У владі грибів

Гриби не раз втручалися в історію людства. У Середньовіччі люди, які скуштували хліба із вражених ріжками злаків, билися в «злих корчах», що призвело до розправ над «відьмами». У XIX столітті фітофтора змусила два мільйони ірландців покинути країну, а іржасті гриби знищили плантації кави на Цейлоні – і перетворили англійців на затятих чаювальників. На фото: Дрібний – капелюшок не більший за півкарбованця – часничник (Marasmius) перетворить будь-яку страву на вишукану: якось придворний кухар Наполеона приготував під соусом із цього гриба стару фехтувальну рукавичку імператора... Автор: Костянтин Коржавін

Років двадцять тому, коли ще не було сучасної Росії, але був чудовий композитор і актор Сергій Курьохін, і була талановита передача «П'яте колесо», в ефірі прозвучала новина, що скородила слух багатьох тоді ще радянських громадян: «Уся Жовтнева революція робилася людьми, які багато років споживали гриби. І гриби в процесі того, як їх споживали ці люди, витісняли в цих людях їхню особистість, і люди ставали грибами». Коротше: «Ленін – гриб!» На цій ідеї багато в чому визріла творчість популярного сучасного письменника Віктора Пелевіна, чиї герої не уявляють життя без мухоморів та інших представників особливого царства, тобто ні рослин, ні тварин.

По сліду гриба, що повзе. У кожному жарті, як відомо, є частка жарту. Решта – щира правда. Не віриться? Спробуймо вистежити гриби в буквальному значенні цього слова. Фахівець зі скам'янілих слідів з Університету Валенсії Хосе Антоніо Гамес Вінтанед розповідає: «Сліди будь-яких багатоклітинних тварин, навіть найпримітивніших і найдавніших, мають виразний малюнок, що іноді нагадує дуже складний орнамент. Адже залишила їх тварина з головою, яка бігає чи повзає не просто так, а з розумом обстежує певну ділянку в пошуках їжі. Проте на поверхні морських відкладів віком 550 і більше мільйонів років ми зустрічаємо слідові доріжки, настільки хаотичні, ніби їх прокладали зовсім безголові істоти». Це справді так: безголові, але водночас багатоклітинні й рухливі організми існують. Називаються вони слизовики, оскільки пересуваються, подібно до слимаків (равликів), по доріжках із виділеного ними слизу. На цьому схожість і закінчується: адже равлик – усе життя равлик, а слизовик… Поповзе-поповзе, а потім раптом завмре й починає витягуватися тонкою вертикальною ніжкою. А на ніжці з'являється капелюшок – вилитий гриб! І це ще не кінець низці цікавих перетворень: гриб, як належить грибові (це ж плодове тіло), виділяє спори. Проте з них проростають не нові гриби, а схожі на амеб клітинки, здатні рухатися й живитися (зазвичай бактеріями). Якщо їжа на ділянці, яку здатна оглянути така амеба, закінчується, а далеко поповзти через свою малість вона не може, то тисячі клітинок, що живуть по сусідству, стікаються разом і утворюють слизовика, чий розмір не перевищує двох міліметрів. У такому псевдобагатоклітинному стані вони здатні йти набагато далі, ніж одинаки, і долати невидимі нам фізико-хімічні бар'єри, до чого одинока клітина не готова.

Гриб блістум повстистий (Blistum tomentosum), як і всі пліснявi, потрібен у природі для утилізації відмерлої органіки: блістум живиться слизовиками, його родичі – комахами.Автор: Костянтин Коржавін

Аврискальп (Auriscalpium vulgare) живиться сосновими шишками й сам схожий на шишку. У цього гриба «голки» – органи, в яких містяться спори, – на відміну від його побратимів їжаків, стирчать донизу.Автор: Костянтин Коржавін

Сумчастий гриб «пальці мерця» (Xylaria polymorpha). Спори в таких грибів містяться в схожих на стручки органах – сумках, або аскáх. Автор: Андрій Каменєв

Коріння практично всіх дерев і трав обплутане мережею, настільки тонкою, що в об'ємі ґрунту завбільшки зі звичайну коробку цукру вміщується 600 кілометрів її ниток.

