Николай Непомнящий - 100 великих загадок природы
Российские ученые впервые разработали методы технического использования грибов для получения лимонной кислоты. Вот как это происходит. Сначала на 20-процентном растворе сахара с добавлением минеральных солей выращивается пленка черной плесени. Обычно на это уходит дня два. Затем питательный раствор сливается, нижняя часть гриба промывается кипяченой водой и наливается чистый стерилизованный двадцатипроцентный раствор сахара. Гриб быстро принимается за дело. Четыре дня, и весь сахар переработан в лимонную кислоту. Теперь уже забота человека выделить кислоту и использовать ее по назначению.
Способ этот довольно выгоден. Судите сами: из лимонов, собранных с одного гектара, можно получить около 400 килограммов лимонной кислоты, а из сахара, выработанного из сахарной свеклы с той же площади, грибы дают ее более полутора тонн. В четыре раза больше!
…Шел 1943 года. Бушевала война. А людям пришлось вести еще одну войну… против грибов. Да, да. Против самых обыкновенных плесневых грибов.
Не имея возможности использовать энергию солнца для выработки питательных веществ, как это делают зеленые растения, плесневые грибы используют органические вещества, либо живые организмы, либо материалы из органических веществ. Вот и набросились грибы на кожаные футляры биноклей, фотоаппаратов и других приборов. Да что там футляры! Их выделения (различные органические кислоты) разъедали стекло, и оно мутнело. Сотни линз и призм выходили из строя.
Но и этого грибам показалось мало. Они стали обживать моторное топливо, тормозные жидкости. Когда емкости для топлива заполняются керосином, на их холодных внутренних стенках всегда конденсируется влага. И пусть ее мало, этого может быть достаточно, чтобы на границе воды и керосина начали обживаться грибы. Особенно здесь хорошо плесневому грибу, который добывает из керосина углерод.
Но еще более подходящей для плесневых грибов оказалась тормозная жидкость, содержащая глицерин или этиленгликоль. На поверхности таких жидкостей тоже образуется пленка плесени. Во время работы механизмов ее обрывки разносятся вместе с топливом и вызывают закупорку трубок и клапанов машины.
Многим известен домовый гриб — беспощадный разрушитель древесины. Когда были созданы пластмассы, все облегченно вздохнули: наконец-то есть материал, не боящийся грибов. Но радость была преждевременной: грибы приспособились и к пластмассам.
Взять хотя бы полихлорвиниловую пластмассу, идущую для изоляции. Ее-то и атаковали грибы, причем очень остроумно, с помощью мельчайших клещей (до 0,5 миллиметра), которые питаются плесневыми грибами. В поисках пищи клещи заползают всюду, в том числе и в электроаппараты. После их гибели споры грибов, находящиеся у них внутри, прорастают и начинают разрушать пластмассу. Если это изоляция, то может быть утечка тока, возникает короткое замыкание. Поражают грибы и другие пластмассы.
Правда, сейчас в жидкость или пластмассу вводят специальные добавки, которые предотвращают развитие грибов. Только надолго ли? Ведь грибы — изобретательные организмы, они могут приспособиться и к этому.
«…Больных мучили сильные, нестерпимые боли, так что они громко жаловались, скрежетали зубами и кричали… Невидимый, скрытый под кожей огонь отделял мясо от костей и пожирал его», — так описывал старинный летописец неизвестную еще болезнь, названную потом «злыми корчами», «антоновым огнем».
Тяжелая это была болезнь. Только в одной Франции в 1129 году от нее погибло более 14 тысяч человек. От нее страдали и в других странах. Причина болезни была неизвестна. Считалось, что небесная кара обрушивается на людей за грехи. И уж никто не мог подумать, что причиной ужасной болезни является хлеб, точнее, те черные рожки, которые были на хлебных колосьях. Но вот что странно: и монахи питались таким хлебом, однако не болели.
Не один век прошел, прежде чем была раскрыта тайна черных рожков, спорыньи.
Спорынья — высший сумчатый гриб-паразит. Споры его разносятся ветром. Попадая на рыльца ржи, они прорастают, образуя грибницу. По мере ее роста выделяется слизистая сладковатая жидкость (медвяная роса), которая привлекает насекомых. Отведав медвяной росы, они переносят прилипшие споры на другие цветущие растения. Там споры прорастают.
Но вот лето подходит к концу. Вылезшие наружу нити грибницы переплетаются, краснеют, потом становятся фиолетовыми, даже черно-фиолетовыми, уплотняются и образуют характерный рожок. От него-то и все беды. Но только в конце XIX века было установлено, что рожки содержат ядовитые вещества — алкалоиды.
