Корни практически всех деревьев и трав опутаны сетью, настолько тонкой, что в объеме почвы размером с обычную коробку сахара вмещается 600 километров ее нитей. .....!!!
Может быть, в совместном преодолении новых барьеров и кроется до сих пор не раскрытый секрет зарождения многоклеточности? Поэтому в ископаемой летописи сначала появляются следы, напоминающие дорожки слизевиков, а молекулярные биологи помещают эти организмы в основание генеалогического древа многоклеточных — до разветвления его на грибы и животные. В таком случае все мы действительно в чем-то грибы…
Одни грибы. Оказавшись очередной раз на природе, посмотрите вокруг. Что вы видите? Лес с устремленными ввысь кронами; поле, поросшее травами; валуны, покрытые лишайниками; стадо коров, пережевывающих свою жвачку; жука, проделывающего ход в стволе упавшего дерева… Зрение бывает очень обманчивым: нас окружают только грибы.
Корни практически всех деревьев и трав опутаны сетью, настолько тонкой, что в объеме почвы размером с обычную коробку сахара вмещается 600 километров ее нитей (чуть меньше дороги от Москвы до Санкт-Петербурга). Это микориза («грибокорень»), которая представляет собой неразрывное сплетение грибницы — основного тела гриба — и корней, где грибные нити, или гифы, оплетают клетки растений или даже проникают в них.
Многие геологи и геохимики теперь уверены, что именно грибы начали формирование почвенного покрова задолго до появления растений.
Ничего плохого от этого с деревом или травинкой не происходит. Только хорошее. Гриб обеспечивает своего «хозяина» (на самом деле хозяином положения является именно гриб) водой, перебрасывая ее потоки из увлажненных участков в сухие, и основными питательными микроэлементами (фосфор, калий и многие другие). Самостоятельно клетки растения получить доступ к этим элементам не могут: ионы крепко заперты в кристаллической решетке минералов.
А вот грибы могут все! «До недавнего времени считалось, что минералы растворяются в основном органическими кислотами, накапливающимися в почве за счет разложения опавших листьев и другой отмершей органики, — рассказывает биогеохимик Стив Бонневиль из Брюссельского свободного университета. — Но оказалось, что гриб разрушает кристаллы и механически. Например, гифы грибницы свинушки тонкой, которая сосуществует с сосной обыкновенной, расслаивают кристаллы слюды, нагнетая за счет особых белков давление до восьми миллипаскалей, то есть на один-два порядка выше, чем любой другой микроорганизм». Одновременно гриб выводит из минерала целый ряд элементов, которые и достаются растению. Так деревья и травы получают до 80 процентов необходимого им фосфора и четверть азота, а грибы — требуемый углерод, захваченный растениями при фотосинтезе.
Эта тесная, действительно теснее некуда (на клеточном уровне), взаимосвязь определенных грибов и растений хорошо известна грибникам: различаем мы подосиновик, подберезовик, а упомянутую выше свинушку вполне можно назвать «подсосновиком». Зародилось взаимное притяжение двух существ практически с самого появления наземных растений: в знаменитых шотландских сланцах Райни, которым 400 миллионов лет, найдены окремнелые корни вымершего растения, опутанные гифами трех разных грибов. Единственное отличие древней поросли от нынешних лесов — в размерах некоторых грибов (Prototaxites): более метра в поперечнике, до 8 метров высотой (или длиной?). Мечта грибника!
Так что, по сути, грибы создали и леса, и почву под ними. Ведь почва в конечном счете образуется благодаря разрушению — выветриванию горных пород, а с грибами этот процесс идет куда как стремительнее — в 4−30 раз быстрее, чем без них. Многие геологи и геохимики теперь уверены, что именно грибы начали формирование почвенного покрова задолго до появления растений. А поскольку процесс этот сопряжен с забором углекислого газа из атмосферы, то и современная, вполне не парниковая, погода на Земле установилась благодаря грибам. Да и дышится полегче при минимуме двуокиси углерода в воздухе.
Водорослям в виде лишайников грибы помогли выйти на сушу. А орхидеи — самые красивые и разнообразные из всех цветов — без грибов просто жить не могут. «На ранних стадиях развития многие тропические орхидеи питаются исключительно за счет грибов, даже углерод без них получить неспособны», — рассказывает миколог Марианджела Джирланда из Туринского университета. И согревать растения в стужу грибы готовы: некоторые дрожжи, поглощая нектар, вырабатывают тепло, которое необходимо цветущему зимой морознику, чтобы проросла его пыльца. Про органические отходы и говорить нечего: не случись грибов, весь мир был бы завален упавшими деревьями, кучами листьев и не только…
Грибоварение. Теперь о якобы животных. В отличие от них грибы способны расщеплять практически вечные целлюлозу (клетчатку) и лигнин, а также разлагать яды, которых в растениях не счесть.
