Svampar är inte djur eller växter. Svampar: den mest mystiska gruppen av levande varelser på jorden

Svampar är otroligt olika i form och färg. Samtidigt är de flesta av deras liv dolda för våra ögon. Tillsammans med växter och djur utgör svampar det tredje riket av organismer.

text: Henning Engeln

Den största levande organismen på jorden är inte blåvalen, som blir upp till 30 meter lång. Och inte en gigantisk sequoia över 100 meter hög. Detta är en svamp vars underjordiska nätverk täcker 965 hektar.

Mörk honungssvamp (Armillaria solidipes), som finns i den amerikanska delstaten Oregon, väger cirka 600 ton. Dess ålder är över 2000 år. Studier har visat att denna svamp är en enda organism: alla prover av honungssvamp är genetiskt identiska. Den gigantiska svampen förstör den stereotypa idén om svamp. När allt kommer omkring anses de vanligtvis vara växter, och svamplocket är själva organismen. Båda dessa är felaktiga. Svampar är inte växter eller djur, utan ett separat rike som skilde sig från andra levande varelser för mer än en miljard år sedan. Den markerade delen av svampen är bara en liten del av organismen, som uteslutande tjänar till reproduktion (som blommor i växter). Det mesta ligger i marken.

Missuppfattningar om svamp beror till stor del just på att deras liv är osynligt. Många tänker ungefär så här: "Tänk bara, svampar... Även om de inte skulle finnas i naturen skulle vi bara förlora några kulinariska delikatesser." Det är inte sant. Utan svamp skulle mänskligheten stå utan vin, öl och antibiotika. Dessutom har svampar haft en enorm inverkan på evolutionens gång. Det var de som bidrog till spridningen av växter över kontinenterna. Om det inte fanns några svampar skulle det inte finnas några skogar i sin nuvarande form, och förmodligen deras invånare. Ja, och det kanske inte finns en person.

Svampar lever orörliga, de har inga ögon, inga öron, inga ben. I allmänhet inga organ som får dem att se ut som djur. Därför har människor länge rankat dem som en del av florans rike.

Svampar har dock inga organ som är typiska för växter. De flesta växter innehåller det gröna pigmentet klorofyll, med vilket de absorberar solljusets energi. Svamp är inte kapabla till detta. Därför, liksom djur, livnär de sig på organiskt material.

När forskare på 1600-talet först satte delar av svampvävnad och gröna växter under mikroskopet såg de skillnader i strukturen på deras celler och fina strukturer. Sedan visade det sig: i växter är cellväggarna gjorda av cellulosa, och i svampar är de gjorda av kitin, det vill säga från samma material som skalen av spindlar, kräftor, insekter och andra leddjur.

Situationen visade sig vara så förvirrande att biologer 1969 bestämde sig för att isolera svampar i
lukrativt kungarike. Ytterligare molekylärgenetiska studier har visat att dessa organismer i själva verket är ännu närmare djur än växter! Endast svampar har härdade celler (de har väggar), medan hos djur är muskelvävnadsceller vanligtvis elastiska.

De första svamparna var encelliga organismer. Sedan vid något tillfälle sträckte sig flera celler ut i rad och bildade en trådliknande struktur. Så här uppträdde flercelliga svampar.

Men den verkliga "svampens tid" kom när levande organismer började erövra land. Fram till det ögonblicket fanns bara vattensvampar, som finns kvar idag. Troligtvis var det svamparna som var de första som behärskade landet och befolkade kustområdena långt innan florans representanter gjorde det.

De första plantorna vågade sig in på land för cirka 460 miljoner år sedan, det vill säga många miljoner år efter svampar. Dessa var grönalger, och de lyckades ta sig ut på land, troligen bara i symbios med svampar. Om ett sådant partnerskap uppstod i vattenmiljön eller senare, vid markutvecklingsstadiet, är fortfarande okänt. Men svamparna har vant sig vid de små grönalgerna, och resultatet är lavar. Vissa deltagare i denna symbios (gröna alger) får energi genom fotosyntes, medan andra (svampar) löser upp mineraler från materialet som de lever på och får livsviktiga näringsämnen. I detta partnerskap är svampar i täten: inte bara formen på lavar, utan också deras struktur beror på dem.

