Место грибов в растительном и животном мире

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Грибы - организмы, широко распространенные в природе и встречающиеся в различных, иногда самых неожиданных местах обитания. Они живут в почве и воде, на различных мертвых остатках растений и животных, а так же паразитируют на живых организмах. Грибы можно встретить в глубоких темных пещерах и в заоблачных высотах гор, в знойных безводных пустынях, зонах вечной мерзлоты, на болотах, они способны пробиться сквозь бетон и асфальт, а споры их можно обнаружить во всем воздушном пространстве нашей планеты, причем даже в стратосфере, куда они заносятся воздушными потоками.

Велика роль грибов в круговороте веществ. Разлагая органические остатки, грибы вместе с бактериями участвуют в почвоообразовании и, в частности, в образовании плодородного слоя почвы - гумуса. Паразитируя на растениях и животных, грибы вызывают у них различные заболевания (стригущий лишай у животных), приносят значительный урон сельскому хозяйству (головня и ржавчина хлебных злаков). Поселяясь на сельскохозяйственных продуктах, сырье и полуфабрикатах, грибы могут стать причиной их порчи и даже интоксикации.

Большой вред приносят грибы, повреждая всякого рода материалы и изделия, порче подвержены даже металлические конструкции, не говоря уже об изделиях из дерева, кожи, бумаги и др.

Древоразрушающие грибы наносят существенный вред вегетирующим деревьям и деловой древесине, особенно при хранении и сушке. Поражая деревья, они могут стать причиной их преждевременной гибели, поскольку при ветровалах в первую очередь гибнут ослабленные деревья.

Человек издавна использует грибы в различных отраслях производства. Виноделие и хлебопечение - древнейшие наши промыслы были бы невозможны, не догадайся человек использовать полезные свойства дрожжевых грибов. Позже грибы стали применять при изготовлении некоторых видов сыров и в других отраслях пищевой промышленности. Первый антибиотик пенициллин был получен из гриба пеницилла, живущего в почве. Сейчас в медицине применяют и другие, более современные антибиотики, например фузидин, тоже изготовленный на основе микроскопических грибов. В настоящее время из грибов создан полу синтетический пенициллин, более дешевый и обладающий лучшими фармакологическими качествами. Ученые не без основания считают, что в фармакологии у грибов огромное будущее.

Грибы используют для получения белковых веществ, применяя как дрожжевые грибы, так и некоторые шляпочные, которые культивируют как обычные сельскохозяйственные культуры. Используются грибы и в других производствах, в частности для получения лимонной кислоты, ферментов, витаминов и др. Со временем роль грибов как продуцентов белка для питания людей и для кормления животных будет, по-видимому, возрастать.

Грибы играют огромную роль в жизни леса. Часть из них разлагает лесной опад, причем в этом участвуют как микроскопические, так и многие шляпочные грибы. Некоторые грибы образуют микоризу с деревьями, и это очень важно для деревьев. Например, при степном лесоразведении с участием дуба приходилось вносить в почву землю, содержащую грибницу микоризообразующих грибов, так как без этого деревья гибли.

Лес - главное место обитания съедобных дикорастущих грибов, которыми так богата наша страна. Съедобные грибы - хорошее подспорье в пищевом рационе людей.

Грибы - загадочные организмы, и ученые все еще не пришли к общему мнению о том, куда они относятся - к растениям или животным. По-видимому, грибы представляют собой самостоятельное царство природы, возникшее независимо от растений и животных.

Книга эта задумана как справочник для работников лесного и сельского хозяйства, географов, биологов и специалистов по охране природных ресурсов, однако мы надеемся, что она заинтересует всех любителей живой природы.

История изучения грибов

Научное латинское название "микота" или "мицетес" грибы получили от греческого названия шампиньонов - "микос", которые знали еще древние греки и которые упоминаются в трудах Теофраста (Ш в. до нашей эры). Тогда были известны главным образом крупные съедобные грибы - шампиньоны, сморчки, трюфели - о них и упоминает Теофраст. От слова "микос" наука о грибах получила название микология, хотя в специальной литературе встречается и другое латинское название грибов - "фунги", произошедшее от собственно латинского существительного "фунгус" - гриб.

