Микроорганизмы, в том числе грибы, обитающие в почве, на растительных остатках, в филлоплане являются постоянным источником воздушной микофлоры. С восходящими потоками воздуха они поднимаются на большие высоты над поверхностью Земли (Грегори, 1964). Возможность выживания конидий и спор грибов в воздушной среде определяется устойчивостью их к повышенной солнечной радиации, сухости воздуха, пониженным температурам и на больших высотах — к гипоксии.
Большинство исследований по аэромикологии в 50—60-е годы выполнено на относительно небольших высотах: от 1 до 1000 м. При этом почти во всех районах Европы, Азии, Америки, Африки обнаружено количественное преобладание и преимущественное выживание конидий темноцветных грибов (Kramer et al., 1959а, b, 1968; Грегори, 1964; Fulton, 1966 а—с; Turner, 1966; Hirst, Hurst, 1967; Grose et al., 1967; Harvey, 1970; Mishra, Kamal, 1971; Ramalingam, 1971).
По мнению аэромикологов, существует зависимость между встречаемостью грибов в воздухе и микофлорой почв с их растительным покровом. Это обстоятельство определяет цикличность появления спор в воздухе. Следует учитывать, что влияние почвы, растительности, микроклимата ослабевает с увеличением высоты; кроме того, с увеличением высоты усиливается действие комплекса неблагоприятных для выживаемости грибных спор факторов, среди которых ведущее место принадлежит УФ-излучению.
В изучении воздушной микофлоры наметились два принципиально разных подхода. Один из них состоял в определении осевших в ловушках спор грибов и характерен для ранних исследований. Во втором — помимо определения воздушной грибной флоры учитывали выживаемость грибных конидий и спор после проращивания их и обрывков мицелия, попавших в ловушки, в питательной среде.
Микофлору воздушной среды района северной Нигерии исследовал Dransfield (1966). На основании преимущественной встречаемости изученных родов грибов в почве и в атмосфере он сделал вывод о приспособленности некоторых из них к «воздушному» существованию.
Agbayani et al. (1968) считают, что встречаемость грибов в воздухе является функцией географического распространения, климатических условий и эндемичности каждого из родов.
Уже в первых работах по аэромикробиологии сделана попытка проследить изменения видового состава микрофлоры с увеличением высоты над уровнем моря (Stakman et al., 1923; Proctor, 1935; Heise et al., 1949). Было установлено, что с высотой количество грибов семейства Dematiaceae увеличивается, но видовое разнообразие их уменьшается. Обобщенные сведения о видовом составе «воздушной» микофлоры, изученной за 30 лет, приведены в работе Ackermann (1968). Наиболее распространенными родами семейства Dematiaceae в различных странах мира являются Alternaria, Cladosporium, Stemphylium, Helmithosporium, Pullularia, Curvularia, Torula. Я. Г. Кишко (1959) показал явное увеличение количества грибных спор, особенно Dematiaceae (от 20,6 до 84,7%), с увеличением высоты от 100 до 7000 м и выше в окрестностях г. Львова. В летние ясные дни, когда интенсивность УФ-радиации в потоке солнечных лучей высокая, количество микроорганизмов в воздухе на высоте 20—25 см снижается почти в три раза, но количество грибов, актиномицетов и спороносных бактерий увеличивается. Суточные и сезонные изменения погодных условий сказывались на составе микофлоры, выделяющейся на высоте от 1 до 3000—4000 м. На больших высотах (4000—7000 м) количество грибов и бактерий в основном определялось интенсивностью УФ-радиации, а потому в зимнее время их было больше, чем летом. Автор приходит к выводу, в дальнейшем многократно подтвержденному другими исследователями, что основными компонентами микрофлоры высоких слоев атмосферы являются спорообразующие бактерии и темноцветные грибы. Fulton (1966 а—с) в; серии работ по изучению «воздушной» микрофлоры (США, штат Техас) установил доминирование грибов родов Cladosporium, Hormodendron, Alternaria, а также видов рода Aspergillus. Из других родов постоянно, но в меньшем количестве, выделялись Penicillium, Rhizopus, Helminthosporium, Trichoderma, Spicaria, Fusarium и др. На высоте 3000 м и выше не обнаружена зависимость состава микофлоры воздуха от времени года или дня.
Изучение микрофлоры высоких слоев атмосферы имеет большое значение для экзобиологии, как источник выделения высокоустойчивых микроорганизмов, расширяющий круг объектов; ее изучения в земных условиях и при освоении космоса.
Bruch (1967) описал встречаемость грибов Dematiaceae на очень больших высотах — от 3000 до 30 000 м. На высоте 10 000 м и выше грибы представлены родами Cladosporium и Alternaria, в пределах от 20 000 до 30 000 м встречались только виды рода Alternaria. В периоды максимальной УФ-активности выделялись единичные конидии Alternaria, а в осеннее время — только конидии рода Cladosporium.
По данным (Лысенко, 1979), на высоте свыше 80 км обнаружены единичные клетки бактерий и грибов. Среди последних: Papulaspora anomala и Aspergillus niger имеют в оболочках темный пигмент.
В итоге подтверждена гипотеза Morrow et al. (1942) о существовании в воздушной микофлоре повсеместно доминирующей группы грибов родов Cladosporium, Alternaria, Helminthosporium, Pullularia.
Новый этап аэробиологических исследований представляет собой изучение бактерий в аэрозолях, моделирующих условия воздушной атмосферы Земли или газовых планет (Dimmick et al., 1977). Распыление клеток Serratia marcescens с глюкозой, меченной по 14С, проводимое в специальной камере, показало способность их усваивать глюкозу. Усвоение 3Н-тимидина в этих же условиях свидетельствовало об образовании новой ДНК. Небольшое увеличение количества клеток в аэрозоле служило показателем слабого роста бактериальной популяции. Изложенное выше дает основание предполагать, что воздушная микро- и микофлора может состоять из мертвых клеток, переживающих структур (споры, конидии, хламидоспоры, микросклероции) и активно метаболизирующих клеток, встречающихся в условиях оптимального режима влажности, например в облаках.
Таким образом, встречаемость темноцветных гифомицетов в почвах, филлоплане, на растительных остатках и в воздухе над поверхностью земли четко связана с нарастанием неблагоприятных условий существования вплоть до экстремальных в высоких слоях атмосферы. К ним относятся повышенная сухость воздуха и субстрата, биологически неблагоприятные температуры, усиленное действие УФ-лучей. Особое значение имеют УФ-лучи, так как абсолютное доминирование грибов семейства Dematiaceae выявляется в воздухе только на высотах от 3000 до 30 000 м.
Источник: Н. Н. Жданова, А. И. Василевская. Экстремальная экология грибов в природе и эксперименте. Киев: Наук. думка, 1982