Саңырауқұлақтың неше түрі бар?

Біздің ғаламшарымыздың тірі әлемі алғашқы қарағанда көрінетіннен әлдеқайда алуан түрлі – оның биологиялық әртүрлілігінің басым бөлігін жалаң көзбен көруге болмайтын немесе адамдардың табиғатпен күнделікті қарым-қатынасында байқалмай қалатын ағзалар құрайды. Осы жасырын әртүрлілік ішінде саңырауқұлақтар ерекше орын алады – олар өсімдіктерден де, жануарлардан да түбегейлі ерекшеленетін тірі ағзалардың жеке патшалығын құрайды. Жер бетінде нақты қанша түрлі саңырауқұлақ бар деген сұрақ қарапайым болып көрінгенімен, оған берілетін жауап сонымен бірге таңғажайып әрі үрей туғызарлықтай. Ғылым саңырауқұлақтардың жалпы әртүрлілігінің тек түкке тұрғысыз бөлігін ғана сипаттап үлгерді және әрбір онжылдық бұрынғы бағалауларды түбегейлі қайта қарастыратын жаңалықтар әкеледі. Бұл патшалықты зерттеу қазіргі заманғы биологияның ең перспективті бағыттарының бірі болып табылады және сонымен бірге аяқталуға ең алыс тұрған салалардың бірі болып қала береді.

Саңырауқұлақ деген не – санаудан бұрын

Түрлер саны туралы айтар алдында, біздің нақты нені санайтынымызды нақтылап алу қажет. Саңырауқұлақ туралғы қарапайым түсінік, яғни қалпағы мен сабағы бар дене, ғылымның Fungi патшалығына жатқызатын нәрсенің тек шағын бөлігін ғана қамтиды.

Саңырауқұлақтар – эукариоттық гетеротрофты ағзалар, олар қоректік заттарды сіңіру арқылы алады; бұл ретте олар тамақты жұтатын жануарлардан және оны синтездейтін өсімдіктерден ерекшеленеді. Олардың денесі көп жағдайда мицелийден, яғни субстратты тесіп өтетін жіңішке жіпшелер-гифтердің тармақталған желісінен тұрады. Біз орманда әдетте «саңырауқұлақ» деп атайтын нәрсе тек жемісті дене болып табылады – бұл көбею мүшесі, жасырын ағзаның көрінетін шыңы ғана.

Fungi патшалығы өте әртектес топтарды қамтиды:

• базидиомицеттер – қалпақты саңырауқұлақтар, трутовиктер, тот саңырауқұлақтары және қара күйе саңырауқұлақтары;
• аскомицеттер – морчеллалар, трюфельдер, ашытқылар, пеницилл және зеңдердің басым бөлігі;
• зигомицеттер – нан мен жидектерден жақсы таныс мукорлық зеңдер;
• хитридиомиицеттер – негізінен сулы және топырақты формалар, олардың көбі балдырлар мен қосмекенділерде паразиттік тіршілік етеді;
• глобомицеттер – өсімдік тамырларымен симбиоз түзетін микоризалы ағзалар.

Осы топтардың әрқайсысы орасан зор және мыңдаған түрлерді қамтиды, олардың басым бөлігінің ешқандай көрінетін жемісті денесі жоқ және ешқашан қарапайым адамның көз алдына ілінбейді. Дәл сондықтан саңырауқұлақ түрлерінің жалпы санын бағалау өте қиын және оны тексеру де қиынға соғады.

Ғылым қанша түрді сипаттады

Ресми ғылым сипатталған, яғни құжатталған, зерттелген және микологиялық номенклатура ережелеріне сәйкес латын атауын алған түрлер санымен жұмыс істейді. Бұл сан жыл сайын өзгеріп отырады, дегенмен оның шамасы жақсы белгілі.

Species Fungorum және MycoBank сияқты ірі халықаралық дерекқорлардың мәліметтері бойынша, 2020-жылдардың ортасына қарай ғылым ресми түрде шамамен 150 000 саңырауқұлақ түрін сипаттады. Жыл сайын бұл санға шамамен 2 000-2 500 жаңа түр қосылады – бұл соңғы онжылдықтар бойы іс жүзінде тұрақты болып қалған қарқын.

Сипатталған түрлердің негізгі топтар бойынша таралуы шамамен төмендегідей:

• базидиомицеттерде шамамен 36 000 сипатталған түр бар – дәл осылар адамдарға таныс қалпақты саңырауқұлақтардың басым бөлігін қамтиды;
• аскомицеттер ең көп сипатталған топ болып табылады – шамамен 64 000 түр, оған барлық ашытқылар және лишайник түзуші саңырауқұлақтардың басым бөлігі кіреді;
• зигомицеттер және оған жақын топтарда бірнеше мың сипатталған түр бар;
• хитридиомиицеттер және басқа да базальды топтарда шамамен 1 000-2 000 сипатталған түр қамтылған.

