Роберт Хофрихтер - Таинственная жизнь грибов. Удивительные чудеса скрытого от глаз мира [litres]

Все это означает следующее: в кишечнике термитов обитают симбиотические бактерии, и то, что мы наблюдаем у выращивающих грибы термитов, является не чем иным, как наметившимся уже у муравьев-листорезов тройным симбиозом: у термитов отсутствуют некоторые ферменты, необходимые для расщепления сложных полисахаридов, и даже вместе с грибами термиты окончательно справиться с этой проблемой не могут. Но это становится возможным при участии бактериального партнера. О существовании таких бактерий знали давно, но об их решающей роли в питании термитов не знал никто.

Влажные, прохладные углубления, наполненные отмершей растительной биомассой, в тропической саванне мало отличаются от ферм по разведению грибов, оборудованных людьми. Такова же и роль партнеров, выступающих в качестве специалистов по логистике: и там, и здесь надо лишь немного помочь, подправить, чтобы позаботиться о грибном саде или шампиньонной ферме. Рабочие особи-термиты неутомимо носят в термитник листья, траву, древесину и другие растительные субстраты, недоступные перевариванию в кишечнике термитов; далее, в недрах термитника другие собратья рабочих насекомых измельчают и поедают эти субстраты. Одновременно поедаются грибы рода Termitomyces и их споры, которые находятся в термитниках повсюду. Эта смесь не переваривается, так как слишком сложна. Она выделяется из кишечника не до конца расщепленной, но это не стихийное действо, а целенаправленная стратегия. Гриб становится переваривающим аппаратом термитов; он отвечает за основную долю расщепления. После первого прохождения через пищеварительный тракт термитов получается хорошо перемешанный субстрат, компост, на котором буйно растут грибы. После этого в игру снова включаются термиты. Они поедают культуру грибов вместе с субстратом, но при втором прохождении по кишечнику в дело вступают бактерии, для того чтобы расщепить сложные олигосахариды на простые сахара. Система эта настолько совершенна, что человеку, для того чтобы повысить эффективность работы биореакторов, следовало бы к ней присмотреться. Ученых в этой связи главным образом интересует, какие еще ферменты надо позаимствовать для этого у природы.

Лучший друг выращивающих грибы термитов, в истинном смысле слова, – это уже упомянутый Termitomyces , термитный гриб, впервые научно описанный французским ботаником Роже Эймом в 1942 году. С микологической точки зрения это гриб порядка агариковых ( Agaricales ), в который входят также семейства шампиньоновые (Agaricaceae) и лиофилловые ( Lyophyllaceae ), то есть он принадлежит к совершенно иной группе грибов, нежели гриб муравьев-листорезов.

Гриб по праву называется именно так, поскольку все виды этого рода встречаются исключительно в термитниках или поблизости от них. Это облигатный для данных грибов симбиоз. Обитатели термитника яростно обороняют его от других грибов и паразитов. Различные виды термитов культивируют собственные виды рода термитного гриба. Это поразительный пример совместной эволюции двух абсолютно разных организмов: генеалогический ствол и его разветвления в обеих группах и скорость образования видов практически полностью соответствуют друг другу. Биологи в таких случаях говорят о совместном кладогенезе. Эволюция обоих партнеров идет рука об руку: если один партнер развивается, то второй не может от него отставать.

Termitomyces titanicus образует шляпку диаметром до одного метра, а его плодовое тело считается одним из самых крупных среди пластинчатых грибов. Большинство видов произрастают в странах Южной Африки, таких как Намибия, Замбия и Танзания, другие, однако, процветают в Юго-Восточной Азии и Колумбии. Эти грибы – мечта любого грибника. Плодовое тело не слишком большое, гриб по большей части вкусен и поэтому в некоторых районах Африки имеет важное экономическое значение. Огромные шляпки означают, что гриб производит невероятное количество спор, которые разносятся от термитников ветром во всех направлениях. «На материале, который термиты собирают за пределами термитника, присутствуют, естественно, и споры термитного гриба, – поясняет Кристина Бемельманс из Института исследования природных материалов и инфекционной биологии им. Ганса Кнёлля (Ассоциация исследовательских институтов им. Лейбница). – Затем вместе с пищей споры попадают в пищеварительный тракт термитов, но там не перевариваются. Так, после выделения экскрементов гриб окончательно попадает в термитник».

Мы познакомились с муравьями и термитами как с главными действующими лицами впечатляющего тройственного симбиоза. Теперь обратимся к другому преобразившему мир симбиозу в лице лишайников. Недавно представления о нем пережили настоящую революцию!

Мы уже знаем, что наука о грибах не считается частью ботаники. Микология – это самостоятельная научная дисциплина. Существует одна группа живых организмов, которая ставит в науке все с ног на голову, – это лишайники.

Когда мы внимательнейшим образом рассмотрим в этой главе лишайники, или Lichenes , то поймем, что имеем дело отнюдь не с какими-то малозначительными, влачащими незаметное существование созданиями, не бросающимися людям в глаза, как это обычно бывает с микроорганизмами. Лишайники господствуют, занимая огромные жизненные пространства и участки суши. Правда, нам придется отправиться в экстремальные климатические зоны. По всему миру распространено 25 000 видов лишайников. Они обитают в самых неприветливых местах планеты. Но насколько адекватно специалисты описывают эти смешанные существа, состоящие из двух, а иногда и из трех организмов? Уже беглый обзор заглавий материалов в интернете показывает, что в этом вопросе наблюдается изрядная путаница: «Низшие целительные растения. Грибы – водоросли – лишайники» (Die niederen Heilpflanzen. Pilzen – Algen – Flechten), или «Мхи, папоротники и лишайники» (Moose, Farne und Flechten), или даже «Лишайники. Двойные существа из гриба и водоросли» (Flechten Doppelwesen aus Pilz und Alge). При внимательном рассмотрении выясняется, что с научной точки зрения эти названия неточны: обозначать лишайники как «низшие целительные растения» попросту неверно, поскольку лишайник – это не растение, потому что на 90 % состоит из гриба. Бросить в один горшок мхи, папоротники и лишайники – значит создать впечатление, что эти биологические организмы систематически близки друг другу, что никак не соответствует действительности. И наконец, последнее название: «Лишайники. Двойные существа из гриба и водоросли», тоже не соответствует (уже!) действительности. Во-первых, приведенная в эпиграфе к этой главе цитата указывает на то, что в случае лишайников речь идет о тройном существе, а во‑вторых, в заголовке стоит слово «водоросль», но что это за водоросль? «Вторая половина» лишайника (меньшая, заметим, половина) является в некоторых случаях цианобактерией, а это не водоросль и не растение, а микроорганизм без клеточного ядра, прокариот. В других случаях партнер гриба в составе лишайника – зеленые водоросли, но и их не стоит уравнивать с «высшими растениями». Эти водоросли (то есть либо зеленые водоросли, либо цианобактерии) или равномерно распределены по массе лишайника, или образуют отчетливый слой между внешней корой и мозговым веществом тела лишайника.