В русском языке грибы назывались "губы". Название "грибы" появилось только в конце XV или начале XVI в. и относилось преимущественно к трубчатым грибам, имеющим выпуклые, горбатые шляпки. Само это слово, как предполагают лингвисты , произошло от древнерусского слова "гърб" (горб). В течение XVI и XVII вв. на Руси существовали оба названия, из которых губы - было более широким, под которым подразумевались все грибы, а грибы - более узким, обозначающим только отдельные их виды. С начала XVIII в. все грибы были объединены под одним названием, которое и вошло в словари русского языка. Однако в некоторых областях СССР (Кировской, Архангельской), в некоторых районах Сибири и Украины до сих пор можно встретить старинное слово губы по отношению к грибам, но и здесь оно сохранилось как народное название трутовиков, живущих на древесине.

В рукописном ботаническом словаре, относящемся к концу XVII в., таблица с изображением шляпочных грибов имеет подпись: '...губы, грибы, грузди...'

Грибы издавна употреблялись в пищу, а кроме того, играли роль и в духовной жизни людей. В рукописях монахов, сопровождавших испанских завоевателей в XVI-XVII вв. в походах в Америку и описывавших ныне исчезнувшую культуру древних ацтеков и майя, государства которых находились на территории нынешней Мексики и в Центральной Америке, упоминается о ритуальных обрядах, при которых поедались шляпочные грибы, вызывающие галлюцинации. Изображения этих грибов найдены на стенах храмов майя и в виде ритуальных статуэток, относящихся к первому тысячелетию нашей эры, а также в дошедших до нас немногочисленных рукописных книгах майя, относящихся к первым векам нашей эры. Фантастические изображения человекоподобных мухоморов найдены археологами среди наскальных изображений в Чукотском Заполярье. По-видимому, этот образ был навеян древнейшим североазиатским обычаем поедать мухоморы в качестве галлюциногенного средства, что обычно делали шаманы при религиозных обрядах. Сходство этих изображений и обрядов, их сопровождающих, - одно из доказательств связей народов Азии и Америки и проникновения человека в Северную и Центральную Америку с Азиатского материка. Древние скандинавы, как свидетельствуют летописи, тоже знали об этих свойствах некоторых грибов; перед боем они наедались мухоморов и, приходя от этого в сильное возбуждение, без раздумий бросались в сражение. После Теофраста упоминания о грибах встречаются у ряда авторов классического Рима - Диоскорида, Плиния Старшего, живших в I в. н. э., и некоторых других. Эти ученые дали описание известных им крупных грибов и некоторых их свойств. Диоскорид наряду с описанием съедобных и ядовитых грибов указывал на лечебные свойства лиственничного трутовика и, в частности, на его способность излечивать некоторые желудочно-кишечные заболевания. Таким образом, современная медицинская микология имеет глубокие корни, уходящие в древность.

Плиний Старший в "Естественной истории" сделал попытку первой классификации грибов, разделив их на две группы: съедобные и несъедобные. Такой чисто гастрономический подход к классификации грибов объясняется, по-видимому, тем, что в Древнем Риме грибы уже широко употреблялись в пищу и особенно высоко ценились съедобные качества цезарского гриба из рода мухомора. Его называли "болети" и среди других съедобных грибов считали первым ("фунгорум принцепс"). Об этом грибе неоднократно упоминал Ювенал в своих "Сатирах", относящихся к 1 в. н. э., в частности, он писал: "Бедным друзьям подают другие грибы, неважного сорта, болети - хозяину".

Ритуальные грибообразные статуэтки древних майя и ацтеков из Центральной Америки. Наскальные изображения человекоподобных мухоморов из Чукотского Заполярья

Вероятно, римляне знали и о свойствах ядовитых грибов. Существует, например, предположение, что римский император Клавдий (1 в. н. э.) был отравлен грибами своей женой Агриппиной, матерью будущего императора Нерона. По-видимому, Агриппине не представляло большого труда заменить мужу цезарский гриб "болети" смертельно ядовитой бледной поганкой, относящейся к тому же роду мухоморов.