Можливо, у спільному подоланні нових бар'єрів і криється досі нерозкрита таємниця зародження багатоклітинності? Тому в скам'янілому літописі спочатку з'являються сліди, що нагадують доріжки слизовиків, а молекулярні біологи поміщають ці організми в основу генеалогічного дерева багатоклітинних – до розгалуження його на гриби й тварин. У такому разі всі ми справді в чомусь гриби…

Самі гриби. Опинившись черговий раз на природі, подивіться навколо. Що ви бачите? Ліс зі спрямованими вгору кронами; поле, поросле травами; валуни, вкриті лишайниками; стадо корів, що пережовують свою жуйку; жука, що прокладає хід у стовбурі впалого дерева… Зір буває дуже оманливим: нас оточують лише гриби.

Коріння практично всіх дерев і трав обплутане мережею, настільки тонкою, що в об'ємі ґрунту завбільшки зі звичайну коробку цукру вміщується 600 кілометрів її ниток (трохи менше за дорогу від Москви до Санкт-Петербурга). Це мікориза («грибокорінь»), яка являє собою нерозривне переплетення грибниці – основного тіла гриба – і коріння, де грибні нитки, або гіфи, обплітають клітини рослин чи навіть проникають у них.

Багато геологів і геохіміків тепер упевнені, що саме гриби почали формування ґрунтового покриву задовго до появи рослин.

Слизовик арцирія закрита (Arcyria obvelata) розкрився, щоб випустити спори; діаметр одного плодового тіла не перевищує міліметра. Автор: Костянтин Коржавін

Гніздовики (Cyathus striatus) в очікуванні дощу: дощові краплі вибʼють із бокальчиків схожі на таблетки перидіолі зі спорами; ті обів'ються навколо травинок своїми липкими нитками; траву з'їсть, наприклад, корова й віднесе спори гриба на нове місце. Автор: Костянтин Коржавін

Нічого поганого від цього з деревом чи травинкою не відбувається. Лише хороше. Гриб забезпечує свого «господаря» (насправді господарем становища є саме гриб) водою, перекидаючи її потоки зі зволожених ділянок на сухі, й основними поживними мікроелементами (фосфор, калій і багато інших). Самостійно клітини рослини не можуть отримати доступ до цих елементів: іони міцно замкнені в кристалічній ґратці мінералів.

А от гриби можуть усе! «До недавнього часу вважалося, що мінерали розчиняються здебільшого органічними кислотами, які накопичуються в ґрунті за рахунок розкладання опалого листя й іншої відмерлої органіки, – розповідає біогеохімік Стів Боннвіль із Брюссельського вільного університету. – Але виявилося, що гриб руйнує кристали й механічно. Наприклад, гіфи грибниці свинушки тонкої, яка співіснує із сосною звичайною, розшаровують кристали слюди, нагнітаючи за рахунок особливих білків тиск до восьми мілліпаскалів, тобто на один-два порядки вищий, ніж будь-який інший мікроорганізм». Одночасно гриб виводить із мінералу цілий ряд елементів, які й дістаються рослині. Так дерева й трави отримують до 80 відсотків необхідного їм фосфору й чверть азоту, а гриби – потрібний вуглець, захоплений рослинами під час фотосинтезу.

Цей тісний, справді тісніше нікуди (на клітинному рівні), взаємозв'язок певних грибів і рослин добре відомий грибникам: ми розрізняємо підосичник, підберезник, а згадану вище свинушку цілком можна назвати «підсосником». Взаємне тяжіння двох істот зародилося практично з самої появи наземних рослин: у знаменитих шотландських сланцях Райні, яким 400 мільйонів років, знайдено скременілі корені вимерлої рослини, обплутані гіфами трьох різних грибів. Єдина відмінність стародавньої порослі від нинішніх лісів – у розмірах деяких грибів (Prototaxites): понад метр у поперечнику, до 8 метрів заввишки (чи завдовжки?). Мрія грибника!