De första landväxterna utvecklades från grönalger. De var enkla och mossliknande: det fanns inga rötter, ingen stam, inga löv. De första kärlväxterna utvecklades från dem, varifrån resten av floran under evolutionen kom - från blommor till träd.

Samarbetet med svamp fortsatte, men minskade till växternas rötter. Ett litet mycelium slog sig ner i rötterna (ofta även inuti växtcellerna), vars trådar växte genom cellväggarna in i den omgivande jorden. Som ett resultat ökade området från vilket rötterna absorberade näringssalter och vatten. Så det fanns en svamprot - mykorrhiza. Denna symbios anses vara en av de mest betydelsefulla i jordens historia. Efter 115 miljoner år anslöt sig de första fröplantorna till symbiosen, och detta samarbete fortsätter än i dag: mer än 95 procent av moderna landväxter bildar mykorrhiza.

Efter att växterna koloniserat landet började deras döda delar samlas i jorden. Dessa organiska ämnen har blivit näringsmedium för svampar, som har möjlighet att överleva utanför symbiosen, på egen hand.

Biologer delar upp svamparnas rike i fem divisioner. Först: basidiomyceter, som inkluderar många ätbara svampar. De bildar ofta fruktkroppar - typiska svampmössor. Många av dem livnär sig på trä, resten - växtmaterial. Cirka 30 tusen arter av basidiomyceter är kända.

För det andra: pungdjur. Dessa inkluderar en mängd olika - från tryffel, murklor och vissa mögelsvampar till encelliga jäst. Pungdjur lever på land (många i symbios med lavar), såväl som i vatten och är indelade i olika grupper, med 65 tusen arter.

För det tredje: endomykorrhiza. De bildar oftast svamprötter i symbios med många växter. Cirka 220 arter är kända.

För det fjärde: zygomycetes. De mest kända representanterna är svampar, som formar bröd, persikor, jordgubbar, potatis. Cirka 1000 arter.

För det femte: chytridiomycetes. Dessa encelliga organismer, som ibland bildar en rundad fruktkropp, är den äldsta gruppen som bröt sig loss från andra svampar på en gång. Cirka 1000 arter.

Idag är cirka 100 tusen arter av svampar kända. Men enligt experter finns det upp till 3,5 miljoner av deras arter på jorden - mycket mer än kärlväxter, av vilka 260 tusen arter hittills har beskrivits.

Anledningen till svamparnas mångfald och vitalitet ligger i strukturen på deras kropp - mycket enkel jämfört med den komplexa strukturen hos djurorgan och strukturen hos högre växter. Om svampen inte är encellig, som jäst, bildar den vanligtvis ett nätverk av små filament av mycel (hyfer), som faktiskt är dess kropp. Genom hyferna får svampen mat i form av energirika organiska molekyler samt mineraler och vatten.

En kub av jord med en sida på fyra centimeter kan innehålla upp till två kilometer hyfer, kontaktytan på vilket är 600 kvadratcentimeter, det vill säga ungefär lika med ett ark A4-papper.

Ett sådant nätverk växer i rasande hastighet: varje dag bildar svampen upp till en kilometer nya trådar, och hyferna flyttar snabbt in i nya livsmiljöer. Tillväxten av filament hjälper också svampar i reproduktionen, vilket också förekommer i dem på ett mycket ovanligt sätt.

Många svampar kan spridas genom asexuell fortplantning, bildar miljontals genetiskt identiska sporer - det vill säga svampar klonar sig själva. Men hos de arter som förökar sig sexuellt måste hyfer av två kopior hitta varandra och ansluta.

Rollen som sexuellt bete spelas av specifika ämnen som utsöndras av trådarna. Lukten av en sådan kemikalie får trådarna av en annan svamp av samma art att växa i rätt riktning - men bara om dessa individer är olika i "parningstyp". Dessa typer skiljer sig bara biokemiskt, så biologer, på tal om svamp, istället för definitionerna av "man" och "kvinna" använder termerna "plus" och "minus".

Om typerna parar sig korrekt, smälter filamenten av båda exemplaren av svampen samman och bildar ett nytt exemplar av samma art. Om dessa är basidiomyceter, bryter de igenom till markytan, där de bildar fruktkroppar - samma svampar som människor gillar att äta.