От средневековья о грибах до нас дошло мало сведений. В то время грибы связывали с "нечистой силой". Появление плодовых тел шляпочных грибов, расположенных по кругу, на лугах и лесных полянах, называли "ведьмиными кольцами" и объясняли тем, что в этих местах ведьмы водили хороводы или устраивали круговые пляски. Проделкам ведьм приписывали и то, что внутри таких колец трава часто бывает чахлой, и при этом утверждали, что скот, поевший этой травы, может погибнуть.

В эпоху Возрождения вместе с общим подъемом в развитии культуры и науки началось и интенсивное изучение растений. Появились многочисленные "Травники", содержащие подробные описания и изображения различных растений с указаниями их свойств, появились и описания грибов, в основном, правда, опять-таки крупных шляпочных и трутовиков. Выдающийся австрийский ботаник конца XVI - начала XVII в. Клузиус описал более 100 видов грибов. Он снабдил их хорошими для того времени рисунками, составившими "Кодекс Клузиуса", где можно увидеть одни из первых в научной литературе изображения грибов. И все же природа грибов оставалась загадочной не только для ученых эпохи Возрождения, но и вплоть до начала XIX в.

Отдельные виды грибов, например ежевик каралловидные, безошибочно можно определить по рисункам Клузиуса

В 1729 г. итальянский ученый Микели сделал важнейшее открытие: обнаружил у шляпочных грибов споры и правильно истолковал их как "семена", служащие для размножения. Не менее важное открытие принадлежит французскому ботанику Дютроше, который доказал, что шляпочные и другие грибы - это только плоды, образованные нитевидными разветвлениями, скрытыми под землей, т. е. тем, что мы сейчас называем грибницей или мицелием. До открытия Дютроше ботаники называли грибницу "биссус" и считали одним из самостоятельных родов грибов.

До начала XIX в. изучение грибов фактически велось ботаниками попутно с изучением цветковых растений. И это естественно, поскольку прежде всего они обращали внимание на цветковые растения, хорошо знакомые по повседневной жизни. Грибы же описывались ими только крупные, легко заметные невооруженным глазом. В "Травнике" немецкого ботаника X. Бока (1595 г., объем около 500 страниц) грибам посвящается только одна глава, в которой дается краткое описание десятка шляпочных грибов и трутовиков. Ученый пишет о распространении грибов и времени их появления, некоторых биологических, пищевых свойствах, вкусовых качествах и даже способах приготовления. Здесь же можно увидеть и изображения этих грибов.

Для более детального изучения грибов необходим был микроскоп, который появился только в начале XVII в. и еще более 100 лет был несовершенен, в силу чего неохотно использовался ботаниками. Некоторые ученые все же пытались изучать грибы микроскопически и делали при этом верные наблюдения, однако, руководствуясь при этом сложившимися представлениями о цветковых растениях, толковали свои наблюдения ошибочно. Например, Микели, обнаруживший у грибов споры, назвал их семенами и даже описал у грибов цветки, на которых эти семена (споры) якобы образуются. Название же споры было предложено немецким ботаником Гедвигом в 1778 г. Микели был выдающимся ученым, который намного глубже своих современников проник в природу грибов. Он наблюдал не только споры, но и их отделение от плодовых тел грибов и прорастание. Но микроскопические исследования прорастания спор и развития грибницы были продолжены лишь спустя столетие после его работ.

Сведения и представления естествоиспытателей о микроскопических грибах, заметных невооруженным глазом только в виде различных налетов и плесеней, были еще более туманны. В первую очередь привлекли к себе внимание паразитные грибы на растениях. Такие болезни, как головня и ржавчина хлебных злаков, так называемая мучнистая роса на листьях винограда, были известны еще древним грекам и упоминались Теофрастом. В связи с развитием земледелия в Древнем Риме ученые стали уделять внимание и даже довольно подробно описывать эти болезни, которые часто вызывали массовые заболевания (эпифитотии) сельскохозяйственных культур. Однако с грибами их, конечно, не связывали, а рассматривали как выделения самих растений под влиянием влажности или других причин.

