«Ржавчина» на деревьях

Весной и летом, когда стоит влажная погода, стволы многих деревьев приобретают необычный кирпично-красный цвет. Такую «ржавчину» создают многочисленные нитчатые водоросли из рода Трентеполия.

В биологическом понимании водоросли — это эукариотические фотосинтезирующие организмы (а также их ближайшие родственники, утерявшие хлорофилл), у которых, в отличие от высших растений, нет разделения тела на ткани и органы. Распространение водорослей не ограничено лишь водной средой, они есть и на суше — как компоненты лишайников или как самостоятельные организмы, живущие на камнях, почве, коре и даже на снегу.

Крупные таксономические группы водорослей — отделы — выделяют, основываясь прежде всего на особенностях строения органелл клетки (например, жгутиков, хлоропластов, клеточной стенки или других структур), а также на особенностях биохимии, в том числе наборе фотосинтетических пигментов. По этим признакам трентеполии однозначно относятся к отделу зеленых водорослей: клеточная стенка, два либо четыре жгутика у подвижных стадий, хлоропласт с двумя мембранами, основные фотосинтетические пигменты — хлорофилл a и b, вспомогательные пигменты — каротиноиды и ксантофиллы. Но ведь на вид они вовсе не зеленые!

Трентеполия на камнях и сосновой коре. Фото из статьи G. Liu et al., 2012. Massive Trentepohlia-bloom in a glacier valley of Mt. Gongga, China, and a new variety of Trentepohlia (Chlorophyta) и © Евгения Правдолюбова, Виноградово, Московская область, 22 апреля 2018 года

Обычно представители отдела зеленых водорослей и вправду зеленые. Но в данном случае зеленый цвет хлорофиллов маскируется кирпично-красными или желтыми пигментами-каротиноидами, которые нужны прежде всего для защиты от солнечного излучения. Помимо каротиноидов, из которых преобладает β-каротин, клетки этих водорослей содержат много масел. Накопление жиров характерно и для других микроскопических зеленых водорослей, но интенсивно оно идет именно в стрессовых условиях — при неоптимальной для водоросли температуры или слишком высокой освещенности.

В роде Trentepohlia выделяют 35 видов, большая часть которых распространена ближе к экватору. Они отличаются друг от друга предпочтениями по субстрату (разные виды встречаются на коре деревьев, на известняке, на цементе), формой клеток и характером ветвления нитей. Встречая дерево с «ржавым» стволом в наших краях, вы скорее всего увидите водоросль Trentepohlia umbrina. Она отличается от других близких видов более округлыми клетками — это хорошо видно, если рассмотреть таллом под микроскопом.

Различные виды трентеполии в световом микроскопе: а — Trentepohlia aurea встречается и на камнях, и на зданиях, и на ветках и стволах деревьев (диаметр клетки 10–20 мкм); б — T. abietina, можно встретить на коре деревьев (диаметр клетки 8–12 мкм); в — T. umbrina, растет на коре деревьев (диаметр клетки 12–27 мкм); г — T. jolithus, растет на камнях (длина масштабных отрезков 20 мкм). Фото © A. J. Silverside с сайта bioref.lastdragon.org, с сайта galerie.sinicearasy.cz, из статьи G. Liu et al., 2012. Massive Trentepohlia-bloom in a glacier valley of Mt. Gongga, China, and a new variety of Trentepohlia (Chlorophyta)

Обратите внимание, что на части фотографий трентеполия растет на сосновой коре. Это достаточно необычно: трентеполия предпочитает субстрат с относительно высоким pH и избегает кислых субстратов, а кора сосны, в отличие от коры многих других деревьев, в норме представляет собой как раз кислый субстрат. Показано, что рост трентеполии T. umbrina на коре сосны может служить индикатором щелочного загрязнения. В лесу в Воскресенском районе Московской области, где были сделаны эти снимки, «ржавчина» плотно покрывала стволы сосны именно вдоль дороги, по которой ездит транспорт, а в глубине леса сосновые стволы были привычного цвета.

Фото © Евгения Правдолюбова, Виноградово, Московская область, 22 апреля 2018 года.

Евгения Правдолюбова