På svamphattarnas undersida finns områden där det som rent biologiskt motsvarar sexuellt umgänge förekommer: cellkärnorna hos två föräldersvampar smälter samman, deras genetiska material blandas och sprids till sporer. Sporer är mikroskopiskt små, men de är otroligt många: en gigantisk puffball kan kasta ut flera biljoner sporer. De flyger till en höjd av upp till 60 kilometer och kan flyga över haven. Ur sporerna som har slagit sig ner i en ny livsmiljö, spirar hyfer igen.

En annan drivkraft bakom den framgångsrika utvecklingen av svampar är förmodligen det överflöd av gifter och potenta ämnen de producerar. Svampar har ingen rustning, inga andra medel för mekaniskt skydd, inga ben att fly från rovdjur. De har inga tänder, ingen mage och tarmar att mala och smälta mat. Svampar behöver en arsenal av kemiska vapen och biokemiska verktyg för att överleva.

För de flesta är ordet "svamp" förknippat med delikatesser. Men i själva verket spelar en grupp mycket mindre encelliga svampar, jästen, en mycket viktigare roll i människans näring. Så snart dessa svampar kommer in i miljön
med brist på syre börjar processen för nedbrytning av socker till alkohol och koldioxid. Svamp producerar alltså energi utan hjälp av syre, och människor får i sig alkohol.

Man tror att för över 6 000 år sedan använde sumererna dessa små svampar för att brygga öl. För 5500 år sedan använde assyrierna dem för att jäsa druvjuice förvandla det till vin. Jäst används också i bakning.

Andra ämnen från den kemiska arsenalen av svamp visade sig också vara mycket användbara för människor. År 1928 märkte bakteriolog Alexander Fleming, som observerade tillväxten av purulenta bakterier, av misstag att de på vissa ställen inte växte. Det visade sig att utvecklingen av bakterier undertrycktes av svampen Penicillium notatum. Det fanns som en förorening i en bakteriekultur, växte i den och frigjorde ett ämne som dödade bakterier. Uppenbarligen var det så här svampen försvarade sig från deras attack. Fleming döpte detta ämne till "penicillin" och upptäckte det första antibiotikumet.

Ett annat läkemedel som härrör från mögel kallas ciklosporin. Han undertrycker immunförsvar mänskliga, förhindrar avstötning av transplanterade organ.

I forntida tider ansågs vit tinder, eller lärksvamp, vara ett universalmedel, olika svampar används i orientalisk medicin. Och naturligtvis, sedan urminnes tider, har människor använt en rik uppsättning berusande kemikalier som utsöndras av svamp: till exempel lärde sig sibiriska shamaner att gå in i en trans med hjälp av flugsvamp för 6 000 år sedan.

Forskare upptäckte en annan typ av svampgifter först 1960. De fann att svampen Aspergillus flavus producerar ett kraftfullt cancerframkallande ämne, ett mykotoxin. En dos på ett till tio milligram av detta ämne per kilo mänsklig kroppsvikt är redan dödlig. Aspergillus flavus växer oftast på fetthaltiga frukter som jordnötter och andra nötter. Denna mögel skadar levern och orsakar till och med cancer. Men sjukdomen utvecklas så långsamt att dess symtom länge sedan inget med den verkliga orsaken att göra. möjlig användning denna svamp.

Djur lider också av svampar, men de orsakar de allvarligaste skadorna på växter. Det är svampar som orsakar de flesta av de allvarligaste sjukdomarna hos växter. I Centraleuropa är svampar ansvariga för 80 procent av alla växtinfektioner (bakterier och virus står för resten). På grund av dem går upp till 20 procent av skörden under.

Även den gigantiska honungssvampen från Oregon lever på andras bekostnad. Dess hyfer växer längs rötterna av barrträd och penetrerar dem vid första tillfället. Förstör trädets rötter, svampen dödar det, bryter ner träet och livnär sig på det.

Men varje moln har en silverkant: svampen infekterar vanligtvis försvagade träd, vilket bidrar till urvalet av friska. Svamparnas roll som förstörare ska i alla fall inte underskattas. Det är osannolikt att det finns åtminstone en kolförening som inte skulle förstöras av en eller annan typ av svamp. Utan dessa förstörare (de så kallade heterotroferna), som förutom svampar även inkluderar bakterier, skulle många vitala mineraler saknas i vår planets ekosystem. Kol, kväve och andra element i sammansättningen av organiskt material skulle för alltid förbli bundna, och jorden skulle helt enkelt kvävas under ett enormt lager av organiskt material.

