Книги
За порогом вражды
ПОКОРИТЕЛИ СУРОВЫХ ЗЕМЕЛЬ
Расстанемся, наконец, со зверями, рыбами, насекомыми, отвлечемся от вездесущих микробов, наверняка все равно проникших в любого из наших "героев", и углубимся целиком в мир растений. Поищем, кто среди них поддался "влечению" к дружеской кооперации.
Пожалуй, мало кто из ботаников станет отрицать, что стремление к объединению всего сильнее у грибов. Правда, у очень многих грибов это стремление выливается в паразитизм, но немало и тех, кто своей готовностью к "плодотворному сотрудничеству" подает пример всем прочим растениям. Иначе говоря, союзы с участием грибов столь массовы и повсеместны, что никакие другие растительные симбиозы не идут с ними в сравнение.
К содружеству способны как низшие, так и высшие грибы. Первые кооперировались с водорослями и образовали совсем новый класс "комплексных" растений — лишайники; вторые сблизились с корнями деревьев, кустарников и трав, создав очень важный для их питания корневой чехол. Следовательно, в данном случае низшие объединились с низшими, а высшие — с высшими.
Начнем рассказ с "низшего" объединения, но прежде сделаем одну общую оговорку. Часто будущие "дружба и сотрудничество" начинаются со стороны гриба открытой агрессией. Гриб стремится завладеть живым источником пищи и выпускает навстречу ему, словно щупальца, тонкие веточки своих гиф — гаустории, которые начинают высасывать из "жертвы" питательные соки. Этому не приходится особенно удивляться. Таковы уж грибы по своей природе.
Ведь у них нет хлорофилла, носителя фотосинтеза, и они вынуждены, как и животные, питаться готовыми органическими веществами. Но всегда важен конечный результат. А он состоит в том, что между грибом и его жертвой скоро устанавливается взаимовыгодный обмен.
Рассказ о лишайниках может показаться скучным. Пусть они и единственные "синтетические" организмы на земле, образовавшиеся из двух равноправных компонентов — гриба и водоросли, но что может быть занимательного в их суровой жизни? Чего ждать интересного от низших растений, у которых нет ни цветков, ни листьев, ни даже корней?!
Однако благодаря тому, что низшие организмы проще устроены и легче поддаются изучению, именно на них были сделаны великие открытия XX века. К примеру, на грибах, бактериях и вирусах выросла современная генетика. Грибы и микробы подарили людям антибиотики, витамины, дешевые аминокислоты и белки. Одноклеточная хлорелла и грибы удостоились чести участвовать в космических полетах. С помощью низших ученые надеются познать сущность самой жизни.
Лишайники в этом смысле "карьеры" себе не сделали. Ученые не слишком-то жалуют их своим вниманием. Причина тут не в том, что они лишены секретов, разгадка которых обогатила бы науку, а в том, что секреты спрятаны за семью печатями и пока малодоступны для исследователей. Среди низших лишайники оказались наиболее трудным "орешком". Скоро мы увидим, на что они способны. Но прежде давайте познакомимся с их самыми обычными представителями.
Войдем в смешанный лес. Присмотревшись внимательно к коре деревьев и старым гнилым пням, мы увидим на них плотно прижатые чешуйки, корочки, порошковатые пятна, окрашенные в сероватый, беловатый или коричневатый цвет. Это наиболее просто организованные лишайники (например, леканора), растущие также на камнях, заборах и земле. На стволах дубов можно встретить так называемый "дубовый мох". Он издавна зарекомендовал себя в парфюмерии как средство для отдушки пудр и приготовления различных косметических экстрактов. Часто попадаются оранжевая золотянка, или ксантория, пепельно-серая, вся в причудливых узорчатых морщинах, пармелия физодес, а на пнях — дерновинки желтоватых кладоний.
В сухом сосновом бору нельзя не заметить беловато-серые дерновинки, то растущие отдельными подушками, то образующие сплошной мшистый ковер. В сырую нежаркую погоду он приятно пружинит под ногами, а в сухой, жаркий день хрустит и рассыпается мелким белесым порошком. Это "олений мох". Его дерновинки образованы раскидистыми приземистыми кустиками пустотелых стебельков.
Тот же олений мох, или ягель, покрывает огромные пространства тундры и лесотундры. Местами к нему присоединяется зеленовато-белый "исландский мох". Его прямостоящий "стебель" — слоевище состоит из четырех лопастей, оканчивающихся коричневыми плодовыми телами, по форме смахивающими на кровельную черепицу. Карл Линней, имея в виду ягель и исландский мох, говорил, что на лишайнике зиждется благосостояние всей Лапландии. Вероятно, в этих словах нет особого преувеличения. Хотя питательная ценность лишайников и невелика, ягель в течение долгих зимних месяцев остается почти единственным кормом северных оленей, которые умеют добывать его из-под снега. А олень для севера — это и пища, и одежда, и кров, и транспорт. При недостатке других кормов эти лишайники заготавливают вместо сена и для обычного скота.
