|
ОглавлениеО ядовитых и галлюциногенных грибах Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуВопросы общего планаЧто такое грибы вообще, какие именно типы организмов к ним относятся?— Если рассматривать царство грибов в узком, эволюционно-биологическом смысле, то к грибам принадлежат организмы с такими признаками: у них есть клеточная стенка, состоящая из хитина; основа тела грибов — мицелий (грибница), система тонких ветвящихся нитей, растущая только «макушкой» и обильно ветвящаяся (в результате распада грибницы на отдельные клетки на давних путях эволюции грибов образовались дрожжи); грибница обычно имеет большую общую поверхность, обеспечивая единственный способ питания грибов — всасывание питательных веществ путем осмоса; у низших грибов мицелий не имеет клеточных перегородок, у высших они есть, но клетки соединены порами, а иногда и дополнительными каналами, идущими в обход клеточной стенки; конечный продукт метаболизма азота у грибов — мочевина, как и у животных, запасающее вещество — гликоген. Ряд других организмов, не являющихся грибами, тоже традиционно изучаются микологами, поскольку функционально они ведут себя как грибы. В первую очередь это слизевики, близкие родственники грибов, представляющие собой колониальную форму жизни одноклеточных простейших, и оомицетные водоросли, которые когда-то перешли к паразитическому образу жизни, в результате чего утратили хлорофилл, обесцветились и стали неотличимы по многим признакам от грибов-паразитов. Яркий представитель таких «грибных» водорослей — всем хорошо известная фитофтора, паразит томатов и картофеля. От кого и как давно произошли грибы? К кому они ближе — к растениям или к животным?— Царство грибов очень древнее, оно родственно царству животных, с которыми грибы имеют общего предка. Еще не так давно считалось, что такое расхождение произошло где-то 1,2 миллиарда лет назад, однако благодаря недавней находке мицелиальных структур, обнаруженных в вулканических породах возрастом 2,2–2,4 млрд лет в керне из Южной Африки, все здорово изменилось. Буквально до 2017 года происхождение грибов связывали с пресноводным, возможно, одноклеточным предком, освоившим наземные местообитания в докембрии или кембрии. Теперь же грибы оказываются в два раза старше, если ориентироваться на современные оценки по молекулярным данным, и в три-четыре раза старше, чем древнейшие ископаемые грибы: получается, что они жили уже в протерозое. Мицелиальные сплетения обнаруженных протерозойских грибов заполняли желваки, которые образовались из пузырьков захваченного лавой газа (сходные грибные нарастания в лавовых желваках хорошо известны из более молодых пород) и находились на дне тогдашнего Мирового океана. Такое присутствие представителей грибов в древних донных породах заставляет сомневаться в наземном происхождении их предков. Похоже, что грибы более или менее сформировались около трех миллиардов лет назад, а еще спустя миллиард лет от них «отпочковались» животные. Впрочем, не будем спекулировать, подождем дальнейших находок и выводов. Что касается близости к растениям, то ее просто нет: грибы и растения — совсем далекие царства; трудно даже представить время расхождения их предков (скорее всего, это произошло 3,5–4 миллиарда лет назад). Грибы родственны животным и некоторым простейшим, например, слизевикам. Какова роль грибов в природе?— Все формы питания, выработанные низшими и высшими грибами (паразитизм, сапротрофность и симбиоз) играют колоссальную роль в биосфере и — ни больше, ни меньше — поддерживают ее в нынешнем виде. Более того, именно грибы сформировали ее, дали ей старт, поскольку без них растения (а за ними и животные) не вышли бы на сушу и не образовали почву. Грибы-паразиты участвуют в двух важнейших процессах — регуляция популяций растений, их прореживание, а заодно формирование новых видов, которые развиваются, пытаясь найти новые эволюционные способы защиты от паразитов или превратить их в союзников-симбионтов. Грибы сапротрофы — главные утилизаторы отмирающей растительной биомассы и единственные в природе