Курс по микологии и экологии среды обитания человека

Преподаватель: к.б.н. Иванова Анна Евгеньевна, н.с. факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова

Программа занятий включала вводную ознакомительную лекцию и практические занятия с решением коротких практических задач.

В водной лекции ребятам были даны краткие представления о представителях царства грибов, их сходстве и отличии от других живых эукариотных организмов (растений, животных), собственных особенностях строения и роста грибов, их распространении в природе и основных биогеохимических функциях. Отдельно были рассмотрены вопросы распространения и роли плесневых микроскопических грибов в среде обитания человека – в городских экосистемах, и также аспекты возможных влияний плесневых грибов на человека и его здоровье.

Практические занятия были посвящены 2-м темам – I) знакомству с таксономическим разнообразием плесневых грибов, II) знакомству с грибами с поверхности листьев древесных растений, составляющими основу грибных аэрозолей воздуха в осенний листопадный период.

I занятие: Особенности полового и бесполого размножения плесневых грибов – зигомицетов и аскомицетов. Цель: знакомство с разнообразием представителей царства грибов. Задачи: 1) описание макроскопических признаков колоний грибов, выращенных на питательных средах в чашках Петри, 2) микроскопирование половых и бесполых структур грибов.

В начале занятия ребята ознакомились с основными правилами работы и с техникой безопасности при микроскопировании культур микроорганизмов. После чего ребята приступили к выполнению поставленных задач. Ребята имели возможность рассмотреть и описать колонии чистых культур некоторых плесневых грибов, выращенных на твердых питательных средах в чашках Петри, — непосредственно на чашках, под бинокуляром и на микроскопе при малом увеличении. И после — самостоятельно приготовить препараты для микроскопирования при большом увеличении. В итоге ребята узнали, как выглядят половые и бесполые структуры плесневых грибов разных отделов (соответственно, у зигомицетов — зиготы и спорангии со спорангиеспорами, у аскомицетов — плодовые тела с асками и аскоспорами и конидиальные структуры разного строения). И смогли подробно рассмотреть колонии и споры некоторых видов плесневых грибов, известных аллергенными свойствами.

II занятие: Оценка присутствия плесневых грибов на поверхности опавшей древесной листвы. Цель: получить представление о количестве и разнообразии плесневых грибов, поступающих с поверхности опадающей листвы в воздух, которым мы дышим, для понимания влияния присутствия плесневых грибов в окружающей среде на здоровье населения. Задачи: 1) микроскопирование поверхности и смыва с поверхности листьев из растительного опада, 2) оценка численности грибных спор (пропагул) на поверхности листьев из растительного опада, 3) расчет возможного количества поступающих в дыхательные пути школьника-подростка грибных аэрозолей в сутки в разные сезоны года (на основании справочной информации).

К этому занятию ребята получили предварительное задание найти и подготовить исследуемый материал – принести опавшие листья и слегка их подсушить. При просмотре собранных листьев под бинокуляром ребята смогли увидеть мицелий, разрастающийся по поверхности, и также рассмотреть некоторые репродуктивные структуры (стромы и др.). При микроскопировании смывов с поверхности под микроскопом на большом увеличении были обнаружены споры некоторых видов грибов, известных как типичные эпифиты и возможные возбудители аллергических реакций, — эти грибы уже были знакомы ребятам по I-ому практическому занятию. Далее для анализа количества содержащихся на листовом опаде грибных пропагул (спор и фрагментов мицелия) ребята приготовили суспензии – смывы с поверхности листового опада. Для чего в пробирку с чистой водой (10 мл, бойлерная вода) пинцетом помещали порезанный ножницами листовой опад из расчета (по выбору) на единицу площади поверхности (8 см2) или на единицу воздушно-сухой массы (0,2 г). Для десорбции грибных спор с поверхности листьев суспензии обрабатывали на вортексе (3000 об/мин, 2-3 мин). После каплю суспензии пипеткой со стерильным наконечником переносили в камеру Горяева и просматривали по 15-30 квадратов для получения среднего значения содержащихся в суспензии грибных пропагул (спор и фрагментов мицелия). На основании полученного значения ребята рассчитали количество грибных пропагул, содержащихся на поверхности опавших листьев, это позволило получить представление о возможном количестве попадающих в воздух грибных спор в период листопада. После ребята измерили частоту дыхания в мин и объем 1-го вздоха при разных видах деятельности: в спокойном состоянии при работе за письменным столом и в активном состоянии при небольшой физической нагрузке (после 30 приседаний). Пользуясь полученными результатами, и на основании справочной информации о среднем содержании грибных аэрозолей в воздухе (по данным проекта «Пыльцевого мониторинга» и опубликованным данным преподавателя) ребята смогли рассчитать примерное количество вдыхаемых школьником грибных аэрозолей в сутки в разные сезоны года из расчета — 2 ч в день активной деятельности и 22 ч спокойного времяпрепровождения. Оказалось, что уровень микогенной аллергенной нагрузки на дыхательную систему школьника максимален в осенний листопадный период.

Таким образом, в результате проведенных занятий ребята расширили свои представления и знания о плесневых грибах, их присутствии в окружающей человека среде и возможном влиянии на здоровье.