Тож, по суті, гриби створили і ліси, і ґрунт під ними. Адже ґрунт зрештою утворюється завдяки руйнуванню – вивітрюванню гірських порід, а з грибами цей процес іде куди стрімкіше – у 4–30 разів швидше, ніж без них. Багато геологів і геохіміків тепер упевнені, що саме гриби почали формування ґрунтового покриву задовго до появи рослин. А оскільки процес цей пов'язаний із забором вуглекислого газу з атмосфери, то й сучасна, цілком не парникова, погода на Землі встановилася завдяки грибам. Та й дихається легше за мінімуму двоокису вуглецю в повітрі.

Водоростям у вигляді лишайників гриби допомогли вийти на сушу. А орхідеї – найкрасивіші й найрізноманітніші з усіх квітів – без грибів просто жити не можуть. «На ранніх стадіях розвитку багато тропічних орхідей живляться виключно за рахунок грибів, навіть вуглець без них отримати не здатні», – розповідає міколог Маріанджела Джирланда з Туринського університету. І зігрівати рослини в холоднечу гриби готові: деякі дріжджі, поглинаючи нектар, виробляють тепло, яке потрібне морозникові, що цвіте взимку, щоб проросла його пилка. Про органічні відходи й говорити годі: якби не було грибів, увесь світ був би завалений впалими деревами, купами листя та не лише…

Грибоваріння. Тепер про нібито тварин. На відміну від них гриби здатні розщеплювати практично вічні целюлозу (клітковину) та лігнін, а також розкладати отрути, яких у рослинах не злічити.

Тому в усіх жуйних ссавців в особливому відділі шлунка – рубці, а також у кишківнику кенгуру, лінивців, коней та інших травоїдних живуть колонії грибів і бактерій. Саме вони й перетравлюють за своїх господарів волокна клітковини, перетворюючи їх на легкозасвоювані вуглеводи й жирні кислоти. Тож у багатьох ссавців відбувається не травлення, а «грибоваріння». А ще століття тому вважалося, що кишкова мікрофлора шкідлива, і відомий біолог Ілля Мечников навіть пропонував видаляти людям пряму кишку як джерело зарази. Як з'ясувалося тепер, ця «зараза» ще й нервову систему стимулює.

Навіть зарості ягелю на тлі слизовиків виглядають гігантським лісом. Слизовики, подібні до трихії (Trichia decipiens), можуть кілька років провести в такому грибоподібному стані (до 2 міліметрів заввишки). Вони ще лише дозрівають, щоб породити зооспори зі джгутиками, або клітини, схожі на амеб. Автор: Костянтин Коржавін

Слизовик церациоміксa кущиковий (Ceratiomyxa fruticulosa) утворив спороносні вирости, у кожному з яких дозріє по одній спорі. Автор: Костянтин Коржавін

І не лише в ссавців. Ще стародавні майя оспівали в відомому нині епосі «Попол-Вух» мурах-листорізів, нескінченні ланцюжки яких зі шматочками листків у лапках простяглися американськими лісами від Аргентини до Нью-Джерсі. 230 видів цих мурах – справжні господарі лісів (їм належить 17 відсотків усього листя), де утворюють колонії до 10 мільйонів особин. Про те, що мурахи годуються аж ніяк не листям, а культивують на ньому гриби Leucoagaricus, відомо понад сто років. Але наскільки складно влаштовані мурашині плантації, вчені почали розуміти лише в наші дні. Одні мурахи – каста дрібних робітників – слугують садівниками, пропалюючи грибний город від бур'янів і прибираючи хворі культури, та нянями. Саме вони згодовують личинкам і своїй цариці грибні виділення, що утворюються на особливих потовщеннях гіфів – нічого іншого ті не їдять. Інші – юні особини з касти великих робітників – виключно садівники, а, підростаючи, переходять до гільдії фуражирів – вони й утворюють живі ланцюжки зі шматочками листя. Садівники навіть займаються спільним садінням культур і обробляють свої ділянки пестицидами: на їхній шкірці ростуть бактерії, які виділяють антибіотики, що пригнічують ріст інших – шкідливих для грибів – бактерій. Щоправда, поряд із потрібними бактеріями можуть оселитися свої бур'яни – чорні дріжджі Phialophora. Загалом це мікроспівтовариство складається з 5–6 тісно взаємопов'язаних видів. Коли молода самка залишає материнську колонію, щоб заснувати своє власне поселення, за «щокою» вона забирає невеликий грудочку з повним набором розсади. Подібно до того, як людські спільноти різняться за типом господарства, колонії мурах теж перебувають на різних рівнях розвитку: від примітивних збирачів до дуже просунутих фермерських господарств із тисячами плантацій на колонію, загальним обсягом із міжміський автобус. І між ними відбувається обмін досвідом.

