Главная » 2018 » Март » 31 » Грибное освещение
01:40
Грибное освещение


Лисий огонек (от англ. foxfire) — это гриб, который может светиться за счет биолюминесценции, являющейся результатом химических взаимодействий между определенными типами грибов и гниющей древесиной.

Эти маленькие белесые светящиеся грибы обычно растут на лесном валежнике, особенно там, где земля сырая и влажная — например, в тропиках. В зависимости от вида они могут светиться разными оттенками синего, зеленого, желтого.

По данным военно-морского министерства США, лисьи огоньки были использованы для освещения барометра «Черепахи», первой в мире боевой подводной лодки, которая применялась во время американской войны за независимость.

Американский школьный учитель и изобретатель Дэвид Бушнелл (1740 – 1824) создал во время войны за независимость одноместную подводную лодку Turtle («Черепаха»). Освещения внутри лодки не было, и, чтобы можно было видеть показания барометра и компаса, Бушнелл нанес на стрелки этих приборов небольшие кусочки светящегося гриба. Правда, в ходе испытаний в ноябре 1775 года он обнаружил, что при низкой температуре биолюминесценция исчезает, так что Бушнеллу пришлось отказаться от использования лодки в зимний период.



Биолюминесценция встречается в природе нередко. Светятся насекомые, бактерии, моллюски, простейшие, иглокожие, губки, водоросли, многоножки, рыбы. Как установили совсем недавно ученые, только у рыб способность к свечению в ходе эволюции независимо возникала 27 раз. Это неудивительно, ведь собственное освещение дает немало возможностей. Можно подавать сигналы сородичам или приглашать потенциальных брачных партнеров, можно отпугивать хищников, приманивать добычу, предупреждать о собственной ядовитости, маскироваться среди других источников света.

Но для чего биолюминесценция нужна грибам? Одно из объяснений предложили Кассиус Стевани (Cassius Stevani) и его коллеги из Университета Сан-Паулу в Бразилии. Они изучали биолюминесценцию гриба Neonothopanus gardneri, растущего на пальмах из рода атталея (Attalea) и пришли к выводу, что свет грибам нужен как приманка, но не добычи, а тех насекомых и других мелких лесных существ, которые будут поедать плодовое тело гриба, а затем распространять его споры.

В эксперименте биологи соорудили макеты гриба и снабдили часть их светодиодами, точно воспроизводящими грибное свечение. Как оказалось, светящиеся макеты привлекли большее число животных. К тому же Стевани и его коллеги обнаружили, что люминесценция Neonothopanus gardneri регулируется циркадными ритмами гриба и «включается» только в ночное время. В темноте грибу надо привлечь ночных насекомых, а днем светиться смысла нет. Это убедило ученых, что свечение Neonothopanus gardneri не случайный продукт эволюции, а приспособление, возникшее в ходе борьбы за существование.

На данный момент известно 75 видов грибов, способных к биолюминесценции (согласно публикации 2015 года в журнале Fungal Diversity). Многие из них распространены в тропических странах Азии или Америки, но есть и европейские виды. Правда, в большинстве случаев светятся не плодовые тела грибов, а их мицелий, то есть нити грибницы. Иногда способностью светиться обладают и грибные споры.

Среди грибов Европы светиться могут некоторые опята, например, опенок толстоногий (Armillaria gallica), опенок осенник (Armillaria mellea), опенок темный (Armillaria solidipes), опенок ссыхающийся (Armillaria tabescens) – у всех видов светится грибница, так что, обнаружив в лесу старый пень с опятами, можно попробовать прийти к нему темной ночью и посмотреть, не светится ли он.

Свечение характерно и для представителей рода мицена (Mycena) – небольших грибов высотой с коническими шляпками на тонкой ножке. Светятся грибница и плодовые тела в виде странных рогатин у ксиларии (Xylaria hypoxylon), светится панеллюс вяжущий (Panellus stipticus). Ядовитые грибы из рода омфалот получили даже прозвище «Джек-с-фонарем» (jack-o'-lantern mushrooms).


Свечение Panellus stipticus (съемка с большой экспозицией)

Помимо установление функций грибной люминесценции биологам не давала покоя еще одна задача – выяснить химические основы свечения грибов. Первые шаги в химическом изучении биолюминесценции сделал французский ученый Рафаэль Дюбуа (Raphaël Dubois, 1849 – 1929). Он исследовал южноамериканских жуков-щелкунов рода Pyrophorus и сумел определить, что свечение возникает при окислении содержавшегося в жуках вещества в присутствии определенного фермента.

Дюбуа назвал это вещество люциферином, а фермент – люциферазой. К XXI веку стало известно, что у разных групп светящихся существ есть разные люциферины, каждому из которых соответствует своя люцифераза. Было обнаружено семь видов молекул люциферина: люциферин жуков-светляков, люциферин бактерий, люциферин динофлагеллят и так далее.

В 1980-х годах красноярский биолог Валентин Петушков открыл новый вид почвенного кольчатого червя, тоже способный к биолюминесценции. Червь, получивший название Fridericia heliota, имеет длину 15–20 мм, а весит около 2 мг. На тот момент уже были известны светящиеся кольчатые черви, но неожиданно оказалось, что люциферин нового вида отличается от описанных ранее. После долгой работы сотрудники Института биоорганической химии РАН во главе с Ильей Ямпольским и лаборатории фотобиологии Института биофизики СО РАН в Красноярске расшифровали структуру молекул нового, уже восьмого, природного люциферина.

Но хотя ученым было известно уже восемь разных люциферинов, оказалось, что ни один из них не участвует в свечении грибов! А извлечь нужное вещество из грибов было весьма трудной задачей, слишком уж мало его содержится в грибе.

Но уже совсем недавно эту проблему удалось решить. Свечением грибов занялись опять-таки ученые Красноярска (во главе с Константином Пуртовым) и Москвы (ими руководил Илья Ямпольский). Они установили, что в грибах, которые не обладают способностью светиться, есть молекула-предшественник грибного люциферина, причем ее там значительно больше, чем в светящихся грибах. Предшественником оказалось вещество гиспидин. Его ученые выделили в большом количестве из гриба чешуйчатки обыкновенной (Pholiota squarrosa). Дальнейшие исследования показали, что гиспидин под действием фермента гидроксилазы преобразуется в 3-гидроксигиспидин – это и есть грибной люциферин. А свечение грибов возникает, когда фермент люцифераза окисляет 3-гидроксигиспидин.


Omphalotus olearius

источник
Просмотров: 79 | Добавил: UFO | Теги: природа | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 2
3
1  
С такими грибами ночью не страшно в лесу))) smile

2
2  
Свидомым надо предложить разводить такие грибы. Контракт с гаспромом расторгнут, атомные электростанции "инициативные" группы захватывают и требуют остановить, а этим грибам кроме навоза ничего не нужно.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]