А почему же не болели монахи? Секрет прост. Оказывается, ядовитые свойства алкалоидов со временем постепенно снижаются и полностью исчезают через два-три года. В монастырях же, как правило, были огромные запасы хлеба. Они лежали годами, и за это время спорынья теряла свою ядовитость.
Сейчас спорынья на полях ликвидирована. Однако ее теперь специально выращивают. Для чего? Стали готовить медицинские препараты из спорыньи. Они вызывают сужение сосудов.
Иногда летом на лугах встречаются злаки (овсяница, ежа), у которых на листьях и стеблях множество бугорков ржаво-бурого цвета. Это больные растения. Болезнь называется ржавчиной. Вызывают ее особые ржавчинные грибы. Наиболее распространен гриб пукциния граминис — стеблевая ржавчина злаков, относящийся к высшим грибам, хотя по внешнему виду он непохож на знакомые нам опенки, подосиновики и другие такие же грибы.
Ржавчинные грибы очень мелкие и отличаются довольно сложным развитием. В конце июня — начале июля бугорки лопаются, и из них разлетаются споры. Это летние споры. Они желтоватого цвета, продолговатые или овальные, и покрыты множеством шипиков. Ветер подхватывает их и переносит на новые растения. Они проникают через устьица в ткани листа, разрастаются и образуют фибницу. Гриб растет быстро и за одно лето может дать несколько поколений. Вот почему болезнь распространяется быстро. Беда еще заключается в том, что ржавчина поражает не только дикорастущие злаки, но и культурные (рожь, пшеницу, овес, ячмень). Ученые стали изучать развитие пукцинии, но весной след ее терялся, а летом она снова появлялась на злаках. В чем дело? Куда исчезал гриб? И как он снова появлялся на злаках?
Исследования продолжались. Оказалось, когда наступает осень и злаки созревают, пукциния начинает готовиться к зиме. У нее вместо ржаво-желтых бугорков появляются черные, которые содержат особые споры — зимние. Каждая такая спора состоит из двух клеток с довольно толстой оболочкой, которая предохраняет споры от неблагоприятных зимних условий. Зимой они находятся в покое.
Но вот начинает пригревать солнышко, тает снег, природа оживает, оживают и споры. Они прорастают на стерне, выпускают нити, состоящие из клеток, которые, в свою очередь, содержат новые споры. Их подхватывает и уносит ветер. Куда? Вот тут-то след и терялся, так как на злаках их не находили. Но не исчезали же они бесследно! Тщательные поиски привели к… барбарису. Пукциния поменяла хозяина! Совсем так, как поступают многие животные-паразиты.
А как же гриб вновь оказывался на злаках? Путь такой: «отсидевшись» на листьях барбариса, споры прорастали, образовав на нижней стороне листа вздутия, наполненные новыми «свеженькими» спорами. И уже они, попадая на злаки, вызывали на них ржавчину. Что и говорить, приспособление довольно хитроумное, с запутыванием следов.
Но не только пукциния имеет промежуточного хозяина. Это характерно для многих других ржавчинных грибов. Так, у ржавчины овса промежуточным растением является крушина. Было замечено: если вблизи посевов нет промежуточных растений, ржавчина на основных растениях не развивается.
Какую расчетливость, изобретательность и упорство демонстрируют эти грибы, завоевывая себе место на белом свете!
ОДА ГИГАНТСКОЙ ТРАВЕ
Ни одно из растений не имеет столь многообразного применения, как бамбук. Ученые составляют каталоги из тысячи наименований, в которых перечисляются способы употребления этой грациозной травы, растущей естественным образом везде, кроме Европы и Антарктиды, но, кажется, лучше всего она чувствует себя в Азии.
В мире существует примерно тысяча видов и около пятидесяти родов бамбука. Они варьируются от растений размерами с полевую траву до гигантов высотой в 36 метров и в 35 сантиметров толщиной. Они растут повсюду — от низких берегов моря до склонов огромных гор. Хотя они сильно разнятся по цвету, форме и размерам, но все имеют одну общую особенность — легкий и прочный ствол. У некоторых он сплошной, но у большинства полый, разделяемый перегородками, или узлами. Стволы — это то, за что так ценят бамбук.
Головокружительный ростСамая удивительная характеристика бамбука — его способность к быстрому росту. Ничто другое на Земле не способно расти так быстро. Один японский ученый на острове Хонсю установил мировой рекорд роста ствола мадаке — самого распространенного в Японии вида — на 120 см за сутки. Близ Киото один японский ученый установил мировой рекорд. Если пристально смотреть на бамбук, то можно заметить движение его роста.
