А.Г. Вернемся к вопросу о происхождении грибов.

 

Е.Ф. Вы знаете, это вопрос очень интересный, и появилась даже целая наука – палеомикология. Пользуется она такими методами: споро-пыльцевым, методом аншлифов и методом мацерации.

Самое интересное для определения возраста Земли и даже времени появления грибов – так называемые «фоссильные споры». И вот почему они способны очень долго сохраняться. Там есть хитин, он сохраняется, и есть еще удивительный биополимер – спорополленин. Кстати сказать, этот спорополленин есть и у пыльцы растений. Химически спорополленин представляет собой молекулу каротина, из которой в результате окислительной полимеризации получается длинный полимер – этот вот спорополленин.

Почему сейчас этими двумя биополимерами очень интересуются? Они обладают удивительной способностью длительное время сохраняться. На них не действуют ферменты, которые содержаться в почве. Кроме того, они довольно хорошо переносят колебания температур. Самое интересное, что на них не действуют кислоты и щелочи, нужен озонолизис, чтобы растворить спорополленин. Короче говоря, его можно растворить только в «царской водке». А хитин не растворяется ни в воде, ни в органических растворителях. Нужны специальные растворители, очень сложные, чтобы растворить эту молекулу. И если поверхность какого-нибудь прибора, предположим, покрыть спорополленином, то это будет вечное покрытие. Вот из-за этих двух биополимеров споры грибов очень длительное время сохраняются в почве.

И когда начались эти работы, обнаружили резаморфы и эти споровые отпечатки обнаружили на растениях – это более 200 миллионов лет назад. Чтобы составить себе представление о древности грибов, наверное, надо вспомнить, что бактерии появились 3–3.5 миллиарда лет тому назад. Грибы – это уже более поздние образования. А, используя молекулярные методы, в последнее время пришли к выводу, что высшие грибы, то есть более высокая ветвь грибов, дивергировали 400 миллионов лет тому назад.

Шляпочные грибы разделяет 60 миллионов лет от аспергиллов и пенициллов. Мукоровые грибы, низшие, более древние грибы – это 600 миллионов лет. И вообще мукоровые грибы удивительно интересны, ими сейчас очень интересуются, потому что эти грибы обладают способностью быть и мужскими, и женскими организмами, это явление гетероталлизма. И в размножении этих грибов участвуют такие соединения, как, например, триспоровая кислота, которая сейчас представляет большой интерес в качестве возможного будущего лекарственного препарата.

Мне хотелось бы еще вот о чем сказать. О том, что грибы оказались группой организмов очень устойчивой к стрессовым воздействиям. Все организмы можно разделить на две большие группы, по тому признаку, как они борются со стрессом.

Первая группа, наиболее малочисленная, и ее представители именно борются со стрессом – это млекопитающие, мы с вами. Как мы боремся с холодом? Нам приходится надевать на себя теплую одежду, строить дома и так далее. Птицы и животные мигрируют. То есть организм находится в состоянии бодрствования. Большинство же других организмов придерживаются иной стратегии: они уходят от стресса и образуют очень интересные специализированные клетки в цикле своего развития. Причем это запрограммировано эволюционно.

Юрий Таричанович уже говорил о грибных спорах. Споры бывают двух типов. Это очень интересно, что придумала природа. Споры, которые мы видим, называют пропагативными. Они образуются в очень больших количествах в спорангиях.

Есть еще второй тип спор. Это так называемые «половые споры» (Dau-ersporen), которые образуются в значительно меньшем количестве в процессе половой репродукции. И природа дала им особое состояние, которое называется состоянием покоя. У них два периода жизни: активная часть жизни – это биоз, когда организм активно растет, активно размножается. Если начинает действовать какой-то стрессовый фактор, чаще всего это или обезвоживание или голодание, тогда организм уходит от жизни, он превращается в особую клетку-спору. Спора имеет очень толстую клеточную стенку, её ничем не пробьешь. Туда входят спорополленин, хитин и еще целый ряд других биополимеров, у высших грибов туда входит еще глюкан – это тоже полимер. Клеточная стенка сверху еще может быть покрыта меланином. Меланин тоже всем известное вещество, которое предохраняет от действия ультрафиолета и даже, возможно, от проникновения свободных радикалов.

