Сапрофиты¶

Сапрофиты — организмы, питающиеся мёртвой органической материей (детритом), то есть разлагающимися остатками растений, животных и других организмов. К сапрофитам относят бактерии, грибы, а также ряд беспозвоночных животных и некоторые растения; в экологии их рассматривают как основных разрушителей органического вещества и участников круговорота веществ в природе.

¶Происхождение термина

Термин «сапрофит» происходит от греческих слов sapros (гнилой) и phyton (растение). Впервые понятие было введено немецким ботаником и микологом Хайнрихом Антоном де Бари в XIX веке для обозначения грибов и бактерий, развивающихся на неживом субстрате. Позднее термин был распространён на другие группы организмов и стал общебиологическим.

¶Классификация по способу питания

В зависимости от источника органического вещества сапрофитов делят на две группы:

• Сапрофаги — питаются непосредственно мёртвыми остатками (трупами, падалью, растительными остатками). Примеры — падальные мухи, жуки-мертвоеды, личинки мух, ряд бактерий.
• Сапрофиты в узком смысле — развиваются на субстрате, богатом органическими веществами, но не являющимся трупом (перегной, гниющая древесина, навоз). К ним относят многие почвенные грибы и бактерии.

Отдельно выделяют сапрофитные растения — цветковые растения, утратившие хлорофилл и получающие органические вещества через симбиоз с грибами-микоризообразователями. К ним относятся орхидные (например, гнездовка, вахта) и норичниковые (марьянник, монотропа). Эти растения паразитируют не на живых организмах, а на органике почвы через посредничество грибов.

¶Роль в экосистемах

Сапрофиты выполняют функцию редуцентов — разрушителей сложных органических соединений до простых минеральных веществ, которые затем усваиваются продуцентами (зелёными растениями). Без их деятельности мёртвые остатки накапливались бы, а доступные растениям минеральные соли быстро исчерпывались.

Основные группы сапрофитов в почве:

¶Сапрофитные бактерии и грибы

¶Бактерии

Сапрофитные бактерии — наиболее массовая группа почвенных микроорганизмов. Они разлагают белки до аминокислот, а затем до аммиака (аммонификация), окисляют аммиак до нитритов и нитратов (нитрификация), восстанавливают нитраты до азота (денитрификация). Эти процессы лежат в основе круговорота азота в природе. Среди сапрофитных бактерий — представители родов Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Streptomyces.

¶Грибы

Сапрофитные грибы выделяют во внешнюю среду ферменты (целлюлазы, лигниназы, протеазы), расщепляющие сложные полимеры. Они способны разлагать древесину, листовой опад, остатки животных. К сапрофитным грибам относят многие виды шляпочных грибов (опёнок, вёшенка), плесневые грибы (Aspergillus, Penicillium), а также дрожжи.

¶Сапрофитные растения

Сапрофитные растения — особая группа, лишённая фотосинтеза. Их корневая система не усваивает минеральные соли напрямую, а получает органические вещества от грибов, которые, в свою очередь, разлагают органику почвы. Такой тип питания называют микогетеротрофией. К сапрофитным растениям относят:

• Гнездовку (Neottia nidus-avis) — орхидея, произрастающая в лесах Евразии.
• Вахту (Menyanthes trifoliata) — болотное растение, утратившее хлорофилл в определённые фазы развития.
• Марьянник (Orobanche) — паразит корней зонтичных.
• Монотропу (Monotropa) — растение северных лесов, питающееся через микоризу.

¶Сапрофиты и человек

Сапрофитные микроорганизмы применяются в промышленности и сельском хозяйстве:

• Биотехнология — производство антибиотиков (пенициллин из Penicillium), ферментов, органических кислот, спиртов.
• Сельское хозяйство — компостирование, переработка навоза, биологическая защита растений.
• Медицина — ряд сапрофитных бактерий (например, Lactobacillus) используется в производстве пробиотиков и кисломолочных продуктов.
• Переработка отходов — биоразложение пестицидов, нефтепродуктов, полимеров.

Некоторые сапрофитные бактерии являются условно-патогенными и вызывают заболевания при попадании в ослабленный организм (например, столбнячная палочка Clostridium tetani, возбудитель ботулизма Clostridium botulinum).

¶Сапрофиты и паразиты

Сапрофитов часто противопоставляют паразитам — организмам, питающимся за счёт живого хозяина. Между этими группами существуют переходные формы: ряд паразитов в определённые фазы жизненного цикла переходит на сапрофитное питание (например, личинки некоторых жуков), а сапрофиты при ослаблении хозяина могут становиться паразитами. В экологии этот переход называют факультативным паразитизмом.

¶Интересные факты

• Сапрофитные грибы способны разлагать лигнин — одно из самых устойчивых природных соединений. До появления белых грибов-лигнинодеструкторов в девонском периоде древесина не разлагалась и накапливалась, формируя угольные пласты.
• Дождевые черви — сапрофаги, ежегодно перерабатывающие огромные массы органики, что делает их ключевыми организмами почвообразования.
• Некоторые сапрофитные бактерии способны к хемосинтезу, то есть к синтезу органических веществ из неорганических, что стирает границу между автотрофами и гетеротрофами.

¶Источники

• Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986.
• Реймерс Н. Ф. Экология: теории, законы, правила, принципы и гипотезы. — М.: Россия молодая, 1994.
• Дубинин Н. П. Общая биология. — М.: Просвещение, 1989.
• Сапрофиты // Большая советская энциклопедия.
• Растения-сапрофиты // Ботанический словарь.