Микология - наука о грибах

В середине XIX в. в микологии наметились новые направления. Кроме изучения форм и строения органов грибов, например плодовых тел, началось интенсивное изучение самих процессов формирования и развития этих органов грибов. Одновременно вместо крупных шляпочных грибов и трутовиков объектами исследований стали преимущественно микроскопические грибы, из которых прежде всего привлекли к себе внимание ученых паразитные грибы, наносившие огромный урон культурным растениям. Становилось очевидным, что люди ждут от микологов практических рекомендаций о методах эффективной борьбы с этим беспощадным губителем сельскохозяйственных культур.

В виде 'неизведанной новой земли' изобразили братья Тюлянь грибы на рисунке в своей книге, относящейся к середине XIX в. Спороношение гриба - пикниды выглядят на этом таинственном острове как горы и вулканы; плодовые тела сумчатых грибов с многочисленными ветвистыми отростками образуют лес, а более мелкие спороношения грибов - заросли кустарников

Изучение важнейших паразитных грибов - головневых, ржавчинных, картофельного гриба фитофторы инфестанс и других видоизменилось, приняв наряду с наблюдениями экспериментальный характер, который мог дать исследователям практический выход. Это направление в микологии связано с именами французских ученых братьев Тюлянь и немецкого ученого Антона де Бари, которого по праву называют "отцом микологии". Братья Тюлянь выполнили много исследований разных групп грибов - мучнисторосяных, ржавчинных и др. Особенностью их исследований явилось то, что они обращали внимание не только на готовое строение организма, но и на все его развитие, ставя перед собой задачу проследить за изменением гриба в течение его жизни. Эти ученые установили у грибов явление плеоморфизма, т. е. образования одним видом гриба нескольких различных спороношений в зависимости от стадии его развития. Однако, довольно глубоко познав особенности грибов, они рассматривали их как малоизученную, почти неизвестную область природы.

Еще один рисунок из книги братьев Тюлянь. Среди многообразия грибов изображены те немудренные инструменты, с помощью которых были сделаны многие важные открытия в микологии

Многочисленные экспериментальные исследования этих ученых позволили открыть сложные циклы развития грибов, соединив наконец в единое целое отдельные стадии развития одного и того же вида. Эти исследования паразитных грибов создали научную основу для зарождения фитопатологии - важнейшей отрасли микологии, изучающей грибные болезни растений.

Смелое для того времени предположение, что паразитные грибы - причина, а не следствие, как полагали раньше, болезней растений, высказал Антон де Бари. Он фундаментально изучил развитие возбудителя одной из опаснейших болезней картофеля, вызывающей его массовую гибель, - фитофторы инфестанс, и его исследования стали отправной точкой для поиска способов активной борьбы с грибными болезнями растений. Профессор де Бари и его ученики усовершенствовали также классификацию грибов, значительно приблизив ее к той, которой мы пользуемся сейчас.

Так выглядят в современном электронном сканирующем микроскопе спороносный слой шапочного пластинчатого гриба при увеличении в 8 тыс. раз, увиденный с такими подробностями только в 70-е годы текущего столетия

Особое место занимает работа итальянского миколога П. А. Саккардо, который с 1882 по 1931 г. выпустил 25-томную работу, содержащую описания на латинском языке всех известных в то время видов грибов (около 80 тыс.). Эта сводка и сейчас является необходимым пособием в работе микологов.

В конце XIX в. началась дифференциация микологии на различные отрасли, связанные, с одной стороны, с возросшими потребностями практической деятельности людей и, с другой - с усовершенствованием самих методов исследований, которые позволяли не только глубже изучать строение и развитие самого организма (детали строения клетки, особенности ее роста и т. д.), но и проследить результаты деятельности этого организма: его влияние на окружающую среду, изменения, которые он в ней производит при росте и развитии.

Развитие микологии в России связано с именем выдающегося ученого Михаила Степановича Воронина (1838-1903), которого с полным правом считают отцом русской микологии. М. С. Воронин внес серьезный вклад в изучение циклов развития ряда грибов, впервые обнаружил ловчие кольца на мицелии хищных грибов. Его исследования возбудителя килы капусты, ржавчины подсолнечника и возбудителя белой гнили ряда овощей актуальны и в настоящее время. Учеником и продолжателем работ Воронина стал выдающийся миколог, исследователь циклов развития многих грибов академик С. Г. Навашин, который был известным микроскопистом и исследователем внутриклеточных структур грибов.