Сипатталған түрлер әлем бойынша өте теңсіз таралған. Еуропа мен Солтүстік Американың қоңыржай климатындағы саңырауқұлақтар ең толық зерттелген – дәл осы жерде ХІХ-ХХ ғасырларда микологтардың басым бөлігі жұмыс істеді. Биологиялық әртүрлілігі айтарлықтай жоғары тропикалық аймақтар әлі де аз дәрежеде зерттелген күйінде қалып отыр.

Нақты түрлер саны – қазіргі бағалаулар не дейді

Сипатталған 150 000 түр мұзтаудың тек шыңы ғана болып табылады – бұған дерлік барлық мамандар сенімді. Мәселе су астындағы бөлігінің қаншалықты үлкен екендігінде.

1991 жылы британ микологы Дэвид Хоксворт ұсынған классикалық бағалау 1,5 миллион түр деген санды атады. Бұл бағалау жақсы зерттелген аймақтардағы өсімдік түрлері мен саңырауқұлақ түрлері санының арақатынасына негізделген болатын – әрбір тамырлы өсімдік түріне шамамен алты саңырауқұлақ түрі сәйкес келеді. Өсімдік түрлерінің белгілі санын осы коэффициентке көбейту арқылы Хоксворт әйгілі болған санды шығарды.

Дегенмен, топырақ, су және басқа да субстраттар үлгілерінен ДНҚ-ны тікелей секвенирлеу – метагеномдық талдауды қолдану арқылы жүргізілген кейінгі зерттеулер нақты әртүрлілік туралы түсінікті елеулі түрде өзгертті.

1. 2017 жылы PLOS ONE журналында жарияланған зерттеу әртүрлі экожүйелердегі биологиялық әртүрлілік қатынастарын талдау негізінде саңырауқұлақ түрлерінің санын 2,2-3,8 миллион деп бағалауды ұсынды. Жұмыс авторлары Хоксвортқа қарағанда анағұрлым күрделі статистикалық модельдерді қолданды және тропикалық ормандардағы саңырауқұлақтар туралы деректерді ескерді. Бұл бағалау ғылыми қауымдастық үшін жаңа бағдарға айналды.
2. Әлем бойынша жүргізілген топырақтың метагеномдық зерттеулері белгілі бірде-бір түрге сәйкес келмейтін генетикалық тізбектерді үнемі анықтап отырады. Орман топырағының бір шаршы сантиметрінде жүздеген саңырауқұлақ таксондарының ДНҚ іздері кездеседі, олардың көпшілігін сипатталған ешбір туысқа жатқызу мүмкін емес. Бұл саңырауқұлақ әртүрлілігінің елеулі бөлігі дәстүрлі микология просто анықтай алмайтын формада өмір сүретінін білдіреді.
3. Кейбір заманауи бағалаулар одан да жоғары сандарды, яғни 5-6 миллион түрге дейін атап көрсетеді. Олар қолжетімсіз экожүйелердегі әртүрлілік деректерін талдауға негізделген – мұндай экожүйелерге терең теңіз шөгінділері, мәңгілік тоң және таулы аудандар жатады. Мұндай бағалаулар даулы мәселе болып қала бергенімен, олар нақты түрлік байлықтың төменгі шекарасы екі миллионнан асатыны сөзсіз екенін көрсетеді.
4. Бағалауларды кеңейтуде лишайниктерді зерттеудің ерекше рөлі болды. Дәстүрлі түрде лишайник саңырауқұлақ пен балдырдың симбиозы болып саналатын – алайда 2016 жылы лишайниктердің басым бөлігінде үшінші симбиотикалық серіктес ретінде базидиомицетті ашытқылар да бар екені ашылды. Бұл ашылу лишайниктер туралы түсінікті өзгерткенімен қатар, тіпті жақсы зерттелген ағзаларда да қаншалықты көп нәрсе жасырын қалғанын көрсетті.

Осылайша, Жер бетіндегі саңырауқұлақ түрлері санының ең ықтимал заманауи бағалауы 2-ден 4 миллионға дейін құрайды, яғни сипатталғаны нақты әртүрліліктің шамамен 4-7 пайызын ғана құрайды.

Саңырауқұлақтарды санау неге соншалықты қиын

Түрлер санын есептеудегі қиындықтар далалық зерттеулердің толық емес болуымен ғана емес, сонымен қатар саңырауқұлақтар биологиясының іргелі ерекшеліктерімен және ғылым ретіндегі микологияның әдіснамалық проблемаларымен байланысты.

