Биолюминисцентные грибы – откуда свечение в темноте и что они вообще такое?

Грибы

0

1414

Рейтинг статьи

Кира Столетова

Существует такое понятие, как биолюминесценция – свечение живых организмов. Светящиеся грибы являются частью этого феномена. Некоторые виды светятся не только в темноте, но и днем. Наука дает разные объяснения данному явлению.


Феномен светящихся грибов

Общие сведения

Впервые светящиеся грибы были выявлены в 1840 году в Бразилии. Потом они исчезли и со временем люминесцирующие плодовые тела снова обнаружили на том же месте. Упоминания о феномене встречаются даже в работах ученого древности Аристотеля и писателя Плиния Старшего.

Среди этих видов много ядовитых организмов. Размеры шляпок грибов не превышают 3 см в диаметре. Наиболее распространен Мycena (подпитывают и разлагают органические вещества). Излучение чаще желтовато-зеленого цвета, но также бывает светло-голубой, насыщенно-красный и др. Встречаются в лесах Японии, Южной Америки, Бразилии, Белизе, Пуэрто-Рико и Ямайки, Южной Европы и др.

Кровоточащий зуб

Или Гиднеллум Пека (Hydnellum peckii). А вот эту устрашающую массу съесть не захочется никому. И очень хорошо, что не захочется — гриб невероятно горек на вкус. Гиднеллум Пека более распространен, чем светящиеся или голубые грибы — его можно найти осенью в хвойных лесах Северной Америки, Тихоокеанском Северо-Западе, в Европе, Иране и Корее.


Кровоточащий зуб / ©Flickr

Причины свечения

Чаще светится плодовое тело целиком. В наших же широтах встречаются грибы, у которых светящийся мицелий. Научные исследования выявили противоречивые причины возникновения данного явления:

  1. Химическая реакция: в процессе задействованы пигмент люциферин и кислород. Пигмент окисляется и вызывает зеленоватое свечение.
  2. Среда обитания: особенности места произрастания гриба.
  3. Способ распространения спор: привлечение ночных животных, на шерсть которых попадают споры и разносятся таким образом по лесу.
  4. Способ предупреждения: свет оповещает о ядовитости плодовых тел. Но защитная реакция не всегда оправдана, потому что они могут оказаться съедобными.

Свечение большинства видов слабое, видно его лишь в темноте. Но бывают и такие грибы, которые благодаря своему мерцанию могут быть заметны на расстоянии 30 м. Они называются Poromycena manipularis.


Плодовое тело обычно светится целиком

Сила излучения разных видов зависит от таких факторов:

  • длительность жизненного цикла;
  • возраст плодового тела: старые грибы уже не светятся, в отличие от молодых;
  • температура окружающей среды: наиболее интенсивная биолюминесценция этих грибов отмечается при показателях +21˚С;
  • количество кислорода в воздухе: чем его меньше, тем слабее свечение.

Биолюминесценция – что это такое и почему грибы могут светиться?

На первый взгляд явление биолюминесценции кажется совсем уж сложным и непонятным для обычного человека. Таковым оно кажется ровно до тех пор, пока не появляется расшифровка данного понятие, ведь это всего лишь явление свечения определенного живого объекта в природной среде. Представителем феномена могут стать не только растения или грибы, но и животные, а иногда и люди. В чем заключается суть явления и как можно объяснить это на примере биолюминисцентных грибов? Расскажем далее!

Наиболее распространенные виды

Светящиеся грибы совсем недавно были представлены 68 видами. Но с каждым годом численность обнаруженных видов с таким свойством увеличивается. К самым известным относят такие:

  1. Mycena luxaeterna: встречаются у побережья Атлантического океана. Растут на сучках деревьев. В диаметре шляпка составляет 0,8 см. Ножка желеобразная. Название переводится как «вечный свет».
  2. Mycena silvaelucens: вид обнаружен на острове Борнео (Малайзия). Размеры шляпки – 18 мм.
  3. Mycena luxarboricola, или «свет на дереве»: вид светящихся грибов, первые экземпляры которого нашли в Бразилии. Наиболее распространен на реке Парана. Диаметр шляпки – 0,5 см.
  4. Poromycena manipularis: небольших размеров грибы были найдены в Австралии, Малайзии и на островах Тихого океана. Мицелий и плодовые тела данного вида являются биолюминесцентными. Желто-зеленое, издаваемый ими свечение, можно увидеть на расстоянии до 30 м.
  5. Pleurotus (Agaricus) olearius DC: произрастают в Южной Европе. Предпочитают места под старыми деревьями. Плодовые тела большие, ножка толстая, шляпка желто-золотистая. Светятся плодовые тела целиком.
  6. Xylaria Hypoxylon L: растут на буковых пнях. Свечение дает мицелий. Плодовые тела обычно разветвленные.
  7. Armillaria mellea Vahl: мицелий этого вида разрушает древесину. Светлые и темные нити мицелия пронизывают весь ствол. Из-за свечения в темноте кажется, будто излучение исходит от дерева.
  8. Neonothopanus gardneri, или «пальмовый цвет»: грибы встречаются в Бразилии. Растут у основания пальм. До 2009 г вид назывался Agaricus gardneri.


Светящиеся грибы имеют множество сортов

Ежевик гребенчатый

А вот этот гриб (Hericium erinaceus), похожий на собаку породы бобтейл, кушать можно. Да и произрастает он не так далеко от наших краев — в Амурской области, Хабаровском и Приморском крае, на севере Китая, в предгорьях Кавказа и в Крыму. По вкусу он напоминает… мясо креветок. Используется этот гриб и в медицинских целях — для повышения иммунитета, лечения хронического гастрита, рака пищевода, желудка и лейкемии. Встречается в лиственных лесах с августа по октябрь, но, увы, редок, поэтому даже занесен в «Красную книгу» Приморья и Еврейской АО. Поэтому ежевик гребенчатый часто выращивают искусственно.


Ежевик гребенчатый / ©Flickr

Применение

Светящиеся грибы иногда используют в медицине.

Лечебными свойствами обладает диктиофора светящаяся – редкий вид, произрастающий в джунглях. По рецепту графа Алессандро Калиостро из нее готовят эликсир, для которого необходимы следующие ингридиенты:

  • 4 г сухой порезанной диктиофоры;
  • 200 г водки или коньяка;

Лекарство настаивают 2 недели. Принимают внутрь по 1 ч. или 1 ст. л. 3 раза в день за 15 минут до еды. Оно способно помочь при лечении самых разных заболеваний и способно:

  • бороться с раковыми клетками;
  • давать эффект омоложения;
  • помогать в лечении сердечно-сосудистых заболеваний;
  • усиливать потенцию.

На сегодняшний день ученые из России совместно с бразильскими и японскими коллегами создали грибы, которые светятся почти всеми цветами радуги. Декоративные фонарики из таких грибов, свисающих со стволов деревьев или размещенных на земле, способны украсить сады.

Ирина Селютина (Биолог):

Свечение грибов заметно только в темное время суток, оно может быть как сильным, так и очень слабым (заметить его можно только при проведении специального фотографирования). Биолюминисценцией назвали способность живых организмов (неважно каких) светиться самостоятельно или с помощью симбионтов. Основывается этот процесс на химических реакциях, при которых энергия освобождается, но не в виде тепла, а в форме света.

Доктору химических наук, Ямпольскому Илье Викторовичу и его команде специалистов московского Института биоорганической химии РАН, удалось выяснить, что в светящихся грибах присутствует особый – девятый тип люциферина, резко отличающегося от уже описанных специалистами и являющегося первым для царства Грибы. Ямпольский считает, что этот тип люциферина, совместим с веществами, которые используются в биохимии растений, что позволит в результате создать автономные светящиеся растения, способные стать альтернативным ночным освещением. Это произойдет за счет того, что такие растения будут самостоятельно синтезировать люциферин.

Стоит попробовать вырастить светящийся гриб своими руками. Чтобы получить качественный урожай, нужна хорошая рассада. Люминесцентные плодовые тела – это редкость, поэтому палочки с мицелием покупают на специальных предприятиях или в магазинах. Надо помнить, что в природе такие виды произрастают чаще во влажных тропиках. Грибница начнет плодоносить, если создать соответствующий природному микроклимат в помещении, предназначенном для выращивания таких удивительных грибов.

