Страница:
Леонид Витальевич Рудницкий
Плесень – лекарство или яд?
Вступление. Мир принадлежит плесени
…Она появилась на Земле 200 миллионов лет назад. С тех пор она убивает и спасает от смерти. Ее называют хлебом Дьявола и плевком Бога. Она сказочно красива, но вызывает отвращение. Она вездесуща и неистребима. Она сопровождает человека от рождения до смерти. Возможно, именно она является хранителем жизни на Земле, но может превратиться в чуму XXI века. И мы даже не предполагаем, какие древние тайны и скрытые силы хранит эта проклятая и благословенная плесень.
Мы сталкиваемся с ней постоянно: привычная, разноцветная, заурядная. Человек либо не замечает ее, либо самонадеянно избавляется от нее, считая, что именно он – хозяин на планете. На самом деле мир принадлежит плесени. И если она захочет вытеснить человека из своей зоны обитания, она это сделает…
Этими словами начинается фильм, недавно дважды показанный по Первому каналу. Фильм-шок, фильм-сенсация. Он наделал много шума. Вызвал лавину споров. Однозначно ясно – равнодушных после его просмотра не было. Вопросы, вопросы, вопросы… На все ли есть ответы? Авторы фильма скорее взбудоражили зрителей, нежели успокоили. Плесень обнаружили даже во льдах Арктики при бурении скважин на глубине нескольких сотен метров – она прекрасно себя чувствовала при отрицательной температуре. Мало того – она выживает и в космосе! В тех условиях, где погибает любой живой организм, плесень, мутируя, становится только сильнее.
Миллионы видов живых существ появлялись и исчезали в процессе эволюции. Победителями в этой гонке на выбывание оказались два вида: человек и плесень. И между ними ни на минуту не прекращается борьба за единоличное первенство.
Как говорят создатели фильма, картина потребовала трех лет работы и участия двадцати экспертов со всего мира. Фильм длится почти два часа, и все два часа на экране торжествует плесень: синяя – на сыре рокфор во французских подземельях, черная и зловредная – на стенах домов, невидимая глазу, но беспрепятственно проникающая всюду – в вентиляционных шахтах крупных офисных зданий, смертельно опасная – в гробницах фараонов в Египте, полезная – в баночках пенициллина.
Какой же напрашивается вывод? А вот какой: плесень – враг всех живущих номер один. Но если враг определен, то должны быть выработаны методы борьбы. Есть ли возможность этому врагу противостоять?
Создатели фильма предлагают только два способа борьбы с плесенью.
Первый (радикальный): снести дом, пораженный плесенью (а точнее – ложномучнистой росой, ее еще называют «едкая проказа»), как это делали, по уверению авторов со ссылкой на авторитетный источник, все наши мудрые пра-пра-прадеды.
Второй способ (универсальный): использовать для уничтожения этого всеядного организма некое средство, волшебные свойства которого были открыты в процессе съемок. А произошло это следующим образом.
Нет смысла спорить с создателями фильма. Но все же хотелось бы разобраться: так ли все ужасно и безнадежно?
Рис. 1. Разработка антибиотиков – новый виток гонки вооружений
Мы сталкиваемся с ней постоянно: привычная, разноцветная, заурядная. Человек либо не замечает ее, либо самонадеянно избавляется от нее, считая, что именно он – хозяин на планете. На самом деле мир принадлежит плесени. И если она захочет вытеснить человека из своей зоны обитания, она это сделает…
Этими словами начинается фильм, недавно дважды показанный по Первому каналу. Фильм-шок, фильм-сенсация. Он наделал много шума. Вызвал лавину споров. Однозначно ясно – равнодушных после его просмотра не было. Вопросы, вопросы, вопросы… На все ли есть ответы? Авторы фильма скорее взбудоражили зрителей, нежели успокоили. Плесень обнаружили даже во льдах Арктики при бурении скважин на глубине нескольких сотен метров – она прекрасно себя чувствовала при отрицательной температуре. Мало того – она выживает и в космосе! В тех условиях, где погибает любой живой организм, плесень, мутируя, становится только сильнее.
Миллионы видов живых существ появлялись и исчезали в процессе эволюции. Победителями в этой гонке на выбывание оказались два вида: человек и плесень. И между ними ни на минуту не прекращается борьба за единоличное первенство.
