Юлия Касаткина - Я познаю мир. Ботаника

Грибы–карбофилы 1 – омфалина гаревая ; 2 – чешуйчатка углелюбивая

В нашем представлении грибы неразрывно связаны с дождем. Прошел теплый летний дождь – пора собираться в лес за грибами – дождик–то грибной! Но есть грибы, которые смогли приспособиться к жизни в засушливых степях и пустынях, хотя и трудно придумать более неподходящие для грибов местообитания. В степной и лесостепной зоне нашей страны часто растут те же виды грибов, что и в лесной зоне, особенно виды, растущие на опушках и лесных полянах. Как правило, их грибница уходит на значительную глубину в почву, благодаря чему они хорошо обеспечены влагой, а основной период «плодоношения» приурочен к весне – началу лета, когда влажность и почвы, и воздуха еще значительна. Так, шампиньон полевой в лесной полосе «плодоносит» в основном с июля по сентябрь, а в степной зоне его плодовые тела можно встретить в мае–июне.

Другое приспособление к засушливым условиям – толстая оболочка, хорошо защищающая плодовое тело от действия ветров и высокой температуры. У пустынного гриба сепултарии песчаной плодовые тела практически полностью погружены в песок – на поверхности остается небольшой спороносный участок. У многих видов грибов встречается еще одно интересное приспособление к жизни в песчаных пустынях: на гифах, идущих в глубокие слои почвы, образуются песчаные футляры. Выделяемые грибами вещества цементируют песок, и вокруг тяжей формируются мелкие капилляры, по которым вода из почвы поступает в грибницу и плодовые тела. Песчаные футляры образуются только в условиях пустынь, в других местах они не встречаются даже у тех же видов.

Собирая грибы, иногда можно натолкнуться на так называемые «ведьмины круги», или «ведьмины кольца», – плодовые тела грибов, растущие по кругу.

Жители Древней Руси думали, что кольца грибов вырастают на том месте, где при свете луны водили хоровод ведьмы, поэтому эти круги и получили такое сказочное название.

Легенда красивая, но, увы, ученым всегда по давай естественную причину каждого явления Так что, если вы не верите в ведьм, давайте по ищем научное объяснение роста грибов по кругу.

Дело тут вот в чем. Грибница постоянно разрастается вширь (помните, одно из свойств грибов, сближающее их с растениями, – непрерывный рост?), постепенно отмирая в середине. Со временем в центре разросшейся грибницы образуется «лысина», и плодовые тела появляются только по краям. Одновременное отмирание грибницы в центре и ее нарастание по периферии происходит потому, что гриб постепенно «выедает» из почвы питательные вещества, как органические, так и неорганические. Особенно интенсивно гриб потребляет азотистые соединения. Об этом свидетельствует то, что трава внутри круга реже и ниже, а иногда даже слегка желтеет от недостатка азотного питания.

Грибные круги могут разрастаться до очень больших размеров: диаметром 70 и даже 200 м. За год грибница нарастает на 10–12 см. Нетрудно рассчитать, что «ведьмин круг» диаметром 70 м может достигать возраста 500 лет!

Человек с древнейших времен использует некоторые свойства грибов. Применение дрожжей для приготовления вина из соков фруктов и ягод и пива из зерен злаков уходит корнями в доисторические времена. Остатки пивоварен и хлебопекарен, которые были построены 2000 и даже 6000 лет до н. э., находят при раскопках в Междуречье и Египте. В основе получения вина, пива и дрожжевого теста лежит способность дрожжей превращать сахара фруктового сока и ячменного солода в спирт и углекислый газ. Не надо думать, что дрожжи занимаются этими превращениями «из любви к искусству» – таким образом они получают энергию, необходимую им для жизни. Конечно, в те далекие времена еще ничего не было известно про дрожжи – микроскопические одноклеточные грибки. Впервые дрожжи увидел, описал и зарисовал уже знакомый нам Антони ван Левенгук, открывший человечеству мир микроорганизмов. Луи Пастер – основоположник микробиологии – был первым, кто выяснил, что между процессом брожения и дрожжами есть прямая связь.

Почкование дрожжей

С помощью дрожжей были сделаны несколько очень важных открытий, имеющих общебиологическое значение. Так, в 1897 году братья Бюхнеры случайно открыли ферменты, или энзимы, – вещества, ускоряющие и направляющие химические превращения внутри клеток. Они пытались приготовить экстракт из пивных дрожжей для медицинских целей и для этого отжимали сок из клеток дрожжей на механическом прессе. Добавив к бесклеточному соку в качестве консерванта сахар, они с удивлением обнаружили, что «законсервированный» сок начал бродить. Это означало, что внутри клеток дрожжей (сами клетки были уже разрушены) содержатся вещества, с помощью которых сахара превращаются в спирт и углекислый газ. Теперь мы знаем, что процесс брожения происходит под действием смеси энзимов, содержащихся в клетках дрожжей. Слово «энзим» происходит из греческого языка и означает «в дрожжах». Второе название этих веществ – ферменты – происходит от латинского слова «fermentum» – брожение. Однако ферменты–энзимы есть не только у дрожжей и осуществляют не только брожение, а почти все реакции внутри абсолютно всех организмов.

Ферменты – неотъемлемые компоненты живого. Именно с их помощью происходят удивительные превращения веществ внутри клеток: дыхание, превращение сахара в крахмал (и обратно) в организме растений, превращение гликогена в глюкозу (и обратно) в организме животных и грибов, разрушение целлюлозы и лигнина древесины плесневыми грибами и бактериями и многие другие. Вспомните, азотфиксирующие бактерии способны связывать атмосферный азот, превращая его в соли аммония, доступные растениям. Как удается этим бактериям сделать то, чего современная техника может достичь только при температуре +400°С и давлении 200 атмосфер?! Как могут гидрофильные бактерии «сжигать» водород, не взрываясь при освобождении огромного количества энергии?

Все эти реакции происходят в живой клетке только с помощью и под контролем ферментов. Каждый фермент можно сравнить со станком, нарезающим свою деталь. А «деталь» – это вещество, которое подвергается изменениям. Ферменты запускают определенные реакции, определяют направление, в котором будет проходить превращение какого–либо вещества, и оказывают влияние на скорость этих реакций, замедляя или ускоряя их. Ферменты, словно диспетчеры на высокотехнологичном промышленном предприятии, ведут постоянный контроль за процессами производства и разрушения разных веществ в живых организмах. Без этого контроля даже обычный процесс дыхания мог бы разрушить клетку. Нерегулируемый процесс быстрого окисления органических веществ можно видеть, когда мы разводим костер. Внутри клетки «сгорание» контролируется ферментами и называется уже не горением, а дыханием.