Грибы в безднах биосферы

О том, какие тайны в этой связи все еще ждут открытия, регулярно сообщает Магнус Иварссон, работающий в Шведском музее естественной истории в Стокгольме [23]. Ученым, исследующим буровые керны, добытые из морского дна возле Гавайских островов, удалось обнаружить микроскопические окаменелости нитчатых организмов, которые они приняли за бактерии: «В конце концов дошли до базальтового основания, откуда были взяты пробы – с глубины от 150 до 900 метров ниже уровня дна. Теперь, исследовав эти ископаемые остатки с помощью синхротронной томографии и специального окрашивания, мы пришли к выводу, что это не бактерии, а, скорее всего, грибы».

Если уж лес с его грибами навевает мистическое настроение, то что можно сказать о так называемой глубинной биосфере, которую исследует Иварссон? Глубинная биосфера – это обширная, но совершенно неизученная биосфера земной коры. До середины XIX века даже самые передовые ученые на основании «азойской теории» считали океанские глубины безжизненными. Согласно этой теории, в таком холодном глубинном регионе при высоком давлении и полном отсутствии света не может существовать ничто живое. Однако теперь известно, что в верхних слоях отложений океанского дна жизнь существует. Но еще удивительнее то, что она существует в форме эндолитических микроорганизмов, обитающих в граните или даже в базальте морских глубин. Эта жизнь глубинной биосферы представлена главным образом бактериями, археями и вирусами. И, как мы сегодня уже знаем, грибами.

В преисподней океана

Новые открытия позволили нам заглянуть в преисподнюю. Жизненное пространство простирается на километр в глубь земной коры, о чем мы до недавнего времени не имели ни малейшего представления. Здесь живут термофильные археи при максимальной температуре свыше 110 °C. Только на глубинах от пяти километров в океанической земной коре и от десяти километров в континентальной коре жизни гарантированно не существует. Однако где-то проходит граница биосферы. В этом мрачном подземном мире, по некоторым оценкам, сосредоточено от 30 до 50 % всей биомассы планеты.

Магнус Иварссон поясняет: «Мы считаем, что морские грибы обитают не только в толще воды и на морском дне, где они составляют нормальную и важную часть морских экосистем. Исследования ДНК показывают, что грибы могут быть наиболее часто встречающимися одноклеточными организмами морского дна. На основании наших исследований мы полагаем, что грибы распространены и в базальтовых породах. Таким образом, грибы, возможно, являются частью глубинной биосферы, и эти экосистемы намного сложнее, чем думали раньше. Там, внизу, живут не только бактерии и археи».

Нам почему-то легче представить себе, что архаичные прокариоты, лишенные клеточного ядра, то есть бактерии и археи, только и могут выжить в преисподней подземного мира, ибо они были первопроходцами жизни на этой планете, когда Земля выглядела совсем иначе. Но грибы – сложные эукариоты, живые существа с клеточным ядром, и мы уже много раз слышали о том, что они ближе к животным, нежели к растениям.

Новые сведения ошеломляют: не только подземный мир лесов полон грибов, но и подземный мир океанов. Как показывают буровые керны, они жили миллионы и миллионы лет назад в заполненных известью трещинах в вулканическом базальте вблизи от источников гидротермальной активности. Теперь мы пытаемся найти больше живых представителей таких грибов. О том, что грибы существуют по меньшей мере вблизи от гидротермальных источников морского дна, известно давно. И то, что в экстремальных условиях обнаружились различные представители хитридиомикоты и другие их первозданные древнейшие родственники, уже не удивляет. Эти открытия могут пролить свет на раннюю эволюцию грибов и углубить наши знания об экологических и физиологических приемах, с помощью которых выживают эти экстремофильные эукариоты.

Симбиозы и враждебные заимствования

Но вернемся на поверхность океана: те, кто эксплуатирует водные культуры, тоже вынуждены заниматься грибами. Дело в том, что среди родов Lagenidium, Haliphthoros, Halocrusticida, Halioticida, Atkinsiella и Pythium скрываются патогенные формы, поражающие моллюсков и улиток, которых разводят в качестве пищевых продуктов. Грибы родов Fusarium, Ochroconis, Exophiala, Scytalidum, Plectosporium и Acremonium поражают также и рыб. Хочется нам этого или нет, будь мы ученые или производители морепродуктов, мы не можем пройти мимо морских грибов.

Все больше обращают внимание на грибы также и те, кто занимается столь важными для экологии морскими водорослями: бурые, красные и зеленые водоросли – главные первичные продуценты морских экосистем. Дело в том, что до недавнего времени не было известно, что крупные водоросли содержат грибы в качестве эндосимбионтов [24]. Хотя исследования в этой области только начались, уже сейчас ясно, что здесь кроются огромные возможности, ибо грибы служат своим партнерам, среди прочего, тем, что продуцируют подавляющие опухолевый рост антибактериальные, противогрибковые, противоличиночные, антиоксидантные и другие биологически активные вещества. В Южной Индии в одной морской водоросли обнаружили гриб из рода Fusarium, который продуцирует метаболит, подавляющий жизнедеятельность циркулирующего в крови больных малярией микроорганизма Plasmodium falciparum. Помимо этого, из морских водорослей были выделены и другие грибы-симбионты. Это необозримое поле для исследований, на котором открывается потрясающая картина: природа зиждется не только на поглощении одних видов другими, природа во многих отношениях опирается и на взаимовыгодное сотрудничество разных организмов.