Как говорят создатели фильма, картина потребовала трех лет работы и участия двадцати экспертов со всего мира. Фильм длится почти два часа, и все два часа на экране торжествует плесень: синяя – на сыре рокфор во французских подземельях, черная и зловредная – на стенах домов, невидимая глазу, но беспрепятственно проникающая всюду – в вентиляционных шахтах крупных офисных зданий, смертельно опасная – в гробницах фараонов в Египте, полезная – в баночках пенициллина.
Какой же напрашивается вывод? А вот какой: плесень – враг всех живущих номер один. Но если враг определен, то должны быть выработаны методы борьбы. Есть ли возможность этому врагу противостоять?
Создатели фильма предлагают только два способа борьбы с плесенью.
Первый (радикальный): снести дом, пораженный плесенью (а точнее – ложномучнистой росой, ее еще называют «едкая проказа»), как это делали, по уверению авторов со ссылкой на авторитетный источник, все наши мудрые пра-пра-прадеды.
Ветхозаветная заповедь: убей язву проказы в доме огнемИнтересно, впечатляюще, но непонятно: если плесень вездесуща и непобедима, то мы – бедные потомки – сейчас должны жить среди каменных обожженных обломков (все равно покрытых плесенью).
…В Библии говорится о «язве проказы в доме», то есть на самом здании (Левит 14:34–48). Согласно Закону Бога, хозяева должны были выломать зараженные камни из такого дома, оскоблить весь дом изнутри и вынести за город на «место нечистое» все подозрительное на вид. Если «язва» появлялась вновь, весь дом объявлялся нечистым, и его разрушали. Такие подробные указания отражали глубокую любовь Иеговы к своему народу и заботу о его благополучии. Если в доме появлялась черная плесень, то следовало сжечь все вещи, находящиеся в нем, и немедленно покинуть это жилище…
Второй способ (универсальный): использовать для уничтожения этого всеядного организма некое средство, волшебные свойства которого были открыты в процессе съемок. А произошло это следующим образом.
Научное открытие глобального характера: монарда – победитель плесениВот оно, торжество научного гения! После тысячелетий непрекращающейся борьбы человека с плесенью наконец найдено противоядие! Однако… Голоса скептиков начинают звучать все явственнее. Почему все права на столь шокирующий фильм «Плесень» с сенсационным и жизнеутверждающим финалом принадлежат компании ООО «Инвистра»? Что это вообще за компания? Заглянем в Интернет. Судя по предложениям, размещенным на сайте фирмы, занимается она в числе прочего продажей препаратов против черной плесени на основе масла монарды. Напомним, что именно это масло объявлено единственным средством защиты человечества. Теперь становится понятно, на какие средства и с какой целью снята «Плесень». Непонятно другое: почему идея о том, что противные на вид и на вкус плесневые грибы и есть причина всех бед человечества и божественный перст, указующий на недостатки бренного мира, вызвала такое волнение среди телезрителей и пользователей Интернета? Аспергиллез, монарду и будущее планеты, пропадающей в неравной борьбе с плесенью, бросились обсуждать с не меньшим ажиотажем, чем финансовый кризис.
Для фильма специально выращивали плесень в помещениях, где работает съемочная группа. «Все стали болеть: гриппы, ангины, недомогания, – свидетельствует продюсер фильма Саида Медведева. – И изучая черную плесень, мы нашли противоядие. Нам говорили, что аспергиллус победить невозможно, а русские ученые опять сделали открытие». Таким мощным средством борьбы с плесенью оказался препарат, созданный на основе эфирного масла растения монарда: им опрыскали помещение, и всего за два дня коллектив пошел на поправку. «Глухие стали слышать, а слепые – видеть»…».
Нет смысла спорить с создателями фильма. Но все же хотелось бы разобраться: так ли все ужасно и безнадежно?
