О роли грибов в природе

Перед странами, где высоко развита промышленность, давно уже возникла и все больше обостряется проблема, решение которой до сих пор не найдено: куда девать отходы? С тех пор как были открыты способы дешевого производства синтетических веществ, горы отходов, не поддающихся разложению, становятся все выше и выше. И никто не знает, как справиться с потоком ненужного и отработанного, который все увеличивается и увеличивается. Даже слово «свалка» родственно словам «вал» и «обвал».

А вот в природе проблема уничтожения отходов была решена еще миллионы лет назад, причем этот способ функционирует и до сегодняшнего дня! Все, что производится, снова распадается и возвращается к исходному состоянию. Существует вечный круговорот между производителями, потребителями и разрушителями. Производители создают из углекислого газа в воздухе и воде органическое вещество. Всем производителям необходимы для этого процесса солнечный свет как источник энергии и зеленый краситель (хлорофилл) как катализатор. Таким образом, важнейшие производители — это зеленые растения. Происходящий процесс называется фотосинтезом; в это время образуется кислород, жизненно необходимый людям и животным для дыхания.

Без зелени растений была бы невозможна жизнь на Земле

Потребители — это животные. Одни питаются растениями, а другие питаются мясом, но добычей последних все равно становятся первые. Растения ли, животные ли — все живые существа однажды умирают, и тогда приходит час разрушителей. Они разрушают мертвое тело, то есть разлагают его на исходные составные, а именно на простейшие неорганические соединения. Для этого процесса необходимы не только бактерии, но и — в первую очередь — грибы. Без них сама жизнь скоро бы задохнулась под все более толстым слоем мертвых останков растений и животных. Итак, чтобы выполнять свою главную задачу, грибы должны быть в неизмеримых количествах представлены повсюду на Земле.

Однако не все грибы ведут сапрофитный образ жизни и пополняют свои запасы энергии за счет разрушения мертвых тел. Многие из них паразитируют на живых организмах, так и называясь — паразиты, а другие образуют жизненное сообщество (микоризный симбиоз) с высшими растениями.

Грибы-сапрофиты

Сапрофиты — это организмы, питающиеся остатками других растений и животных. К данной группе относятся многие крупные грибы. Перегной, солома, палая листва в лесу, стволы, ветки и пни, навоз, даже перья, рога и древесный уголь служат им субстратом, из которого извлекаются питательные вещества. Большинство сапрофитов предпочитает определенные субстраты. Так, например, опенок летний выбирает, как правило, остатки лиственных деревьев, а ложноопенок серо-пластинчатый — исключительно хвойные. Другие виды — например, навозник белый (навозник лохматый) или ризопогон желтоватый (корневец желтоватый) — прекрасно развиваются главным образом в богатых азотом местах. Однако большее значение — и для человека это часто оказывается весьма неприятным — имеют многочисленные микроскопически крошечные сапрофиты. Они поселяются на наших продуктах питания и тем самым делают их несъедобными. Заплесневевшее варенье, забродивший фруктовый сок, сгнившее яблоко — вот что является результатом их деятельности.

Початки кукурузы, пораженные головневым грибом

Грибы-паразиты

Паразиты получают необходимые им питательные вещества из живых организмов, причем наносят им вред или даже полностью уничтожают приютившего их «хозяина». Количество паразитов среди крупных грибов невелико. Общеизвестно, что опенок осенний, а также определенные виды трутовиков селятся на живых деревьях. Грибы-паразиты, бывает, размещаются даже на других грибах. Так, моховик паразитирующий селится на плодовом теле ядовитых дождевиков, а паразитирующая вольвариелла — на говорушках.

Микроскопически крошечные грибы среди паразитов также играют существенную роль. Например, головневые и ржавчинные грибы или мучнистая роса каждый год требуют свою долю урожая. Ущерб, который они наносят, исчисляется миллиардами. А в тропиках эти грибы нередко становятся причиной гибели до 50% урожая.

Грибы-симбионты

Микориза

Некоторые грибы образуют симбиоз с зелеными растениями, создавая так называемый грибокорень, или микоризу. Своими нитями они оплетают мельчайшие корни растений и даже проникают внутрь корней, вытягивая из них необходимые для собственного развития вещества. Корням растений это нисколько не вредит, и, более того, они именно благодаря грибам с легкостью получают минеральные вещества из почвы. Так, например, саженцы сосны могут вырасти сильными и высокими только в том случае, если их корни оплетают определенные виды грибов.

Семена орхидей — они микроскопически малы и не содержат никаких питательных веществ — могут прорасти только в том случае, если существуют в симбиозе со специальными грибами. По этой причине грибы-симбионты встречаются исключительно поблизости от «собственных растений». Многие известные съедобные грибы (белый, моховик, лисичка), а также опасные ядовитые грибы являются симбиотическими. Без растения-«хозяина» они существовать не могут. Вследствие этого грибы, специализирующиеся на определенных видах деревьев, попросту исчезают, если эти деревья срубают или они умирают сами.

