Вездесущие грибы

Современная наука о грибах (микология) насчитывает более 100 000 видов грибов, но специалисты полагают, что ученым столько, же их неизвестно, в основном среди микроскопических организмов. Генетики считают, что со временем число видов грибов может возрасти до 1,5 миллиона, а это почти столько же, сколько сейчас животных на планете, и в 4 раза больше количества видов современных растений.

Грибы обитают в лесах и степях, в высокогорьях и даже пустынях, их можно найти не только на суше, но и в воде и даже воздухе. Их споры поднимаются на высоту 30 км. На уровне около 2,5 км споры ржавчинных грибов перелетают на несколько тысяч километров. В воздухе они создают аэрозоли, накапливая вокруг себя влагу, которая может проливаться ливневыми дождями!

Смущать и приводить в отчаяние исследователей

Первые упоминания о грибах появились еще в IV веке до нашей эры в работах знаменитого натуралиста и естествоиспытателя Аристотеля. А его ученик Теофраст (372–288 гг. до н. э.) описал свой­ства популярных в то время шампиньонов, трюфелей и сморчков.

И хотя грибы издавна привлекали внимание людей, ученые долгое время не могли решить проблему, куда их относить — к животным или растениям. Происхождение их тоже представлялось достаточно туманным. Некоторые натуралисты древности связывали появление грибов с ударами молний, воздействием росы, результатом сгущения земных испарений или гниющих веществ. Ботаник Неккер считал, например, что грибы являются продуктами выделения тканей растений. Он полагал, что эти организмы стоят ближе к минералам, чем к растениям. Карл Линней, напротив, находил в них сходство с гидроидными полипами (кишечнополостными животными, родственниками морских медуз). Известный ботаник Парижского ботанического сада Антуан Жюссье в XVII веке объединил грибы со мхами, водорослями и папоротниками, придав им несколько противоречивое, на современный взгляд, определение — «травы и кустарники без цветов и плодов». Но не стоит сильно удивляться фантазиям ученых, ведь их знания о грибах несравнимы с нашими. Ситуация действительно оказалась тогда настолько запутанной, что крупный французский ботаник прошлого Себастьян Вайан (1669–1722) как-­то даже обмолвился: «Грибы — это изобретение дьявола, придуманное им для того, чтобы нарушать гармонию остальной природы, смущать и приводить в отчаяние исследователей».

Грибы — животные или растения?

Микологи установили, что настоящим грибам свой­ственны признаки и животного, и растительного царств. В качестве питательного вещества грибы, как и животные, запасают не крахмал, а гликоген и выделяют мочевину (!), а их клеточные оболочки содержат тот самый хитин, который у насекомых, ракообразных и некоторых других животных образует мощный поверхностный «панцирь», покрывающий их тело. С растениями грибы роднит относительная неподвижность, неограниченный рост вегетативного тела и способ питания — они всасывают питательные вещества, а не захватывают пищу, хотя, конечно, и из этого правила есть исключения. Вот такие грибы особенные. По своему строению грибы ближе к животным, чем к растениям. Но при этом их объединяет, как правило, наличие грибницы (мицелия), живущей в грунте, а появляющиеся над его поверхностью плодовые тела служат для формирования и распространения спор.

Рекордсмены роста

Нити мицелия растут быстро. Один гриб, например, за 24 часа может образовать грибницу общей длиной более 1 км. Человеческому воображению такое даже трудно представить. Но это предельные показатели. В культуре в среднем их рост не превышает 2–3 см в сутки. В природных условиях рост мицелия в норме еще более медленный: у шляпочных грибов, скажем, составляет 10–20, реже 30–50 см в год.

Масса грибницы одних лишь макромицетов (тех грибов, которых мы видим невооруженным взглядом — без микроскопа) в подмосковном ельнике с примесью березы и дуба только лишь в верхних двадцати ее сантиметрах составляет 2,5–5 т на 1 га, что превосходит массу мхов и трав на той же площади. Так что, каким бы густым ни был травяной покров в лесу, грибов в нем все равно больше, только вот их гифы (нити грибницы) для нас — невидимки; ведь основная часть этих сетей и сплетений расположена в почве.

Высушенное и пролежавшее таким два с половиной года плодовое тело трутовика-­щелелистника (Schizophyllum commune) сохранило способность производить споры после трехнедельного пребывания при температуре –190 °C. Чем не факт для грибной книги рекордов!