Газетные заголовки – вопль ужасаВ этой книге мы попробуем разобраться в проблеме: подробно поговорим о том, что собой представляет плесень. Расскажем вам о проклятии фараонов и загадочной «болезни легионеров». Спросим мнение специалистов – врачей-микологов – опричинах возникновения аллергии и о том, почему ее так трудно, а порой невозможно вылечить. Выясним, является ли плесень mucor racemosus канцерогенным микробом, вызывающим, наряду с раком, такие болезни, как остеопороз, туберкулез, болезни костей и легких. Сыроделы поведают нам, как плесневые грибки работают на радость гурманам, обожающим сыры с плесенью. А знатоки-растениеводы поделятся своими знаниями о том, почему плесень пагубна для домашних растений и сельскохозяйственных культур. Мы познакомим читателей с мнениями ученых и специалистов. Вспомним о народных способах избавления от этой лихоманки и обсудим современные средства борьбы с плесневым грибом. Ну и конечно, не обойдем вниманием настоящий гимн человечества плесени – производство антибиотиков. Один пенициллин чего стоит – его открытие и применение спасло миллионы жизней, особенно в военное время! Открытие пенициллина позволило победить в бактериологической войне: человека с микробами.
Вот заголовки некоторых современных публикаций:
«Человечество гибнет в лабиринтах плесени»
«Грибковыми инфекциями заражено более 25 % населения»
«Смертельная атака плесени»
«В чае для похудения обнаружена кишечная палочка и плесень»
«Невидимый враг здоровья, или Как бороться с плесенью» «Есть ли спасение от вездесущей напасти?»
Рис. 1. Разработка антибиотиков – новый виток гонки вооружений
Глава 1
Что такое плесень?
Плесень относят к классу грибов, которых в природе насчитывается свыше 100 000 видов, включая ложномучнистую росу, шляпочные грибы, ржавчинные грибы и дрожжи. Известно, что лишь около 100 видов грибов опасны для людей и животных. Другие играют важную роль в экологической цепи: они участвуют в разложении органических веществ и их переработке, что служит удобрением для новых растений. Другие виды грибов сосуществуют с растениями в симбиозе, помогая им впитывать полезные вещества из почвы.
Грибок, которому посвящена эта книга, бывает плесневым (растет на камне, бетоне, краске, бумаге и коже – например, в ванной комнате и на книгах), грибком синевы (растет в клетчатке дерева), грибком гниения (бактериальная, белая, бурая гниль, растущая на древесине), дрожжевым грибком (на пищевых продуктах – причем на любых: поражает любой продукт без разбора). Плесневые грибки распространены практически всюду – как в жилище человека, так и во внешней среде. Возможно, даже сейчас, читая это предложение, вы незаметно для себя вдыхаете ее споры.
Грибок, которому посвящена эта книга, бывает плесневым (растет на камне, бетоне, краске, бумаге и коже – например, в ванной комнате и на книгах), грибком синевы (растет в клетчатке дерева), грибком гниения (бактериальная, белая, бурая гниль, растущая на древесине), дрожжевым грибком (на пищевых продуктах – причем на любых: поражает любой продукт без разбора). Плесневые грибки распространены практически всюду – как в жилище человека, так и во внешней среде. Возможно, даже сейчас, читая это предложение, вы незаметно для себя вдыхаете ее споры.
Проникает всюду, размножается стремительно, убивает наповал
Плесень и ее споры вместе с другими микроорганизмами (вирусами, бактериями) обнаруживаются в воздухе любого помещения, как отдельно, в виде мелких частиц (размер споры плесени не превышает 2–8 микрон[1]; для сравнения: размер бактерии обычно – 0,5–1,5 микрона), так и в форме микровключений в пылевые частицы. И на улице, и в помещении количество спор подвержено сезонным колебаниям. Так, некоторые грибы образуют споры круглогодично – например Penicillium. Другие, паразитирующие на растениях (такие, как Cladosporium, Alternaria), появляются весной, летом и осенью, а зимой исчезают.
Везде, где есть воздух, есть и микроскопические споры плесени. И этот факт вновь роднит человека и плесень: и тому и другой воздух нужен. как воздух! Попадая в подходящую среду, спора, при комфортных для нее температуре и уровне влажности, начинает расти и размножаться. Она образует клетки, подобные нитям, называемые гифами. Когда гифы переплетаются между собой, образуется пушистый клубок нитей – мицелий.
Если вы заядлый грибник, то прекрасно знаете: грибы надо срывать осторожно, чтобы не повредить грибницу. Грибница в лесной почве – это тоже мицелий.
То, что мы называем плесенью, – это расположенные на поверхности питательного субстрата органы размножения грибов. Внешне плесень также может напоминать грязь или пятна, например, когда она образуется на стенах в ванной комнате между плитками кафеля.