В XVII в. микроскописты Гук и Мальпиги наблюдали под микроскопом ржавчинные грибы и изображали их так точно, что по их рисункам и сейчас можно без особого труда определить описанные ими виды. Однако объясняли они появление ржавчинных грибов какими-то видоизменениями самого листа. В 1833 г. в книге Франца Унгера "Сыпи у растений" развивалась подобная теория о паразитных микроскопических грибах. Унгер писал: "Болезненное состояние соков - причина болезней, грибные огранизмы - следствие". И только шведский ботаник Э. Фриз (1794-1878) впервые причислил микроскопических возбудителей болезней растений к грибам, сделав при этом оговорку, что возникают они все-таки из клеток растений, на которых появляются.

Карл Линней в своей "Системе природы" в 1735 г. описал 95 видов грибов, однако, не сумев их классифицировать, определил выделенную им группу как хаос, в котором якобы невозможно найти никакой системы. "Порядок грибов хаос есть..." - писал о них К. Линней.

В начале XIX в. начались более широкие исследования грибов, чему способствовало не только усовершенствование микроскопа, но и то, что грибы оказались причиной болезней многих сельскохозяйственных растений. Учеными было описано множество макро- и микроскопических грибов, но чтобы разобраться в их исключительном многообразии, необходимо было их классифицировать, как это сделал с цветковыми растениями Карл Линней. Эту важнейшую в микологии работу сделали двое ученых: голландский врач X. Г. Персоон и шведский ботаник Э. Фриз. Двухтомный список грибов Персоона, в котором он приводит, кроме описаний видов, и вполне разработанную классификацию грибов, почти 30 лет был единственной полной сводкой грибов, по которой можно было определить тот или иной вид или найти место среди близких видов для вновь открываемых. Описания Персоона настолько точны, что названия многих видов грибов, установленные им, сохранены и до настоящего времени. Примером таких описаний могут служить гриб-баран и плоский трутовик, растущие у оснований стволов и на пнях лиственных пород деревьев, ложнодождевик обыкновенный, обычный на почве в лиственных лесах, многие виды сыроежек, валуй и др.

Э. Фриз написал фундаментальную книгу "Система микологии", которая выходила с 1821 по 1832 г. и где было описано несколько тысяч видов грибов, в том числе и микроскопических, распределенных по отдельным группам. Работы Фриза создали фундамент для последующего развития самостоятельной науки о грибах - микологии.

Микология - наука о грибах

В середине XIX в. в микологии наметились новые направления. Кроме изучения форм и строения органов грибов, например плодовых тел, началось интенсивное изучение самих процессов формирования и развития этих органов грибов. Одновременно вместо крупных шляпочных грибов и трутовиков объектами исследований стали преимущественно микроскопические грибы, из которых прежде всего привлекли к себе внимание ученых паразитные грибы, наносившие огромный урон культурным растениям. Становилось очевидным, что люди ждут от микологов практических рекомендаций о методах эффективной борьбы с этим беспощадным губителем сельскохозяйственных культур.

В виде 'неизведанной новой земли' изобразили братья Тюлянь грибы на рисунке в своей книге, относящейся к середине XIX в. Спороношение гриба - пикниды выглядят на этом таинственном острове как горы и вулканы; плодовые тела сумчатых грибов с многочисленными ветвистыми отростками образуют лес, а более мелкие спороношения грибов - заросли кустарников

Изучение важнейших паразитных грибов - головневых, ржавчинных, картофельного гриба фитофторы инфестанс и других видоизменилось, приняв наряду с наблюдениями экспериментальный характер, который мог дать исследователям практический выход. Это направление в микологии связано с именами французских ученых братьев Тюлянь и немецкого ученого Антона де Бари, которого по праву называют "отцом микологии". Братья Тюлянь выполнили много исследований разных групп грибов - мучнисторосяных, ржавчинных и др. Особенностью их исследований явилось то, что они обращали внимание не только на готовое строение организма, но и на все его развитие, ставя перед собой задачу проследить за изменением гриба в течение его жизни. Эти ученые установили у грибов явление плеоморфизма, т. е. образования одним видом гриба нескольких различных спороношений в зависимости от стадии его развития. Однако, довольно глубоко познав особенности грибов, они рассматривали их как малоизученную, почти неизвестную область природы.