переработчики лигнина, т. е. древесины. Без них леса полностью погребли бы себя под опадом и завалили мертвыми стволами и ветками за 10–20 лет. Еще одна важная роль грибов-сапротрофов в почве — образование и разложение гумуса. Почвенный гумус представляет собой смесь многих органических соединений, в которой преобладают гуминовые кислоты и полисахариды. Они образуются двумя путями, причем оба пути связаны с химической деятельностью грибов. Во-первых, как продукты разложения растительного лигнина, который способны разлагать только грибы; во-вторых, из темного пигмента меланина, который накапливается в клеточных стенках гиф, хламидоспор и склероциев у многих почвообитающих грибов. Почвенный гумус очень устойчив к разложению и может сохраняться сотни и тысячи лет. Некоторые почвенные грибы и бактерии способны разлагать гумус и использовать продукты разложения для питания в качестве источников углерода и азота. Но поскольку при разложении гуминовых кислот до 60% азота переходит в растворимое состояние, продукты разложения гумуса служат важным источником азота в корневом питании растений. Именно поэтому почвы, содержащие высокий процент гумуса, называют плодородными. Грибы-симбиотрофы образуют успешные союзы с большинством известных растений, от мхов до цветковых, и позволяют им жить и процветать. Не менее важна роль грибов-симбионтов насекомых и животных. Многие общественные насекомые (муравьи, термиты) могут жить только в союзе с грибами. Без грибов в рубце жвачные животные не смогли бы расщеплять растительную целлюлозу. Напомню вам и о том, что грибы являются уникальным модельным объектом для научных исследований. При работе с одними только дрожжами было сделано столько фундаментальных открытий, что они затмили знаменитую дрозофилу. Что такое микориза, для чего она нужна?— Уже девонские отпечатки первых наземных растений (около 400 млн лет назад!) свидетельствуют о наличии в их тканях микоризы грибов, подобной современной грибной микоризе. Не забывайте, что в те давние времена на суше вообще не было почвы, а поскольку у только вышедших из воды харовых водорослей не было корневой системы, можно представить себе, что выходящие из основания тела водоросли грибные гифы принимали активное участие и в прикреплении к субстрату, и в питании. В дальнейшем, с появлением и развитием корневой системы у наземных растений, увеличением их видового разнообразия и возникновением слоя почвы происходило одновременно увеличение и видового, и физиологического разнообразия грибов. Некоторые грибы ушли в почву и стали сапротрофами (мертвоедами), питающимися растительными остатками и играющими важную роль в создании почвенного плодородия. Другие, наоборот, стали паразитами, вызывающими болезни растений. В наше время в случае образования симбиоза гриба и водоросли образуется лишайник. С деревьями же и кустарниками (редко — травами) грибы образуют микоризу (по-русски — грибокорень). Она может быть внутренняя и внешняя. При внутренней микоризе гифы (нити) грибницы проникают в корни мхов, трав и других растений и формируют в клетках разветвленные «деревца», всасывающие сахара. Через несколько дней такие структуры гибнут и перевариваются растительной клеткой, но в других клетках вырастают новые. Занимаются этим так называемые гломусовые грибы (род Glomus), и список их партнеров по внутренней (эндотрофной) микоризе чрезвычайно велик — от мхов до цветковых растений. Грибы защищают корни растений от патогенов, снабжают растения витаминами, обеспечивают фосфорное питание. Более того, микоризация научила растения воспринимать в качестве симбионтов почвообитающие микроорганизмы в целом (например, клубеньковые бактерии, которые теперь «кормят» растения азотом). Микоризные грибные симбиозы гораздо более древние, чем симбиозы растений с бактериями. Генетики выяснили, что некоторые гены растений, регулирующие их взаимоотношения с грибами и бактериями, общие. Внимание! Авторские права на книгу "Грибы в вопросах и ответах. Все, что вы хотели спросить о грибах" ( Вишневский М.В. ) охраняются законодательством! |