Американские ученые провели исследование опенка обыкновенного. Всем известен этот небольшой грибок, вырастающий осенью на пнях и поваленных деревьях.
Опенок является опасным паразитом древесных пород, особенно осины, березы и других деревьев. Он образует хорошо выраженные тяжи из гиф мицелия, протягивает их вдоль корня, и как только такой тяж наткнется на поврежденный участок корня (повреждения часто вызываются животными или насекомыми), гифы тяжа в этом месте тотчас же внедряются в корень, распространяются в нем, а тяж тянется дальше, вновь находит слабое место, и опять гифы входят внутрь корня. Наконец сопротивление дерева ослабляется под действием гиф, и гриб быстро распространяется уже не только в корне, но и в стволовой части, вызывая периферическую белую гниль, которая обнаруживается в стволе иногда на высоте до 3 метров, а иногда и выше. Молодые деревья погибают очень быстро после внедрения паразита, а более взрослые могут болеть в течение нескольких лет. Листья их преждевременно желтеют и опадают, а осенью (с конца августа и иногда до заморозков) в основании стволов могут уже появляться плодовые тела опенка. Дерево усыхает, гибнет, ломается от ветра, а на оставшихся частях стволов и пнях развиваются группы плодовых тел гриба.
Так вот, в лесной почве мицелий опенка занимает площадь в несколько гектаров, а вес исследованного мицелия составил 10 тонн! Ученые определили, что возраст грибницы – полторы тысячи лет! То есть грибы – пришельцы из далекого прошлого!
Когда в 30-е годы XVIII века Карл Линней создавал свою систему природы, он поместил грибы в категорию «хаос». В переводе с греческого хаос – беспредельная первобытная масса, из которой образовалось впоследствии все существующее.
Рис. 2. Плесень – пришелец из прошлого
Существует теория, что именно нити мицелия стали прообразом кровеносной системы человека. То есть все мы – родственники грибов.
Рис. 3. Кровеносная система человека
Плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени (каждый знает, что случается с хлебом, если он не съеден в течение определенного – весьма непродолжительного – времени) можно различить маленькие черные точки – спорангии, в которых образуются споры. В одном спорангии содержится до 50 000 спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней! При благоприятных условиях плесень непременно появится на книге, на обуви или на упавшем дереве в лесу.
Плесень способна выделять токсические вещества – микотоксины, которые могут нанести вред организму людей и животных, поскольку часто являются сильнодействующими ядами. Действие плесени ощущается, когда ее споры проникают с вдыхаемым воздухом, через поверхность кожи или проглатываются вместе с пищей.
Везде, где есть воздух, есть и микроскопические споры плесени. И этот факт вновь роднит человека и плесень: и тому и другой воздух нужен. как воздух! Попадая в подходящую среду, спора, при комфортных для нее температуре и уровне влажности, начинает расти и размножаться. Она образует клетки, подобные нитям, называемые гифами. Когда гифы переплетаются между собой, образуется пушистый клубок нитей – мицелий.
Если вы заядлый грибник, то прекрасно знаете: грибы надо срывать осторожно, чтобы не повредить грибницу. Грибница в лесной почве – это тоже мицелий.
То, что мы называем плесенью, – это расположенные на поверхности питательного субстрата органы размножения грибов. Внешне плесень также может напоминать грязь или пятна, например, когда она образуется на стенах в ванной комнате между плитками кафеля.
Американские ученые провели исследование опенка обыкновенного. Всем известен этот небольшой грибок, вырастающий осенью на пнях и поваленных деревьях.
Опенок является опасным паразитом древесных пород, особенно осины, березы и других деревьев. Он образует хорошо выраженные тяжи из гиф мицелия, протягивает их вдоль корня, и как только такой тяж наткнется на поврежденный участок корня (повреждения часто вызываются животными или насекомыми), гифы тяжа в этом месте тотчас же внедряются в корень, распространяются в нем, а тяж тянется дальше, вновь находит слабое место, и опять гифы входят внутрь корня. Наконец сопротивление дерева ослабляется под действием гиф, и гриб быстро распространяется уже не только в корне, но и в стволовой части, вызывая периферическую белую гниль, которая обнаруживается в стволе иногда на высоте до 3 метров, а иногда и выше. Молодые деревья погибают очень быстро после внедрения паразита, а более взрослые могут болеть в течение нескольких лет. Листья их преждевременно желтеют и опадают, а осенью (с конца августа и иногда до заморозков) в основании стволов могут уже появляться плодовые тела опенка. Дерево усыхает, гибнет, ломается от ветра, а на оставшихся частях стволов и пнях развиваются группы плодовых тел гриба.
