Найбільший живий організм на Землі - це не синій кит, що виростає до 30 метрів в довжину. І не гігантська секвойя заввишки більше 100 метрів. Це гриб, підземна мережа якого займає 965 гектарів.
Омани про грибах багато в чому пояснюються саме тим, що їхнє життя невидима. Багато міркують приблизно так: «Подумаєш, гриби. Навіть якщо їх і не було б в природі, ми всього лише позбулися б декількох кулінарних делікатесів ». Це не так. Без грибів людство залишилося б без вина, пива і антибіотиків. Більше того: гриби справили величезний вплив на хід еволюції. Саме вони сприяли поширенню рослин по континентах. Не будь грибів, не існувало б і лісів в їх нинішньому вигляді, і, напевно, їх мешканців. Та й людини могло б не бути.
Гриби живуть нерухомо, у них немає ні очей, ні вух, ні ніг. Загалом, ніяких органів, які роблять їх схожими на тварин. Тому люди здавна приписували їх до царства флори.
Однак у грибів немає і органів, типових для рослин. Більшість рослин містять зелений пігмент хлорофіл, за допомогою якого вони засвоюють енергію Сонячна світла. Гриби на це не здатні. Тому, подібно тваринам, вони харчуються органічними речовинами.
Коли в XVII столітті вчені вперше поклали під мікроскоп зрізи грибний тканини і зелених рослин, вони побачили відмінності в будові їх клітин і тонких структур. Потім з'ясувалося: у рослин стінки клітин складаються з целюлози, а у грибів - з хітину, тобто з того ж матеріалу, що панцирі павуків, раків, комах та інших членистоногих.
Ситуація виявилася настільки заплутаною, що в 1969 році біологи вирішили виділити гриби в від-
ділове царство. Подальші молекулярно-генетичні дослідження показали, що насправді ці організми навіть ближче до тварин, ніж до рослин! Тільки у грибів клітини отверделі (у них є стінки), а у тварин клітини м'язової тканини, як правило, еластичні.
Перші гриби були одноклітинними організмами. Потім в якийсь момент кілька клітин витягнулися в ряд, утворивши ниткоподібну структуру. Так з'явилися багатоклітинні гриби.
Більшість тварин перетворилося в «машини для добування і перетравлення їжі»: вони поїдають рослини або полюють на інших тварин. Гриби ж займаються утилізацією відходів. Деякі з них стали паразитами, інші вступили в симбіоз, тобто пристосувалися до життя спільно з іншими організмами.
Але по-справжньому «час грибів» прийшло, коли живі організми стали завойовувати сушу. До цього моменту існували тільки водяні гриби, які є і сьогодні. Швидше за все, саме гриби першими освоїли сушу, заселивши прибережні райони задовго до того, як це зробили представники флори.
Перші рослини наважилися вийти на сушу близько 460 мільйонів років тому, тобто через багато мільйонів років після грибів. Це були зелені водорості, і на сушу їм вдалося вибратися, ймовірно, тільки в симбіозі з грибами. Виникло таке партнерство ще у водному середовищі або пізніше, на стадії освоєння суші, поки невідомо. Але гриби зжилися з крихітними зеленими водоростями - і в результаті виникли лишайники. Одні учасники цього симбіозу (зелені водорості) отримують енергію за допомогою фотосинтезу, а інші (гриби) розчиняють мінерали з того матеріалу, на якому живуть, отримуючи життєво важливі поживні речовини. У цьому партнерстві гриби лідирують: від них залежить не тільки форма лишайників, а й їх структура.
Перші наземні рослини походять від зелених водоростей. Вони були простими і схожими на мох: не було ні коренів, ні стебла, ні листя. З них розвинулися перші судинні рослини, від яких в ході еволюції і сталася вся інша флора - від квітів до дерев.
Партнерство з грибами продовжилося, але звузилося і стало стосуватися кореневої системи рослин. У коренях (часто - навіть всередині клітин рослини) селився крихітний міцелій, нитки якого через стінки клітин проростали в навколишнє грунт. В результаті збільшувалася територія, з якої коріння поглинали живильні солі і воду. Так з'явився грібокорень - мікориза. Цей симбіоз вважається одним з найбільш значущих в історії Землі. Через 115 мільйонів років до симбіозу підключилися перші насінні рослини, і ця співпраця триває досі: понад 95 відсотків сучасних наземних рослин утворюють мікоризу.
Після того як рослини колонізували сушу, в грунті почали накопичуватися їх відмерлі частини. Ці органічні речовини стали живильним середовищем для грибів, у яких з'явилася можливість виживати і поза симбіозу, самостійно.
