозначения к рис. 6 и ?). По вертикали - грибн: 1.А.аНегпа1а, 2.С.с1айозрогШ(1е5, ЗЛчохугрогив. 4.Т.паг21апин, 5.Р. ЗапсгеиБкН, б.Й.п18аг. Г£3 - ингибирование, Щ- стимулирование. □ - нейтральное влияние

- 20 -

Особенности потребления дождевыми червяки почвенных микроскопических грибов

Как одна из причин изменения сообществ грибов в присутствии дождевых червей может быть разная пищевая привлекательность различных видов для животных. Так. для £. fétida нами установлено, что имеется определенный пищевой преферендум по отношению к разным грибам.

Опыты проводились на двух группах особей из популяций Е. fétida: 1 - из вермикультуры, • 2 - из естественной популяции. Для червей из обеих популяций было выявлено предпочтительное потребление темноокрашенного мицелия и спор грибов C.cladospo-rioides и fi.alternate. На привлекательность микроскопических грибов для дохдевых червей оказывал влияние и возраст гриба. При сравнении распределения компостных червей между зрелыми 10-суточными культурами грибов и молодым 3-суточннм мицелием, заметно (рис. S). что молодой мицелий (за исключением C.cla-dosporioides) мало привлекал животных, и более половины всех червей предпочитали всем грибам вариант без внесения грибов. Молодой мицелий fl.niger вообще отпугивал животных.

5. Токсичность мицелия грибов для молоди дохдевых червей

Как известно, микроскопические грибы - активные продуценты различных физиологически активных веществ (Мирчинк, 1988; Беккер. 1388; Turner. 1971; Uraguchi. Yaxazaki. 1978). поэтому далее нами была предпринята попытка определить не связано ли предпочтение одних видов грибов другим с реакцией животных на метаболиты грибов. Для изучения этого вопроса в стеклянные стаканы внесли стерильный песок с iO-суточными культурами грибов и поместили по 5 молодых червей S-7-дневного возраста вида E.foetida. Выживаемость молоди наблюдали через 1.2.4,7 суток.

в

I ' isa

Рис. '9. Распределение доадеоых черней Eisenia fétida

в субстратах с внесением культир микроскопических грибов разного срока культипирооания

Обозначения: fl, ß - опыты проводили с группой особей из естественной! популяции, Б - опиты проводили с группой особей из верыинУльтуры:' цифры в числителе обозначают вид гриба - 1 - fl.alternata, 2 - С cla-dosporioides 3 - F.uxys.poruu. 4 - Т. harz i anuo, 5 - fi.nißor, В - копт-, роль (без грибов); цифр и в знаменателе - количество червей (в У. от об-1 щего числа особей использованных в опыте).'

.выживаемость. %

* у 4

•". ' v

100 80 60 40 20 О

СЦТКИ I

. 143 М

Рис. №. Выживаемость (%) ювеннльпнх червей Е.ГоЬ1йа в субстратах с разными видами грибов.

Обозначения: вица грибов

А.шдег С.ЫскЗоврог.

Щ=гМЗ Г.охуврогит ВШПЕ Т.Ьаггюпит

| «| А.аИегпоЮ |-1 Контроль

Одним из показателей раннего токсического действия является поведение животных. В отличии от ваариантов с другими грибами, в стаканах с fl.niger, молодые черви Е. fétida находились на поверхности субстрата, не питаясь заползти в него. В дальнейшем наблвдались четкие различия в выживаемости между вариантами (рис. 10). По нааим данным, испытанные грибы можно разделить на три группы: первая - максимально токсичные (fl.nl-ger) - гибель животных происходила уже на 1 сутки. Вторая группа - промежуточная (F.oxysporuM. ft.alternata и C.cladospo-rioides) - гибель происходила на 2-4 сутки. Третья группа -нетоксичные грибы. В варианте с T.harzianui все особи были живы также как и в контроле.

В 8 В 0 Д Ы

1. Зстановлено. что при переработке различных.субстратов (подстилок, почв, компостных смесей) дождевыми червями (L.rn-bellus. A.caliginosa и E.fétida) происходит формирование грибных комплексов, имевших сходные специфические черты илтличап-жихся (по изменении видового богатства, представленности отдельных видов грибов и т.д.) от аналогичных, выдержанных без червей, сдбстратов

2. В переработанных дождевыми червями субстратах на фоне снижения видового богатства грибных комплексов происходит увеличение содержания видов грибов, обладавших зоо- и фитопато-генными свойствами (особенно представителей Aspergillus и Fu-sariuH). что определяет необходимость микологического контроля технологий вермикомпостирования.

3. Влияние прохождения через кишечник дождевых червей на развитие популяций микроскопических грибов проявляется в изменении прорастания спор, дальнейшего развития из них мицелия и типа спороношения.

4. Одним из регуляторных механизмов зоомикробных взаимоотношений дождевых червей и микроскопических грибов может быть воздействие микробов обитавших в желудочно-кишечном тракте животных и в их экскрементах. Бактерии рода Bacillus оказывали наибольший ингибирущий эффект на развитие грибов.

5. На примере дождевых червей дождевых червей E.foelida

установлен выраженный пищевой преферендум этих животных в от-

4

ношении микроскопических грибов: наиболее предпочитаемы в качестве пици были темноокраменные микроиицеты. а мицелий и споры fi.niger обладали токсичными для животных свойствами.

СПИСОК ПЗШКЙЦНИ

1. Особенности взаимодействия дождевых червей и почвенных грибов // Проблемы почвенной зоологии. Материалы докладов X Всесоюзного совещания (октябрь, 1991), Новосибирск, 1931. С.169. (в соавторстве).

2. Интродукция микроскопических грибов в вермикомпосты // в Сб. Интродукция микроорганизмов в окружашщв среду. К. 1994. С.44 (в соавторстве).

3. Особенности популяционной динамики почвенных коллембол при питании грибным мицелием, загрязненным гербицидами

' // Вестн.Коск. 9н-та. Сер. 17. Почвоведение. 1995. Н2. С. 61-67 (в соавторстве).