Как охотится хищный гриб

В вечной тьме мрачных подземелий таятся невиданные на поверхности существа. Расставив ловчие органы, они терпеливо ждут добычу… Пугаться не надо. Подземелья микроскопических размеров находятся в почве, прямо у нас под ногами. По ним ползают нематоды и прочая очень мелкая живность. А хищником является разросшаяся в этом грунте грибница.

Когда мы говорим о грибах, нам и в голову не приходит, что к ним можно применить термин «хищник». Ведь они неподвижны, и у них нет даже рта. И все же на земле встречаются не только насекомоядные растения (к примеру, росянка), но и хищные грибы. Это не плод воображения писателей-фантастов или голливудских режиссеров. Конечно, по размерам их добыча еще меньше, чем у растений-хищников, но это именно добыча, которую они ловят, убивают и переваривают.

Что же это за грибы и где они растут? К хищникам относятся, например, представители родов Stylopagev\Arthrobotrys из порядка гифомицетов. К гифомице- там принадлежат грибы, в жизненном цикле которых не обнаружили полового размножения. Все такие грибы назвали несовершенными (fungi imperfect/). Потом, правда, выяснилось, что многие из них —это бесполая стадия других, уже описанных видов. Всего известно примерно 30 тысяч видов несовершенных грибов, из них животными питаются более 160 видов.

Грибов-хищников гораздо больше, чем хищных растений. Они практически вездесущи: встречаются почти во всех типах почв, навозе, различных органических остатках. Однако мы их, как правило, не видим, а если и видим, то не знаем об их хищничестве. Разглядеть, как гриб убивает жертву, можно только в микроскоп.

Среди ученых, начавших их исследовать, И.И.Мечников. Первый описанный в литературе хищный гриб относится к роду Arthrobotrys. Его половая стадия известна как Orbilia из группы аскомицетов, или сумчатых грибов. Орбилия развивается на гниющей древесине, где можно увидеть ее небольшие плодовые тела, похожие на пуговицы красноватого цвета. Однако часть ее гиф прорастает в почву специально для охоты.

Можно сказать, что хищные грибы раскидывают свои невидимые сети прямо у нас под ногами. И сети не остаются без улова. Охотятся грибы на мелких почвенных нематод из типа круглых червей и на их личинок. Некоторые виды, живущие в воде, ловят рачков-циклопов и небольших круглых червей — коловраток. Жертвами хищных грибов могут быть амебы и даже мелкие насекомые. Однако главная их добыча — нематоды, едва различимые невооруженным глазом. В почве они встречаются в огромном количестве — до двадцати миллионов на квадратный метр! И грибы не упустили такой обильный источник пищи.

Каким же образом грибы могут поймать и съесть нематоду? Для этого есть несколько типов ловушек. Ловчая система хищника часто напоминает рыболовный перемет с множеством крючков. Грибы Monacosporium cionopagum и Dactylella lobata образуют клейкие, похожие на столбик веточки. Некоторые виды из рода Arthrobotrys ловят червей, раскидывая клейкие сети или кольца-удавки. Такая ловушка состоит из трех клеток, которые образуют кольцо диаметром около 30 микрон. В обычном состоянии оно тонкое, но с достаточно широким просветом. Как только ползущая нематода просунет передний конец тела в отверстие, запускается реакция и клетки кольца резко утолщаются, сжимая добычу, словно в тисках. Животное пытается освободиться, дергает нити мицелия, однако все усилия оказываются тщетными. Случается, жертва запутывается сразу в двух кольцах, хотя для поимки достаточно и одного.

Dactylaria Candida имеет кольцевые ловушки, не сдавливающие жертву. Интересно, что потом из съеденной нематоды вырастают гифы с ловушками другого типа — клейкими пуговками. У пуговок синцитиальное строение, то есть они представляют собой несколько клеток, слившихся друг с другом, и содержат несколько ядер. Такие ловушки выделяют специальный белок, который взаимодействует с углеводными молекулами на поверхности нематод. В результате образуется клей, намертво удерживающий добычу.

В любом случае итог охоты один: гифы гриба прорастают через кутикулу (покровную оболочку червя) и выделяют пищеварительные ферменты. У многих видов в тело жертвы проникают так называемые ассимиляционные, усваивающие гифы.Через несколько часов от нематоды остается пустая оболочка. Питательные вещества, полученные таким образом, гриб использует для роста мицелия либо образования конидий (органов размножения) и конидиоспор.

