ziemia
dodano: 2017-09-20
Sekretne życie grzybów


Grzyby odgrywały znaczącą rolę już w najwcześniejszych etapach rozwoju życia na Ziemi. Wielu naukowców uważa nawet, że był czas, gdy dominowały na naszej planecie, mianowicie pod koniec okresu kredowego przed 65 mln lat. Wtedy to potężne uderzenie meteorytu na wiele miesięcy okryło Ziemię ciemnością, co spowodowało wyginięcie wielu gatunków roślin i zwierząt, w tym dinozaurów. Po tej globalnej katastrofie nastały dla grzybów rajskie czasy – wszędzie zalegały góry zwłok, co radowało tych reducentów materii organicznej. Pozostałości obumarłych drzew i roślin, a także ciała martwych zwierząt stanowiły ich spiżarnie. Możliwe, że tzw. masowe wymieranie na granicy kredy i trzeciorzędu było dla grzybów naj­ urodzajniejszym okresem w ogóle. Osady w Nowej Zelandii dobrze pokazują, co się wówczas wydarzyło: obficie występujące wcześniej pyłki zniknęły na dłuższy czas i dzisiaj znajdujemy czteromilimetrową warstwę składającą się niemal wyłącznie z zarodników grzybów i strzępek grzybni. Po katastrofie światło słoneczne wracało na Ziemię stopniowo, a wraz z nim flora i fauna.

Prehistoryczny olbrzym: porost, glon, roślina czy grzyb?

Na długo przed tym dramatycznym wydarzeniem żyły jednak na naszej planecie organizmy, nad którymi do dzisiaj paleontolodzy łamią sobie głowy. Gdybyśmy przenieśli się w czasie na Ziemię sprzed 420–350 mln lat, do okresu zwanego dewonem, ledwo rozpoznalibyśmy nasz świat. Stonogi, bezskrzydłe owady i robaki były pierwszymi zwierzętami lądowymi. Kręgowce rozwijały się wówczas w środowisku wodnym, by wkrótce odważyć się na postawienie pierwszych kroków na lądzie. W dewonie zaczęły też pojawiać się na lądzie pierwsze rośliny wyższe – pomogły im w tym grzyby, które już tu były i osiągały zdumiewające rozmiary.

Na tle niskiej jeszcze wówczas roślinności wznosił się dewoński grzyb Prototaxites, który przy wysokości 2–9 m i średnicy „pnia” około metra był – według naszej dzisiejszej wiedzy – najwyższym i największym żyjącym organizmem lądowym na Ziemi w tamtym czasie. Skamieniałość tego giganta znana jest dziś jedynie we fragmentach, co utrudnia pracę naukowcom. Przypominał on pień drzewa, a jego nazwa naukowa wskazuje na podobieństwo do cisu. Badacze głowią się do dzisiaj nad kwestią, czym był ten olbrzym. Brano pod uwagę wszystko, od brunatnicy przez porost do rośliny. Najnowsza interpretacja z 2007 r. klasyfikuje jednak Prototaxites jako grzyba. Jego gigantyzm był wówczas możliwy prawdopodobnie z powodu braku naturalnych wrogów, dzięki czemu osobnik ten mógł spokojnie rosnąć przez dłuższy czas.

Rekordziści i herosi

Najcięższe znane zwierzę, jakie kiedykolwiek żyło na Ziemi, to płetwal błękitny. Największe osobniki osiągają imponującą długość 33 m (do takich wielkości zbliżały się tylko niektóre gady kopalne) i masę ciała do 200 t. Grzyby mogą być dumne, bo ich przedstawiciel pokonał płetwala. 600 t ważyła opieńka miodowa znaleziona w 2000 r. w USA w stanie Oregon. Zajmowała ok. 880 hektarów, co odpowiadało 1200 boiskom piłkarskim! Przypuszczalnie największy grzyb w Europie znajduje się w Szwajcarskim Parku Narodowym w okolicy Ofenpass i zajmuje teren o wymiarach 500 × 800 m. Ta licząca mniej więcej 1000 lat opieńka ciemna jest przedstawicielką tego samego rodzaju co wspomniana wyżej amerykańska rekordzistka.

