Грибы
В грибном царстве, да в хитиновом государстве...
При слове "грибы" у вас, наверное, сразу возникает образ лукошка с подберезовыми, подосиновыми или белыми грибами, пенька с опятами, трутовиков на коре трухлявого дерева. Наверняка вы знаете, что неаппетитная плесень на хлебе и дрожжи, которые используются при выпечке хлеба и в пивоварении, тоже относятся к грибам.
Все грибы для удобства, делят па две большие группы: шляпочные (справа) и микроскопические ( слева)
Что общего может быть между привычными нашему взгляду шляпочными грибами и пузырящейся массой дрожжей или пушком плесени?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно рассмотреть, как устроены клетки, из которых состоят эти на первый взгляд совершенно непохожие друг на друга организмы.
Первой особенностью является то, что клетки всех грибов, будь то подберезовик или плесневый гриб мукор, снаружи одевает жесткая оболочка, напоминающая клеточную стенку растений. Разница состоит в том, что материал, из которого построена клеточная стенка, у растений и грибов совершенно разный: у растений это целлюлоза, а у грибов – хитин. Хитин – довольно распространенный в природе материал. Из него состоит наружный скелет насекомых, пауков, ракообразных. Не правда ли странно: одно и то же вещество встречается и у грибов, и у животных? На этом сходство этих двух царств не заканчивается: основным побочным продуктом (отходом) обмена веществ у грибов, как у многих животных, является мочевина, а запасным веществом не крахмал, как у растений, а похожее на него вещество – гликоген, также свойственный животным.
Грибы растут в течение всей жизни и растут довольно быстро – отдельный гриб может за 24 часа образовать грибницу общей длиной более километра. Неограниченный рост, неподвижность и способность к самостоятельному получению витаминов сближает грибы с растениями, но при этом грибы не содержат хлорофилла и потому не могут использовать солнечную энергию для получения органических веществ. Они вынуждены питаться уже готовыми органическими веществами и в этом снова проявляют сходство с животными. Как видите, грибы совмещают в себе и растительные, и животные признаки. Вот почему на схеме системы живой природы (см. с. 7) они помещены между царствами животных и растений.
Хотя грибы питаются как животные, они при этом не заглатывают частицы пищи, а всасывают их в растворенном виде всей поверхностью клетки. Такой способ поглощения питательных веществ широко распространен в природе. Помимо грибов он встречается у некоторых простейших (см. с. 84) и бактерий (см. с. 24).
Еще одна особенность грибов состоит в том, что все они, кроме дрожжей, имеют нитевидное тело. Шляпки и ножки сыроежек и лисичек состоят из множества таких плотно упакованных нитей. Грибные нити называют гифами, а множество гиф – грибницей или, по–научному, мицелием. Собирая грибы, мы на самом деле срываем только надземную часть гриба – плодовое тело, а основная масса грибного организма – мицелий – скрыта под землей. Отношение объема плодового тела гриба к объему мицелия примерно такое же, как отношение объема яблок, растущих на яблоне, к объему всего дерева. Называя в обиходе плодовое тело гриба грибом, не забывайте, что это еще не весь гриб, а только небольшая его часть.
Плодовое тело гриба (1) состоит из плотно переплетенных гиф (2). Рыхло расположенные гифы образуют грибницу, или мицелий (3)
Грибница не только во много раз больше, но еще и гораздо долговечнее плодовых тел, которые на ней вырастают. Например, грибница опёнка живет несколько столетий. Известны отдельные мицелии, возраст которых перевалил за полуторатысячелетний рубеж. Естественно, такие долгожители живут не на одном дереве (ни одно зараженное опенком дерево столько не протянет) – гифы гриба "переползают" от одного растения к другому в местах контактов корней и в итоге могут поразить участок леса площадью в несколько гектаров.
Знакомясь с бактериями, мы не раз подчеркивали, что у этих организмов встречаются все возможные типы питания: фотосинтез, питание готовыми органическими веществами и использование энергии неорганических соединений. По сравнению с бактериями грибы удивительно однообразны – они единодушно выбирают питание готовыми органическими веществами. Если группу бактерий, занимающихся в природе разрушением органических соединений, можно назвать любителями, то грибы – настоящие разрушители–профессионалы.