Так вот, в лесной почве мицелий опенка занимает площадь в несколько гектаров, а вес исследованного мицелия составил 10 тонн! Ученые определили, что возраст грибницы – полторы тысячи лет! То есть грибы – пришельцы из далекого прошлого!
Когда в 30-е годы XVIII века Карл Линней создавал свою систему природы, он поместил грибы в категорию «хаос». В переводе с греческого хаос – беспредельная первобытная масса, из которой образовалось впоследствии все существующее.
Рис. 2. Плесень – пришелец из прошлого
Существует теория, что именно нити мицелия стали прообразом кровеносной системы человека. То есть все мы – родственники грибов.
Рис. 3. Кровеносная система человека
Плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени (каждый знает, что случается с хлебом, если он не съеден в течение определенного – весьма непродолжительного – времени) можно различить маленькие черные точки – спорангии, в которых образуются споры. В одном спорангии содержится до 50 000 спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней! При благоприятных условиях плесень непременно появится на книге, на обуви или на упавшем дереве в лесу.
Плесень способна выделять токсические вещества – микотоксины, которые могут нанести вред организму людей и животных, поскольку часто являются сильнодействующими ядами. Действие плесени ощущается, когда ее споры проникают с вдыхаемым воздухом, через поверхность кожи или проглатываются вместе с пищей.
Не растение, не животное, не бактерия – а все вместе взятое
Плесень – это особый мир.
Жители этого параллельного нам мира сходны по своим характеристикам с бактериями, растениями и животными.
И все-таки более близка плесень к растениям. Как и их родственники растения, грибки поглощают питательные вещества всей своей поверхностью, а не заглатывают, в отличие от животных. Причем если человек и животное должны сначала проглотить пищу, а затем переварить ее, у плесени все происходит наоборот. Если органические молекулы слишком велики или их состав очень сложен, плесень выделяет пищеварительные ферменты, которые расщепляют молекулы на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Поскольку плесень не может передвигаться в поисках пищи, она должна жить в самой пище – есть то, что дано.
С растениями плесень роднят и другие факторы: неподвижность, верхушечный рост, наличие клеточных стенок.
Однако в отличие от растений грибки не могут использовать солнечную энергию, питаться углекислым газом из воздуха и синтезировать органические молекулы вещества из углекислого газа, как это делают растения. Напротив, плесень разрушает органическую материю, выделяя при этом в атмосферу углекислый газ, летучие вещества, эфирные масла и минеральные вещества, – что создает ее сходство с бактериями. Так же как бактерии, грибки имеют клеточное строение. Однако если в клетке бактерии мы не найдем ядра, то грибная клетка может иметь одно или несколько ядер.
Вместе с тем плесень проявляет и ряд черт, свойственных животным! Так же как и животные, грибки употребляют готовые органические вещества в виде разнообразных растений и животных останков. У тех и других сходный тип обмена, нити-гифы окружены «хитиновым панцирем», грибки образуют мочевину.
Жители этого параллельного нам мира сходны по своим характеристикам с бактериями, растениями и животными.
И все-таки более близка плесень к растениям. Как и их родственники растения, грибки поглощают питательные вещества всей своей поверхностью, а не заглатывают, в отличие от животных. Причем если человек и животное должны сначала проглотить пищу, а затем переварить ее, у плесени все происходит наоборот. Если органические молекулы слишком велики или их состав очень сложен, плесень выделяет пищеварительные ферменты, которые расщепляют молекулы на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Поскольку плесень не может передвигаться в поисках пищи, она должна жить в самой пище – есть то, что дано.
С растениями плесень роднят и другие факторы: неподвижность, верхушечный рост, наличие клеточных стенок.
Однако в отличие от растений грибки не могут использовать солнечную энергию, питаться углекислым газом из воздуха и синтезировать органические молекулы вещества из углекислого газа, как это делают растения. Напротив, плесень разрушает органическую материю, выделяя при этом в атмосферу углекислый газ, летучие вещества, эфирные масла и минеральные вещества, – что создает ее сходство с бактериями. Так же как бактерии, грибки имеют клеточное строение. Однако если в клетке бактерии мы не найдем ядра, то грибная клетка может иметь одно или несколько ядер.