Біологи поділяють царство грибів на п'ять відділів. Перший: базидіоміцети, до яких відносяться багато їстівні гриби. Вони часто утворюють плодові тіла - типові грибні капелюшки. Багато з них харчуються деревиною, інші - рослинним матеріалом. Відомо близько 30 тисяч видів базидіоміцетів.
Другий: сумчасті гриби. До них відносяться найрізноманітніші - від трюфелів, зморшків і деяких цвілевих грибів до одноклітинних хлібопекарських дріжджів. Сумчасті гриби живуть на суші (багато в симбіозі з лишайниками), а також у воді і діляться на різні групи, що налічують 65 тисяч видів.
Третій: ендомікоріза. Вони найчастіше утворюють грібокорні в симбіозі з багатьма рослинами. Відомо близько 220 видів.
Четвертий: зігоміцети. Найвідоміші представники - гриби, від яких пліснявіють хліб, персики, полуниця, картопля. Близько 1000 видів.
П'ятий: хитридиомицетов. Ці одноклітинні організми, які часом формують округле плодове тіло, - найстаріша група, яка відкололася в свій час від інших грибів. Близько 1000 видів.
Сьогодні відомо близько 100 тисяч видів грибів. Але, за оцінками експертів, на Землі налічується до 3,5 мільйона їх видів - набагато більше, ніж судинних рослин, яких до цих пір описано 260 тисяч видів.
Причина різноманітності і життєстійкості грибів криється в структурі їх організму - дуже простий в порівнянні зі складним пристроєм органів тварин і будовою вищих рослин. Якщо гриб не одноклітинний, як дріжджі, то зазвичай він утворює мережу дрібних ниток міцелію (гіфів), яка насправді і є його тілом. Через гіфи гриб отримує їжу в вигляді багатих енергією органічних молекул, а також мінерали та воду.
Куб грунту зі стороною чотири сантиметри може містити до двох кілометрів гифов, площа контактної поверхні яких становить 600 квадратних сантиметрів, тобто приблизно дорівнює аркушу паперу формату А4.
Зростає така мережа з карколомною швидкістю: кожен день гриб утворює до одного кілометра нових ниток, і гіфи швидко просуваються в нові місця проживання. Зростання ниток допомагає грибам і при розмноженні, яке у них теж відбувається досить незвично.
Багато гриби можуть поширюватися шляхом безстатевого розмноження, утворюючи мільйони генетично ідентичних суперечка - тобто гриби фактично клонують себе. Але у тих видів, які розмножуються статевим шляхом, гіфи двох примірників повинні знайти один одного і з'єднатися.
Роль сексуальної приманки грають специфічні речовини, що виділяються нитками. Запах такої хімічної речовини спонукає нитки іншого гриба того ж виду рости в потрібному напрямку - але тільки в тому випадку, якщо ці особи різні за «типу спарювання». Розрізняються ці типи тільки біохімічно, тому біологи, кажучи про гриби, замість визначень «чоловіча стать» і «жіноча стать» користуються термінами «плюс» і «мінус».
Якщо типи спаровуються правильно, то нитки обох примірників гриба зливаються і утворюють новий екземпляр того ж виду. Якщо це базидіоміцети, то вони прориваються на поверхню грунту, де утворюють плодові тіла - ті самі гриби, які люди люблять вживати в їжу.
На нижньому боці капелюшків грибів знаходяться області, в яких відбувається те, що в чисто біологічному сенсі еквівалентно статевого акту: ядра клітин двох грибів-батьків зливаються, їх генетичний матеріал змішується і розподіляється по спорах. Спори мікроскопічно малі, але їх неймовірно багато: один гігантський дощовик може викинути кілька трильйонів спор. Вони залітають на висоту до 60 кілометрів і можуть перелітати через океани. З суперечка, що влаштувалися на новому місці проживання, знову проростають гіфи.
Інший рушійною силою успішного розвитку грибів, ймовірно, є велика кількість вироблюваних ними отрут і сильнодіючих речовин. У грибів немає ні броні, ні інших засобів механічного захисту, немає ніг, щоб утекти від хижаків. У них немає ні зубів, ні шлунка і кишечника, щоб подрібнювати і перетравлювати їжу. Щоб вижити, грибам потрібен цілий арсенал хімічної зброї та біохімічних інструментів.
Багато гриби виробляють потужні білки (ферменти), за допомогою яких вони руйнують складні органічні сполуки, ділячи їх на більш дрібні молекули. Завдяки цим біохімічним катализаторам гриби вміють «перетравлювати їжу» практично поза своїх тіл. Ферменти грибів-паразитів здатні зруйнувати стінки клітин інфікованих ними рослин. Потім вони проникають своїми нитками в ці клітини і користуються їх поживними речовинами. Деякі гриби виробляють ферменти, які легко розкладають навіть деревину.