Многочисленные экспериментальные исследования этих ученых позволили открыть сложные циклы развития грибов, соединив наконец в единое целое отдельные стадии развития одного и того же вида. Эти исследования паразитных грибов создали научную основу для зарождения фитопатологии - важнейшей отрасли микологии, изучающей грибные болезни растений.

Смелое для того времени предположение, что паразитные грибы - причина, а не следствие, как полагали раньше, болезней растений, высказал Антон де Бари. Он фундаментально изучил развитие возбудителя одной из опаснейших болезней картофеля, вызывающей его массовую гибель, - фитофторы инфестанс, и его исследования стали отправной точкой для поиска способов активной борьбы с грибными болезнями растений. Профессор де Бари и его ученики усовершенствовали также классификацию грибов, значительно приблизив ее к той, которой мы пользуемся сейчас.

Так выглядят в современном электронном сканирующем микроскопе спороносный слой шапочного пластинчатого гриба при увеличении в 8 тыс. раз, увиденный с такими подробностями только в 70-е годы текущего столетия.

Особое место занимает работа итальянского миколога П. А. Саккардо, который с 1882 по 1931 г. выпустил 25-томную работу, содержащую описания на латинском языке всех известных в то время видов грибов (около 80 тыс.). Эта сводка и сейчас является необходимым пособием в работе микологов.

В конце XIX в. началась дифференциация микологии на различные отрасли, связанные, с одной стороны, с возросшими потребностями практической деятельности людей и, с другой - с усовершенствованием самих методов исследований, которые позволяли не только глубже изучать строение и развитие самого организма (детали строения клетки, особенности ее роста и т. д.), но и проследить результаты деятельности этого организма: его влияние на окружающую среду, изменения, которые он в ней производит при росте и развитии.

Развитие микологии в России связано с именем выдающегося ученого Михаила Степановича Воронина (1838-1903), которого с полным правом считают отцом русской микологии. М. С. Воронин внес серьезный вклад в изучение циклов развития ряда грибов, впервые обнаружил ловчие кольца на мицелии хищных грибов. Его исследования возбудителя килы капусты, ржавчины подсолнечника и возбудителя белой гнили ряда овощей актуальны и в настоящее время. Учеником и продолжателем работ Воронина стал выдающийся миколог, исследователь циклов развития многих грибов академик С.Г. Навашин, который был известным микроскопистом и исследователем внутриклеточных структур грибов.

Особое место в развитии отечественной микологии занимает А.А. Ячевский (1863-1932), который был не только крупным исследователем в области микологии и фитопатологии, но и талантливым популяризатором и организатором науки. По его инициативе в 1902 г. при Петербургском ботаническом саде была создана центральная фитопатологическая станция, а в 1907 г. - бюро по микологии и фитопатологии сельскохозяйственного ученого комитета, взявшие на себя координацию научно-исследовательских работ по изучению грибов.

Фундаментальный труд А.А. Ячевского "Основы микологии", вышедший уже после его смерти, в 1933 г., не потерял своего значения и сейчас.

Развитие советской микологии связано также с именами выдающихся микологов Н. Н. Воронихина, составившего справочник по грибным болезням сельскохозяйственных растений, В. А. Траншеля, исследователя ржавчинных грибов, А. С. Бондарцева, создавшего самую полную монографию о трутовых грибах, и Л. И. Курсанова, автора первого фундаментального учебника по микологии и основателя кафедры низших растений Московского государственного университета, а также Н. А. Наумова, проводившего широкие и важные исследования в различных областях микологии и фитопатологии.

Двадцатые годы XX в. ознаменовались бурным развитием многих отраслей знаний, в том числе и микологии. К классической микологии, занимающейся описанием и классификацией грибов, прибавилась физиология, биохимия и генетика грибов, почвенная микология, изучающая роль грибов в почвообразовательном процессе, и т. д. Величайшим событием в области микологии стало открытие в 1929 г. английским врачом-микробиологом Александером Флемингом антибиотика пенициллина - вещества, подавляющего развитие некоторых болезнетворных бактерий.