Саңырауқұлақтарды анықтау және зерттеу бірнеше себепке байланысты өте күрделі:

• түрлердің басым бөлігі макроскопиялық жемісті денелер түзбейді және тек субстраттағы мицелий түрінде өмір сүреді, бұл оларды дәстүрлі экскурсиялық жинау әдістері кезінде көрінбейтін етеді;
• көптеген түрлер өте сирек жеміс береді – бірнеше жылда бір рет немесе тек қайталануы қиын арнайы жағдайларда ғана;
• саңырауқұлақтардың елеулі бөлігі зертханада культивациялауға келмейді, бұл оларды дәстүрлі әдістермен егжей-тегжейлі зерттеуді мүмкін емес етеді;
• саңырауқұлақтардағы түрлер арасындағы шекаралар жиі бұлыңғыр болады – сыртқы көрінісі бойынша белгілілерден ажыратылмайтын криптикалық түрлер тек молекулалық талдау кезінде анықталады;
• биологиялық әртүрлілігі ең жоғары тропикалық аймақтардың басым бөлігі әлі күнге дейін кәсіби микологтар тарапынан іс жүзінде зерттелмеген.

Осы объективті қиындықтарға мамандардың тапшылығы да қосылады. Кейбір бағалаулар бойынша, әлемде шамамен 4 000 кәсіби миколог бар – бұл орнитологтар немесе ботаниктерге қарағанда ондаған есе аз. Түрлерді жүйелі сипаттау мен мамандар санының мұндай арақатынасы кезінде саңырауқұлақ әртүрлілігін сипаттаудың неге соншалықты баяу жүріп жатқанын түсіну қиын емес.

Экологиялық рөлі – түрлер санының неге маңызы бар

Түрлер саны туралы сұрақ тек академиялық статистика ғана емес. Саңырауқұлақтар экожүйелерде соншалықты маңызды қызметтер атқарады ки, оларды бағаламау практикалық экология үшін ауыр салдарларға әкеледі.

Саңырауқұлақтардың негізгі экологиялық рөлдері бірнеше негізгі функцияларды қамтиды.

1. Органиканы ыдырату, мүмкін, экожүйелердегі саңырауқұлақтардың ең сыни маңызды функциясы болып табылады. Дәл олар ағаш негізін құрайтын күрделі полимер – лигнинді ыдырата алады, ал басқа ағзалардың басым бөлігінде оны ыдырату үшін ферменттер жоқ. Бұл қызметсіз ғаламшар жиналған органикалық материал қабатының астында бұрыннан көміліп қалар еді.
2. Микориза – саңырауқұлақтардың өсімдік тамырларымен симбиозы – құрлықтағы ең кең таралған биологиялық өзара әрекеттестіктердің бірі болып табылады. Тамырлы өсімдік түрлерінің шамамен 90 пайызы саңырауқұлақтар су мен қоректік заттардың сіңуін айтарлықтай жақсартатын микоризалы ассоциациялар түзеді. Микоризалы саңырауқұлақтарсыз көптеген ормандар мен шабындықтар қазіргі түрінде өмір сүре алмас еді.
3. Өсімдіктер мен жануарлардың патогендері – саңырауқұлақтар арасында орасан зор экономикалық залал келтіретін зиянды түрлер аз емес. Зеңді аурулар әлемдік өнімнің жыл сайын 20 пайызына дейін жояды, ал кейбір патогендер, мысалы, Batrachochytrium dendrobatidis хитрид саңырауқұлағы, бірнеше ондаған бақа түрлерінің жойылып кетуіне әкелді. Ықтималды қауіпті түрлердің әртүрлілігін түсіну тек академиялық емес, сонымен қатар практикалық міндет болып табылады.
4. Саңырауқұлақтардың медициналық және өнеркәсіптік қолданылуына пенициллин, циклоспорин, статиндер және басқа да көптеген препараттардың ашылуы кіреді. Әрбір жаңа сипатталған түр – медицинада, ауыл шаруашылығында немесе биотехнологияда баға жетпес болуы мүмкін бірегей биологиялық белсенді қосылыстардың ықтималды көзі болып табылады. Дәл сондықтан саңырауқұлақтардың биологиялық әртүрлілігі абстрактілі құндылық емес, тікелей экономикалық және медициналық ресурс болып табылады.

Саңырауқұлақ патшалығы туралы біздің білмеуіміздің ауқымы бір мезгілде үрей туғызады және шабыттандырады – біз нақты өмір сүретін түрлердің тек бірнеше пайызын ғана сипаттадық, демек, саңырауқұлақ биосферасының басым бөлігі өз алғашқы зерттеушілерін күтіп отыр. Молекулалық деректерді талдау үшін метагеномиканы және жасанды интеллектті дамыту алдағы онжылдықтарда ашылулар қарқынын түбегейлі жеделдетуге уәде береді – мүмкін, микологияның бүкіл алдыңғы тарихында сипатталғаннан гөрі көп жаңа түрді бірнеше жыл ішінде сипаттауға мүмкіндік береді. Саңырауқұлақтар биологиялық ғылымның ең таңғажайып ақ дақтарының бірі болып қала береді және бұл біздің өз ғаламшарымыздағы өмір туралы әлі де көп нәрсені білу керектігін еске салады.