Вместе с тем плесень проявляет и ряд черт, свойственных животным! Так же как и животные, грибки употребляют готовые органические вещества в виде разнообразных растений и животных останков. У тех и других сходный тип обмена, нити-гифы окружены «хитиновым панцирем», грибки образуют мочевину.
Грибы – важный элемент экологической цепочки
Если бы в природе не существовало грибов, вся поверхность Земли вскоре оказалась бы покрытой остатками растений. Грибы являются самыми главными разрушителями растительных остатков. Почему именно они? Дело в том, что кислая реакция растительных субстрактов способствует росту и развитию грибов.
Помимо этого, грибы принимают активное участие в круговороте углерода, в состав растительных остатков входят клетчатка, гемицеллюлозы и лигнии – сложные соединения, в которых присутствует углерод.
Грибы, в том числе и почвенные, нуждаются в готовых органических веществах. Они находят их в природе в виде органических остатков или в виде других живых организмов, то есть существуют или как сапротрофы – использующие в качестве питания мертвые органические субстраты, или как паразиты растений, животных, других грибов.
Большинство почвенных грибов-сапротрофов прекрасно приспосабливаются к источникам пищи, поэтому один и тот же вид гриба может иногда селиться на органических остатках различного происхождения. В то же время на одном и том же субстрате, содержащем органические вещества, могут одновременно развиваться различные виды грибов, и тогда между ними иногда складываются очень сложные взаимоотношения взаимопомощи или конкуренции. Чаще бывает так, что процесс разложения органического вещества осуществляется целым комплексом грибов, не говоря уже о других организмах, принимающих участие в этом процессе. Имеются и узкие «специалисты», приспособившиеся к каким-то своеобразным субстратам, где у них нет конкурентов.
Весь процесс разрушения остатков корневых систем растений или их частей происходит непосредственно в почве. Однако в лесу он идет иначе, чем на лугу или в поле, и осуществляется иными грибами. Причина этого заключается в том, что для каждого из перечисленных местообитаний характерны свои комплексы грибов, определяемые различиями физико-химических свойств почвы, влажности, температуры и т. д. Бывает так, что иногда процессу разрушения подвергается живой корень, если на него нападает почвенный гриб-паразит.
Корни других деревьев могут быстро заразиться грибницей при контакте с корнями уже зараженных. Тяжи, или ризоморфы, опенка могут переходить и на здоровые корни через почву или растительные остатки.
Не менее опасный паразит корней деревьев – корневая губка, которая попадает в корни тоже в виде мицелия из почвы; иногда ею заражаются свежесрубленные пни при попадании на них спор этого гриба. Споры прорастают затем в мицелий, внедряющийся в пень, а оттуда он проникает в почву и заражает другие деревья.
Для борьбы с этим паразитом наряду с корчеванием зараженных пней используется метод биологической борьбы – нанесение на поверхность свежесрубленного пня споровой суспензии какого-либо хорошо и быстро растущего сапротрофного гриба, который распространяется на пне и в его толще, то есть быстро захватывает субстрат и, таким образом, предотвращает возможность заражения пня корневой губкой.
Нечто подобное происходит в том случае, когда корневая система дерева поражается сначала не такими сильными паразитами, как корневая губка или опенок, а более слабыми, например видами рода фузариум. Обычно вслед за ними в отмирающий корень внедряются грибы-сапротрофы (аспергиллы, пенициллы и др.), быстро растущие и образующие много спор, что позволяет им активно захватывать субстрат. Они усваивают легкодоступные вещества клеток растений, главным образом сахара. Затем другие грибы (ризопус, триходерма) используют более труднодоступные гемицеллюлозы и крахмал. Паразит, не выдерживая конкуренции с этими грибами, уступает им поле боя. В процессе разрушения указанные грибы образуют органические кислоты (лимонную, яблочную и др.), что создает благоприятные условия для развития грибов следующей стадии. Процесс разрушения завершают грибы, воздействующие на еще более прочные материалы клеточной стенки – целлюлозу, или клетчатку, и лигнин.