Urosnąć tak dużym to sztuka, ale karmić się radioaktywnością to chyba jeszcze większy wyczyn. Cryptococcus neoformans i Wangiella dermatitidis należą do tzw. grzybów radiotroficznych. To, co inne istoty zabija, im pozwala świetnie rosnąć. Gdy przeanalizowano próbki materiału pobranego po katastrofie reaktora w Czarnobylu, okazało się, że w silnie napromieniowanych ruinach nie wszystko jest martwe. Przy dawkach promieniowania absolutnie śmiertelnych dla niemal każdej istoty żywej wspaniale rozwijał się pewien czarny grzyb. Pod wpływem promieniowania wykazywał nawet zwiększoną aktywność metaboliczną. Najwyraźniej grzyby zawierające melaninę rzeczywiście mogą wykorzystywać promieniowanie jako źródło energii. Melanina to czerwonawy, brązowy lub czarny pigment odpowiedzialny za kolor skóry, włosów, piór i oczu u zwierząt i ludzi. Grzyby wykorzystują melaninę w celu dostosowywania się do ekstremalnych warunków środowiska naturalnego – absorbuje ona dla nich promieniowanie radioaktywne.

Obecność strzępek grzybni zawierających melaninę jest typowa dla warstw gleby o zwiększonej radioaktywności, a także dla mroźnych obszarów Arktyki i Antarktydy. Energia promieniowania w tajemniczy sposób zostaje przekształcona w energię chemiczną i w ten sposób pozwala na powstawanie wysokoenergetycznych związków. Działanie melaniny można przyrównać do funkcji chlorofilu w roślinach. Melanina wykorzystuje inny wycinek spektrum elektromagnetycznego, jakim jest promieniowanie jonizujące, w celu pobudzenia wzrostu grzyba. Badania nad tym zjawiskiem są jednak dopiero w fazie początkowej. Rola melaniny w życiu grzybów stanowi ciągle jedną z niezliczonych zagadek mykologicznych.

Wybitnie ciepłolubne gatunki nie są zbyt liczne wśród grzybów, ale i one się zdarzają. Często już same nazwy zdradzają tę ich szczególną cechę: Talaromyces thermophilus, Thermoascus aurantiacus lub Chaetomium thermophilum. Do rekordzistów należy Thermomyces lanuginosus, który rośnie nawet w 62°C. Wiele pustynnych roślin ekstremofilnych jest również związanych z grzybami. Razem ze swoim grzybowym partnerem łatwiej znoszą najsuchsze i najgorętsze okresy niż bez jego towarzystwa. W 1999 r. badacze stwierdzili w Parku Narodowym Yellowstone w glebach o temperaturze 70°C obecność aż 16 gatunków grzybów. Trawa Dichanthelium lanuginosum rozwija się w tym otoczeniu przy stałej temperaturze gleby 55°C i wyższej. Umożliwia jej to grzyb endosymbiotyczny. W ekstremalnie trudnych do życia miejscach po prostu obowiązuje zasada „razem jesteśmy silniejsi”.

Drapieżcy

Niektóre grzyby nie siedzą sobie spokojnie w lesie i nie czekają na grzybiarza z koszykiem. Gdy żyjąca w tropikach mrówka z rodzaju Camponotus zostanie zainfekowana zarodnikami grzyba z rodzaju Ophiocordyceps, po kilku dniach obcy przejmuje kontrolę nad jej mózgiem. Nakłania ją do wejścia na małą roślinę, by tam, na wysokości 25 cm, wgryzła się w nerw liścia. Panują tam optymalne warunki do rozwoju grzyba. Aplikuje on więc mrówce koktajl substancji trujących, po których na ogół w ciągu 6 godz. owad umiera. Tymczasem w temperaturze od 20 do 30°C i przy wilgotności powietrza wynoszącej 95% strzępki grzyba przerastają przez odnóża martwej mrówki, aby zapobiec jej spadnięciu z liścia. Z głowy owada wyrasta długa strzępka, na której końcu pojawia się owocnik. Przez tydzień grzyb odżywia się wewnętrznymi organami zwierzęcia, a pancerz martwej mrówki stanowi dla niego tarczę ochronną. Nowo powstały owocnik może teraz sypać zarodniki na przechodzące w poszukiwaniu pożywienia kolejne mrówki, które potem również czeka los zombi.