Комахи навчилися вирощувати гриби 50 мільйонів років тому. У людей же грибні плантації з'явилися лише близько двох тисяч років тому, коли японці стали культивувати улюблений ними сіїтаке (Lentinus edodes). Щоправда, несвідомо люди користуються послугами грибів щонайменше 6 тисячоліть.

Непросто влаштовані й плантації у термітів і жуків-короїдів, які також перетравлюють невичерпні запаси деревної клітковини за допомогою грибів. Є там і свої грибні паразити, наприклад Fibularhizoctonia, настільки подібний за розміром і характером поверхні до яєць термітів, що ті дбають про нього, як про своє потомство. За що біологи прозвали паразита грибом-зозулею. «Такі спільноти за складністю організації подібні до шлунка жуйних ссавців, тільки шлунок цей перебуває зовні особини, для якої він перетравлює їжу», – підсумовує черговий і напевно не останній етап у вивченні взаємозв'язку грибів і комах ентомолог Френк Ейлворд з Університету Вісконсин-Медісон.

Комахи навчилися вирощувати гриби 50 мільйонів років тому. У людей же грибні плантації з'явилися лише близько двох тисяч років тому, коли японці стали культивувати улюблений ними сіїтаке (Lentinus edodes). Щоправда, несвідомо люди користуються послугами грибів щонайменше 6 тисячоліть, відколи навчилися виноробству, а потім пивоварінню, хлібопіканню, сироробству, виробництву кумису, кефіру, соєвого соусу та ряду інших кулінарних вишукувань. Але лише в другій половині XIX століття мікробіолог Луї Пастер довів, що й гастрономічними радощами ми завдячуємо грибам – різним дріжджам.

Нещодавно виявили, що ферментуючі гриби набули незвичайних здібностей за рахунок бактерій: вбудували у свій геном бактеріальні гени й самі себе перетворили на генетично модифіковані організми.

Але перш ніж окремі клітини слизовика мають злитися в єдине ціле – плазмодій. Через свою подвійну природу слизовики називаються мікетозоа – «гриботварини» в перекладі з грецької. Автор: Костянтин Коржавін

Сумчасті гриби, або аскоміцети, – друга за різноманітністю група серед цих організмів. До них належать пеніцил, пекарські дріжджі, трюфелі, зморшки, а також яскраві драглисті пецицієві, подібні до гриба, плодове тіло якого зображено на знімку (Cookeina tricholoma). Їм потрібне вологе середовище, і вони віддають перевагу весняній або осінній порі. Автор: Андрій Каменєв

Грибні зомбі. Гриби – зовсім не рослини: подібно до тварин, вони споживають органіку в готовому вигляді і, так само як тварини, запасають глікоген, а виділяють сечовину; клітинна оболонка в них захищена хітином. Хітин – біокристалічна речовина, що утворює покриви комах і раків. Деякі гриби – справжні хижаки, і таких чимало – понад 100 видів. Вони, як павук у павутину, ловлять у липкі сіті грибниці ґрунтових круглих черв'яків і висмоктують із них усі соки. Причому для відлову використовують подобу ковбойського ласо, яке стискається навколо тіла необережної жертви під час розбухання клітин, що почули здобич. «Дуже схожі грибні аркани знайдено в сибірських кременях, які утворилися на дні моря близько мільярда років тому», – каже палеонтолог Костянтин Наговіцин з Інституту нафтогазової геології та геофізики СО РАН (Новосибірськ).

