Гипотезы о происхождении грибов

Расширяя свое знакомство с грибами, человек сумел сделать их помощниками в таких древнейших своих производствах, как хлебопечение и виноделие, причем удивительно, что в этих случаях использовались свойства самых мелких грибов, которые человек смог увидеть в микроскоп тысячелетия спустя, только в XIX в.!

Вопрос о положении грибов в общей системе природы очень давно стал волновать естествоиспытателей. Весьма своеобразная форма грибов, многообразие их видов, исключительная, как казалось на первый взгляд, непоследовательность, неожиданность и часто ничем внешне не объяснимая массовость их появления, отсутствие каких-либо известных до начала XVIII в. способов их размножения не давали ученым древности достаточно серьезных и убедительных оснований для отнесения грибов к одному из известных тогда царств природы: растениям, животным или минералам. Особенно поражали грибы внезапностью своего появления. Поэтому поиски причин этого явления приводили древних исследователей к самым разнообразным предположениям. Появление грибов связывали то с ударом молнии, то с действием росы, то с испарениями гниющих органических веществ и т. д. А когда жизнь опровергла эти предположения, появление грибов относили просто к игре природы. Приписывали грибам и божественное происхождение, что в значительной степени облегчало задачу "исследователей" того времени. Процесс познания природы грибов очень затянулся. В одном из первых немецких травников, относящихся уже к XVI в., о грибах было сказано буквально так: "Грибы называются детьми богов, ибо родятся они без семян, не так, как другие".

Естественно, что если одни говорили о божественном происхождении грибов, то их "научные" оппоненты приписывали грибам связь с нечистой силой. В 1727 г. французский ботаник Вейян утверждал, что грибы - это, бесспорно, изобретение дьявола, придуманное для того, чтобы нарушить гармонию остальной природы, смущать и приводить в отчаяние исследователей... Впрочем, надо сказать, что и в более поздние времена некоторые ученые, не умея найти научного объяснения явлениям природы, приписывали их козням "нечистой силы". Однако история изучения грибов знает и научные подходы к проблеме их положения в системе живой природы. Еще в III в. до нашей эры о грибах как о своеобразных растениях упоминалось в трудах "отца ботаники", древнегреческого ученого Теофраста, выделившего четыре ступени, или царства, природы: неорганическое, растения, животные, человек.

Великий классификатор растений и животных шведский ученый Карл Линней в ХУШ в. окончательно закрепил принадлежность грибов к царству растений, хотя и не без колебаний, так как ранее он был склонен причислить грибы вместе с полипами к животным. В своем капитальном труде "Система природы", вышедшем в 1735 г., Линней разбил все растения на 24 класса и отнес грибы к последнему из них, в котором объединил под названием тайнобрачных все растения, не имеющие цветков, т. е. споровые.

Что же определило отнесение грибов к растениям? Прежде всего способ их питания - поглощение питательных веществ из раствора через клеточную стенку, а не путем заглатывания пищи, как у животных. Кроме того, грибы с растениями роднило наличие жесткой клеточной стенки, размножение спорами и неограниченный рост.

По прошествии более чем двух веков со времен Линнея вновь возник вопрос о правомерности включения грибов в царство растений. Дело в том, что изучение с помощью электронного микроскопа строения грибов и применение точных методов биохимии при исследовании их обмена веществ показали, что, помимо растительных, у грибов имеется еще ряд признаков характерных и для животных. С животными грибы сближают полное отсутствие хлорофилла в клетках и неспособность синтезировать органическое вещество из неорганического, образование мочевины в процессе обмена веществ, наличие хитина в клеточной стенке. Отсюда возникло предположение, что грибы возникли еще до того, как среди примитивных первичных живых организмов обособились организмы с чертами животных или растений.

Для решения вопроса о положении грибов в системе живого мира важное значение имеет установление их родственных связей с другими организмами. Существовала гипотеза, что грибы произошли от древнейших водорослей, однако при этом не учитывалось, что водоросли - это типичные фотосинтезирующие организмы и, следовательно, закономерно занимают место в царстве растений. По этому признаку грибы с их отдельными чертами животной организации связать с водорослями не удается.