Особое место в развитии отечественной микологии занимает А. А. Ячевский (1863-1932), который был не только крупным исследователем в области микологии и фитопатологии, но и талантливым популяризатором и организатором науки. По его инициативе в 1902 г. при Петербургском ботаническом саде была создана центральная фитопатологическая станция, а в 1907 г. - бюро по микологии и фитопатологии сельскохозяйственного ученого комитета, взявшие на себя координацию научно-исследовательских работ по изучению грибов.

Фундаментальный труд А. А. Ячевского "Основы микологии", вышедший уже после его смерти, в 1933 г., не потерял своего значения и сейчас.

Развитие советской микологии связано также с именами выдающихся микологов Н. Н. Воронихина, составившего справочник по грибным болезням сельскохозяйственных растений, В. А. Траншеля, исследователя ржавчинных грибов, А. С. Бондарцева, создавшего самую полную монографию о трутовых грибах, и Л. И. Курсанова, автора первого фундаментального учебника по микологии и основателя кафедры низших растений Московского государственного университета, а также Н. А. Наумова, проводившего широкие и важные исследования в различных областях микологии и фитопатологии.

Двадцатые годы XX в. ознаменовались бурным развитием многих отраслей знаний, в том числе и микологии. К классической микологии, занимающейся описанием и классификацией грибов, прибавилась физиология, биохимия и генетика грибов, почвенная микология, изучающая роль грибов в почвообразовательном процессе, и т. д. Величайшим событием в области микологии стало открытие в 1929 г. английским врачом-микробиологом Александером Флемингом антибиотика пенициллина - вещества, подавляющего развитие некоторых болезнетворных бактерий.

В настоящее время микология стала очень многогранной наукой и ее развитие идет по нескольким направлениям. Грибами - возбудителями болезней у людей и животных занимается медицинская микология. Открыты грибы и бактерии, разрушающие, особенно сильно в условиях повышенной влажности, древесину, книги, картины, фрески и другие произведения искусства, лаковые покрытия, оптические приборы и т. д. В борьбу с этими биоповреждениями включились не только микологи, но и микробиологи, химики. Их совместными усилиями был обнаружен механизм воздействия грибов и бактерий на различные предметы и материалы и подобраны химические вещества, препятствующие их развитию.

Важное направление в микологии - поиск нового сырья для микробиологической промышленности. Здесь наметилось несколько направлений. Одно из них - поиски среди грибов источников (продуцентов) новых антибиотиков, ферментов, ростовых -веществ. Были найдены грибы из некоторых родов плесневых и из рода навозников, которые выделяют активный фермент целлюлазу, необходимую для переработки сырья в бумажной промышленности, годную для приготовления грубых кормов и разрушения бумажных отходов. Микробиологическим методом с помощью микроскопических грибов получают фермент пектиназу, используемую для улучшения качества фруктовых соков, и амилазу, применяемую для гидролиза крахмала. Плесневый гриб аспергиллюс нигер используется для получения лимонной кислоты. А совсем недавно арсенал грибов-продуцентов пополнила сыроежка, из которой получен фермент руссулин, нашедший широкое применение при изготовлении целого ряда различных, особенно твердых, сыров, заменив дефицитный препарат реннин, или сычужный фермент, получаемый из желудков телят. В перспективе намечается использование руссулина и как лекарственного препарата, и в этом направлении сейчас ведутся широкие исследования.

Многие грибы паразитируют на насекомых, вызывая их гибель. На этой основе создан препарат боверин, в состав которого входит микроскопический гриб боверия бассиана. Этот препарат был широко применен на Украине для борьбы с колорадским жуком - одним из опаснейших вредителей картофеля. Микробиологическая промышленность продолжает развиваться.

Одно из направлений микологии - изучение условий, в которых грибы-продуценты будут давать наибольшее количество активного вещества. В этих исследованиях серьезное значение приобретает также селекция продуцентов с целью получения все более активных их форм. Отселекционированные формы гриба пеницилла, например, в 100 раз активнее, чем природные. Сейчас микология располагает большим арсеналом средств, среди которых - использование мутагенных факторов (химических веществ, ультрафиолетовых лучей, радиоактивных веществ и т. д.), вызывающих наследственные изменения организма - мутации.

Естественно, что ни одно из направлений современной микологии не способно успешно развиваться без точного знания самого организма гриба, его места в системе грибов, часто определяющего его свойства. Отсюда еще одно важное направление исследований - изучение самих грибов, поскольку далеко не все виды их открыты и изучены. Ежегодно учеными разных стран описываются десятки новых грибов. Постоянно совершенствуется и их система.

Современная систематика, являющаяся компасом в сложном мире грибов, вооружена самыми современными электронно-микроскопическими, физиолого-биохимическими и математическими методами, которые дают огромные возможности для усовершенствования систематики грибов, установления эволюционных и филогенетических (родственных) связей между отдельными их группами.