Впервые показано, что многокомпонентные симбиотические ассоциации ксилотрофных грибов и мицетобионтных водорослей обладают азотфиксирующей активностью, сопоставимой с азотфиксирующей активностью цианопрокариотно-моховых ассоциаций бореальных лесов, а также напочвенных водорослей арктических и горных районов
Базидиокарпы многих видов ксилотрофных грибов заселены разнообразными в таксономическом и биоморфологическом отношении эукариотическими (Charophyta, Chlorophyta, Ochrophyta) и прокариотическими (Cyanophyta / Cyanobacteria) водорослями. Среди мицетобионтных водорослей нет специализированных видов; все они – широко распространенные эврибионты. Сообщества мицетобионтных водорослей обладают гостальной специфичностью: зеленые водоросли – это их основной и облигатный компонент, остальные – факультативный. Микобионты, участвующие в формировании ассоциаций с водорослями, это, как правило, виды грибов с однолетними, однолетними-зимующими базидиокарпами. По строению симбиотические ассоциации ксилотрофных грибов и мицетобионтных водорослей схожи с базидиомицетными лишайниками.
В базидиокарпах, на поверхности которых присутствуют гетероцитные цианопрокариоты (Anabaena sp., Calothrix parietina, Hassallia byssoidea, Nostoc commune, N. punctiforme, Nostoc sp., Scytonema ocellatum), регистрируется фиксация молекулярного азота (рис. 1). В базидиокарпах Bjerkandera adusta, Cerrena unicolor, Gloeophyllum sepiarium, Trametes ochracea нитрогеназная активность составляет 0.044–0.903 мг С2Н4 м–2 ч–1, а в базидиокарпах Onnia leporina, Phellinus chrysoloma, Ph. tremulae, Trametes pubescens – 0.001–0.008 мг С2Н4 м-2 ч-1. У базидиокарпов, населенных только эукариотическими водорослями или не населенных водорослями, нитрогеназная активность отсутствует.
Уровень нитрогеназной активности симбиотических ассоциаций ксилотрофных грибов и мицетобионтных водорослей ниже, чем, например, у азотфиксирующего лишайника Lobaria pulmonaria: 3.191 мг С2Н4 м–2 ч–1. Однако он сопоставим с уровнем нитрогеназной активности цианопрокариотно-моховых ассоциаций бореальных и горных лесов (0.01–0.75 мг С2Н4 м–2 ч–1; Egorov, 2007; Zackrisson et al., 2009) и напочвенных водорослевых корочек арктических и горных районов (0.03–1.3 мг С2Н4 м–2 ч–1; Patova et al., 2016).
Рисунок 1 – Азотфиксирующие гетероцитные цианобактерии-симбионты ксилотрофных грибов: А – Scytonema ocellatum (базидиокарпы Gloeophyllum sepiarium), Б – Anabena sp. (базидиокарпы Trametes pubescens)
Таким образом, впервые показано, что мицетобионтные водоросли – это дополнительный по отношению к древесине источник азотного питания ксилотрофных грибов и новый, ранее не известный канал поступления биологически связанного азота в лесные экосистемы, роль и значение которого предстоит выяснить.