Грибы могут использовать в пищу самые разные и, на наш взгляд, не совсем съедобные материалы. Они переваривают краску, ткани, картон, кожу, воск, изоляцию кабелей и проводов, фотопленку и даже линзы оптических приборов – почти все известные вещества.
Конечно, большинство грибов имеет не такой экзотический вкус. В природе они, как правило, вместе с бактериями разрушают остатки растительных и животных организмов. Трупы и экскременты животных, опадающие на землю листья, отмирающая трава, ветви и стволы деревьев – все эти отходы жизни бактерии и грибы быстро и незаметно разрушают до простых неорганических соединений. Специалисты по разрушению органики не только освобождают от мертвого груза пространство для жизни, но и обогащают почву питательными веществами. Верхние 20 сантиметров почвы в среднем содержат 5 тонн грибов и бактерий на гектар. В результате работы бактерий и грибов в почву поступают минеральные соли и не до конца разложившиеся органические соединения. Последние и составляют основу перегноя или, как его еще называют, гумуса. Именно от количества гумуса зависит плодородие почв. Частицы перегноя лучше удерживают в почве воду, увеличивают проницаемость почвы для воздуха, предотвращают вымывание минеральных солей.
Как и бактерии, грибы успешно справляются даже с такими устойчивыми веществами, как целлюлоза клеточных стенок растений и лигнин, пропитывающий древесину и придающий ей особую прочность. Пожалуй, грибы справляются даже лучше. Например, таежные почвы гораздо менее плодородны, чем почвы широколиственных лесов. Одно из объяснений этого явления состоит в том, что в суровых северных условиях грибы получают преимущества перед бактериями и практически единолично осуществляют процессы гниения. Как мы уже сказали, грибы подходят к проблеме переработки органики профессионально – растительные и животные остатки они разлагают до конца: до углекислого газа, воды и минеральных солей, не оставляя "отходов" в виде гумуса. Понятно, что такой профессиональный подход грибов не способствует накоплению перегноя и увеличения плодородия таежных почв.
Трудно переоценить значение грибов как разрушителей органического вещества на планете, но и здесь есть обратная сторона. Дело в том, что также активно они разрушают и продукты питания человека, хозяйственные постройки и многие другие ценные для человека материалы. Для грибов нет разницы между погибшим деревом и деревянным забором, между опавшими листьями и плодами диких растений и зерном в зернохранилищах. Большой вред древоразрушающие грибы наносят лесному хозяйству. Подсчитано, что они уничтожают в среднем от 10 до 30% заготовляемой древесины. Плесневые грибы растут на хлебе, овощах, фруктах, мясе и т. д., делая их непригодными для потребления. Иные при этом еще и выделяют яды, некоторые из которых действуют на организм человека в ничтожных концентрациях порядка одной десятимиллионной процента! Даже если вы храните продукты в холодильнике, вы не можете поручиться за их сохранность – среди грибов, поражающих мясо, есть и такие, что могут расти при температуре –6°С.
Существуют многочисленные грибы–паразиты, которые питаются живыми тканями растений и животных, вызывая серьезные заболевания и нередко приводя к их гибели. Грибы могут поражать кожные покровы, кожу, ногти, волосы человека и животных, вызывая стригущий лишай, паршу, дерматиты. Эти заболевания доставляют людям огромные неприятности и с трудом поддаются лечению. Но гораздо большую опасность представляют грибы–паразиты внутренних органов. Споры грибов постоянно вдыхаются людьми, и некоторые из них являются причиной очень тяжелых и даже смертельных болезней, особенно если затрагиваются легкие.
Среди паразитов растений особенной известностью пользуются головнёвые и спорыньёвые грибы. Головневые распространены от Арктики до тропиков, почти повсюду, где растут высшие растения. На территории России встречается около 300 видов головневых грибов, а всего их известно более 1000 видов. Если учесть, что сейчас открыто 100 000 видов грибов, то головневые грибы составляют 1% от их общего количества.
Головневые грибы поражают почки, корни, листья и стебли, плоды и семена, лепестки и чашелистики, тычинки и пестики – все органы своих растений–хозяев. Пораженные части растений выглядят как обугленные или покрытые сажей, поэтому заболевания, вызываемые головневыми грибами, носят общее название "головня". Эта темная "пыль" представляет собой скопления головневых спор. Защищенные плотной хитиновой оболочкой споры головни могут заразить растение, даже пролежав в земле 25 лет.