Мутинус собачий

Мало того, что этот гриб имеет малопривлекательное название, так и еще и выглядит… как-то неприлично. Это и понятно, ведь название этого гриба — Mutinus caninus происходит от римского фаллического божества Mutinus Mutunus, что в переводе означает «как собака». Самое смешное заключается в том, что он съедобен, правда, только в молодом возрасте, когда находится еще в яйцевидной оболочке и не выглядит столь вызывающе. Несмотря на то, что гриб занесен в «Красную книгу», его, хоть и очень редко, можно найти с июля по октябрь в Карелии, Ленинградской, Ставропольской и Томской областях, Приморском и Краснодарском крае, в Эстонии, Литве, Украине, Грузии и Армении, а также Северной Америке. Любит гнилую древесину, пни, древесные опилки.


Мутинус собачий / ©Flickr

Проделки химии или во всем виновата наука

Ориентируясь на научную составляющую и пытаясь оградить себя от чудес, можно объяснить эффект свечения грибов, столь загадочных на фото, банальной химической реакцией. Она предполагает участие в процессе всего двух составляющих: пигмента люциферина и кислорода.

Окисление биологического пигмента как раз и вызывает биолюминесценцию гриба, проявление зеленоватого света в темноте у данных эукариотов.

Но это далеко не единственная версия свечения. Не стоит отбрасывать и вариант зависимости окраса грибов от природных условий и ареала их распространения.

Definitioner

редечный (Редечный запах)
В микологии редечный запах, англ. «raphanoid», трактуется очень вольно и часто обозначает любой запах сырых корнеплодов, включая картофельный, т.е. необязательно такой резкий, острый и свежий, как у чёрной или белой редьки.

Базидии (Базидия)

Лат. Basidia. Специализированная структура полового размножения у грибов, присущая только базидиомицетам. Базидии представляют собой терминальные (концевые) элементы гиф различной формы и размера, на которых экзогенно (снаружи) развиваются споры.

Базидии разнообразны по строению и способу прикрепления к гифам.

По положению относительно оси гифы, к которым они прикреплены, выделяют три типа базидий:

Апикальные базидии образуются из терминальной клетки гифы и расположены параллельно её оси.

Плевробазидии образуются из боковых отростков и расположены перпендикулярно оси гифы, которая продолжает расти и может образовывать новые отростки с базидиями.

Подобазидии образуются из бокового отростка, повёрнутого перпендикулярно оси гифы, которая после формирования одной базидии прекращает свой рост.

На основе морфологии:

Голобазидии — одноклеточная базидия, не разделенная перегородками (см. рис. А, Г.).

Фрагмобазидии разделены поперечными или вертикальными перегородками, обычно на четыре клетки (см. рис. Б, В).

По типу развития:

Гетеробазидия состоит из двух частей — гипобазидии и развивающейся из нее эпибазидии, с перегородками (см. рис. В, Б) или без них (см. рис. Г).

Гомобазидия не разделяется на гипо- и эпибазидию и во всех случаях считается голобазидией (рис. А).

Базидия — место кариогамии, мейоза и образования базидиоспор. Гомобазидия, как правило, функционально не разделена, и мейоз следует в ней за кариогамией. Однако базидия может быть разделена на пробазидию — место кариогамии и метабазидию — место мейоза. Пробазидия часто является покоящейся спорой, например, у ржавчинных грибов. В таких случаях пробазидия прорастает метабазидией, в которой происходит мейоз и на которой формируются базидиоспоры (см. рис. Д).

См. Кариогамия, Мейоз, Гифа.

Пилеипеллис

Лат. Pileipellis, кожица – дифференцированный поверхностный слой шляпки агарикоидных базидиомицетов. По структуре кожица в большинстве случаев отличается от внутренней мякоти шляпки и при этом может иметь разное строение. Особенности строения пилеипеллиса часто используют в качестве диагностических признаков в описаниях видов грибов.

По строению подразделяют на четыре основных типа: кутис, триходерма, гименидерма и эпителий.

См. Агарикоидные грибы, Базидиомицет, Кутис, Триходерма, Гименидерма, Эпителий.

Гименидерма

Тип кожицы шляпки, состоит из несептированных элементов, расположенных более или менее перпендикулярно поверхности и закладывающихся на одном уровне, напоминая гимениальный слой.

Лат. Hymeniderm.

Подразделяется на трихогименидерму, эугименидерму, эпителиоидную гименидерму.

Так же существует переходное строение кожицы от гименидермы к эпителию. (Смесь округлых клеток, характерных для эпителия, но расположенных в один слой, и грушевидных клеток, характерных для гименидермиса, залегающих на одном уровне.)

