Таинственная жизнь грибов. Удивительные чудеса скрытого от глаз мира: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Совершенно достоверно одно: до того как на суше смогли появиться первые сложные растения и животные, должны были сформироваться подходящие условия. Эту задачу выполнили грибы. Именно они смогли запустить те процессы гниения, которые в буквальном смысле слова создали почву для следующих живых существ, продуцируя важные питательные вещества. Эти первопроходцы армии жизни подготовили плодородную почву, в которой позднее смогли расти и развиваться растения. Там же, где есть растительная жизнь, очень скоро появляются и животные.

Теперь, после краткого экскурса в древнейшую историю Земли, мы вернемся в современность и бросим взгляд на две из трех существующих формы грибов: на плодовые тела, которые, естественно, интересуют нас в первую очередь, и на продуцируемые плодовыми телами миллиарды спор, которые играют в нашей жизни куда более важную роль, чем мы могли раньше себе представить.

6. Отчаянно желанные и опасно близкие

О вкусных плодовых телах и коварных спорах

Они уже среди нас! Более того, они и внутри нас…

Мы говорим не о злобных инопланетянах, внеземных существах, мы сообщаем важную микологическую информацию о существах подземных. Точнее, о грибных спорах, представляющих собой крошечные частицы, являющиеся длительной стадией развития гриба, в течение которой происходит его распространение. Размеры спор составляют от 2 до 200 микрометров, они продуцируются плодовым телом в так называемых гимениях в невообразимо огромных количествах. Этот плодоносный слой мы чаще всего наблюдаем в виде пластинок или трубок.

Тройственная сущность гриба

Но давайте ненадолго остановимся и для лучшего понимания содержания этой главы познакомимся с термином «микологическая триада». Грибы – это сущности, представленные тремя образами. Грибные нити (гифы), которые в некоем подходящем субстрате формируют из грибного сплетения (мицелия) собственно гриб. Из этого сплетения время от времени возникает плодовое тело, которое мы в обычной жизни, собственно, и считаем грибом. В свою очередь, плодовые тела образуют споры, являющиеся третьим элементом микологической триады. Все три ипостаси суть жизненные проявления единственного вида или единственного индивида.

Ошеломляет время, которое понадобилось людям для того, чтобы начать хоть в общих чертах понимать связь между элементами триады. Только после того, как стало ясно, что гриб – это организм, существующий в трех формах, стало возможным понимание существующей между ними взаимосвязи.

О размножении грибов

Итальянский естествоиспытатель Пьер Антонио Микели (1679–1737) был первым, кто не только открыл грибные споры, но и понял, что грибы размножаются с их помощью. Микели считается одним из отцов-основателей микологии, науки о грибах. Разумеется, Микели, как он сам написал во вводной главе своего труда, не мог понять разницу между грибами и растениями. В 1729 году он опубликовал свою самую значительную работу «Новые роды растений» (Nova plantarum genera), в которой впервые было хорошо представлено сравнительно большое число грибов. Книга принесла Микели почет и гарантировала членство в многочисленных научных обществах. В этой микологической библии, открывшей новую эпоху науки, были представлены рисунки вороночника, веселки, съедобного сморчка, ложнодождевика, трюфеля, курчавого лопастника, ложного трутовика, пестикового рогатика, дождевика шиповатого и многих других грибов. Ниже я привожу цитату из работы Микели, показывающую, как выглядела микология того времени. Родовое название Lycoperdon приведено как наименование дождевика шиповатого (Lycoperdon perlatum), который теперь относят к семейству шампиньоновых:

Дождевик (Lycoperdon) есть род растения круглой или овальной формы, обычно он одет в три оболочки, из которых внешняя отчетливо отделена от второй. Третью оболочку невозможно отделить от мякоти без разрыва. Эта мякоть, однако, представляется в той или иной мере губчатой (спонгиозной) и делится на две отчетливо различающиеся субстанции. Та, которая занимает самое нижнее положение, сохраняется долго и не претерпевает каких-либо изменений. Вторая, заполняющая верхнюю часть, при созревании превращается в нити, а отчасти в невидимые семенные зернышки.

Несмотря на то что Микели видел «семена» грибов, то есть их споры, и в течение многих лет пытался с их помощью искусственно размножать грибы, после публикации своего сочинения он столкнулся с возражениями других естествоиспытателей, которые считали размножение грибов с помощью спор невозможным. Только спустя сто лет большинству ученых стало ясно, что грибные споры, несомненно, связаны с размножением. Берлинскому профессору Христиану Готфриду Эренбергу принадлежит заслуга рассеяния последних сомнений на этот счет, что было сделано в вышедшей в 1820 году книге «О зарождении грибов» (De Mycetogenesi). Но каким образом создается связь между плодовыми телами и спорами?

