Что такое грибы и что изучает микология
Грибы — отдельное царство живых организмов, не растения и не животные, хотя ближе к животным. Они гетеротрофны (не фотосинтезируют), но поглощают питательные вещества, переваривая органику снаружи и всасывая продукты. У грибов нет хлоропластов, нет движения, есть клеточная стенка — но из хитина, а не целлюлозы (хитин же составляет панцирь насекомых).
Микология изучает грибы во всём разнообразии: от одноклеточных дрожжей до гигантских трутовиков. Описано около 150 000 видов грибов, но оценки реального числа — от 1,5 до 6 миллионов. Каждый год открывают около 1000–1500 новых видов.
Строение грибов
Большинство грибов состоит из мицелия — сети тонких нитей (гиф) диаметром 2–10 мкм. Мицелий пронизывает субстрат (почву, древесину, пищевой продукт) и секретирует пищеварительные ферменты. То, что мы называем «грибом» в быту — шляпка с ножкой — это плодовое тело, орган размножения. Основная «жизнь» гриба скрыта в субстрате.
Крупнейший живой организм на Земле — мицелий опёнка тёмного (Armillaria ostoyae) в штате Орегон: занимает площадь 965 га (около 9 км²), возраст около 8500 лет, масса — тысячи тонн.
Роль грибов в природе
Грибы — главные разрушители органического вещества на суше. Без них мёртвая древесина и листья накапливались бы тысячелетиями. Они расщепляют лигнин (главный компонент древесины) — одно из немногих соединений, которые не разлагают бактерии.
Микориза — симбиоз грибов с корнями растений. Гифы гриба увеличивают площадь всасывания воды и фосфатов в 10–100 раз. Около 90% видов наземных растений зависят от микоризных грибов. Тропические деревья, изолированные от микоризы, погибают за несколько лет. Некоторые леса соединены в единую «древесную сеть» (Wood Wide Web) через мицелий, по которой деревья обмениваются сахарами и сигнальными молекулами.
Лишайники — это симбиоз гриба с водорослями или цианобактериями. Гриб защищает и удерживает воду, водоросль фотосинтезирует. Лишайники живут там, где не выживают другие организмы: на голых камнях, в арктике.
Грибы и человек
Дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) люди используют 10 000 лет — для хлеба и алкоголя. Сегодня дрожжи — модельный объект молекулярной биологии и биотехнологии; с их помощью производят инсулин и другие белки.
В 1928 году Александр Флеминг обнаружил, что плесень Penicillium notatum уничтожает стафилококки. Это стало основой для открытия пенициллина — первого антибиотика. К 1945 году пенициллин спас миллионы жизней. Сегодня из грибов получают статины (снижают холестерин), циклоспорин (иммунодепрессант для трансплантологии), многие ферменты.
Патогенные грибы вызывают микозы: кандидоз, аспергиллёз, дерматофитии (грибок кожи и ногтей). Особую опасность представляет Candida auris, устойчивый ко многим противогрибковым препаратам. В 2023 году ВОЗ впервые опубликовала список приоритетных патогенных грибов, требующих новых методов лечения.
Съедобные и ядовитые грибы
Около 2000 видов грибов съедобны. Наиболее ядовитый — бледная поганка (Amanita phalloides): смертельная доза для взрослого — половина шляпки. Токсины (амантины) не разрушаются при варке и действуют через 6–24 часа, к тому времени яд уже всосался. Трюфели, самые дорогие грибы, — до 3000 €/кг: ароматические соединения, имитирующие феромоны кабанов и оленей, создают «химическую рекламу» для их распространителей.