Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №07 за 2009 год

Краски тлена

Слово «плесень» часто встречается в самых солидных академических изданиях. Но вы не найдете его ни в списке научных терминов, ни в перечне упомянутых видов и других систематических групп. С точки зрения науки о грибах — микологии — этим словом именуются совершенно не родственные друг другу организмы. Помимо принадлежности к царству грибов общее между ними только одно: все они с виду похожи на кусочки меха, ворсистого ковра или густой паутины.  Фото вверху: SPL/EAST NEWS

Для многих гриб — это вертикальная ножка, увенчанная шляпкой. Такая ассоциация не менее проста, чем параллели «дерево — яблоко» или «вода — рыба». Ведь лишь небольшая часть представителей огромного царства грибов подходит под привычное описание. Плодовое тело собственно гриба представляет собой сплетение тонких нитей — гифов, каждая из которых является цепочкой клеток, соединенных друг с другом концами. Гифы могут собираться в плотные трехмерные структуры (именно так устроены знакомые нам плодовые тела шляпочных грибов), образовывать правильные формы, сложные соединения с клетками других существ или вырождаться в совсем короткие цепочки и даже в одиночные клетки. У плесневых грибов они ничего подобного не делают, и «нитчатая» природа грибного организма в плесенях видна особенно наглядно. Правда, для того чтобы ее увидеть, нужен микроскоп, под которым пушистое пятнышко плесени превращается в фантастическое переплетение тяжей, отростков, напоминающих по форме ветки и побеги. Все горизонтальные направления здесь равноправны, но четко различаются «верх» — органы размножения, которые под сканирующим электронным микроскопом имеют вид живописных соцветий, и «низ» — сторона, обращенная к опоре и источнику еды.

Грибы неподвижны, как растения, но не могут самостоятельно создавать органические вещества, а должны получать их в готовом виде из окружающей среды. Их можно взять у других организмов либо довольствоваться их останками и продуктами жизнедеятельности. Виды, придерживающиеся последней стратегии, называются сапрофитами, и все плесневые грибы принадлежат именно к ним.

1. Конидии Aspergillus niger. Этому виду аспергиллов человечество обязано большей частью производимой в мире лимонной кислоты и... «грибными» отитами (отомикозами) — инфекционными воспалениями слухового каналаи

2. «Благородную плесень» Botrytis cinerea вызывают грибы ботритис, паразитирующие на винограде. Пораженная ими ягода сморщивается, в ней мало воды, много сахара, органических кислот и глицерина, танины кожицы переходят в мякоть. Только из таких ягод делают сотерн и некоторые другие вина. Фото: SPL/EAST NEWS (Х2)

Вездесущие дармоеды

Жизнь сапрофита не так легка, как может показаться. Его пища не убегает и не защищается, но ее химический состав может оказаться самым неожиданным. Однако плесневые грибы непривередливы — им годится любая еда, было бы только тепло да достаточно влажно (ведь общая поверхность гифов огромна, причем каждая клетка в них соприкасается с атмосферным воздухом и защищена от испарения только собственной оболочкой). Плесень охотно растет на хлебе и супе, на деревянной стенке и пластиковой занавеске в ванной, на старинном пергаментном манускрипте и книгах домашней библиотеки. Она ухитряется расти даже на голом бетоне, металле или стекле. Космонавты, работавшие на орбитальной станции «Мир», любят рассказывать о том, как поселившаяся на иллюминаторах станции плесень «чуть было не проела их насквозь». Это, конечно, преувеличение — растворять стекло плесени все-таки не под силу (живя на таких «несъедобных» поверхностях, она питается тем ничтожным количеством органики, которое оседает на них из воздуха). Тем не менее всеядность плесени поразительна: ведь для каждого вида пищи нужно иметь специфический набор ферментов.

Претендентов на дармовую еду всегда больше, чем самой еды, и сапрофит должен уметь противостоять конкурентам. Плесневые грибы — организмы многоклеточные и потому заведомо проигрывают своим главным соперникам — бактериям в скорости размножения. Но у них есть другое оружие — микотоксины, убивающие бактерий (а иногда и некоторых других конкурентов, в том числе и другие виды плесени) или подавляющие их рост. Многие из этих «боевых отравляющих веществ» человек взял на вооружение — сегодня они известны нам под именем антибиотиков.