Поэтому у всех жвачных млекопитающих в особом отделе желудка — рубце, а также в кишечнике у кенгуру, ленивцев, лошадей и других травоядных живут колонии грибов и бактерий. Именно они и переваривают за своих хозяев волокна клетчатки, превращая их в легко усваиваемые углеводы и жирные кислоты. Так что у многих млекопитающих происходит не пищеварение, а «грибоварение». А ведь столетие назад считалось, что кишечная микрофлора вредна, и известный биолог Илья Мечников даже предлагал удалять людям прямую кишку, как источник заразы. Как выяснилось теперь, эта «зараза» и нервную систему стимулирует.
И не у млекопитающих тоже. Еще древние майя воспели в известном ныне эпосе «Пополь-Вух» муравьев-листорезов, бесконечные цепочки которых с кусочками листиков в лапках протянулись по американским лесам от Аргентины до Нью-Джерси. 230 видов этих муравьев — подлинные хозяева лесов (им принадлежит 17 процентов всех листьев), где образуют колонии до 10 миллионов особей. О том, что муравьи кормятся отнюдь не листьями, а культивируют на них грибы Leucoagaricus, известно более ста лет. Но насколько сложно устроены муравьиные плантации, ученые начали понимать только в наши дни. Одни муравьи — каста мелких рабочих — служат садовниками, пропалывая грибной огород от сорняков и убирая заболевшие культуры, и няньками. Именно они скармливают личинкам и своей царице грибные выделения, образующиеся на особых утолщениях гифов — ничего другого те не едят. Другие — юные особи из касты крупных рабочих — исключительно садовники, а, подрастая, переходят в гильдию фуражиров — они-то и образуют живые цепочки с кусочками листьев. Садовники даже занимаются совместной посадкой культур и обрабатывают свои участки пестицидами: на их шкурке растут бактерии, которые выделяют антибиотики, подавляющие рост других — вредных для грибов — бактерий. Правда, рядом с нужными бактериями могут поселиться свои сорняки — черные дрожжи Phialophora. В целом это микросообщество состоит из 5−6 тесно взаимосвязанных видов. Когда молодая самка покидает материнскую колонию, чтобы основать свое собственное поселение, за «щекой» она уносит небольшой комочек с полным набором рассады. Подобно тому, как людские сообщества разнятся по типу хозяйства, колонии муравьев тоже пребывают на различных уровнях развития: от примитивных собирателей до весьма продвинутых фермерских хозяйств с тысячами плантаций на колонию, общим объемом с междугородный автобус. И между ними идет обмен опытом.
Насекомые научились выращивать грибы 50 миллионов лет назад. У людей же грибные плантации появились всего около двух тысяч лет назад, когда японцы стали культивировать любимый ими сиитаке (Lentinus edodes). Правда, неосознанно люди пользуются услугами грибов по меньшей мере 6 тысячелетий.
Непросто устроены и плантации у термитов и жуков-короедов, которые тоже переваривают неиссякаемые запасы древесной клетчатки с помощью грибов. Есть там и свои грибные паразиты, например Fibularhizoctonia, настолько уподобившийся по размеру и характеру поверхности яйцам термитов, что те заботятся о нем, как о своем потомстве. За что биологи прозвали паразита грибом-кукушкой. «Такие сообщества по сложности организации подобны желудку жвачных млекопитающих, только желудок этот находится снаружи особи, для которой он переваривает пищу», — подводит итог очередному и наверняка не последнему этапу в изучении взаимосвязи грибов и насекомых энтомолог Фрэнк Эйлуорд из Университета Висконсин-Мэдисон.
Насекомые научились выращивать грибы 50 миллионов лет назад. У людей же грибные плантации появились всего около двух тысяч лет назад, когда японцы стали культивировать любимый ими сиитаке (Lentinus edodes). Правда, неосознанно люди пользуются услугами грибов по меньшей мере 6 тысячелетий, когда обучились виноделию, а затем пивоварению, хлебопечению, сыроделию, производству кумыса, кефира, соевого соуса и ряда других кулинарных изысков. Но лишь во второй половине XIX века микробиолог Луи Пастер доказал, что и гастрономическим радостям мы обязаны грибам — различным дрожжам.
Недавно обнаружили, что ферментирующие грибы обрели необычные способности за счет бактерий: встроили в свой геном бактериальные гены и сами себя превратили в генетически модифицированные организмы.