Растительные остатки в лесу накапливаются в виде подстилки. В подстилке лиственного леса различают слои:
♦ верхний, состоящий из опада, только слегка тронутого разложением;
♦ средний, в котором растительные остатки полуразложились;
♦ нижний, сильно разложившийся слой, в котором, помимо органического вещества, можно обнаружить и примесь минеральных частиц.
В верхнем слое подстилки присутствует ряд грибов – слабых паразитов, которые попадают сюда вместе с листьями, поселившись на них тогда, когда они были живыми или, по крайней мере, находились на ветвях дерева. В среднем, наиболее биогенном слое их сменяют другие грибы – подстилочные сапротрофы и почвенные мукоровые грибы. И наконец, в нижнем слое помимо видов, характерных для предыдущего слоя, присутствует уже свой набор видов, завершающих процесс разложения.
Разложение в подстилке и почве является очень сложным процессом. Он проходит в несколько этапов. На каждом этапе разложение осуществляют определенные виды грибов. В хвойном лесу процесс разложения идет значительно медленнее, что связано с характером опада. Процесс разложения подстилки в значительной степени зависит также и от влажности – необходимого условия развития грибов.
Промышленная древесина (шпалы, балки, различные опоры) также часто разлагается в почве. Над ее разрушением «трудятся» базидальные грибы, на помощь которым приходят микроскопические почвенные грибы. Эти самые маленькие грибы выполняют роль «взломщиков»: промышленная древесина всегда пропитывается специальным составом, который предохраняет ее от гниения, грибки поселяются на древесине и разрушают ее антисептики, расчищая проход для «тяжелой артиллерии».
Есть гриб, который развивается в почвах, пропитанных нефтью, и часто развивается на керосине, креозоте, дизельных топливах, различных смазках. Это кладоспориум смолистый, или керосиновый гриб.
Почвенные грибы участвуют в процессах почвообразования, не только разрушая различные вещества, попадающие в почву. Грибы способствуют образованию деятельного, или активного, перегноя. Особенно важна роль грибов, живущих в тяжелых глинистых и суглинистых почвах, так как увеличивается аэрируемость и улучшается снабжение почвы водой.
Таким образом, почвенные грибы представляют собой чрезвычайно активную группу, принимающую важное участие в процессах почвообразования. Своими ферментами они содействуют разложению различных материалов, попадающих в почву, и переводят часть переработанных веществ в компоненты своего тела. Другие части или откладываются в почве, меняя ее химический состав и свойства, или используются и перерабатываются другими организмами. Многие почвенные грибы воздействуют и на минеральную основу почвы органическими кислотами, которые образуются и накапливаются при разложении этими грибами различных составных частей растительных клеток. Особенно активно накопление этих кислот протекает в подзолистых лесных почвах, в которых грибы представлены многочисленными видами.
Нельзя не упомянуть и о роли почвенных грибов в токсикозе почв. Некоторые виды грибов выделяют в почву ядовитые вещества – токсины, и почва при этом часто становится токсичной для высших растений. Частый случай токсикоза почв – почвоутомление. Оно заключается в том, что растения на таких почвах угнетаются, снижают урожайность. Особенно часто это бывает, когда в течение многих лет на одном и том же месте возделывается какая-нибудь одна культура. Токсикоз почв отражается и на почвенных микроорганизмах, причем иногда это совпадает с угнетением развития высших растений. Токсичные грибы выделяют вещества, могущие подавлять прорастание семян растений.
Длительность сохранения токсинов в почве различна. В опытах одни из них быстро вымывались, другие сохранились в течение нескольких дней.
Некоторые почвенные грибы вырабатывают токсины, действующие на животных и людей.
Помимо этого, грибы принимают активное участие в круговороте углерода, в состав растительных остатков входят клетчатка, гемицеллюлозы и лигнии – сложные соединения, в которых присутствует углерод.
Грибы, в том числе и почвенные, нуждаются в готовых органических веществах. Они находят их в природе в виде органических остатков или в виде других живых организмов, то есть существуют или как сапротрофы – использующие в качестве питания мертвые органические субстраты, или как паразиты растений, животных, других грибов.
Большинство почвенных грибов-сапротрофов прекрасно приспосабливаются к источникам пищи, поэтому один и тот же вид гриба может иногда селиться на органических остатках различного происхождения. В то же время на одном и том же субстрате, содержащем органические вещества, могут одновременно развиваться различные виды грибов, и тогда между ними иногда складываются очень сложные взаимоотношения взаимопомощи или конкуренции. Чаще бывает так, что процесс разложения органического вещества осуществляется целым комплексом грибов, не говоря уже о других организмах, принимающих участие в этом процессе. Имеются и узкие «специалисты», приспособившиеся к каким-то своеобразным субстратам, где у них нет конкурентов.