Ловушки грибов не ждут, когда добыча окажется рядом, и выделяют специфические вещества, привлекающие нематод. Ведь многие нематоды питаются грибами и находят их с помощью химического чувства. Они ползут к зарослям мицелия в надежде поживиться, но сами попадают на обед. В опытах грибы, растущие на одной чашке Петри, улавливали в сутки более пятисот червей!

Интересно, что у одних хищных грибов приспособления для охоты возникают только в присутствии добычи, а у других они есть всегда.

Некоторые хищные грибы перешли к обитанию в водной среде. В известной группе Oomycetes большинство представителей сапрофаги, то есть питаются органическими остатками. Некоторые из них поражают икру рыб и образуют плесень на попавших в воду насекомых. Среди них есть и хищник— Zoophagus, который ловит коловраток. Название гриба можно перевести как «поедатель животных».

Заметьте, что во всех случаях гриб- хищник не паразитирует на своих жертвах, а ловит и убивает их, чем и отличается от многочисленных паразитических грибов, которые хотя и приводят к смерти организма-хозяина, но делают это не сразу. Жертва гриба-паразита гибнет только тогда, когда гриб уже развился в ее теле. А хищные грибы сначала умерщвляют свои жертвы, и лишь потом усваивают питательные вещества.

Кроме незаметных грибов, живущих в почве, к хищникам, как оказалось, можно отнести и всем известную вешенку! Да-да, этот съедобный гриб тоже охотится на нематод. Только механизм хищничества здесь другой: мицелий гриба выращивает тонкие придаточные вегетативные гифы, секретирующие токсин. Этот яд парализует нематод, но не убивает. Гифы другого типа, направленные, разыскивают добычу, прорастают внутрь, а дальше все происходит, как у других хищных грибов. Токсин вешенки остреатин действует не только на нематод, но и на энхитреид (крупных почвенных червей, родственных дождевым), и панцирных клещей. Однако он не вырабатывается в плодовых телах, поэтому мы спокойно употребляем вешенку в пищу. Исходная роль остреатина —защита от поедателей мицелия (клещей, ногохвосток, тихоходок). Другой вид шляпочных грибов — Conocybe lactea — тоже производит токсин, отпугивающий и убивающий нематод, но этот гриб, в отличие от хищных, не поедает погибших червей.

Кроме нематод, вешенка потребляет еще и бактерии. В почве бактерии, как правило, образуют микроколонии. К таким микроколониям направляются прямые гифы, прорастают внутрь и формируют специальные питающие клетки, которые с помощью ферментов растворяют бактерии и усваивают их содержимое. После грибной атаки от бактериальных клеток остаются только пустые оболочки. Охотиться на бактерий умеют несколько грибов, питающихся древесиной, и даже некоторые шампиньоны.

Зачем же грибам, да еще дереворазрушающим хищничество? Ответ довольно прост. Как и насекомоядные растения, грибы находят в животных доступный источник азота и фосфора, поскольку в мертвой древесине эти элементы содержатся в мизерных количествах, а механизм азотфиксации, характерный для бактерий, у грибов отсутствует. Например, в древесине отношение углерода к азоту колеблется от 300:1 до 1000:1, тогда как для нормального роста необходимо 30:1. Важного питательного элемента явно не хватает. Вот грибы и вышли на охотничью тропу.

Удивительные свойства хищных грибов уже используются. Разработан биометод защиты растений с помощью грибов, хотя обнадеживающие результаты получены пока только в лабораторных экспериментах. А гриб Duddingtonia flagrans применяют, чтобы убить инвазионных личинок стронгилид в желудочно-кишечном тракте лошадей. Стронгилиды, паразитические нематоды, вызывают тяжелые заболевания человека и животных. Их личинки проникают в организм через кожные покровы либо с пищей. Выделяясь во внешнюю среду с пометом, они разносятся по окрестностям, когда помет разложится или его размоет водой. Споры Duddingtonia flagrans в желудочно-кишечном тракте не погибают и образуют там ловчие аппараты. Деятельность гриба не прекращается некоторое время и вне животного: в навозе он тоже уничтожает паразитических нематод.

Источник