Лишайники — симбиоз водорослей и грибов

Лишайники

Лишайники образуют функционально однородное тело; по внешнему облику различаются более 20 000 их видов. Однако исследования при помощи микроскопа убедительно доказывают, что лишайник — это симбиоз гриба и водоросли.

Муравьи и грибы

Даже животные образуют симбиоз с грибами. Например, существуют на свете муравьи-«грибоводы». Они объедают утолщенные и богатые питательными веществами нити грибов, разбивая под землей целые грибные «огороды» или «фермы». На свои угодья они приносят кусочки листьев и разгрызают их на мелкие части, создавая тем самым питательную почву для собственных грибов.

Структура и размножение

Грибы — как и мхи, папоротники, хвощ, плаун — не семенные, а споровые растения. У них нет ни корней, ни стеблей, ни листьев, и размножаются они не семенами, а спорами. Клетки грибов бесцветны, а оболочки клеток состоят не из целлюлозы, как у зеленых растений, а из хитина. В качестве запасных веществ образуются гликоген и жиры, но не крахмал.

Мицелий

То, что мы собираем и называем грибами, на самом деле лишь надземная часть (плодовое тело) гриба, распространившегося внутри лесной почвы или другого субстрата в виде ветвящихся паутинистых нитей.

Субстратом называют материал или среду, откуда организм гриба получает необходимые питательные вещества.

Подземная паутина, именуемая грибницей или мицелием, состоит из бесчисленного множества очень тонких нитей с удлинненными клетками. Эти нити называются гифы.

Задача плодовых тел — а нас как грибников интересуют именно они — заключается только в сохранении вида и размножении. При формировании плодового тела участки гиф складываются в плотные клубки, причем последние постоянно увеличиваются, а потом их клетки, поначалу неорганизованные, обретают упорядоченность. Наконец, эти клетки вытягиваются, молодое плодовое тело прорывает покров субстрата и вырастает в полную величину.

При этом споры образуют особый слой, покрывающий, как платком, определенные части плодового тела. У пластинчатых и ежовиковых грибов этот слой находится на пластинках или соответственно на шипиках, у трубчатых — внутри трубочек или ячеек. Только у дождевиковых грибов споровый слой образуется внутри плодового тела.

Мицелий (грибница) оплетает почву в виде тонкой нитевидной паутины

Новое поколение грибов

Поскольку размножение спорами зависит от множества случайностей, грибы обеспечивают воспроизведение своего вида грандиозным количеством спор. Так, луговой шампиньон с диаметром шляпки около 8 см производит примерно 1,8 миллиарда спор, причем в зрелом состоянии выбрасывает их в количестве не менее 40 миллионов в час. Число спор у дождевика гигантского, как считается, равно 5-6 биллионам.

За очень немногими исключениями споры распространяются по воздуху. Самый легкий ветерок способен разнести крошечные, равные лишь нескольким тысячным долям миллиметра пылинки на большие расстояния. При этом направление и скорость ветра являются столь же случайными величинами, как влажность воздуха и осадки. В каких-то местах споры опускаются на землю и образуют грибницу — если, конечно, они попали на подходящую почву и обрели благоприятную внешнюю среду, то есть температуру и влажность. Но для того чтобы образовалось плодовое тело, в одном и том же месте должны прорасти две споры одного и того же вида, но разного пола. Только при этих условиях плодовое тело начинает развиваться, но у крупных грибов его развитие может идти двумя путями: первый путь ведет к возникновению сумчатых грибов (аскомицеты), второй — базидиальных (базидиомицеты).

Формирование сумчатого гриба

Аскомицеты

У аскомицетов, или сумчатых грибов, — к таковым относятся, например, сморчки, строчки, трюфели — мицелий, распространившийся в почве, состоит из клеток лишь с одним ядром (первичный мицелий). Только в растущем плодовом теле сливаются половые клетки гиф. Образующийся таким способом вторичный мицелий состоит из клеток с двумя ядрами. В клетках на конце гиф оба ядра сливаются, образуя «сумки» (аски), содержащие обычно по 8 аскоспор; они тоже распространяются по ветру.

Базидиомицеты

К базидиомицетам, или базидиальным грибам, принадлежит большинство крупных видов (шляпочные, пластинчатые, трутовики и т.д.). У базидиальных грибов разнополые гифы сливаются еще до образования плодового тела. Таким образом, мицелий, распространившийся в почве, изначально является вторичным (в каждой клетке по два ядра). При благоприятных условиях на многих участках такого мицелия начинают образовываться плодовые тела, полностью состоящие из клеток с двумя ядрами. Спорообразующие клетки, где сливаются оба ядра, появляются на концах гиф; их называют базидии. На коротких пальцеобразных отростках они несут по четыре споры. Как и у сумчатых, эти споры уносит и распространяет ветер. И у аскомицетов, и у базидиомицетов тем самым завершается жизненный цикл.