Но самое неприятное в жизни сапрофита — это то, что любая порция еды рано или поздно кончается. Лишенный органов передвижения гриб не может отправиться на поиски нового источника пищи. Все, что ему остается, это произвести на свет множество спор — легчайших капсул, защищенных от высыхания, высоких и низких температур и прочих губительных факторов. В каждой такой капсуле заключена живая клетка гриба; ее жизнедеятельность почти остановлена, но при попадании на подходящую среду она немедленно разрастается в новое пятно плесени. Способность грибных спор преодолевать любые препятствия на пути к еде отразилась в правиле, которого придерживаются все более-менее цивилизованные фармакологические компании в мире: не размещать производство антибиотиков в одном корпусе с линиями, выпускающими другие лекарства. На горьком опыте фармацевты убедились: никакие фильтры, шлюзы, обеззараживающие растворы и лампы не остановят споры плесени.

В природе плесени вместе с другими сапрофитами выполняют скромную, но важную работу, разлагая ставшую ненужной органику до простых минеральных веществ и тем самым возвращая ее в биогеохимический оборот. В естественных экосистемах эта деятельность не вредит почти никому, кроме разве что тех животных, что создают запасы пищи или строят многолетние жилища с высокой влажностью внутри, как, например, муравьи и другие общественные насекомые. Но ради блага всего сообщества отдельные виды могут и потерпеть.

1. Аспергилл относится к классу сумчатых грибов. Aspergillus glaucus — постоянный обитатель компостных куч, превращающий растительные останки в ценное удобрение. Впрочем, не менее охотно эта плесень растет на хлебе или варенье

2. Конидии (плодовые тела) плесневого гриба Aspergillus fumigatus. Шарики на их поверхности — это споры, из-за обилия и летучести которых гриб и получил свое видовое название fumigatus — «дымящий». Этот вид аспергилла может стать причиной аллергии, или аспергиллёза — специфического заболевания, поражающего дыхательную систему и другие органы человека. Фото: SPL/EAST NEWS (Х2)

Проклятие фараона

Иное дело — человеческое хозяйство. С того момента, как человек перешел от «присваивающей экономики» (охоты и собирательства) к производящей, крупные продовольственные запасы стали для него необходимым условием выживания. И плесень, способная не только «освоить» изрядную часть запасенной еды (овощей, фруктов, зерна), но и непоправимо испортить остальное, превратилась для него в прямую угрозу. Впрочем, еще больше неприятностей человеку доставляла способность плесневых грибов селиться на стенах и перекрытиях его жилищ (прежде всего деревянных) и разрушать их. Плесень портила ткани и пряжу, губила меха и изделия из кожи. А с возникновением предметов материальной культуры плесень превратилась в одного из самых страшных ее врагов. Ни один жестокий завоеватель или ревнитель религиозного благочестия, ни одно варварское племя не уничтожили столько бесценных рукописей, книг, картин, фресок и даже кинофильмов, сколько погубили тоненькие изящные нити плесневых грибов.

Не ограничиваясь порчей материальных и культурных ценностей, плесень часто напрямую угрожает здоровью людей. Выделяемые грибками токсины опасны и для человека, поэтому заплесневелую еду принято немедленно выкидывать. Сложнее избежать влияния плесени, постоянно живущей в доме: несмотря на всю свою отгороженность от внешнего мира, споры плесневых грибов — один из сильнейших аллергенов. Причем человек может и не знать, что именно вызывает у него болезненное состояние: «домашняя» плесень не обязательно проявляет себя черными пятнами на обоях или лоскутами свисающей штукатурки. Она может десятилетиями процветать в щелях или даже внутри стен, выбрасывая в воздух помещений свои споры.

Наконец, некоторые виды плесени могут при известных условиях (например, при ослаблении иммунитета) вызывать специфические заболевания человека, домашних животных или культурных растений. Казалось бы, это противоречит утверждению, что все плесени — сапрофиты, но это только на первый взгляд. Ведь если потенциальная еда не препятствует действиям грибка, он «по умолчанию» считает ее неживой. А поскольку обычная еда сапрофита — ресурс невозобновляемый, оптимальный об раз действия для него: потреблять как можно быстрее, пока не налетели конкуренты. С этой стратегией плесневые грибы подходят и к человеческим тканям — результатом чего оказываются тяжелые скоротечные микозы, вызываемые аспергиллом, стахиботрисом и некоторыми другими обычно безобидными плесневыми грибами.