См. Гимениальный слой, Трихогименидерма, Эугименидерма, Эпителиоидная гименидерма, Эпителий, Септа.

Definitioner

Парафизы (Парафиза)
Многоклеточные или одноклеточные неспороносные выросты у некоторых водорослей, грибов и мхов, предохраняющие половые или спороносные органы от высыхания и механических повреждений.

Парафиз (Парафиза)

Многоклеточные или одноклеточные неспороносные выросты у некоторых водорослей, грибов и мхов, предохраняющие половые или спороносные органы от высыхания и механических повреждений.

Апотеции (Апотеций)

В типе полностью открытый аскокарп, часто блюдцевидной или кубковидной фор­мы. На поверхности апотеция рас­по­ло­жен упорядоченный гимениальный слой, состоящий из сумок и стерильных эле­мен­тов – парафиз, под ним залегает суб­ги­ме­ниаль­ный слой, в котором раз­ви­ва­ются аски, а всё прочее составляют стерильные гифы мякоти — эксципула. Для апотеция характерно одновременное созревание мно­же­ства асков и активный выброс спор. Вторично замкнутые апо­те­ции встре­ча­ются у грибов, чьи плодовые тела раз­ви­ва­ются под землёй, например, у трю­фе­лей.

См. Аскокарп, Гимений, Дискомицеты, Парафиза.

Апотециями (Апотеций)

В типе полностью открытый аскокарп, часто блюдцевидной или кубковидной фор­мы. На поверхности апотеция рас­по­ло­жен упорядоченный гимениальный слой, состоящий из сумок и стерильных эле­мен­тов – парафиз, под ним залегает суб­ги­ме­ниаль­ный слой, в котором раз­ви­ва­ются аски, а всё прочее составляют стерильные гифы мякоти — эксципула. Для апотеция характерно одновременное созревание мно­же­ства асков и активный выброс спор. Вторично замкнутые апо­те­ции встре­ча­ются у грибов, чьи плодовые тела раз­ви­ва­ются под землёй, например, у трю­фе­лей.

См. Аскокарп, Гимений, Дискомицеты, Парафиза.

Апотециев (Апотеций)

В типе полностью открытый аскокарп, часто блюдцевидной или кубковидной фор­мы. На поверхности апотеция рас­по­ло­жен упорядоченный гимениальный слой, состоящий из сумок и стерильных эле­мен­тов – парафиз, под ним залегает суб­ги­ме­ниаль­ный слой, в котором раз­ви­ва­ются аски, а всё прочее составляют стерильные гифы мякоти — эксципула. Для апотеция характерно одновременное созревание мно­же­ства асков и активный выброс спор. Вторично замкнутые апо­те­ции встре­ча­ются у грибов, чьи плодовые тела раз­ви­ва­ются под землёй, например, у трю­фе­лей.

См. Аскокарп, Гимений, Дискомицеты, Парафиза.

Сумки (Аск)

Специализированная клетка сумчатых грибов (аскомицетов), внутри которой в ре­зуль­та­те полового процесса раз­ви­ва­ются аскоспоры.

Строение сумок – важный диа­гно­сти­че­ский признак, применяемый в системе аскомицетов. Выделяют прототуникатные и эутуникатные аски. Первые имеют тон­кую, не разделённую на слои оболочку, ко­то­рая расплывается при созревании аскоспор, и они высвобождаются пас­сив­но. Вторые обладают более плотной, сло­и­стой оболочкой, снабжённой спе­ци­али­зи­ро­ван­ным апикальным аппаратом для вскрывания, и аскоспоры отбрасываются активно.

Среди эутуникатных асков имеются унитуникатные, слои оболочки которых срастаются и вскрываются од­но­вре­мен­но, и битуникатные, чья оболочка состоит из двух последовательно вскрывающихся слоёв. Дальнейшее подразделение уни­ту­ни­кат­ных сумок основано на строении апикального аппарата.

См. Апикальный аппарат.

Защитная реакция или желание выжить

Согласно авторитетным мнениям некоторых ученых, светящиеся грибы обязаны своей окраской тем природным условиям, в которых они произрастают. Существует две основные и в тоже время кардинально противоположные версии, объясняющие люминесценцию.

Размножение. Свечение грибов стало основным средством для привлечения к ним животных. Попадая на шерсть ночного гостя, споры грибов разносятся по всему лесу. Именно так и происходит их размножение.