Гриб-­монстр

Самый большой гриб на земле растет в штате Орегон на тихоокеанском побережье США. Этому гиганту 2400 лет, он занимает пространство в 900 гектаров и весит 600 тонн, а самое невероятное то, что гриб-­монстр — обыкновенный опенок! Точнее, это медовый гриб (Armillaria ostoyae) из того же семейства, что и опенок. Он не только самый большой гриб на свете, но еще и самый большой живой организм, когда-либо открытый на земле. Словом, абсолютный рекордсмен по гигантизму! Основная часть орегонского монстра — грибница — скрыта под землей на глубине метра. На поверхности почвы гриб представлен плодовыми телами, которые достигают всего 12 см в высоту.

А вот продолжительность жизни грибницы у разных грибов различна: у одних мицелий отмирает, после образования спор, в тот же год, а у других он существует много лет. Многолетний мицелий чаще всего отмечается у трутовиков (обычно растут на стволах деревьев) и у шляпочных грибов, его возраст может достигать 10–25 лет, хотя в некоторых местах были обнаружены грибницы возраста до 500–650 лет.

Грибы в карандашах и метро

Как могут быть связаны грибы и карандаши? Представить это не так просто. Тем не менее фермент, полученный из опенка, растущего на буке, используют для приготовления так называемой микодревесины, из которой делают карандаши, линейки, лекала и т. д. Микодревесина применяется для шлифовки металлических деталей как тепло- и звукоизоляционный материал.

Ферменты букового опенка стали использовать для получения специальной древесины, которая легко пропитывается различными растворами и становится в несколько раз легче. Такая древесина, используемая в стеклодувной промышленности, служит на 15 лет дольше. Более того, древесина клена, пораженная одним из видов трутовиков на начальной стадии разложения, идет на производство музыкальных инструментов (балалаек и гитар). Даже здесь не обошлось без грибов! После шлифовки и полировки такая древесина приобретает ажурный рисунок с разводами. В Англии древесину крушины после подобной обработки называют ситцевой и применяют для изготовления дорогих поделок (шкатулок, сувениров). А разводы древесины, получившиеся в результате деятельности трутовика щетинистоволосого (Inonotus hispidus), можно увидеть даже на облицовке эскалаторов некоторых станций Московского метрополитена.

Не менее удивительное применение находилось и другим трутовикам. Из настоящего (Fomes fomentarius) изготовляли шляпы, сумочки и даже перчатки. Вместе с окаймленным (Fomitopsis pinicola) и плоским (Ganoderma liepsiense) трутовиками он шел на производство пробок для бутылок и химической посуды. А из березового трутовика (Piptoporus betulinus) получали знакомый всем художникам рисовальный уголь.

С грибом против комара

Из грибов созданы препараты для уничтожения вредных насекомых (боверин) и почвенных вредителей растений (триходермин). В Калифорнии и в Подмосковье успешно применяли препараты из несовершенного гриба боверия бассиана (Beauveria bassiana) в борьбе с назойливыми комарами обыкновенными (Culex pipiens, теми самыми кусаками, которые назойливо пищат над ухом по вечерам), а его родственников (виды рода Aschersonia) — c белокрылкой (Dialeurodes citri) в цитрусовых районах Аджарии.

С помощью грибов борются с сорняками на полях растений, культивируемых людьми. Этот метод биологической борьбы, предложенный еще в 1883 г., сейчас используется достаточно широко. В России первые опыты по борьбе грибов с жуками — вредителями сельскохозяйственных культур — провел известный зоолог профессор Новороссийского университета Илья Ильич Мечников, но политические события того времени не дали ему возможности продолжить эту работу.

Прожил бы человек без грибов?

Вопрос риторический, и если отвечать на него формально, то, конечно бы, прожил, но что это была бы за жизнь… Ведь грибы приносят человеку немало пользы. Издавна в хлебопечении и виноделии применялись грибные дрожжи. Причем для каждой процедуры — свои: в пекарском деле — пекарские (Saccharomyces cerevisae), в пивоварении — пивные (S. calsbergensis, S. uvarum). Применение дрожжей для изготовления алкогольных напитков из соков, фруктов и ягод, а также из зерен злаков практиковали еще древние египтяне за 6000 лет до н. э. А в XIV–XV веках в России монахи уже выращивали дрожжи специально для продажи. Это приносило продавцам немалые доходы. Для получения спирта из клубней картофеля используют другие грибы — мукоровые зигомицеты. В изготовлении сакэ принимает участие аспергилл (Aspergillus oryzae), дающий амилазу, которая осахаривает рисовый крахмал, после чего начинается спиртовое брожение с помощью дрожжей.