В настоящее время микология стала очень многогранной наукой и ее развитие идет по нескольким направлениям. Грибами - возбудителями болезней у людей и животных занимается медицинская микология. Открыты грибы и бактерии, разрушающие, особенно сильно в условиях повышенной влажности, древесину, книги, картины, фрески и другие произведения искусства, лаковые покрытия, оптические приборы и т. д. В борьбу с этими биоповреждениями включились не только микологи, но и микробиологи, химики. Их совместными усилиями был обнаружен механизм воздействия грибов и бактерий на различные предметы и материалы и подобраны химические вещества, препятствующие их развитию.

Важное направление в микологии - поиск нового сырья для микробиологической промышленности. Здесь наметилось несколько направлений. Одно из них - поиски среди грибов источников (продуцентов) новых антибиотиков, ферментов, ростовых -веществ. Были найдены грибы из некоторых родов плесневых и из рода навозников, которые выделяют активный фермент целлюлазу, необходимую для переработки сырья в бумажной промышленности, годную для приготовления грубых кормов и разрушения бумажных отходов. Микробиологическим методом с помощью микроскопических грибов получают фермент пектиназу, используемую для улучшения качества фруктовых соков, и амилазу, применяемую для гидролиза крахмала. Плесневый гриб аспергиллюс нигер используется для получения лимонной кислоты. А совсем недавно арсенал грибов-продуцентов пополнила сыроежка, из которой получен фермент руссулин, нашедший широкое применение при изготовлении целого ряда различных, особенно твердых, сыров, заменив дефицитный препарат реннин, или сычужный фермент, получаемый из желудков телят. В перспективе намечается использование руссулина и как лекарственного препарата, и в этом направлении сейчас ведутся широкие исследования.

Многие грибы паразитируют на насекомых, вызывая их гибель. На этой основе создан препарат боверин, в состав которого входит микроскопический гриб боверия бассиана. Этот препарат был широко применен на Украине для борьбы с колорадским жуком - одним из опаснейших вредителей картофеля. Микробиологическая промышленность продолжает развиваться.

Одно из направлений микологии - изучение условий, в которых грибы-продуценты будут давать наибольшее количество активного вещества. В этих исследованиях серьезное значение приобретает также селекция продуцентов с целью получения все более активных их форм. Отселекционированные формы гриба пеницилла, например, в 100 раз активнее, чем природные. Сейчас микология располагает большим арсеналом средств, среди которых - использование мутагенных факторов (химических веществ, ультрафиолетовых лучей, радиоактивных веществ и т. д.), вызывающих наследственные изменения организма - мутации.

Естественно, что ни одно из направлений современной микологии не способно успешно развиваться без точного знания самого организма гриба, его места в системе грибов, часто определяющего его свойства. Отсюда еще одно важное направление исследований - изучение самих грибов, поскольку далеко не все виды их открыты и изучены. Ежегодно учеными разных стран описываются десятки новых грибов. Постоянно совершенствуется и их система.

Современная систематика, являющаяся компасом в сложном мире грибов, вооружена самыми современными электронно-микроскопическими, физиолого-биохимическими и математическими методами, которые дают огромные возможности для усовершенствования систематики грибов, установления эволюционных и филогенетических (родственных) связей между отдельными их группами.

Гипотезы о происхождении грибов

гриб микология эволюция

Расширяя свое знакомство с грибами, человек сумел сделать их помощниками в таких древнейших своих производствах, как хлебопечение и виноделие, причем удивительно, что в этих случаях использовались свойства самых мелких грибов, которые человек смог увидеть в микроскоп тысячелетия спустя, только в XIX в.!

Вопрос о положении грибов в общей системе природы очень давно стал волновать естествоиспытателей. Весьма своеобразная форма грибов, многообразие их видов, исключительная, как казалось на первый взгляд, непоследовательность, неожиданность и часто ничем внешне не объяснимая массовость их появления, отсутствие каких-либо известных до начала XVIII в. способов их размножения не давали ученым древности достаточно серьезных и убедительных оснований для отнесения грибов к одному из известных тогда царств природы: растениям, животным или минералам. Особенно поражали грибы внезапностью своего появления. Поэтому поиски причин этого явления приводили древних исследователей к самым разнообразным предположениям. Появление грибов связывали то с ударом молнии, то с действием росы, то с испарениями гниющих органических веществ и т. д. А когда жизнь опровергла эти предположения, появление грибов относили просто к игре природы. Приписывали грибам и божественное происхождение, что в значительной степени облегчало задачу "исследователей" того времени. Процесс познания природы грибов очень затянулся. В одном из первых немецких травников, относящихся уже к XVI в., о грибах было сказано буквально так: "Грибы называются детьми богов, ибо родятся они без семян, не так, как другие".

