Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее - [23]

Олссон рассказывал мне, что в одном шведском лесу он обнаружил большую грибницу опенка обыкновенного, Armillaria, расположившуюся на площади в два футбольных поля. По этому участку проходил ручей, через который был переброшен маленький мостик. «Я пригляделся к мостику, – вспоминал он, – и увидел, что гриб уже начал загибать свои шнуровидные отростки под мост. Фактически гриб перебирался через ручей с помощью моста». Как грибы координируют рост этих образований, до сих пор неясно.

Плодовые тела, как и мицелий, состоят из гиф

Шнуровидные образования и ризоморфы являются хорошим напоминанием о том, что грибницы – это транспортные сети. Мицелиальная дорожная карта Бодди также иллюстрирует это утверждение. Еще одно подтверждение – рост плодового тела. Чтобы пробиться через асфальт, плодовое тело должно быть насыщено водой. А чтобы это произошло, вода должна быстро перемещаться по грибнице и направляться в растущее плодовое тело толчкообразно.

На короткие расстояния вещества могут переноситься через мицелий с помощью сети микротрубочек – траспортных артерий из белков, своеобразных переходов между строительными лесами и эскалаторами. Однако перемещение с помощью микротрубочковых «моторов» энергетически затратно, и на большие расстояния содержимое гифы переносится рекой клеточной жидкости. Между тем обоими способами можно преодолеть мицелиевые изгибы достаточно быстро. Эффективное перемещение веществ позволяет разным частям сети грибницы заниматься разной деятельностью. При реставрации английского имения Хэддон-Холл в старой каменной печи нашли домовый гриб, или серпулу (Serpula). Отростки его мицелия прошли через восемь метров каменной кладки и проросли в гниющий пол во всем здании. Пол представлял собой питательную среду, а печь оказалась тем местом, где выросли плодовые тела.

Лучший способ оценить интенсивность движения жидкости внутри мицелия – наблюдать за тем, как она курсирует по сети. В 2013 году группа исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обработала мицелий, и ученые могли видеть клеточные структуры внутри гиф. Видеозапись показала полчища прибывающих клеточных ядер. В некоторых гифах они перемещаются быстрее, чем в других, где-то и вовсе двигаются разнонаправленно. Иногда образуются пробки, и ядра перенаправляются в другие отростки. Потоки ядер сливаются друг с другом; ритмичные толчки заставляют их двигаться с большой скоростью, разветвляться на перекрестках и устремляться в боковые проходы. Как иронично заметил один из исследователей, это «анархия клеточных ядер» как есть.

Поток помогает объяснить циркуляцию веществ в грибнице, но не может объяснить, почему грибы растут в одном направлении, а не в другом. Гифы чувствительны к стимулам, и в каждый отдельный момент времени они сталкиваются с огромным количеством возможностей. Вместо того чтобы расти по прямой линии с постоянной скоростью, гифы направляются в привлекательные места из непривлекательных. Как?

В 1950-е годы нобелевский лауреат, биофизик Макс Дельбрюк заинтересовался сенсорным поведением. В качестве модельного организма он выбрал фикомицес Блексли, Phycomyces blakesleeanus. Дельбрюк был очарован замечательными перцептивными способностями этой «особи». Его спороносные структуры (на деле – гигантские вертикальные гифы) чувствительны к свету примерно настолько же, что и человеческий глаз, и, подобно ему, адаптируются к его интенсивности. Они способны уловить слабый свет, исходящий от всего лишь одной звезды, и могут быть «ослеплены» ярким дневным солнечным светом. Растения реагируют на уровень освещения в сотни раз интенсивнее.

В конце научной карьеры Дельбрюк выражал убеждение, что этот фикомицес – «самый умный» из более простых многоклеточных[14] организмов. Кроме своей великолепной чувствительности к прикосновению – фикомицес предпочитает расти, когда скорость ветра не превышает 1 см/с, или 0,036 км/ч, – этот гриб способен улавливать присутствие объектов поблизости. Это явление называется реакцией избегания. Несмотря на десятилетия кропотливых исследований, механизм такого поведения остается загадкой. Объекты, находящиеся в пределах нескольких миллиметров от фикомицеса, заставляют спороносные структуры гриба отклоняться, хотя и не касаются его. Каков бы ни был объект – прозрачный или матовый, гладкий или шероховатый, – спорангиеносец фикомицеса начинает уходить от него примерно через две минуты после обнаружения. Воздействие электромагнитных полей, влажности, механических факторов и температуры ученые исключили. Некоторые исследователи предполагают, что фикомицес использует летучий химический сигнал, отклоняющийся и обходящий препятствие под воздействием слабых воздушных потоков, но это еще предстоит доказать.

Хотя фикомицесы – чрезвычайно чувствительный вид, есть еще много грибов, способных чувствовать и реагировать на свет (его направление, силу или цвет), температуру, влажность, запас питательных веществ, токсины и электрические поля. Подобно растениям, грибы могут «видеть» цвета всего спектра с помощью рецепторов, чувствительных к синему свету и, в отличие от растений, к красному свету; у грибов также имеются опсины (светочувствительные пигменты), присутствующие в колбочках и палочках глаз животных. Гифы могут также ощущать текстуру поверхностей: по данным исследования, молодые гифы грибка, вызывающего ржавчину фасоли, умеют «нащупывать» канавки глубиной в половину микрометра (это в три раза мельче углубления между лазерными дорожками компакт-диска) на искусственных поверхностях. Когда гифы соединяются, чтобы образовать плодовое тело гриба, они обретают чрезвычайную чувствительность к силе тяжести. И, как мы уже убедились, грибы используют бесчисленное множество каналов химической связи с другими организмами и друг с другом: когда они соединяются или вступают в половые связи, гифы отличают «себя» от «других», а также от разновидностей «других».