Тож не виключено, що гриби й були першими на Землі хижаками. А хто коли рахував, скільки грибників іде в ліс і скільки повертається? Причому ті, хто повернувся, одразу поспішають назад «по гриби», наче зомбовані.

Любов людей до галюциногенних грибів на кшталт червоних мухоморів чи псилоцибе зародилася не одне тисячоліття тому.

Про мурах-зомбі ентомологи знають уже давно, але лише в останні роки їм вдалося зрозуміти, що і як рухає такою мурахою. Взагалі, мурахи-деревоточці (рід Camponotus) живуть високо під пологом тропічного лісу, але спори грибів Ophiocordyceps заносяться й туди. Заражена мураха падає і, замість того щоб повернутися до побратимів, п'яною, справді «зомбованою» ходою вилазить на невисокі (до 25 сантиметрів) рослини, заповзає на нижній, затінений бік листка (де її не змиє дощем і не висушить сонцем), без перебільшення мертвою хваткою впивається щелепами в серединну жилку й гине. Незабаром її тіло проростає грибницею, а з голови пробивається плодове тільце гриба, готове до розсіювання нових спор. «На зрізі голови мурахи-зомбі ми бачимо більше грибних клітин, ніж власне мурашиних, причому особливо сильно пошкоджено щелепну мускулатуру», – розповідає ентомолог Девід Г'юз з Державного університету Пенсільванії. Відчленовані від м'язів, щелепи вже ніколи не розтиснуться…

Південноамериканський вищий гриб із роду мікена (Mycena) рослинам потрібен як утворювач мікоризи, а людям – як галюциноген. Автор: Андрій Каменєв

Чи може гриб улаштувати щось подібне з нами? Хто знає. Любов людей до галюциногенних грибів на кшталт червоних мухоморів чи псилоцибе зародилася не одне тисячоліття тому. Про це наочно свідчать найпівнічніші на планеті петрогліфи – на скелястих урвищах чукотської річки Пегтимель, де люди-гриби танцюють, одружуються, полюють. У Гватемалі відомі скульптури напівлюдей-напівгрибів. Америка і крайня північний схід Росії – два центри, де збереглися грибні культи. Адже що таке мухомор – червоний ззовні й білий усередині – як не вивернута навиворіт людина – біла ззовні й червона всередині, зі спрямованим усередину себе поглядом і слухом для самопізнання.

У 1923 році Велика колегія Наркомату освіти СРСР в наказовому порядку заборонила чукчам, чиї предки створили петрогліфи Пегтимеля, їсти сушені мухомори (інших грибів вони й не збирали). Масове пияцтво, що розпочалося, навряд чи сприяло збереженню самобутнього народу. Давній ритуал, до речі, не зводився до поїдання мухоморів, а включав збір грибів, сушіння, зберігання. Їсти ж отруйні гриби дозволялося лише присвяченим – шаманам. Саме грибні отрути викликали в шамана збудження (сп'яніння) і транс (сон). Деякі вчені не виключають, що галюцинації, навіяні грибами, зрештою й породили мистецтво…

І гриби ще не сказали свого останнього слова в історії Землі й людства: з грибів можна добувати безліч лікарських засобів, включно з сильними антибіотиками, отримувати за їх допомогою біопаливо й перетворювати важкі метали та інші отруйні речовини на безпечні мінерали, навіть розкладати практично незнищенні пластики, аж до поліуретану. А ми досі навіть не знаємо їх усіх в обличчя – описано трохи більш ніж 75 тисяч видів грибів, а живе їх на планеті не менше ніж півтора мільйона.

Автор: Текст: Андрій Журавльов Фотографії: Костянтин Коржавін
Джерело: National Geographic, червень 2012