Нескучная биология - Алексей Целлариус

Два отдела протист – оомицеты и хитридиомицеты – до противного похожи на грибы, они очень долго считались полноправными подданными грибного царства, и выдворить оттуда эту публику удалось только после углубленного исследования ее подноготной. Как и у полноправных грибов, тело этих протист представляет собой мицелий – пучок ветвящихся нитей, гиф. Обычно гифы – это просто «трубочки», наполненные цитоплазмой и содержащие множество ядер. И даже когда в трубочке есть перегородки, то есть гифа поделена на «отсеки», в этих перегородках (септах) имеются отверстия, и цитоплазма свободно гуляет туда и сюда по всему мицелию.

Но вернемся к двойникам грибов. Если они так на грибы похожи, то чего ради их попросили из грибного царства? Прежде всего потому, что хромосомы этих созданий устроены как хромосомы большинства нормальных эукариот и совсем не похожи на весьма специфические хромосомы грибов. Клеточные стенки оомицетов укреплены целлюлозой, тогда как у грибов для этих целей используется хитин. Хитридиомицеты, впрочем, и здесь подделываются под грибы, но особенности хромосомного аппарата и деления выдают их с головой.

Хитридиомицет: А – зооспоры; Б – покоящиеся спорангии; В – спорангии в тванях капусты

Большинство всей этой публики нормальные сапротрофы, то есть они питаются мертвой органикой. Но есть среди них и довольно зловредные создания. В частности, некоторые виды сапролегний хорошо известны аквариумистам, поскольку норовят расти на коже рыб. Поражают они также икру и кожу амфибий. Один из самых известных оомицетов – фитофтора.

Все фитофторы, а их на свете около четырех десятков видов, злостные паразиты растений. Они поражают какао и ананасы, эвкалипты и яблони, табак, лук, землянику и десятки других растений. Наибольшей славой пользуется фитофтора инфестанс, любительница растений из семейства пасленовых, особенно картофеля.

Некогда фитофтора разгромила целую страну – Ирландию. Летом 1846 года все посадки картофеля в Ир-ландии погибли в течение нескольких недель. Картофель в этой стране в те времена был главной пищей сельского населения (да и сейчас это самая «картофельная» страна мира, по потреблению картошки с ней можем соперничать только мы). Наступил голод, около миллиона человек погибло, около двух миллионов были вынуждены эмигрировать в Америку. Население страны сократилось почти вдвое.

Фитофтора – гифы со споран-гиями, высовывающиеся из устьиц листа картофеля

Миксомицеты – странные существа, к которым, строго говоря, неприменимы понятия «одноклеточные» или «многоклеточные». Это текучая масса протоплазмы, одетая лишь плазматической мембраной и тонкой слизистой оболочкой. В протоплазме содержится множество диплоидных ядер, ничем друг от друга не отделенных. Называется эта штука плазмодием.

Плазмодий движется, подобно большой амебе, попутно захватывая и переваривая бактерий, одноклеточных протист, частички разлагающейся органики. Ядра делятся путем митоза, плазмодий растет и может достигать массы хорошо откормленной мыши – порядка 30 граммов. Поскольку вся эта масса растекается по поверхности тонкой пленкой, то плазмодий может занимать около квадратного метра поверхности. И при необходимости это внушительное существо, не теряя единства, способно просочиться через тонкую ткань или промокашку.

Рост плазмодия продолжается, пока хватает пищи. Когда все съедено, он пускается в дальний путь, и тогда его можно встретить в довольно неожиданных местах. Когда с едой совсем плохо, плазмодий останавливается и распадается на множество обрывков. Каждый обрывок «собирается в кучку», из «кучки» вырастает стебелек, а на вершине стебелька образуется спорангий. Все вместе очень напоминает плодовые тела некоторых грибов. В спорангии ядра приобретают клеточные стенки и делятся путем мейоза. Из четырех образовавшихся гаплоидных ядер в споре остается только одно, остальные «рассасываются». В подходящих условиях из споры выходит маленькая гаплоидная амебка или клетка с одним, двумя жгутиками. Это вполне самостоятельный организм, который не просто бегает в поисках пары, высунув язык, как положено гаметам, а ведет трудовую жизнь – питается. Две такие клетки, встретившись, сливаются, потом сливаются их ядра и амебка становится диплоидной. Она продолжает питаться, ядра начинают делиться, плазмодий растет, матереет, пока снова не наступит голодное время. У некоторых видов миксомицетов ядра могут начать делиться и в гаплоидной амебке-гамете, тогда из нее вырастает гаплоидный плазмодий, ничем по виду и поведению не отличающийся от диплоидного.

Миксомицет стемонитис: А – внешний вид спороношения; Б – фрагмент при сильном увеличении

Миксомицеты – обычные обитатели наших лесов, особенно широколиственных. Вообще же, эти создания любят тепло и влагу, поэтому их больше всего в тропических лесах, а в степях и пустынях их нет вообще. Даже полян они обычно избегают. Но в период миграций могут забрести в самые неподходящие места.

Первые грибы, появившиеся некогда на планете, были, вероятно, одноклеточными организмами, а их предками были какие-то одноклеточные эукариоты, то есть протисты. Других предков у них просто не может быть. Однако ни одна из известных групп протист претендовать на роль предков грибов не может.

У грибов масса цитологических и генетических особенностей, которые никак не выводятся из существующих ныне протист, растений или животных. Ископаемые остатки, весьма напоминающие грибы, имеют возраст около одного миллиарда лет. Очень может быть, что грибы вообще были первыми на Земле многоклеточными эукариотными организмами. Но история возникновения грибов и их первые шаги по пути эволюции покрыты непроницаемым мраком.

Совершенно несомненные грибы известны из пород вендского возраста, то есть около шестисот миллионов лет назад грибы уже вполне были грибами. Грибы очень сильно отличаются от двух других «высших» царств эукариот – растений и животных. Ими занимается особая наука микология.

Микология не пользуется такой широкой известностью, как бактериология, зоология или ботаника, хотя грибы очень странная, во многом таинственная и необыкновенно важная группа живых существ.

Когда говорят слово «гриб», наше воображение рисует нам боровик, сыроежку или мухомор – короче, шляпку на ножке.

На самом деле, это плодовое тело некоторых грибов, нечто вроде яблока на яблоне. Шляпка и ножка состоят из спрессованных перепутанных нитей – гиф. Эти гифы – тонкие ветвящиеся нити, пронизывающие почву, и есть тело гриба, мицелий. Так что более всего гриб похож на комок паутины.