En mycket stor grupp av levande organismer är svampar. All rikedom av livsformer inom biologin är indelad i tre riken: riket av djur, växter och svampar. Svampar är inte djur eller växter. De är olika i storlek, form och funktion, vilket de utför i den omgivande naturen. De sönderfaller döda organiska ämnen, de spelar rollen som ordnare, deltar i den enorma behandlingen av industriellt och mänskligt avfall.

Svamp har använts i matlagning sedan urminnes tider. Vi får aldrig glömma att inte alla svampar är ätbara. På människokroppen manifesteras svamparnas verkan ofta individuellt. I naturen muterar svampar, och de som tidigare var ätbara kan bli giftiga och producera gifter. Alla svampar muterar inte, närmare bestämt i ett fall på hundra tusen. Även den bästa svampplockaren kan inte skilja den från en ätbar. Därför bör speciella svampar odlade i växthus användas i mat, och särskilt i barns näring. Människor har känt till svamp under mycket lång tid. Den grekiske vetenskapsmannen Theophrastus nämnde på 300-talet f.Kr. champinjoner, murklor och tryffel i sina skrifter. Den romerske naturforskaren Plinius, fem århundraden senare, skrev också om svamp. Han försökte vara den första att dela in i skadliga och nyttiga svampar. De gamla romarna visste också hur farlig användningen av svamp var. Det var sådant att det var nödvändigt att bli av med en anstötlig statsman, han serverades en maträtt med giftiga svampar.

Svampar är levande fantastiska varelser. De har inga löv, inga rötter, inga frukter, inga frön, de blommar inte ens. Och de förökar sig genom att sporer sprids under jorden.

Många arter, det finns ätbara svampar. Den mest kända boletus, vit, svamp, smör, kantareller, honungssvamp, boletus, russula. Getter och gula puffar, valuis och grisar, vita och mossiga svampar är mindre kända. De är alla kombinerade till en hattgrupp, eftersom de består av ett ben, en hatt och en hampa. Tryffel, murklor och stygn hör till ätbara svampar, de skiljer sig alla i struktur från hattarna.

Svamp plockas bäst på morgonen. Vid skörd skärs svamp med en kniv, i inget fall bör de ryckas upp med rötterna. Svampar förökar sig sedan ytterligare om mycelet finns kvar. Om någon svamp inte är bekant för dig utseende, dra försiktigt ut, inspektera den nedre delen, bestäm tecknen som indikerar vilken typ av matsvamp som är lämplig. I inget fall samla inte obekanta och masksvamp. När du plockar svamp måste de rengöras från löv, jord och barr. För att inte gå sönder måste svampen försiktigt läggas i en låg korg. För att rengöra svampen måste du använda små. av rostfritt stål knivar. Efter fem timmar kan de användas för matlagning, eftersom de förstörs mycket snabbt. Om du inte är väl insatt i svamp bör du vägledas av erfarenheten från lokala invånare som förstår detta mycket väl. Många svampar växer på vägarna och på ekologiskt ogynnsamma platser drar de in radioaktiva ämnen. Sådana svampar är mycket farliga att äta, även om de ser aptitliga ut.

Svamparnas egenskaper är lite studerade, även om de spelar en stor roll i biosfären. Svampar liknar växter, men de liknar på många sätt djurriket. Ett av jordbrukets problem är att odlade växter besegras av svampar. En sådan svampinfektion är fytoflora, vilket får sommarboende nära Moskva att skjuta gröna tomater.

Yuri Dyakov, professor, doktor i biologi, chef för institutionen för mykologi och algologi vid biologiska fakulteten vid Moscow State University, berättar om svamparnas biologiska mångfald och vad som för svampar närmare djur.

- Vad är svampar?

