Środowisko zurbanizowane, które lokalnie cechuję się występowaniem specyficznych warunków wpływa na strukturę mykobioty. Na skład gatunkowy mogą mieć wpływ czynniki: geograficzne, fizyczne lub związane z fizjologia drzew. Wiek i wymiary drzewa często warunkują obecność określonych gatunków. Lokalne wyspy ciepła czy zanieczyszczenie powietrza to również niejednokrotnie czynniki wpływające na trendy w składzie mykobioty. Różnice te dostrzegalne są nawet na przestrzeni jednego miasta (Gibson i Zimmerman 2023).
Zarówno w środowisku naturalnym jak i miejskim grzyby pełnią ważne role związane z obiegiem materii. Jako reducenci umożliwiają rozkład martwej materii organicznej takiej jak: martwe pnie, gałęzie czy liście. Wzrost poziomu żyzności siedliska sprzyja wzrostowi różnorodności biologicznej (Bartnik 2007). W środowiskach miejskich dynamika interakcji między drzewami a grzybami jest zauważalnie wyższa od tej obserwowanej w środowisku naturalnym. Częstą przyczyną infekcji są uszkodzenia mechaniczne. Wiele grzybów pasożytniczych może sprawnie przenosić się między drzewami za pośrednictwem unoszonych przez wiatr zarodników (Grinn-Gofroń 2010).
Pomocnym w kontroli nad ewentualnym rozprzestrzenianiem się pasożytów może być właściwe planowanie nasadzeń, aby rozdzielać gatunki drzew narażone na podobne zainfekowanie przez ten sam patogen (Vemić 2022).
Różnice w mikroklimacie, wilgotności, dostępności martwych fragmentów drzew mają bezpośredni wpływ na mykobiotę, zarówno pod względem bogactwa gatunkowego jak i pokrewieństwa filogenetycznego (Liu i in. 2023). Urbanizacja sprzyja pojawieniu się gatunków tolerujących stresy środowiskowe, a jednocześnie może ograniczać obecność gatunków bardziej wrażliwych (Sanchez-Tello i Corrales 2024). Grzyby odpowiadając za rozkład martwej materii i obieg pierwiastków są na tyle ważnym elementem ekosystemu, że zaburzenia ich struktury populacyjnej mogą wpływać na dostępność składników pokarmowych w ekosystemie miejskim (Fukasawa i Matsukura 2021). Ekologia grzybów nadrzewnych w miastach podlega wciąż obserwowanym dynamicznym zmianom i jest silnie uzależniona od lokalnych uwarunkowań.
Znane metody identyfikacji gatunków i taksonów
Podstawową metodą identyfikacji gatunkowej grzybów występujących na drzewach jest analiza porównawcza z wykorzystaniem kluczy i albumów jak na przykład książki „Atlas hub” autorstwa Łakomego i współautorów (2024).
Bardziej zaawansowane metody wymagają zastosowania urządzeń optycznych jak mikroskopy. W tym przypadku w celu przeprowadzenia analizy porównawczej wykorzystywane są klucze bazujące na fotografiach i opisach budowy zarodników. Najdokładniejszy wynik dają jednak badania genetyczne umożliwiające wyróżnienie taksonów, których owocniki są zbyt małe lub nie wykształcają się na tyle wyraźne by możliwa była ich identyfikacja wizualna. Techniki molekularne sprawdzają się także w przypadku, gdy grzybów pasożytniczych jest wiele na jednym drzewie (Hong i in. 2023).
Typy rozkładu drewna przez grzyby
Grzyby rozkładające drewno rozkładają selektywnie różne jego składowe.
W zależności od tego jakie składniki drewna ulegają rozkładowi grzyb tworzy określony typ zgnilizny. Wyróżniamy 5 typów zgnilizn: biała zgnilizna, brunatna zgnilizna, miękka zgnilizna, sinizna drewna oraz szara (Hildén i Mäkelä 2018). Mianem szarej zgnilizny określa się typy które uniemożliwiają standardową klasyfikację. Niektóre grzyby mimo nieposiadania właściwych dla danej grupy genów i tak wykształciły mechanizmy degradacji typowe dla innych grup gatunków. Przykładem takich nie do końca sklasyfikowanych gatunków są m.in.: Schizophyllum commune i Jaapia argillacea (Riley i in. 2014).
Największe znaczenie dla drzew rosnących w miastach ma zgnilizna biała oraz brązowa zwana również brunatną. Ponieważ te typy zgnilizn są następstwem obecności większości powszechnie występujących grzybów (Schilling i in. 2020). Za powstawanie białej zgnilizny najczęściej odpowiadają grzyby z gromady Basidiomycota, rozkładowi ulegają wówczas wszystkie składniki ściany komórkowej drewna jak: ligniny, celulozy, hemicelulozy. Drewno w którym rozwinęła się biała zgnilizna traci wytrzymałość i staje się jasne (Eriksson i in. 1990).
Grzyby odpowiedzialne za powstawanie brunatnej zgnilizny również należą do gromady Basidiomycota, ale stanowią mniej niż 10% spośród znanych gatunków. Wskutek ich obecności szybkiemu rozkładowi ulegają polisacharydy głównie celuloza. Skutkiem takich przemian chemicznych pozostaje zdemetoksylowana lignina, która przyjmuje formę brunatnych, sześciennych kostek drewna (Mäkelä, i in. 2014). Miękką zgniliznę drewna powodują grzyby z gromady Ascomycetes. Zazwyczaj sprzyjają ich obecności warunki wysokiej wilgotności. Wskutek ich działania dochodzi do szybkiego rozkładu celulozy i hemicelulozy, równocześnie dochodzi do stopniowego rozkładu ligniny. Drewno rozłożone wskutek powstania miękkiej zgnilizny przyjmuje kolor szarawy i gąbczastą strukturę (Shary i in. 2007).