 

Ю.Д. И обеспечивает прободение покровов растения.

 

Е.Ф. Да, это как раз самое интересное. А потом изменяется и вся внутренняя структура клетки. Во-первых, кардинально изменяется ее обмен. Клетка перестает использовать субстрат, глюкозу. Это энергоемкий субстрат, и для того чтобы этот субстрат, который накопился в клетке, не пропал, чтобы его дальше можно было использовать, образуется очень интересное соединение – сахар, трегалоза. Этот дисахарид, который состоит из двух молекул глюкозы. Он выполняет удивительную функцию.

Первое. Когда в организме, предположим, появляется вода и начинается пробуждение к жизни, эта трегалоза расщепляется на две молекулы глюкозы, то есть используется депо. Но по последним данным, глюкоза, полученная из трегалозы, не сразу используется, она превращается в глицерин, потому что это осмопротектор, и здесь нужно соблюсти соответствующий водный баланс – чтобы клетка могла дальше спокойно развиваться.

Но самая интересная функция трегалозы вот какая. Когда начинается стресс, чтобы организм выжил, чтобы не было его повреждения – надо защитить мембраны. Мембрана состоит из фосфолипидов и гликолипидов, и между ними должно быть пространство и вода – вода связанная, свободная. Свободную организм может безболезненно потерять, а вот потерять связанную – это страшно, тогда мембрана разрушится и вместо бислойной может превратиться в монослой. И когда начинается засуха, то вместо воды, образно говоря, вставляется трегалоза. То есть, мембрана стабилизируется, она не пропадает. И как только снимается ограничивающий фактор, начинается прорастание споры и изменяется ее метаболизм.

Это тоже очень интересно. Там меняется состав фосфолипидов. У нас так же, как и у грибов, есть два массивных липида. Это фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин. Когда осуществляется активная жизнь, преобладает фосфатидилэтаноламин. Он чем интересен? Там очень ненасыщенные ацельные цепи жирных кислот. Вообще ненасыщенность мембраны, по последним представлениям, связана с ее активной жизнедеятельностью. А когда клетка переходит в состояние покоя, в своеобразный тип анобиоза, то получается преобладание фосфатидилхолина. Этот цветтарион совершенно особый фосфолипид, который обладает, кстати, антиокислительной активностью, у нас есть его аналог – сфингомцелин.

Кстати, есть очень интересные данные, я не знаю, насколько они экспериментально достоверны, о том, что у мукоровых грибов есть сфингомцелин. То есть образуется цепь значительного сходства грибов с животными, если даже не сказать, с нами.

Кстати, у спор грибов есть еще одна защита – это антиоксидантная защита: у них есть много каротиноидов, то есть полиненасыщенных соединений, которые являются антиоксидантами. Кроме того, есть соответствующие ферменты, которые составляют вторую систему защиты от свободно-радикального окисления. И есть там еще очень интересная вещь – компартментализация клетки. Клетка состоит из отдельных отсеков, в виде вакуолей, и ферменты отделены от субстрата. Так что там никакой биохимической активности быть не может. А когда начинается прорастание, то там образуются стимуляторы роста, и под влиянием этих соединений, которые командуют биохимическим механизмом, там начинает исчезать компартментализация, начинается обычный метаболизм, соответствующий биосу, клетка начинает прорастать.

Кстати, между прочим, я сейчас вспомнила, что ведь анабиоз есть и у животных. То есть в каждой группе есть очень своеобразное, так сказать, разветвление. Нематоды, тихоходки, они же впадают в состояние, когда происходит обезвоживание – состояние очень глубокого анабиоза.

 

А.Г. Рыбы, лягушки.

