Средиземноморский трутовик, или фомитипория средиземноморская

Fomitiporia mediterranea

В просветительской брошюре Федерального института защиты культурных растений имени Юлиуса Кюна приведены важнейшие факты:

Эска – вызываемая грибом болезнь винограда. Известна она давно, но именно в последнее десятилетие приобрела большое экономическое значение. Климатические сдвиги и растущая глобализация являются возможными причинами того, что болезнь эта исподволь распространяется по всему миру и уже поразила такие более холодные регионы, как Центральная Европа. С конца 1990-х годов эта болезнь стала серьезной проблемой для немецких областей, где занимаются виноградарством. Распространенность заболевания и его тяжесть нарастают.

Итак, средиземноморский трутовик – возбудитель тяжелой болезни растений. Наименование указывает на регион, где этот гриб был впервые обнаружен – и где добрых 7000 лет назад был одомашнен дикий виноград. Затем, с помощью одного гриба, сахаромицеса пивоваренного (с. 29), из перебродившего сока виноградной лозы вида Vitis vinifera было получено вино. Этот удивительный регион, колыбель европейской цивилизации, наших наук, искусств и философии, стал, к несчастью, и местом появления смертельной угрозы виноделию.

Интродуцированные виды (необионты) и теневая сторона прогресса

Жизнь учит нас, что реальный или мнимый прогресс часто очень дорого нам обходится и влечет за собой нежелательные побочные явления. Активное сжигание ископаемых энергоносителей – угля и нефти – превращает Землю в парник, что многие пытаются отрицать – кто из невежества, кто из жажды стяжательства. Также и глобализация является обоюдоострым клинком: предполагаемые преимущества укрепляющегося международного единения во всех областях жизни сопряжены с возникновением трудноразрешимых проблем.

Оба процесса – изменения климата и глобализация – имеют своим следствием интродукцию новых видов (необионтов – от греч. νέος, «новый», и βίος, «жизнь»). Интродуцированными называют виды, завезенные из других областей, чуждые для данной экологической ниши, в которую они попадают только благодаря человеку или климатическим изменениям. Если речь идет о растениях, их называют неофитами, животных – неозоями, а грибы – неомицетами. Так инвазионная биология начинает приобретать все более и более важное значение.

Сначала гриб, а потом гниль

Фомитипория средиземноморская – неомицет. Это возбудитель так называемой эски, заболевания винограда, проявляющегося усыханием и увяданием лозы. Гриб может поражать и другие растения, нанося им большой ущерб, так как он питается лигнином древесных организмов. Лигнин – это углеводистое соединение, которое откладывается в стенках растительных клеток и приводит к их уплотнению и одревеснению. Лигнин придает прочность травам, кустам и деревьям.

Фомитипория средиземноморская – факультативный паразит, так как добивает те растения, которые уже поражены каким-то другим вредителем или пострадали от неблагоприятных экологических факторов. Следствием поражения грибом становится морщинистая белая гниль, что в конце концов приводит виноград к гибели.

Белая гниль развивается, когда паразитирующие организмы разлагают лигнин. Этим организмам составные части лигнина нужны для метаболизма. Болезнь называют белой гнилью, потому что растение, пораженное грибом, белеет, так как коричневатый лигнин разлагается, а на его месте остается белое вещество, состоящее из свободных молекул целлюлозы.

Жук азиатский усач тоже питается лигнином, но переваривать его он может только с помощью гриба, который живет в его пищеварительном тракте. То есть не важно, кто виновник – белая гниль или жук-усач, в процессе в любом случае принимает участие гриб (пусть даже в кишечнике), чем подчеркивается роль грибов как универсальных природных редуцентов, обеспечивающих круговорот углерода в природе.

Фомитипория и уголь

Чтобы употреблять лигнин в пищу, как в случае с виноградной лозой, грибу нужны особые «зубы». В данном случае в их роли выступают определенные ферменты. Один из них – лакказа, которую в природе можно обнаружить в самых разных местах, но неизменно она присутствует у тех грибов, которые вызывают белую гниль древесины, а значит, и у фомитипории средиземноморской.

У этого фермента весьма увлекательная история: ученые исходят из того, что он был «изобретен» грибами более 300 миллионов лет назад, ближе к концу каменноугольного периода. В ту геологическую эпоху в обширных болотах отложились запасы каменного угля. С появлением разлагающего лигнин фермента стало происходить образование углерода – каменного угля – в невиданных ни до ни после каменноугольного периода масштабах.

Эска – болезнь, у которой много возбудителей

Не один только средиземноморский трутовик ответствен за болезнь винограда. В ее возникновении и развитии повинны и многие другие «злодеи». Некоторые из них – относительно безвредные попутчики, которые регулярно встречаются на здоровых растениях. Здоровые и больные лозы являются жизненным пространством для целых грибных сообществ, живущих на древесине. К таким грибам относят виды, которые поселяются уже на молодых виноградных побегах; их считают предшественниками возбудителей эски. Один из них – болезнь Петри: «Большой словарь вин мира» пишет:

Причиной являются оба гриба, Phaeomoniella и Phaeoacremonium. Грибы внедряются в ксилему ствола, часть проводящей ткани, и блокируют доставку питательных веществ и воды: через некоторое время лоза погибает. В сочетании с другими видами грибов и с повышением возраста растения у винограда развивается болезнь эска. По этой причине эти болезни-предшественники называются «ювенильной эской». Болезнь передается через инфицированный материал винограда, например при окулировании лозы.

Бросается в глаза, как часто во многих источниках описываются различные варианты этой болезни. Не все тайны эски раскрыты. Несмотря на то что над этой темой дружно работает целый «ансамбль» микологов, перед учеными стоит еще множество загадок. Все дело в том, что в разных частях мира в уничтожении виноградников в винодельческих областях участвуют разные виды грибов.

Эволюционная гонка вооружений между грибами и виноградной лозой

Виноградарям приходится нелегко: грибы живут и в здоровых (на вид) растениях; первые симптомы поражения проявляются лишь спустя годы после заражения, когда бороться с болезнью уже бесполезно. В этом нет ничего удивительного, но ситуация сильно удручает поклонников благородных напитков, их беспокоит, что «виноделие нельзя представить себе без яда», как выразился автор статьи в журнале Spektrum в 2017 году:

Виноградная лоза поражается чаще, чем любое другое культурное растение… Виноград стал одной из первых жертв глобализации: в XIX веке с экспериментальной целью в Бордо был доставлен виноград североамериканских сортов; вместе с ним прибыли и другие, не замеченные никем пассажиры: виноградная тля, истинная и ложная мучнистая роса. Со скоростью ветра эти вредители распространились по всем виноградникам Европы, что привело к снижению урожайности, а отчасти и к гибели виноградников. Виноградари до сих пор вынуждены опрыскивать лозу ядом, чтобы держать в узде вредителей.

В эпоху, когда мы ежедневно слышим новости о гибели пчел, насекомых и гибели птиц, следующая информация воспринимается особенно болезненно:

Применение яда выглядит очень масштабно: около 60 % потребления фунгицидов, без малого 90 000 тонн, приходится на виноградники, занимающие около 5 % всех посевных площадей. Даже в экологически чистых виноградниках приходится применять препараты, содержащие медь и серу, для того чтобы обеспечить урожай. Изменения климата могут еще сильнее усугубить ситуацию, поскольку как затяжные дожди, так и длительные засухи повышают вероятность заражения.