Znaczenie praktyczne i zagrożenia związane z grzybami nadrzewnymi
Grzyby nadrzewne do główny czynnik mogący wywoływać zagrożenie stwarzane przez drzewa w terenach miejskich. Infekcja następuje zazwyczaj w wyniku ran korzeni lub pni czy konarów. Grzyby wnikają do tkanek drzewa, prowadzą procesy rozkładu, a po pewnym czasie wykształcają owocniki (Reinartz i Schlag 1997).
Dla zarządców terenów, na których znajdują się drzewa, a w szczególności ekspertów dokonujących oceny bezpieczeństwa, ważna jest zdolność do wizualnej oceny zdrowotności drzew. Jednym z narzędzi przydatnych przy ocenie witalności drzew jest skala wizualnej oceny opracowana przez niemieckiego profesora, Andreasa Roloffa, w 1989 r. Polega ona na przypisaniu drzewa do określonej klasy od 1 do 4, przy czym 4 oznacza martwe drzewo. Przypisanie do klasy odbywa się na podstawie wizualnej oceny struktury korony i stanu ulistnienia (Roloff 2015).
Literatura:
Bartnik, C. (2007). Saprotrofy – rola w ekosystemie leśnym oraz możliwość ich wykorzystania w gospodarce leśnej. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej, 9, Article 2-3(16), cz. 2.
Eriksson, K. E. L., Blanchette, R. A., & Ander, P. (2012). Microbial and enzymatic degradation of wood and wood components. Springer Science & Business Media.
Fukasawa, Y., & Matsukura, K. (2021). Decay stages of wood and associated fungal communities characterise diversity–decomposition relationships. Scientific Reports, 11(1), 8972.
Gibson, E., & Zimmerman, N. B. (2023). Urban biogeography of fungal endophytes across San Francisco. PeerJ, 11, e15454. https://doi.org/10.7717/peerj.15454
Grinn-Gofroń , A. (2010). Aerobiologia grzybów. Alergoprofil, 6(2), 6-9. Pobrano z: https://www.journalsmededu.pl/index.php/alergoprofil/article/view/181
Hildén, K., & Mäkelä, M. R. (2018). Role of fungi in wood decay. In Reference Module in Life Sciences. Elsevier.
Hong, Y., Tan, J. Y., Xue, H., Chow, M. L., Ali, M., Ng, A., Leong, A., Yeo, J., Koh, S. M., Tang, M. S. Y., Lee, Y. Y., Choong, A. M. F., Lee, S. M. L., Delli Ponti, R., Chan, P. M., Lee, D., Wong, J. Y., Mutwil, M., & Fong, Y. K. (2023). A Metagenomic Survey of Wood Decay Fungi in the Urban Trees of Singapore. Journal of fungi (Basel, Switzerland), 9(4), 460. https://doi.org/10.3390/jof9040460
Łakomy P., Kwaśna H., Piętka J., Kowalski T. (2024) Atlas Hub i Innych Grzybów Nadrzewnych. Warszawa MULTICO Oficyna Wydawnicza.
Liu, X. Y., Liu, S. L., Wei, H. W., Wang, X. W., Yu, J., Shen, S., & Zhou, L. W. (2023). Preliminary species diversity and community phylogenetics of wood-inhabiting basidiomycetous fungi in the Dabie Mountains, Central China reveal unexpected richness. IMA fungus, 14(1), 23.
Mäkelä, M.R., Hildén, K.S., de Vries, R.P. (2014). Degradation and Modification of Plant Biomass by Fungi. In: Nowrousian, M. (red.) Fungal Genomics. The Mycota (s. 175-208), vol 13. Springer, Berlin, Heidelberg.
Reinartz, H., & Schlag, M. (1997). Integrierte baumkontrolle (IBA). Stadt und Grün, 10(97), 696-696.
Riley, R., Salamov, A. A., Brown, D. W., Nagy, L. G., Floudas, D., Held, B. W., … & Grigoriev, I. V. (2014). Extensive sampling of basidiomycete genomes demonstrates inadequacy of the white-rot/brown-rot paradigm for wood decay fungi. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(27), 9923-9928.
Roloff, A. (2015). Vitality assessment, tree architecture. Urban Tree Management: For the Sustainable Development of Green Cities, 82.
Sanchez-Tello, J. D., & Corrales, A. (2024). Ectomycorrhizal fungal communities in natural and urban ecosystems: Quercus humboldtii as a study case in the tropical Andes. Mycorrhiza, 34(1), 45-55.
Schilling, J. S., Kaffenberger, J. T., Held, B. W., Ortiz, R., & Blanchette, R. A. (2020). Using wood rot phenotypes to illuminate the “gray” among decomposer fungi. Frontiers in microbiology, 11, 1288.
Shary, S., Ralph, S. A., & Hammel, K. E. (2007). New insights into the ligninolytic capability of a wood decay ascomycete. Applied and Environmental Microbiology, 73(20), 6691-6694.
Vemić A, 2022. The Most Important Parasitic and Saprophytic Fungi on Flowering Ash (Fraxinus ornus) in Parks of Serbia and Montenegro. South-east Eur for 13(2): 127-132. https://doi.org/10.15177/seefor.22-09.