Nie musimy jednak podróżować do lasu tropikalnego, by przyjrzeć się grzybom drapieżnym w akcji. W naszych rodzimych okolicach również można spotkać osobniki stosujące metody polowań i mechanizmy chwytania ofiar godne filmu z gatunku horrorów. Grzyb Polyphagus euglenae atakuje euglenę i ją wysysa. Inne z kolei wychwytują organizmy jednokomórkowe na powierzchni wody za pomocą długich, delikatnych strzępek. Czy to w wodzie, czy na ziemi małe organizmy – takie jak nicienie lub ameby – przyczepiają się do kleistych substancji wydzielanych przez grzybnię. Szczególnie dziwaczne jest polowanie przy użyciu lassa. Zoophagus tentaclum wytwarza ze strzępek małe pętelki, w które może chwytać nicienie. Pod wpływem bodźców dotykowych pętelka zaciska się i uniemożliwia ofierze ucieczkę. Następnie grzyb powoli wrasta w ciało nicienia i rozkłada je za pomocą enzymów. Obecnie nauka zna już ponad 160 gatunków grzybów mięsożernych, tzw. drapieżnych, a z całą pewnością jeszcze wiele takich pozostało nieodkrytych.

 

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie” 10/2016 oraz w książce Roberta Hofrichtera „Tajemnicze życie grzybów”, która ukaże się w październiku

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 10/2017 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
09/2017
10/2017
Kalendarium
Październik
23
W 1929 r. w Staruni znaleziono nosorożca włochatego, jedyny na świecie kompletny egzemplarz tego wymarłego gatunku z epoki plejstocenu.
Warto przeczytać
Mechanika kwantowa jest piękną, precyzyjną i logiczną konstrukcją matematyczną, doskonale opisująca Naturę. Z tym że właściwie nikt nie wie, jak należy ją rozumieć.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

dodano: 2017-09-20
Sekretne życie grzybów


Grzyby odgrywały znaczącą rolę już w najwcześniejszych etapach rozwoju życia na Ziemi. Wielu naukowców uważa nawet, że był czas, gdy dominowały na naszej planecie, mianowicie pod koniec okresu kredowego przed 65 mln lat. Wtedy to potężne uderzenie meteorytu na wiele miesięcy okryło Ziemię ciemnością, co spowodowało wyginięcie wielu gatunków roślin i zwierząt, w tym dinozaurów. Po tej globalnej katastrofie nastały dla grzybów rajskie czasy – wszędzie zalegały góry zwłok, co radowało tych reducentów materii organicznej. Pozostałości obumarłych drzew i roślin, a także ciała martwych zwierząt stanowiły ich spiżarnie. Możliwe, że tzw. masowe wymieranie na granicy kredy i trzeciorzędu było dla grzybów naj­ urodzajniejszym okresem w ogóle. Osady w Nowej Zelandii dobrze pokazują, co się wówczas wydarzyło: obficie występujące wcześniej pyłki zniknęły na dłuższy czas i dzisiaj znajdujemy czteromilimetrową warstwę składającą się niemal wyłącznie z zarodników grzybów i strzępek grzybni. Po katastrofie światło słoneczne wracało na Ziemię stopniowo, a wraz z nim flora i fauna.

Prehistoryczny olbrzym: porost, glon, roślina czy grzyb?

