Роль грибов в цикле углерода верховых болот

Роль грибов в цикле углерода верховых болот: связь состава сообщества и процесса разложения органического вещества

В первый год реализации проекта «Роль грибов в цикле углерода верховых болот: связь состава сообщества и процесса разложения органического вещества» научным коллективом под руководством к.б.н. Н.В. Филипповой была проделана работа по всем трем заявленным направлениям. Основное внимание было уделено созданию базы данных о биоразнообразии грибов и подготовке экспериментальной инфраструктуры для последующего изучения их функциональной роли в деструкции органического вещества.

Ключевые достижения первого периода (2025):

1. Создана комплексная база данных о таксономическом разнообразии грибов верхового болота. В рамках проекта была выполнена интеграция и углубленный анализ обширного массива данных метабаркодинга, полученных на платформе Illumina MiSeq (регион ITS2). Обработка 285 проб из ключевых субстратов (торф разных горизонтов, растительный опад, древесина, микоризные корни) позволила получить детальную картину структуры сообщества грибов и ключевые параметры среды. Впервые для отдельного болотного массива описан таксономический чеклист, включающий 4 964 видовые гипотезы (SH) из 13 фил грибов. Установлено, что тип субстрата является ведущим фактором, формирующим уникальные грибные консорциумы. Наибольшее таксономическое богатство выявлено в нарушенном торфе и свежем растительном опаде. Все молекулярные данные и наборы данных открыто депонированы в международных репозиториях (NCBI SRA, GBIF), что обеспечивает их доступность для мирового научного сообщества.

2. Сформирована экспериментальная база для оценки функциональной активности грибов.

  • Существенно расширена и охарактеризована коллекция чистых культур грибов верховых болот, включающая 92 штамма из 49 таксонов. Коллекция охватывает ключевые экологические группы (сапротрофы, микоризообразователи) и служит основным ресурсом для лабораторных экспериментов.
  • Подготовлен и начат долгосрочный эксперимент по прямой оценке дыхательной активности грибов в торфе. Для этого 21 сосуд со стерильным торфом был инокулирован чистыми культурами пяти модельных видов из разных таксономических групп.
  • Проанализированы и включены в контекст проекта результаты многолетнего мониторинга скорости разложения органического вещества на стационаре «Мухрино». Эти независимые данные, полученные стандартизированными методами (Tea Bag Index, мешочки с опадом), служат количественной основой для экстраполяции и верификации будущих лабораторных экспериментов.

3. Выполнены подготовительные работы для количественной оценки грибной биомассы. Отобраны и законсервированы пробы торфа для последующего анализа содержания эргостерола после поставки оборудования. Проведен предварительный полевой эксперимент по оценке биомассы микоризных грибов методом мешочков с песком, образцы которого сохранены для дальнейшего молекулярного анализа.

Несмотря на логистические вызовы, первый год проекта стал этапом формирования прочного фундамента для исследований. Полученные результаты — масштабная база данных о биоразнообразии грибов, живая коллекция культур и запущенные долгосрочные эксперименты — создают основу для перехода ко второму этапу. В дальнейшем это позволит напрямую связать структуру выявленных грибных сообществ с их конкретным вкладом в процессы деструкции и цикл углерода в одной из ключевых для России экосистем — верховых болотах Западной Сибири.

Информационные ресурсы проекта в сети Интернет:

Список опубликованных работ:

  • Schwieger S et al (incl Fiippova NV), 2025. Environmental conditions modulate warming effects on plant litter decomposition globally // Ecology Letters, 28 (1), http://dx.doi.org/10.1111/ele.70026
  • Филиппова НВ, Звягина ЕА, 2025. Анализ состава и структуры сообщества грибов верхового болот, выполненный на основе данных метабаркодинга // Современная микология в России. – Т. 11. Материалы мемориальной микологической конференции. М.: Национальная академия микологии, С. 113-116.
  • Filippova NV, Zvyagina EA, Ishmanov TF, Mingalimova AI, 2025. Integrating classical and molecular approaches to uncover fungal diversity and its drivers in a raised peat bog in northern West Siberia // Metabarcoding and metagenomics [подана в печать]
  • Filippova NV, Bulyonkova TM, Zvyagina EA, Ageev AD, Rudykina EA, 2025. Cortinarius barcoding database of Western Siberia and adjacent areas // Biodiversity data Journal [подана в печать]

Грант РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс) по научному проекту: «Роль грибов в цикле углерода верховых болот: связь состава сообщества и процесса разложения органического вещества» (Соглашение № 5-24-20145; региональное 06/25.0021)