Население Скандинавских стран охотно употребляет исландский мох в пищу, добавляя его в тесто при выпечке лепешек и в разные супы, а жители нашей тундры готовят также из него вместе с соком черники, голубики и морошки отличные желе и кисели. По свидетельству знаменитого немецкого химика Юстуса Либиха, его повар умел приготовлять из "исландского лишая" около 70 разных блюд. Служит он и как целебное средство — облегчает отхаркивание и улучшает пищеварение. На Севере его заготовляют большими партиями для получения медицинской глюкозы и спирта.
Было бы несправедливо не упомянуть о седобородых красавцах — уснее и бриопогоне, из которых получают ценный антибиотик — уснииовую кислоту. Они свисают с веток елей, лиственниц и кедров длинными лохматыми прядями, напоминающими бороду. По длине такая "борода" (в тайге она дорастает до 7–8 м) подстать бороде Черномора! "Сила" ее тоже немалая: тоненькая веточка "бородатого лишая" длиной 8 см способна удержать груз до 300 кг. Такие лишаи вносят в окружающий пейзаж элемент суровости и придают лесной чаще дикий и сказочный вид. В сумраке непроходимой тайги человека невольно охватывает безотчетно-жутковатое чувство собственной беспомощности. Подобное настроение очень хорошо передано в картине И. И. Шишкина "Лесная глушь".
Лишайники растут и на юге — в безводных пустынях и во влажных тропических лесах, но там они куда менее разнообразны. Обширны владения у маленькой рочеллы, обжившей скалистые берега Западной Африки и Средиземноморья. Всем знакома лакмусовая бумага — необходимая принадлежность химической лаборатории. Лакмус как раз и получают из рочеллы. Попутно добывают еще краску орсейль.
Еще в середине прошлого века никто не сомневался в том, что лишайники представляют собой цельные и однородные растения под стать мхам или грибам. Их даже относили к этим последним, но в отличие от настоящих грибов часто называли "воздушными грибами", так как тело у них лежит целиком на поверхности субстрата. Знали, кроме того, что в лишайниках имеются зеленые шарики, способные усваивать углекислый газ, подобно хлорофиллу зеленых растений, но думали, что шарики рождаются гифами.
В 1867 году русские ботаники А. С. Фаминцын и О. В. Баранец-кий с помощью простого опыта установили, что зеленые шарики лишайника — вовсе не хлорофилльные зерна, а живые водоросли, способные самостоятельно жить и развиваться. Они положили в банку с водой размельченные кусочки загадочного растения и, накрыв ее стеклом, поставили на светлое окно. В воде грибное тело лишайника вскоре загнило, а высвободившиеся из плена зеленые клетки — водоросли сильно размножились делением, образовав зеленый налет на стенках банки. Налет сняли и стали выращивать на питательной среде. При рассмотрении его под микроскопом Фаминцын и Баранецкий увидели, что водоросли (их назвали гонидиями) даже образовывали зооспоры, совсем как их свободно-живущие собратья.
В том же году водоросли выделил из лишайников швейцарский ученый Симон Швенденер. Он упомянул о работах русских ботаников, но в отличие от них сделал четкий вывод о том, что гриб и водоросли живут в лишайнике в состоянии симбиоза. Вначале, как это часто бывало в истории науки, его жестоко осмеяло большинство ботаников, но со временем честь этого замечательного открытия закрепилась за его именем. Так впервые разложением лишайника на составные части была доказана его двойственная симбиотическая природа.
О происхождении лишайников ничего не известно. Полагают, что их предыстория началась с паразитизма гриба на водорослях. Когда особо инициативные представители грибного царства впервые оплели гифами живые зеленые клетки и замуровали их в своем теле, они быстро оценили выгоды совместной жизни с производителями готовой пищи. Водоросли пытались оказать грибам сопротивление и непрерывно делились. Так поступают они и сейчас, когда из прорастающих спор гриба и ближайших к ним водорослей формируется молодое растение лишайника. Благодаря тому что плоскость деления клетки водоросли проходит, как правило, через точку, к которой присосался грибной гаусторий, дочерние клетки оказываются от него свободными. Победа в борьбе за сохранение независимости будет на стороне водоросли или гриба в зависимости от того, какой процесс пойдет быстрее: деление водорослей или увеличение числа гаусториев.