Na długo przed tym dramatycznym wydarzeniem żyły jednak na naszej planecie organizmy, nad którymi do dzisiaj paleontolodzy łamią sobie głowy. Gdybyśmy przenieśli się w czasie na Ziemię sprzed 420–350 mln lat, do okresu zwanego dewonem, ledwo rozpoznalibyśmy nasz świat. Stonogi, bezskrzydłe owady i robaki były pierwszymi zwierzętami lądowymi. Kręgowce rozwijały się wówczas w środowisku wodnym, by wkrótce odważyć się na postawienie pierwszych kroków na lądzie. W dewonie zaczęły też pojawiać się na lądzie pierwsze rośliny wyższe – pomogły im w tym grzyby, które już tu były i osiągały zdumiewające rozmiary.

Na tle niskiej jeszcze wówczas roślinności wznosił się dewoński grzyb Prototaxites, który przy wysokości 2–9 m i średnicy „pnia” około metra był – według naszej dzisiejszej wiedzy – najwyższym i największym żyjącym organizmem lądowym na Ziemi w tamtym czasie. Skamieniałość tego giganta znana jest dziś jedynie we fragmentach, co utrudnia pracę naukowcom. Przypominał on pień drzewa, a jego nazwa naukowa wskazuje na podobieństwo do cisu. Badacze głowią się do dzisiaj nad kwestią, czym był ten olbrzym. Brano pod uwagę wszystko, od brunatnicy przez porost do rośliny. Najnowsza interpretacja z 2007 r. klasyfikuje jednak Prototaxites jako grzyba. Jego gigantyzm był wówczas możliwy prawdopodobnie z powodu braku naturalnych wrogów, dzięki czemu osobnik ten mógł spokojnie rosnąć przez dłuższy czas.

Rekordziści i herosi

Najcięższe znane zwierzę, jakie kiedykolwiek żyło na Ziemi, to płetwal błękitny. Największe osobniki osiągają imponującą długość 33 m (do takich wielkości zbliżały się tylko niektóre gady kopalne) i masę ciała do 200 t. Grzyby mogą być dumne, bo ich przedstawiciel pokonał płetwala. 600 t ważyła opieńka miodowa znaleziona w 2000 r. w USA w stanie Oregon. Zajmowała ok. 880 hektarów, co odpowiadało 1200 boiskom piłkarskim! Przypuszczalnie największy grzyb w Europie znajduje się w Szwajcarskim Parku Narodowym w okolicy Ofenpass i zajmuje teren o wymiarach 500 × 800 m. Ta licząca mniej więcej 1000 lat opieńka ciemna jest przedstawicielką tego samego rodzaju co wspomniana wyżej amerykańska rekordzistka.

Urosnąć tak dużym to sztuka, ale karmić się radioaktywnością to chyba jeszcze większy wyczyn. Cryptococcus neoformans i Wangiella dermatitidis należą do tzw. grzybów radiotroficznych. To, co inne istoty zabija, im pozwala świetnie rosnąć. Gdy przeanalizowano próbki materiału pobranego po katastrofie reaktora w Czarnobylu, okazało się, że w silnie napromieniowanych ruinach nie wszystko jest martwe. Przy dawkach promieniowania absolutnie śmiertelnych dla niemal każdej istoty żywej wspaniale rozwijał się pewien czarny grzyb. Pod wpływem promieniowania wykazywał nawet zwiększoną aktywność metaboliczną. Najwyraźniej grzyby zawierające melaninę rzeczywiście mogą wykorzystywać promieniowanie jako źródło energii. Melanina to czerwonawy, brązowy lub czarny pigment odpowiedzialny za kolor skóry, włosów, piór i oczu u zwierząt i ludzi. Grzyby wykorzystują melaninę w celu dostosowywania się do ekstremalnych warunków środowiska naturalnego – absorbuje ona dla nich promieniowanie radioaktywne.

Obecność strzępek grzybni zawierających melaninę jest typowa dla warstw gleby o zwiększonej radioaktywności, a także dla mroźnych obszarów Arktyki i Antarktydy. Energia promieniowania w tajemniczy sposób zostaje przekształcona w energię chemiczną i w ten sposób pozwala na powstawanie wysokoenergetycznych związków. Działanie melaniny można przyrównać do funkcji chlorofilu w roślinach. Melanina wykorzystuje inny wycinek spektrum elektromagnetycznego, jakim jest promieniowanie jonizujące, w celu pobudzenia wzrostu grzyba. Badania nad tym zjawiskiem są jednak dopiero w fazie początkowej. Rola melaniny w życiu grzybów stanowi ciągle jedną z niezliczonych zagadek mykologicznych.