Алкоголь, хлеб и сыр

Роль грибов для приготовления алкогольных напитков установил основоположник микробиологии Луи Пастер в 1866–1867 гг. Он доказал, что с помощью дрожжей сахар в процессе сбраживания превращается в спирт. Предложенный Пастером метод сохранения вина путем его нагревания был назван пастеризацией. Способ этот оказался во многом универсален, а термин так прочно вошел в наш быт, что, даже покупая в магазине молоко, на пакете мы видим слово, производное от его имени.

В Древнем Египте во втором тысячелетии до н. э. возник способ приготовления хлеба из кислого дрожжевого теста.

Используют грибы и для изготовления сыров. Споры пеницилл рокфоровых (Penicillium roquefortii) грибков, попавшие в рыхло спрессованный творог, развиваются между сырными зернами, где они без труда переносят очень низкое содержание кислорода. Так, с помощью пеницилловой плесени изготавливают знаменитые сыры «Рокфор» во Франции, «Горгонзолу» в Северной Италии, «Стилтон» в Англии. В Европе получили широкое признание и сыры с шампиньоновым привкусом («Бри», «Камамбер»). Создательнице последнего (Марии Арель) в Нормандии даже поставили памятник в 1791 г. Истинными же ваятелями этих сыров являются голубая (Penicillium camamberti) и белая (P. caseicolum) плесени.

Живая аптека

Постоянное применение в пищу шампиньона (Agaricus bisporus) способствует понижению кровяного давления, усилению лактации у кормящих матерей, улучшению общего состояния. Из этого гриба получают антиаллергенные препараты.

А такой гриб, как рыжик (Lactarius deliciosus), подавляет развитие туберкулезной палочки и помогает при лечении болезни обмена веществ (витилиго) из-­за наличия в этом грибе фермента тирозиназы.

Любимый грибниками осенний опенок (Armillariella mellea) при постоянном употреблении способствует исчезновению ночной слепоты, сухости кожи и усилению устойчивости к респираторным заболеваниям. Кроме того, он лечит болезни ног и суставов, эпилепсию, рахит, используется как слабительное для стимуляции деятельности кишечника.

Гриб спящего Будды

О лекарственных свой­ствах съедобного гриба шиитаке (Lentinus edodes) и его способности продлевать жизнь знали в Китае уже в эпоху династии Синг (Sung) (960–1127 гг.). Этот гриб называли императорским грибом, «эликсиром жизни». Он известен в мире еще под одним названием — гриб спящего Будды. В древней Японии при выращивании гриба на каштановых чурбаках монахи особыми деревянными молотками постукивали по ним с единственной целью разбудить «спящий мицелий», а также самого Будду, чтобы он не забыл вложить особые целебные свой­ства в шиитаке. Сейчас более 40 стран закупают в Японии и Китае шиитаке.

Шиитаке содержит полисахарид (лентинан), который укрепляет иммунную систему за счет увеличения продукции Т‑лимфоцитов. Этот гриб содержит 18 аминокислот, богат витаминами группы В, в особенности тиамином, рибофлавином, ниацином. Он является также источником витамина D. Уже в наше время обнаружились и другие свой­ства шиитаке: он очищает организм, повышает иммунитет, защищает от неблагоприятных воздействий окружающей среды, в частности от радиации. Этими свой­ствами шиитаке японцы воспользовались после ядерной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки.

Продукты жизнедеятельности

Используют, однако, не только сами грибы и их химические компоненты, но даже и продукты жизнедеятельности грибов (например, пенициллин и стрептомицин). С их лечебным действием столкнулись многие из вас. Лекарственные препараты из продуктов обмена этих грибов действуют на гнойные бактерии, вызывающие газовую гангрену, раневые инфекции, остеомиелит, менингит, эндокардит, перитонит. А известны они нам под обобщенным названием антибиотики. Важнейшее их свой­ство — избирательность действия: они действуют на одни организмы и безвредны для других. Сейчас получены многочисленные препараты, которые подавляют рост болезнетворных микробов, но не токсичны для человека и животных — цефалоспорин, тетрациклин и др.

Рыжик известен своим антибиотиком лактаровиолином, который обладает свой­ствами антиоксиданта. А из шампиньона обыкновенного (Agaricus campestris) индийскими учеными-­фармакологами получено вещество кампестрин, которое губительно действует на золотистый стафилококк, тифозную и паратифозную палочки. Источниками антибиотических веществ являются и лисички, зеленушки, груздь синеющий, свинушки, луговые опята, горькушка и другие шляпочные.