 

Е.Ф. Да, это классический пример. А с чего началось учение об анабиозе – с опытов Левенгука, который у себя на крыше обнаружил дохлых нематод. И когда он попытался их оживить, то оказалось, что достаточно только воды, и организм быстро переходит в состояние биоса.

 

А.Г. А как грибы переносят вымерзание? У них есть антифриз какой-то?

 

Е.Ф. Есть. Есть такой организм, который называется опенок зимний…

 

Ю.Д. Он после снега плодоносит.

 

Е.Ф. Да. Вы знаете, там удивительная система – там глицерин появляется. Если температура снижается ниже нуля…

 

А.Г. Тогда замещается глицерином?

 

Е.Ф. Да. Вместо маннита появляется глицерин. И еще я забыла рассказать об очень интересном отличии высших грибов от низших. У высших грибов очень много протекторных соединений, которые кроме трегалозы защищают клетку, то есть там более тонкая регуляция температуры. Там есть нециклические полиолы – маннит, рабит, инозит и так далее. А у низших грибов работает только трегалоза. Трегалоза есть, правильно Юрий Таричанович сказал, почти у всех организмов, за исключением нас. Даже у архебактерий ее обнаружили. Так что это наиболее распространенный механизм.

 

Ю.Д. Все-таки сначала он описан был у грибов, его даже раньше «микоза» называли, считали, что он только грибам присущ. Потом нашли у всех.

 

Е.Ф. Есть растение Flabelipholia meritamnus, так, по-моему, оно называется. У него кроме сахарозы есть очень много трегалозы, и оно очень легко переносит заморозки.

 

Ю.Д. Я еще хотел сказать, что как раз особенности обмена позволили именно грибам занять совершенно гигантские пространства в разных условиях обитания. Скажем, аспергиллы могут жить при рH=2.0. То есть в чрезвычайно кислых условиях. То есть таких кислых, что можно их выращивать, не стерилизуя питательную среду, только подкисли ее, и больше никто не вырастет.

Недавно в содовых озерах нашли грибы. Никто этого не ожидал, все предполагали, что там могут жить только прокариоты, только бактерии и цианобактерии. А нашли грибы и большое разнообразие грибов – а ведь там рH=11.0, то есть чрезвычайно щелочные условия. У нас сейчас есть их целая коллекция, мы описали новые виды, которые раньше не были известны науке, которые живут в этих совершено невероятных условиях.

 

А.Г. Простите, я сейчас увидел состав плодового тела и хочу задать вопрос, который давно меня беспокоит. Верно ли, что белок гриба практически не усваивается млекопитающими?

 

Е.Ф. Да нет. Здесь путаница в связи с наличием хитин-глюканового комплекса.

 

А.Г. То, что он есть, это понятно.

 

Е.Ф. Кстати, это удивительно ценная вещь. Это щетка, которая чистит наш желудочно-кишечный тракт от всех ненужных клеток, от раковых клеток.

 

Ю.Д. Это значительно лучше активированного угля.

 

Е.Ф. Намного лучше.

Здесь нарисован некий символический гриб, это ближе к вешенке. Здесь удивительное сочетание липидов и белка, это самое лучшее сочетание в диете для того, чтобы люди не прибавляли в весе. Потом там есть некоторое количество углеводов цитозоля. Это очень интересный факт, что там есть маннит и трегалоза. Причем, у вешенки полно трегалозы, а у шампиньонов – маннита. Это очень интересные адаптогены, потому что один из них позволяет лучше адаптироваться к высокой температуре, а другой – к более низкой. И как мне говорили врачи, в некоторых странах уже эти два вещества – трегалозу и маннит – дают людям, которые перемещаются в какие-то совершенно другие по климату зоны.

 

Ю.Д. Японцы говорят, что если каждый день съедать сырым гриб сиятаки, то можно обеспечить себе старость без склероза, без всех подобных неприятностей.

 

Е.Ф. Без рака.

 

А.Г. Это относится к вешенкам?

 

Ю.Д. К вешенкам в какой-то мере тоже.

 

А.Г. Только надо съедать два гриба…