Wybitnie ciepłolubne gatunki nie są zbyt liczne wśród grzybów, ale i one się zdarzają. Często już same nazwy zdradzają tę ich szczególną cechę: Talaromyces thermophilus, Thermoascus aurantiacus lub Chaetomium thermophilum. Do rekordzistów należy Thermomyces lanuginosus, który rośnie nawet w 62°C. Wiele pustynnych roślin ekstremofilnych jest również związanych z grzybami. Razem ze swoim grzybowym partnerem łatwiej znoszą najsuchsze i najgorętsze okresy niż bez jego towarzystwa. W 1999 r. badacze stwierdzili w Parku Narodowym Yellowstone w glebach o temperaturze 70°C obecność aż 16 gatunków grzybów. Trawa Dichanthelium lanuginosum rozwija się w tym otoczeniu przy stałej temperaturze gleby 55°C i wyższej. Umożliwia jej to grzyb endosymbiotyczny. W ekstremalnie trudnych do życia miejscach po prostu obowiązuje zasada „razem jesteśmy silniejsi”.

Drapieżcy

Niektóre grzyby nie siedzą sobie spokojnie w lesie i nie czekają na grzybiarza z koszykiem. Gdy żyjąca w tropikach mrówka z rodzaju Camponotus zostanie zainfekowana zarodnikami grzyba z rodzaju Ophiocordyceps, po kilku dniach obcy przejmuje kontrolę nad jej mózgiem. Nakłania ją do wejścia na małą roślinę, by tam, na wysokości 25 cm, wgryzła się w nerw liścia. Panują tam optymalne warunki do rozwoju grzyba. Aplikuje on więc mrówce koktajl substancji trujących, po których na ogół w ciągu 6 godz. owad umiera. Tymczasem w temperaturze od 20 do 30°C i przy wilgotności powietrza wynoszącej 95% strzępki grzyba przerastają przez odnóża martwej mrówki, aby zapobiec jej spadnięciu z liścia. Z głowy owada wyrasta długa strzępka, na której końcu pojawia się owocnik. Przez tydzień grzyb odżywia się wewnętrznymi organami zwierzęcia, a pancerz martwej mrówki stanowi dla niego tarczę ochronną. Nowo powstały owocnik może teraz sypać zarodniki na przechodzące w poszukiwaniu pożywienia kolejne mrówki, które potem również czeka los zombi.

Nie musimy jednak podróżować do lasu tropikalnego, by przyjrzeć się grzybom drapieżnym w akcji. W naszych rodzimych okolicach również można spotkać osobniki stosujące metody polowań i mechanizmy chwytania ofiar godne filmu z gatunku horrorów. Grzyb Polyphagus euglenae atakuje euglenę i ją wysysa. Inne z kolei wychwytują organizmy jednokomórkowe na powierzchni wody za pomocą długich, delikatnych strzępek. Czy to w wodzie, czy na ziemi małe organizmy – takie jak nicienie lub ameby – przyczepiają się do kleistych substancji wydzielanych przez grzybnię. Szczególnie dziwaczne jest polowanie przy użyciu lassa. Zoophagus tentaclum wytwarza ze strzępek małe pętelki, w które może chwytać nicienie. Pod wpływem bodźców dotykowych pętelka zaciska się i uniemożliwia ofierze ucieczkę. Następnie grzyb powoli wrasta w ciało nicienia i rozkłada je za pomocą enzymów. Obecnie nauka zna już ponad 160 gatunków grzybów mięsożernych, tzw. drapieżnych, a z całą pewnością jeszcze wiele takich pozostało nieodkrytych.

 

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie” 10/2016 oraz w książce Roberta Hofrichtera „Tajemnicze życie grzybów”, która ukaże się w październiku