Схема эволюции живого мира, где грибы занимают промежуточное положение между животными и растениями

В настоящее время наиболее обоснованно предположение о том, что грибы произошли от бесцветных примитивных одноклеточных жгутиковых организмов, обитающих в воде, - флагеллят, точнее, от их древнейших предков, которые были, вероятно, одними из первых обитателей первичных водоемов нашей планеты и среди которых еще нельзя было выделить ни типично растительных, ни типично животных организмов. Большинство биологов склоняются сейчас к тому, что грибы - это самостоятельное царство живых организмов, существующее наряду с животными и растениями. Эта гипотеза подтверждается и предполагаемым возрастом грибов по палеонтологическим данным. Ископаемые остатки грибов значительно беднее, чем таковые растений и животных. И все же нам известны отпечатки и окаменелости плодовых тел шляпочных грибов и трутовиков, отпечатки пораженных грибами листьев и других органов растений, грибницы в корнях растений (ископаемые микоризы), ископаемые споры, которых встречается особенно много. На основании этих данных предполагается, что грибы появились у самых истоков жизни в древнейшей геологической эре - архейской, около миллиарда лет назад. Именно этим возрастом датируются находки, сделанные в Австралии, где в соответствующих этому возрасту слоях были найдены зеленые водоросли и вместе с ними лишенные хлорофилла организмы, предположительно отнесенные к грибам. Находки на территории нашей страны, в юго-восточной части Якутии, относящиеся к той же эре, но чуть более позднему периоду (около 850 млн. лет назад), подтверждают существование уже достаточно сформированных грибных организмов.

В начале палеозойской эры, следующей за архейской, в кембрийский период (600 млн. лет назад) - в период господства водорослей и морских беспозвоночных животных - грибы уже достаточно сформировались и существовали как сапротрофы на органических веществах и как паразиты растений и животных. В каменноугольный период этой же эры (265 млн. лет назад) грибы достигли расцвета. В верхнекаменноугольных отложениях Англии в клетках корней некоторых ископаемых сосудистых растений были найдены следы грибных гиф, из чего можно заключить, что уже тогда возникло сложное сожительство грибов с растениями - микориза. Исходя из этого, для некоторых групп грибов время их ответвления на общем стволе развития грибов или время их появления как формирующейся отдельной группы грибов можно определить точнее. Например, широко распространенные и всем известные шляпочные грибы в большинстве своем связаны с корнями древесных пород, под которыми растут. Следовательно, вряд ли они могли появиться значительно раньше этих высших цветковых растений, что служит косвенным подтверждением времени появления этой группы грибов. Можно предположить, что, возникнув где-то одновременно с высшими растениями, шляпочные грибы прошли с ними длительную совместную эволюцию, в результате которой гриб и дерево оказались тесно связанными в своем существовании.

Очень древними являются ржавчинные грибы, паразитирующие на многих зеленых растениях, в том числе и на папоротниках - древнейших наземных зеленых обитателях нашей планеты. Споры этих грибов найдены и на ископаемых остатках папоротников, относящихся к каменноугольному периоду.

К реликтовым видам мелового периода мезозойской эры (130 млн. лет назад) относятся, по палеонтологическим данным, такие пустынные виды грибов - близких родственников дождевиков, как подаксис пестичный и баттарея веселковидная, обитающие в настоящее время в основном в Казахстане и Средней Азии. Вероятно, отсутствие необходимости вести борьбу за пищу и место произрастания в таком пустынном месте позволили этим грибам выжить и сохраниться до наших дней.

Пустынные грибы баттарея и подаксис

Полного своего расцвета грибы достигли в третичный период (около 76-25 млн. лет назад) кайнозойской эры, в которую живем и мы. В этот период, судя по ископаемым находкам, уже существовали все основные группы грибов, которые известны сейчас.

Вопрос о месте грибов в сложной системе живого мира еще нельзя считать окончательно решенным. Только дальнейшие исследования ученых различных биологических специальностей - ботаников-систематиков, биохимиков, генетиков и др., вооруженных новейшими методами исследования, позволяющими изучать тончайшие структуры клетки грибов и особенности обмена веществ в ней, дадут окончательный ответ на этот вопрос.