– När nyfikna svampplockare hittar några fantastiskt formade organismer i skogen, som en jordstjärna eller årfisk, som i allmänhet inte har en typisk svampform, tar de dem till oss, och inte till andra specialister. Det vill säga, de förstår hur svampar skiljer sig från icke-svampar. Men ju mer och djupare du tittar, desto mindre tydligt vad svampar är. Och det finns en sådan definition: svampar är eukaryota organismer (det vill säga organismer som har en cellkärna) som äter uteslutande somatrofiskt - det vill säga de skapar inte, utan absorberar näringsämnen i hela kroppen.

Svampar, till skillnad från växter, är inte kapabla till fotosyntes, att skapa organiskt material från oorganiskt material, de behöver organiska föreningar i miljön. Men de absorberar dem inte som djur som har speciella munorgan, en matsmältningskanal och så vidare, utan med hela kroppen. Denna näringsmetod har påtvingat funktioner för allt - på svamparnas morfologi, biologi, biokemi. I de flesta svampar är deras kropp mycket grenade trådar - mycel. Detta är det bästa sättet att absorbera näringsämnen.

Den andra egenskapen är att svampar har mycket kraftfulla hydrolytiska enzymer som bryter ner komplexa polymerer som proteiner, polysackarider, lipider och andra till individuella byggstenar - monomerer som kan passera genom svampens integument. Detta kräver mycket kraftfulla enzymer som släpps ut i miljön. Svamp används inom bioteknik för att producera enzymer som bryter ner organiska föreningar. Genom sin struktur svampkropp- det här är, kan man säga, tarmarna vända ut och in, eftersom tarmarna utsöndrar enzymer inåt, och de bryter ner mat, och svampar utsöndrar enzymer utåt.

En annan funktion förknippad med det faktum att för att suga upp allt behöver du ett mycket kraftfullt tryck. Det vill säga svampmyceliet är en pump som utvecklar ett enormt tryck, vilket gör att dessa lösningar kan drivas in i sig själv. Till exempel bryter fruktkropparna av champinjoner genom asfalten.

En annan egenskap är de sporbärande organen. Hos svampar stiger de alltid över substratet. Det som populärt kallas svamp är bara de strukturer som sporer bildas i.

– Vi brukar bara kalla en del av svampen, dess fruktkropp, svamp?

"Bara fortplantningsorganet. Om du drar ut en svamp med en bit jord, kan du se att det finns lätta trådar av mycel på den. Det här är själva svampen.

Varför är svampar närmare djur eller växter?

– När Linné skapade sitt system, vars principer fortfarande är allmänt accepterade, och som molekylära och genetiska taxonomer försöker revidera idag, visste han inte var han skulle lägga svampen. Han dumpade allt som var obegripligt i en hög, inklusive svamp, och kallade det kaos. Nu, med hjälp av dessa metoder, som tillåter oss att bestämma organismens genetiska förhållande, det vill säga analysen av inte fenotypiska egenskaper, utan genomet, var det möjligt att visa att svampar inte är en enda grupp. Svampar består av minst tre oberoende, helt olika evolutionära linjer. En rad är riktiga svampar. Den andra gruppen är väldigt nära, mycket släkt med gulbruna alger som har klorofyll C. Och den tredje gruppen är väldigt nära djur, de så kallade myxomyceterna, som kryper som amöbor och i allmänhet suger de inte bara in utan kan även absorbera med hjälp av ett membran bubbla hela partiklar. De kallas slemformar.

– Är svamparnas roll i naturen och i materiens kretslopp verkligen så stor?

– I naturen är svamparnas roll dubbel. Först och främst har de en unik uppsättning enzymer som bryter ner extremt resistenta biopolymerer som cellulosa och lignin. När det gäller kolhalt är cellulosa och lignin två polymerer som ligger på första plats bland alla andra. Dessutom lagras de i trä, i träsk, i jorden.

Förutom svampar kan cellulosa även förstöras av bakterier som lever i tarmarna hos idisslare, bakterier som används för linlober. Men lignin, denna resistenta polymer som består av kondenserade aromatiska ringar, är ett otroligt resistent ämne som ingen förutom svamp förstör. Det är en del av sammansättningen av trä, i trä är det näst i massa bara efter cellulosa - fiber. Och när det gäller kolhalt överträffar den till och med fiber. Under massa- och pappersindustrins arbete produceras ligninavfall - hela högar, och det är inte klart vad man ska göra med det. Han är giftig. Och nu, med hjälp av svampenzymer, försöker de lösa detta problem. Det finns många biotekniker, många människor är engagerade i denna verksamhet. Det är här svampar kan vara användbara.