Естественно, что если одни говорили о божественном происхождении грибов, то их "научные" оппоненты приписывали грибам связь с нечистой силой. В 1727 г. французский ботаник Вейян утверждал, что грибы - это, бесспорно, изобретение дьявола, придуманное для того, чтобы нарушить гармонию остальной природы, смущать и приводить в отчаяние исследователей... Впрочем, надо сказать, что и в более поздние времена некоторые ученые, не умея найти научного объяснения явлениям природы, приписывали их козням "нечистой силы". Однако история изучения грибов знает и научные подходы к проблеме их положения в системе живой природы. Еще в III в. до нашей эры о грибах как о своеобразных растениях упоминалось в трудах "отца ботаники", древнегреческого ученого Теофраста, выделившего четыре ступени, или царства, природы: неорганическое, растения, животные, человек.

Великий классификатор растений и животных шведский ученый Карл Линней в ХУШ в. окончательно закрепил принадлежность грибов к царству растений, хотя и не без колебаний, так как ранее он был склонен причислить грибы вместе с полипами к животным. В своем капитальном труде "Система природы", вышедшем в 1735 г., Линней разбил все растения на 24 класса и отнес грибы к последнему из них, в котором объединил под названием тайнобрачных все растения, не имеющие цветков, т. е. споровые.

Что же определило отнесение грибов к растениям? Прежде всего способ их питания - поглощение питательных веществ из раствора через клеточную стенку, а не путем заглатывания пищи, как у животных. Кроме того, грибы с растениями роднило наличие жесткой клеточной стенки, размножение спорами и неограниченный рост.

По прошествии более чем двух веков со времен Линнея вновь возник вопрос о правомерности включения грибов в царство растений. Дело в том, что изучение с помощью электронного микроскопа строения грибов и применение точных методов биохимии при исследовании их обмена веществ показали, что, помимо растительных, у грибов имеется еще ряд признаков характерных и для животных. С животными грибы сближают полное отсутствие хлорофилла в клетках и неспособность синтезировать органическое вещество из неорганического, образование мочевины в процессе обмена веществ, наличие хитина в клеточной стенке. Отсюда возникло предположение, что грибы возникли еще до того, как среди примитивных первичных живых организмов обособились организмы с чертами животных или растений.

Для решения вопроса о положении грибов в системе живого мира важное значение имеет установление их родственных связей с другими организмами. Существовала гипотеза, что грибы произошли от древнейших водорослей, однако при этом не учитывалось, что водоросли - это типичные фотосинтезирующие организмы и, следовательно, закономерно занимают место в царстве растений. По этому признаку грибы с их отдельными чертами животной организации связать с водорослями не удается.

В настоящее время наиболее обоснованно предположение о том, что грибы произошли от бесцветных примитивных одноклеточных жгутиковых организмов, обитающих в воде, - флагеллят, точнее, от их древнейших предков, которые были, вероятно, одними из первых обитателей первичных водоемов нашей планеты и среди которых еще нельзя было выделить ни типично растительных, ни типично животных организмов. Большинство биологов склоняются сейчас к тому, что грибы - это самостоятельное царство живых организмов, существующее наряду с животными и растениями. Эта гипотеза подтверждается и предполагаемым возрастом грибов по палеонтологическим данным. Ископаемые остатки грибов значительно беднее, чем таковые растений и животных. И все же нам известны отпечатки и окаменелости плодовых тел шляпочных грибов и трутовиков, отпечатки пораженных грибами листьев и других органов растений, грибницы в корнях растений (ископаемые микоризы), ископаемые споры, которых встречается особенно много. На основании этих данных предполагается, что грибы появились у самых истоков жизни в древнейшей геологической эре - архейской, около миллиарда лет назад. Именно этим возрастом датируются находки, сделанные в Австралии, где в соответствующих этому возрасту слоях были найдены зеленые водоросли и вместе с ними лишенные хлорофилла организмы, предположительно отнесенные к грибам. Находки на территории нашей страны, в юго-восточной части Якутии, относящиеся к той же эре, но чуть более позднему периоду (около 850 млн. лет назад), подтверждают существование уже достаточно сформированных грибных организмов.

