Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №5 - Сталюнас

судя по пышным формам наземной части растения, явно не тормозящая его развитие. Признаков очевидного паразитизма со стороны гриба обнаружено не было. Однако факт грибной инфекции был, что называется, налицо. Заслуга Ф.М.Каменского состоит в том, что он первым высказал мнение о настоящем сожительстве между растением и грибом. Полезном как одному, так и другому. Естественно, что такая форма совместной жизнедеятельности неизбежно должна была привести к рождению определенного типа питания двух организмов и к усовершенствованию самого механизма добывания пищи. Поскольку клетки корня, плотно обтянутые сетью грибницы, не вступают в контакт с частицами почвы, то, следовательно, на первый взгляд, они как будто лишены доступа к питательным веществам. И в связи с этим естественным будет предположение, что рано или поздно растение ожидает незавидная участь голодной смерти. Однако это далеко не так. Призвав на помощь микроскопическую технику, удалось обнаружить, что клетки корня, лишенные возможности питаться непосредственно, тем не менее, получают и воду и пищу из окружающего их слоя мицелия. Вследствие этого, наоборот, вырисовывается ясная картина того, что существуют достаточные предпосылки для полноценной и достойной жизни растения. Что касается партнера по союзу гриба, то роль своеобразного кормильца для него также не совсем однозначна. Дело в том, что развитие микоризообразующих грибов в почве самостоятельным путем затруднено ввиду большой конкуренции за источники питания со стороны многочисленной армии почвенных микроорганизмов (бактерий, низших грибов), специализирующихся на разложении растительных остатков почвы. Обладая меньшим набором ферментов и более низкой скоростью освоения среды, грибы-микоризообразователи испытывают огромный прессинг с их стороны и, осуществляя свою жизнедеятельность, должны всецело полагаться на стечение благоприятных обстоятельств. Довольствуясь тем малым, что дала природа, борьбу за свое выживание эти грибы начали с поиска надежного покровителя. Этому назначению как нельзя лучше подходил довольно крепко и основательно обосновавшийся в общей среде обитания, почве, сосед — древесное растение. Сначала само растение на все притязания гриба отвечало довольно недвусмысленно. Всякое проникновение гиф-парламентеров на территорию корневой системы немедленно пресекалось усиленными дозами дубильных веществ или воздвижением баррикад из пробковой ткани. И гриб поначалу терпел поражение в осуществлении своих замыслов. Однако его непоколебимая настойчивость, в конце концов, растопила лед, и необходимая степень понимания была достигнута (это все еще о грибах? — прим. ред.). Дерево и гриб образовали союз, который был скреплен появлением нового инструмента извлечения пищи из почвы — грибокорня, или микоризы. Такому инструменту уже были не страшны перипетии судьбы, и он стал достаточно надежным средством поддержания жизнедеятельности обоих союзников.

Обосновавшись в корневой зоне дерева, гриб получил доступ к инкубатору простых питательных веществ (глюкозе). Будучи легкодоступными энергетическими материалами, эти вещества к тому же надежно защищены от проникновения извне стенками инкубатора — оболочками клеток корня. Только гриб-микоризообразователь как сожитель получает доступ к кладовой. Используя глюкозу дерева, гриб обретает уверенность в своих силах, что сказывается на активном строительстве им сети гиф в окружающем пространстве.

По типу питания грибокорень делится на два типа. Первый тип — наружного питания, когда грибница окружает корень наподобие плотного чехла. Второй тип — внутреннего питания. Он характеризуется тем, что гифы гриба проникают внутрь клеток первичной коры корня, где они свободно растут, питаясь соками растения-хозяина, частично перевариваясь клетками последнего. Наиболее распространен первый тип питания.

В природе вообще наряду с жестокой борьбой между различными видами наблюдается немало случаев тесного сотрудничества между ними.

Сожительствующие организмы, лишившись самостоятельности, получают такие преимущества, которых не было и не могло быть в условиях прежней, раздельной жизни. Степень взаимозависимости порой настолько велика, что оба партнера не могут нормально развиваться друг без друга. В качестве примера полезного сожительства можно рассмотреть союз сумчатых грибов с водорослями. Эти два растения участвуют в едином жизненном процессе и носят общее название лишайников. Излюбленное место лишайников — тенистый лес. В старом еловом лесу нередко можно видеть большие серые полосы — «бороды», свисающие с сухих ветвей. В редкостойном сосновом лесу встречаются большие образования — подушки серо-серебристого лишайника (оленьего мха). В сухую погоду его хрупкие веточки с хрустом рассыпаются под ногами, а при увеличении влажности воздуха превращаются в мягкий эластичный ковер.

Совместная жизнь гриба и водоросли организована достаточно рационально. Гриб представляет собой внешнюю часть, оболочку совместного образования, а водоросль — ее содержимое. Впитывая влагу, гриб становится настолько прозрачным, что сквозь него бывает видна зелень водоросли. Этим объясняется изменение цвета лишайников в сухую и сырую погоду. Обязанности у этих организмов также строго распределены между собой. Гриб «сооружает» дом. Определяет его форму и цвет, заботится о водном режиме, образует специальные нити, прикрепляющие лишайник к основанию, на котором он сидит и из которого извлекает питание. Водоросль перерабатывает питательные вещества, доставленные грибом, располагая для этого зернами хлорофилла. При содействии солнечного света разлагает углекислоту, вырабатывает крахмал, сахар, кислоты и другие необходимые для жизнедеятельности вещества. Так два разных организма образовали новую жизненную форму, получая взаимную выгоду, несмотря на свои характерные особенности. Интересно, что споры, выделенные лишайником, представляют собой споры гриба, и из них может вырасти только гриб. Водоросли же в лишайнике размножаются самостоятельно. Прорвав оболочку гриба они могут затем образовать колонии обычных зеленых водорослей.

Очень любопытным является то обстоятельство, что положительное влияние гриба-сожителя также может распространяться и на семена различных растений. Как известно, например, в семенах орхидеи нельзя различить ни семядоли, ни стебелька, ни корешка. В данном случае ткань семени состоит из нескольких сот округлых, почти однородных клеток, заключенных в рыхлую оболочку. До недавнего времени орхидея считалась растением с довольно капризным характером. И тому были веские основания. Так, одни семена, посеянные при соответствующей влажности и температуре, только набухали, без дальнейшего прорастания. У других же, после прорастания, растение было настолько слабо и недоразвито, что не могло вступить в фазу цветения. Эти затруднения в выращивании из семян орхидей были хорошо известны многим почитателям этих изящных цветов до тех пор, пока французский исследователь Бернар не счел нужным заразить семя орхидеи соответствующим грибом. Поскольку эффект от этого эксперимента превзошел все ожидания, был сделан вывод о необходимости присутствия при прорастании семян грибного партнера.

Если вблизи прорастающего семени существует грибница дружественно настроенного сожителя, то его гифы проникают в семя через место прикрепления.

Внутри клеток семени образуются скопления комочков из гиф. Через некоторое время срабатывает защитный механизм, и клетки семени начинают активно переваривать ткань гриба. Не давая грибу распространяться далее вглубь семени, клетки растения одновременно с уничтожением грибницы получают возможность усиленного питания за счет богатого содержимого грибных клубочков. За этим процессом следует пышное развитие орхидеи.

Бернар,