Плодовые тела возникают для того, чтобы образовывать споры

Плодовые тела с незапамятных времен были объектом интереса людей. Называемые по-научному спорокарпами, плодовые тела – чудеснейшие произведения природы, которым мы даем причудливые, порожденные самой буйной фантазией названия. Плодовые тела могут выглядеть как пестрые шляпки, корки и губки, булавы и пальцы, пораженные гангреной. Ежовики, кровавые или чертовы зубы, или гиднеллум Пека (Hydnellum peckii), светятся в темноте, а кордицепс военный (Cordyceps militaris) растет на куколках бабочек. Существуют грибы, похожие на анемоны, как, например, Aseroe rubra, и такие, которые напоминают существа, прибывшие с другой планеты, и даже такие, которые похожи на красную каракатицу.

Все эти различные формы объединены одной миссией: они должны отправить в путешествие крошечные споры, тельца воспроизведения, которые распространяются с помощью ветра (чаще всего), воды или живых существ. Способы, применяемые для этого грибами, по своему разнообразию далеко превосходят возможности нашего воображения. Именно поэтому люди долгое время не испытывали страха перед грибными спорами просто потому, что не имели ни малейшего представления о том, что, во‑первых, они существуют, а во‑вторых, на что они способны, включая и причиняемый ими вред. Однако чем больше люди узнавали о спорах, тем больше росло их уважение к грибам.

О проклятии фараонов

Первая, пожалуй, истерическая кульминация этой истории пришлась на 1920-е годы. Ученые, которые обнаружили неизвестные гробницы египетских фараонов и побывали там, вскоре после этого умерли по неизвестным причинам.

Быстро распространились слухи о проклятии фараонов. «Смерть да поразит своими крылами того, кто нарушит покой фараона», – гласила надпись на глиняной плите, установленной в одной из гробниц. Сама плита и доказательства ее существования исчезли, но жуткое объяснение смерти ученых все же нашлось. Грибные споры могут длительное время выживать в состоянии спячки, напоминающем смерть. Если их вдохнуть, они могут быстро пробудиться к жизни в легких.

Печально известны в этом отношении плесневые грибы рода аспергилл (Aspergillus), и прежде всего вид Aspergillus flavus. В 1980-е годы слухи о проклятии фараонов получили подкрепление в серии документальных фильмов «Терра-Икс»: плесневый гриб древние египтяне преднамеренно помещали в гробницы, чтобы защитить их, и все случаи тяжелых заболеваний и смертей, произошедшие после вскрытия гробниц, авторы фильма связали с этим действом. Микологи, правда, до сих пор не знают, каков максимальный срок выживания спор. Утверждение одного ученого о том, что он смог пробудить к жизни грибные споры, возраст которых насчитывал 2500 лет, не было подтверждено. Известные исследователи гриба, вызывающего черную плесень, пришли к выводу, что споры не могли просуществовать так долго в сухих помещениях. Кроме того, представляется сомнительным, что покойные археологи и их помощники, а их было более двадцати, были инфицированы в гробницах, ведь сотни видов аспергилл можно найти в мире буквально повсеместно, и они практически безопасны для здоровых людей. Тогда началось обсуждение других возможных причин загадочных смертей археологов. Возможно, в неблагоприятных климатических условиях пустыни обострились предшествующие заболевания или свою роль сыграл пожилой возраст ученых.

Или – почему нет? – причиной смерти действительно стал какой-то гриб.

Наш ежедневный «грибной рацион»

Правда во всех этих историях заключается в том, что мы – где бы ни находились – ежесекундно вдыхаем насыщенный грибными спорами воздух. Сравнительно недавно стало известно, что количество и видовое разнообразие грибных спор, содержащихся в воздухе, значительно выше, чем предполагали прежде. В каждом кубическом метре воздуха взвешено от 1000 до 10 000 спор. Так как в течение суток мы вдыхаем от 10 000 до 20 000 литров воздуха, в наши легкие, не доставляя нам никаких вкусовых ощущений, попадает изрядная толика грибной субстанции самых разных видов. Ученые подсчитали, что с мелкой биологической пылью в наш организм ежедневно попадает семь нанограмм чужеродной грибной ДНК [7].

Зрелое плодовое тело белого гриба, например, может выделить 30 000 крошечных спор в одну секунду! В день это составит много миллиардов спор. Теперь представим себе, что творится в лесах и лугах в разгар грибного сезона, когда там полно грибов. По оценкам специалистов, грибы высвобождают в течение года во всем мире около 50 миллионов тонн спор! Это огромное количество, и выброс спор не остается без последствий: споры грибов выступают в роли зародышей конденсации и кристаллизации, заботясь о том, чтобы в воздухе образовывались дождевые капли и кристаллики льда. Без грибов в мире было бы гораздо меньше облаков и дождей. Споры грибов приносят болезни и смерть людям, животным и растениям. Те, кто страдает аллергией на споры плесневых грибов, могут слагать на эту тему эпические песни: им нельзя работать в осеннем саду, ибо осенью, во время листопада, из-за множества опавших листьев количество грибных спор в потоках воздуха значительно увеличивается. Однако грибы родов альтернария (Alternaria), кладоспорий (Cladosporium) и аспергилл (Aspergillus) живут не только на листьях и в воздухе, но и в почве, и в гниющей древесине. В жилищах ситуация ничуть не лучше. В ванных комнатах, холодильниках, коврах, подушках и мусорных ведрах, между потолочными перекрытиями и в погребах – везде скрываются грибы. Выстиранную одежду аллергиков нельзя сушить на улице, чтобы в ней не собирались споры; компостные кучи должны располагаться далеко от дома, а аллергикам нельзя ими заниматься, как и работать с газонокосилками. Если же аллергики любят комнатные растения, требующие обильного полива, то им стоит помнить, что земля в горшках – идеальная питательная среда для грибов.