В начале палеозойской эры, следующей за архейской, в кембрийский период (600 млн. лет назад) - в период господства водорослей и морских беспозвоночных животных - грибы уже достаточно сформировались и существовали как сапротрофы на органических веществах и как паразиты растений и животных. В каменноугольный период этой же эры (265 млн. лет назад) грибы достигли расцвета. В верхнекаменноугольных отложениях Англии в клетках корней некоторых ископаемых сосудистых растений были найдены следы грибных гиф, из чего можно заключить, что уже тогда возникло сложное сожительство грибов с растениями - микориза. Исходя из этого, для некоторых групп грибов время их ответвления на общем стволе развития грибов или время их появления как формирующейся отдельной группы грибов можно определить точнее. Например, широко распространенные и всем известные шляпочные грибы в большинстве своем связаны с корнями древесных пород, под которыми растут. Следовательно, вряд ли они могли появиться значительно раньше этих высших цветковых растений, что служит косвенным подтверждением времени появления этой группы грибов. Можно предположить, что, возникнув где-то одновременно с высшими растениями, шляпочные грибы прошли с ними длительную совместную эволюцию, в результате которой гриб и дерево оказались тесно связанными в своем существовании.

Очень древними являются ржавчинные грибы, паразитирующие на многих зеленых растениях, в том числе и на папоротниках - древнейших наземных зеленых обитателях нашей планеты. Споры этих грибов найдены и на ископаемых остатках папоротников, относящихся к каменноугольному периоду.

К реликтовым видам мелового периода мезозойской эры (130 млн. лет назад) относятся, по палеонтологическим данным, такие пустынные виды грибов - близких родственников дождевиков, как подаксис пестичный и баттарея веселковидная, обитающие в настоящее время в основном в Казахстане и Средней Азии. Вероятно, отсутствие необходимости вести борьбу за пищу и место произрастания в таком пустынном месте позволили этим грибам выжить и сохраниться до наших дней.

Полного своего расцвета грибы достигли в третичный период (около 76-25 млн. лет назад) кайнозойской эры, в которую живем и мы. В этот период, судя по ископаемым находкам, уже существовали все основные группы грибов, которые известны сейчас.

Вопрос о месте грибов в сложной системе живого мира еще нельзя считать окончательно решенным. Только дальнейшие исследования ученых различных биологических специальностей - ботаников-систематиков, биохимиков, генетиков и др., вооруженных новейшими методами исследования, позволяющими изучать тончайшие структуры клетки грибов и особенности обмена веществ в ней, дадут окончательный ответ на этот вопрос.

Литература

Курсанов Л. И. Очерк развития микологии // Микология. -- М.: Учпедгиз, 1940.

Васильков Б. П. Изучение шляпочных грибов в СССР: Историко-библиографический очерк. -- М.--Л.: изд. АН СССР, 1953. -- 192 с.

Мюллер Э., Лёффлер В. Микология / пер. с нем. К. Л. Тарасова. -- М.: «Мир», 1995. -- 343 с. -- ISBN 5-03-002999-0

Ainsworth G. C. Introduction to the History of Mycology. -- Cambridge University Press, 2009. -- 376 p. -- ISBN 9780521112956 (англ.) (Эйнсуорт Дж. К. Введение в историю микологии)

Леонтьєв Д. В., Акулов О. Ю. Загальна мікологія: Підручник для вищих навчальних закладів. -- Харків: «Основа», 2007. -- С. 192--206. -- ISBN 978-966-495-040-1 (укр.) (Общая микология: Учебник для высших учебных заведений)

Мир растений. В 7 т./Редкол. А. Л. Тахтаджян (гл.ред.) и др. Т.2. Грибы /Под ред. М. В. Горленко. -- 2-е изд., перераб. -- М.: Просвещение, 1991. -- 475 с.

Размещено на Allbest.ru