У більшості людей слово «гриби» асоціюється з делікатесами. Але насправді куди важливішу роль в харчуванні людини грає група набагато менших за розмірами одноклітинних видів грибів - дріжджів. Як тільки ці гриби потрапляють в середу
з нестачею кисню, починається процес розкладання цукру на спирт і вуглекислий газ. Таким чином, гриби добувають енергію без допомоги кисню, а люди отримують алкоголь.
Передбачається, що вже більше 6000 років тому шумери використовували ці маленькі гриби, щоб варити пиво. 5500 років тому ассірійці з їх допомогою зброжує виноградний сік, перетворюючи його в вино. Використовуються дріжджі і в пекарному справі.
Дуже корисними для людини виявилися і інші речовини з хімічного арсеналу грибів. У 1928 році лікар-бактеріолог Олександр Флемінг, спостерігаючи за зростанням гнійних бактерій, випадково помітив, що в деяких місцях вони не росли. Виявилося, що розвиток бактерій придушував грибок Penicillium notatum. Він містився в якості домішки в бактеріальної культури, ріс в ній і виділяв речовина, яке вбивало бактерії. Очевидно, так грибок захищався від їх нападу. Флемінг назвав цю речовину «пеніциліном», відкривши перший антибіотик.
Інший препарат, одержуваний з цвілевих грибків, називається «циклоспорин». Він пригнічує імунну систему людини, запобігання-обертаючи відторгнення пересаджених органів.
У давнину панацеєю вважався труть білий, або модринова губка, різні гриби використовувалися в східній медицині. І звичайно, люди здавна користувалися багатим набором п'янких хімічних речовин, що виділяються грибами: наприклад, сибірські шамани ще 6000 років тому навчилися входити в транс за допомогою мухомора.
На колосках деяких злаків живе темно-фіолетовий паразит ріжки (Claviceps purpurea) - грибок, який виробляє отруйні і одночасно цілющі речовини (використовуються, зокрема, в акушерстві). Хімічно модифікована форма одного з таких речовин носить назву ЛСД. На прикладі ріжків добре видно, наскільки хистка межа між цілющими, п'янкими і токсичними речовинами. Ще не так давно у людей, що з'їли хліб, спечений з борошна, в яку потрапила ріжки, починалися м'язові спазми і галюцинації. Мочки вух, ніс, пальці рук і ніг чорніли, а іноді відмирала вся кінцівку. Ця жахлива хвороба називалася «Антонов вогонь». Вважається, що в XI-XV століттях в Європі від цієї хвороби померли понад 100 тисяч осіб. Від жодного іншого гриба не загинуло стільки людей.
Ще один тип грибних токсинів вчені відкрили тільки в 1960 році. Вони виявили, що пліснявий гриб Aspergillus flavus виробляє потужний канцероген - микотоксин. Доза в один-десять міліграмів цієї речовини на кілограм маси тіла людини вже смертельна. Aspergillus flavus зростає найчастіше на жиросодержащих плодах, таких як арахіс та інші горіхи. Ця цвіль пошкоджує печінку і навіть викликає рак. Однак хвороба розвивається так повільно, що її симптоми довгий час ніяк не пов'язували з істинною причиною - можливим вживанням цього грибка.
Хоча багато видів грибів живуть за рахунок мертвого органічної речовини, деякі види все ж вважають за краще паразитувати - в тому числі і на людину: вони можуть жити на шкірі, на слизових оболонках, на волоссі, нігтях, а іноді навіть в легких.
Від грибків страждають і тварини, але найсерйозніший шкоди вони завдають рослинам. Саме гриби викликають більшу частину найважчих захворювань у рослин. У Центральній Європі гриби є причиною 80 відсотків усіх випадків зараження культурних рослин (за інше «відповідають» бактерії і віруси). Через них гине до 20 відсотків урожаю.
Навіть гігантський опеньок з Орегона живе за рахунок інших. Його гіфи ростуть уздовж коренів хвойних дерев і при першій же можливості проникають в них. Руйнуючи коріння дерева, грибок вбиває його, розкладає деревину і харчується нею.
Але немає лиха без добра: грибок зазвичай вражає ослаблені дерева, сприяючи відбору здорових. У будь-якому випадку, не слід недооцінювати роль грибів як руйнівників. Навряд чи існує хоч одне з'єднання вуглецю, яке не руйнувалося б тим чи іншим видом грибів. Без цих руйнівників (так званих гетеротрофов), до яких крім грибів відносяться і бактерії, в екосистемі нашої планети бракувало б багатьох життєво важливих мінералів. Вуглець, азот та інші елементи в складі органіки назавжди залишалися б пов'язаними, і Земля просто задихнулася б під величезним шаром органічної речовини.