Самый древний интернет: как грибы передают информацию

Грибы старше первых людей примерно на миллиард лет. Они появились на этой планете еще до первых позвоночных. Сейчас ученые считают, что грибы произошли от бесцветных примитивных одноклеточных жгутиковых организмов, обитающих в воде.

Трудно понять: кем были эти предки грибов – растениями или животными… Точно также и сейчас трудно отнести грибы к кому-то из этих биологических царств. В начале ХХ века грибы приписывали к низшим растениям, а сейчас — считают их промежуточной формой, которая все-таки ближе к животным.

Что сближает грибы с животными? Внешне они похожи на маленькие деревья, так как не двигаются, а вот внутренне, как оказалось, — ближе к нам. Это множество признаков: биохимические, филогенетические, у грибов в клеточных стенках содержится хитин, как у насекомых, у них образуется мочевина, что бывает только у животных. Кроме того, для размножения грибы имеют один гладкий жгутик, похожий на человеческий сперматозоид. Ну а теперь, когда стало возможным заглянуть в геном, — ученые еще ближе сдвинули грибы в сторону животных.

Гифы грибов

Миллиард лет назад, когда на поверхности Земли ползали только маленькие червячки и бегали бескрылые насекомые и многоножки, грибы уже создали свой "интернет" — устройство по передаче биологической информации. Для этого, они раскинули по всей планете сеть гифов – это нитевидные выросты, которые нужны для поглощения воды и питательных веществ. Естественно, многие растения "возмутились" — ведь грибы отбирали у них место под Солнцем! Но тогда грибы предложили новый вид сотрудничества: симбиоз, а именно удобные "чехлы для корней" — микоризу, с помощью которой другие растения получали преимущество, — они не только были защищены от пересыхания, но и могли перекачивать через сеть гифов нужные питательные вещества.

Эктомикориза, образованная мицелием мухомора

Конечно, эти рассуждения метафоричны — растения, как и грибы не умеют рассуждать и делать выводы о своих выгодах. Но эволюция обкатала вариант, который устраивал все сосуществующие виды.

Были в древней истории грибов и свои достижения: например, грибы-гиганты, достигшие высоты в 8 с половиной метров! Ученые назвали их прототакситы (лат.Prototaxites). Не правда ли, если представить себе девонский мир (имеется в виду Девонский период – 419-358 миллионов лет назад), и огромные восьмиметровые грибы, которые возвышаются над буйными зелеными лесами (высотой, кстати, не более метра), а под ними – развитую систему "грибного интернета", то они больше всего напоминают вышки для связи?!

Найденные окаменелости прототакситов не давали покоя палеонтологам.

Ископаемый прототаксит девонского периода

Первым гигантские образования нашел и описал канадский геолог американский ученый Джон Уильям Доусон (J.W. Dawson), и было это в 1857-ом году. Он думал, что это образец окаменевшего гнилого тиса (Taxus), потому и дал им название Prototaxites. Потом ученые решили, что это огромная морская водоросль, но не давали покоя кольца, найденные на срезе ствола. Быть может это годовые кольца? И опять сомнения, — никак не напоминают они срезы деревьев, скорее это трубки, которые уходят внутрь…

Прототакситы в разрезе

И вот только недавно, Францис Хюбер (Francis Hueber) из американского национального музея естествознания (Smithsonian Institution, National Museum of Natural History), проанализировав срезы множества экземпляров прототакситов из разных стран, доказал, что это гриб. Впрочем, он еще может оказаться лишайником (смесь гриба и водоросли).

Можно себе представить, как давно грибы "озаботились" проблемой формирования собственной системы связи. Недавние опыты с томатами показали, что грибы передают "информацию" довольно быстро.

Гифы под перевёрнутым бревном

Китайские ученые провели эксперимент на томатах, соединенных "грибной сетью" и контрольной группе растений, где микоризе вырасти не дали. Исследователи заражали грибком одно из растений, потом, через 65 часов, заражали другое и смотрели на его устойчивость к заболеванию. Оказалось, что при наличии грибной связи, второе растение было менее подвержено болезни и если все-таки заболевало, переносило это легче, чем томаты-одиночки.

Получается информация действительно передается? Смотря что считать информацией.

Поясняет Александр Кураков, заведующий кафедрой микологии и альгологии Биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова:

"Действительно растения очень связаны между собою через микоризы, — например, в лесном биоценозе: и орхидные, и грушанковые, и древесные, и травянистые… Они могут обмениваться питательными веществами, обмениваться водой, о чем-то сигнализировать. Это они могут и делают. Но это и есть вся та "информация", о которой можно говорить в данном случае. Я бы назвал микоризу — новыми возможностями. Как человек, садится в машину,- и может быстро передвигаться, то есть, он приобретает новые возможности. А растение с помощью микоризы приобретает, например, устойчивость к засухе. Но, не более того".

Автор: Анна Урманцева