Грибы-­вредители

Зачастую грибы наносят ощутимый вред людям, и это еще мягко сказано. Многие из них развиваются на промышленных материалах: они портят нефтепродукты (масла, лаки, краски), оптику, наипрочнейшие канаты. Есть гриб, который развивается на керосине, креозоте, дизельных топливах, различных смазках. Это — керосиновый гриб, или кладоспориум смолистый (Cladosporium resinosum). Грибы вызывают коррозию металлов; разрушают картины и книги, используя для питания клей, ткани, краску, бумагу. Двести видов грибов вредят книгохранилищам. Из-­за их деятельности прочность бумаги может снижаться на 50%. Пораженную грибом толстенную книгу можно без труда проткнуть пальцем.

А сколько грибов освоили пищевые продукты (хлеб, сыры, варенье и т. д.). И куда только не забираются грибы, распространяя свою вредоносную деятельность! Дейтеромицет кладоспориум (Cladosporium herbarum), например, поражает мясо даже в холодильнике при температуре –6 °C. А при обычных температурах в природе, как и большинство его сородичей, он образует бархатис­тую оливково-­коричневую или черную плесень на многих растительных культурах (на пшенице, ржи, ячмене, овсе, горохе, фасоли, бобах, сое, капусте и др.).

Трутовик настоящий (Fomes fomentarius) имел в старину большое значение. Гриб вымачивали в растворе селитры, высушивали и использовали для разжигания огня. Искра, попавшая на трутовик, не гасла сразу, а вызывала его медленное горение. Подкладывая различный легковоспламеняющийся материал, можно было получить постоянный сильный огонь. Таким образом, можно говорить о происхождении спичек и зажигалок.

Пожиратели растений

Наука о болезнях растений получила название фитопатология. Ее серьезное развитие началось лишь с первой половины XIX века, когда была доказана инфекционная природа многих болезней растений и установлено, что они вызываются грибами, а также выявлены циклы развития этих возбудителей.

Очень серьезный ущерб принес микроскопический грибок Cochliobolus miyabeanus (раньше он был известен под названием Helminthosporium oryzae), уничтоживший в 1943 г. в Бенгалии (Индия) посевы риса. Это привело к голоду местных жителей, продолжавшемуся в течение нескольких месяцев и унесшему около двух миллионов жизней. Во время Второй мировой вой­ны США даже собирались использовать его против Японии в качестве биологического оружия.

Ежегодные потери урожая от грибной ржавчины равны 10% мирового производства зерна. Можно представить себе, что это за цифра, если за один год в трех штатах США убытки от ржавчинных грибов составили почти 8 млн тонн урожая пшеницы.

Огромный ущерб грибы наносят лесному хозяйству, поражая растущие деревья. Убытки от корневой губки (Heterobasidion annosus), например, в Западной Европе составляют 15–20 млн долларов, а в США — 300 млн долларов ежегодно. Известный отечественный миколог в 40-х годах ХХ века Л. И. Курсанов отмечал, что стоимость разрушений грибами в России исчисляется миллиардами руб­лей. А сегодня эти цифры, пожалуй, подсчету не поддаются.

Патогенные (болезнетворные) грибы служат причиной различных заболеваний домашних животных, наносят ущерб рыбному хозяйству, пчеловодству. Многие из них вредят здоровью людей. Известны, к примеру, возбудители кожных микозов, поражения волос, ногтей, легких, глаз.

Пьяный хлеб

Один из микотоксинов вызывает заболевание, которое раньше именовали «пьяным хлебом». Гриб рода Fusarium поражает зерна злаков, и употребление хлеба из них приводит к состоянию, близкому к опьянению. Это сопровождается головокружением, тошнотой; известны даже смертельные случаи. Грибами этого рода (в частности, Fusarium graminearum, F. sporotrichiella) продуцируется более 40 трихотеценовых микотоксинов. Отравление носит не только иммунодепрессивный, но и дермотоксичный (повреждение эпителия кожи), геморрагический, нейротоксичный и лейкопенический (снижение числа лейкоцитов) характер.

Рассказывать о грибах можно бесконечно. Однако надеюсь, что, отправляясь теперь в лес за грибами, вы вспомните, что это не только полезный продукт, но и чрезвычайно оригинальный организм.