Men på grund av det faktum att svamp är kraftfulla olika enzymer, är de kraftfulla förstörare, särskilt träprodukter. Svampar infekterar alla träkonstruktioner och träslipers. Säg, nu finns det ett allvarligt problem med den vackra katedralen i Kizhi, som faktiskt håller på att förstöras och det finns många olika program om hur man räddar den, men ändå.

– Behöver katedralen i Kizhi räddas från svamp?

– Erbjuds olika varianter, upp till katedralens kompletta skott. Gamla manuskript lider av svamp. Och det viktigaste problemet är relaterat till det faktum att svampar är orsakerna till många växtsjukdomar, både vilda och jordbruksrelaterade.

– Berätta mer om växtsjukdomar som orsakas av svampar.

– Svampepidemier påverkade ibland hela nationers öde. I Irland, efter en allvarlig epidemi av phytophthora, dog hela potatisskörden inom två år. I Irland på 1800-talet hade 40 % av befolkningen hälften av potatisdieten. därför stor mängd Irländare dog av svält och omkring en och en halv miljon emigrerade till Amerika.

- Alla sommarboende i närheten av Moskva möter phytophthora.

Svampar är i huvudsak en korsning mellan djur och växter. Även om de fram till 1970, baserat på deras funktionella syfte, klassificerades som växter, så fördes de redan in i separat kategori levande organismer.

Vad är skälet till denna distinktion och Varförsvamp betraktas inte som växter, kommer vi att överväga nedan.

Varför betraktas inte svampar som växter eller djur?

Grunden för att klassificera svampar som växter:

Den första anledningen är att svampar kan dyka upp överallt, precis som växter. Vi ser inte hur frön av växter överförs över jorden? Så svamp kan dyka upp i vilket område som helst. Naturligtvis, för utseendet av svampar, är det nödvändigt att fröet från myceliet togs in och det fanns bördig jord för dess tillväxt.

Förutom frånvaron av klorofyll, möjligheten att utföra fotosyntesprocessen, det vill säga utvecklingen av pigmentering i samband med närvaron av solljus, d.v.s. processen för utveckling av svampens kropp är mer rimligt tillskriven de ursprungliga encelliga arterna av levande organismer. Även om svampar kan vara både encelliga organismer och flercelliga, baserat på deras moderna arter.

Dessutom, till skillnad från växter, svampar:

1. Heterotrofisk typ av näring, det vill säga från livmodern - mycelium;
2. Närvaron av celler av djurtyp från plastid, kitin, glykol.
3. Det finns inga vävnadsorgan, liknande strukturen hos växter.
4. Speciella metoder för reproduktion, skiljer sig från reproduktion av växter.
5. Celler är binukleära och inte, som i växter, de är enkärniga.

På basis av dessa mikrobiologiska teser är det tydligt att svampar är ett mellanting mellan växt- och djurvärlden, och det är motiverat att klassificera dem i en separat kategori.

Svamparnas mytiska ursprung och deras betydelse i människors liv
Enligt tadzjikiska myter betraktar svampar något som moderns löss som kastats från himlen av henne. Det är något smutsigt och skadligt.

Den positiva punkten är myten om utseendet på en man. Även om utseendet på en kvinna och livets struktur inte är underbyggt i förväg.

Den kentiska legenden säger att män sådda av guden Essene i form av svampar - falluser, hade som funktion tillfredsställelsen av kvinnorna som besökte dem. Samtidigt "såddes" kvinnor på samma sätt, men förvandlades på något sätt snabbt till människor. En kvinna bestämde sig för att rycka sin fallussvamp ur händerna på Moder Natur och ta hem den till kompisen. Och från den tiden började svamparna i området att försämras snabbt, även om några av dem, efter den kvinnans exempel, plockades och förvandlades till män.

Genom att separera svampar i en separat kategori, utan en tydlig definition av dess egenskaper, visar forskare en ofullständig studie av ämnet närvaro och utveckling av svampar. Vad som orsakar sannolikheten inom en snar framtid för uppkomsten av nya vetenskapliga upptäckter och belägg för svamparnas status i systemet av organismer på jorden.