Споры грибов поистине вездесущи, и уничтожить их почти невозможно. Они создают у нас пугающее представление о том, что можно обозначить как долговечность. Если в сухом воздухе древнеегипетских гробниц споры могли погибнуть относительно быстро, то не изменяется ли срок их выживания в иных условиях? Группе ученых под руководством биолога Чандралаты Рагхукумар из Национального института океанографии в Дона-Паула незадолго до конкурса «Самое удивительное за десятилетие» удалось совершить открытие: на глубине почти шесть километров они обнаружили жизнеспособные споры гриба Aspergillus sydowii в отложениях, возраст которых оценивают в 180 000–430 000 лет [8]. Так как этот плесневый гриб обитает на суше, его споры были ветром занесены в море, а затем опустились на морское дно. Ученые извлекли эти споры, вынесли их на свет и поместили в питательную среду, содержащую мальтозу и полимер галактозы – агар. После этого споры пробудились к жизни.

Грибы угрожают нашему хлебу насущному

Итак, мы поняли, что споры грибов – мастера выживания и любители дальних путешествий. Для многих спор даже великие океаны не служат непреодолимыми преградами. Это ставит человечеству все новые и новые задачи. Около десяти лет назад ржавчинные грибы (пукциниевые; Pucciniales) угрожали уничтожить урожай пшеницы в Пакистане и Индии. Злаковая черная ржавчина, вызываемая грибами Puccinia graminis, может создать глобальную угрозу для человечества, и так же, как грибы, возбудители септориоза пшеницы – Septoria tritici или Drechslera tritici-repentis, вполне способны лишить нас хлеба насущного. Американец Норман Борлоуг не случайно получил в 1970 году Нобелевскую премию мира. Под его руководством в конце 1950-х годов были выведены сорта пшеницы, устойчивые к поражению грибами. Результатом стала многообещающая зеленая революция. Считалось, что тем самым была решена проблема черной ржавчины пшеницы, но биологические виды не пожелали исчезать и принялись искать способы выживания. Ответный удар грибов последовал в 1999 году. Ug99, один из опаснейших видов черной ржавчины злаков, сумел пересечь Красное море и был найден в Йемене. Опасность обнаружил все тот же Норман Борлоуг и забил тревогу. Страшно себе представить, что произошло бы, если бы гриб с ветром смог попасть, например, в густонаселенную Индию.

Толкатели ядра, пончики и прочие распространители спор

Задержимся немного, чтобы присмотреться к умным стратегиям, к которым прибегают изобретательные грибы для успешного распространения своих спор. Среди грибов есть виртуозные специалисты, разработавшие весьма эффективные методы. Например, сфероболюс звездчатый (Sphaerobolus stellatus; в переводе с греческого родовое название означает «метатель ядер»), несмотря на свои малые размеры (плодовое тело имеет величину несколько миллиметров) умеет разбрасывать пакеты со спорами на расстояние около шести метров. Шаровидное плодовое тело после образования выворачивается наизнанку, образуя купол, и выстреливает в воздух пакет спор. Нет ничего удивительного, что англичане называют этот гриб Cannonball-Fungus, то есть гриб – пушечное ядро! Дождевикам (род Lycoperdon), для того чтобы выстрелить споры в воздух, нужно внешнее стимулирующее прикосновение – это может быть удар дождевой капли или шаг животного. После этого в воздухе распыляется коричневатое облако спор. В народе эти грибы называют монашкиными какашками. Вообще, даже научное наименование дождевиков ассоциируется с физиологией пищеварения – родовое название в переводе с древнегреческого означает тоже экскременты, правда волчьи.

Совершенно иную стратегию распространения спор выработали веселки порядка фаллюсовых и родственные им виды. Они не рассчитывали на помощь ветра, а нашли посредников в лице насекомых. В этом их отличие от всех прочих грибов. Плодовые тела веселок покрыты слизью с гнилостным запахом, привлекающим потенциальных опылителей.

Также и весьма популярные трюфели, самые дорогие в мире грибы, пользуются для размножения услугами животных. Их подземные плодовые тела вырабатывают такие пахучие и привлекательные половые феромоны, что кабаны и другие животные раскапывают землю и поедают грибы. Однако споры трюфелей не перевариваются и не усваиваются. Они выделяются в окружающую среду с фекалиями животных. Таким образом кучки дурно пахнущего кала приводят к появлению источников утонченного вкуса и аромата, который очень нравится нам, людям.