Отпугивание. Столь привлекательные на фото, грибы, излучающие свет в темноте, предупреждают животных об опасности, явственно говорят о ядовитости гриба. Это заставляет представителей фауны держаться от них подальше.

Светящиеся в темноте грибы заново обнаружены спустя 170 лет

Трудно представить, что такое чудо природы можно полностью потерять из виду, но одни из наиболее ярко светящихся в темноте грибов были обнаружены заново после более чем 170-летнего отсутствия.
Биолюминесцентные грибы стали чем-то вроде легенды в Бразилии. Впервые их обнаружил в 1840 году английский ботаник по имени Джордж Гарднер. Ему бросился в глаза странный светящийся предмет, которым играли дети на улице Вила де Нативидад, поселения в штате Гояс в Центральной Бразилии. После этого каких-либо сообщений о ярко светящихся грибах не поступало.

Странный гриб был почти полностью забыт до 2002 года, когда бразильский химик Кассиус Стевани наткнулся на ранее зафиксированные отчеты Гарднера. Затем, в 2005 году, случилось научное открытие. Приматологи Патриция Изар из Университета Сан-Паулу в Бразилии и Дороти Фрагази из Университета Джорджии в Афинах изучали стаю обезьян далеко внутри Бразилии, когда они увидели что-то таинственно светящееся у корня одного пальмового дерева.

Изар и Фрагази собрали грибные образцы и передали их Стевани, который позже подтвердил, что найденные грибы были в действительности давно утерянным растением Гарднера. Именно эта находка и стала основанием для статьи в очередном выпуске журнала “Микология”.

Ироничности ситуации добавляет тот факт, что сразу после повторного открытия грибов ученые выяснили, что местное население отлично с ними знакомо. В действительности у грибов даже было название – flor-de-coco, или цветок кокоса, так как их чаще всего находят на гниющей стороне пальм хамеропса. Как часто бывает в таких случаях, ученые никогда не задавались вопросом, почему именно там.

Биолюминесценция – проще говоря, способность организмов испускать свет – это широко распространенный феномен. Медузы и светляки, наверное, самые известные биолюминесцентные существа, но создания от бактерий и грибов до насекомых и рыб производят свет с помощью различных химических процессов.

Биолюминесцентные грибы известны в течение столетий, от говорушки оранжево-красной до явления, известного как “фосфоресцирующий свет”, когда впитывающие питательные вещества волокна опенка настоящего дают слабое, но жутковатое свечение в гнилых деревьях. Светящиеся грибы захватывали воображение культур по всему миру. Чаще всего люди боятся их, называя “грибы-привидения”.

Хотя светящиеся грибы не новы для науки – найден 71 вид грибов с такими свойствами – именно этот вид (он назван Neonothopanus gardneri в честь первооткрывателя) отличается своими размерами и необычайной интенсивностью свечения.

“Он светится ярче, чем почти все другие люминесцентные грибы, – объясняет Деннис Десьярдин, специалист по грибам Государственного университета Сан-Франциско. – Если вы положите такой гриб в темной комнате на газету, то сможете читать слова”.

Десьярдин также отметил, что эти грибы вырастают до 8 сантиметров в диаметре, это просто гигантские размеры в сравнении с другими биолюминесцентными грибами.

В настоящее время Стевани работает над поиском химических соединений, которые дают этим грибам возможность излучать свет. Эта природная система все еще остается загадкой для науки. Исследователи считают, что механизм производства света у грибов такой же, как у светляков, с помощью химической смеси люциферина и люциферазы. Последнее химическое вещество – это энзим, помогающий взаимодействию люциферина, кислорода и воды для производства нового соединения, испускающего свет. При этом ученые все еще не обнаружили люциферин и люциферазу в грибах.

Ученые также не знают наверняка, для чего происходит свечение. В соответствии с одной теорией грибы светятся, чтобы привлекать насекомых, что помогает распространять споры. Другая теория, также включающая привлечение насекомых, предполагает, что свет – это сигнальный огонек для жуков-хищников, питающихся насекомыми, которые могут повредить гриб.

Однако в чем ученые совершенно уверены – это что такие грибы ядовитые. И так как свойства грибов светиться в темноте интересны людям, исследователи настойчиво рекомендуют не употреблять их в пищу.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]