Весь процесс разрушения остатков корневых систем растений или их частей происходит непосредственно в почве. Однако в лесу он идет иначе, чем на лугу или в поле, и осуществляется иными грибами. Причина этого заключается в том, что для каждого из перечисленных местообитаний характерны свои комплексы грибов, определяемые различиями физико-химических свойств почвы, влажности, температуры и т. д. Бывает так, что иногда процессу разрушения подвергается живой корень, если на него нападает почвенный гриб-паразит.
Корни других деревьев могут быстро заразиться грибницей при контакте с корнями уже зараженных. Тяжи, или ризоморфы, опенка могут переходить и на здоровые корни через почву или растительные остатки.
Не менее опасный паразит корней деревьев – корневая губка, которая попадает в корни тоже в виде мицелия из почвы; иногда ею заражаются свежесрубленные пни при попадании на них спор этого гриба. Споры прорастают затем в мицелий, внедряющийся в пень, а оттуда он проникает в почву и заражает другие деревья.
Для борьбы с этим паразитом наряду с корчеванием зараженных пней используется метод биологической борьбы – нанесение на поверхность свежесрубленного пня споровой суспензии какого-либо хорошо и быстро растущего сапротрофного гриба, который распространяется на пне и в его толще, то есть быстро захватывает субстрат и, таким образом, предотвращает возможность заражения пня корневой губкой.
Нечто подобное происходит в том случае, когда корневая система дерева поражается сначала не такими сильными паразитами, как корневая губка или опенок, а более слабыми, например видами рода фузариум. Обычно вслед за ними в отмирающий корень внедряются грибы-сапротрофы (аспергиллы, пенициллы и др.), быстро растущие и образующие много спор, что позволяет им активно захватывать субстрат. Они усваивают легкодоступные вещества клеток растений, главным образом сахара. Затем другие грибы (ризопус, триходерма) используют более труднодоступные гемицеллюлозы и крахмал. Паразит, не выдерживая конкуренции с этими грибами, уступает им поле боя. В процессе разрушения указанные грибы образуют органические кислоты (лимонную, яблочную и др.), что создает благоприятные условия для развития грибов следующей стадии. Процесс разрушения завершают грибы, воздействующие на еще более прочные материалы клеточной стенки – целлюлозу, или клетчатку, и лигнин.
Растительные остатки в лесу накапливаются в виде подстилки. В подстилке лиственного леса различают слои:
♦ верхний, состоящий из опада, только слегка тронутого разложением;
♦ средний, в котором растительные остатки полуразложились;
♦ нижний, сильно разложившийся слой, в котором, помимо органического вещества, можно обнаружить и примесь минеральных частиц.
В верхнем слое подстилки присутствует ряд грибов – слабых паразитов, которые попадают сюда вместе с листьями, поселившись на них тогда, когда они были живыми или, по крайней мере, находились на ветвях дерева. В среднем, наиболее биогенном слое их сменяют другие грибы – подстилочные сапротрофы и почвенные мукоровые грибы. И наконец, в нижнем слое помимо видов, характерных для предыдущего слоя, присутствует уже свой набор видов, завершающих процесс разложения.
Разложение в подстилке и почве является очень сложным процессом. Он проходит в несколько этапов. На каждом этапе разложение осуществляют определенные виды грибов. В хвойном лесу процесс разложения идет значительно медленнее, что связано с характером опада. Процесс разложения подстилки в значительной степени зависит также и от влажности – необходимого условия развития грибов.
Промышленная древесина (шпалы, балки, различные опоры) также часто разлагается в почве. Над ее разрушением «трудятся» базидальные грибы, на помощь которым приходят микроскопические почвенные грибы. Эти самые маленькие грибы выполняют роль «взломщиков»: промышленная древесина всегда пропитывается специальным составом, который предохраняет ее от гниения, грибки поселяются на древесине и разрушают ее антисептики, расчищая проход для «тяжелой артиллерии».
Есть гриб, который развивается в почвах, пропитанных нефтью, и часто развивается на керосине, креозоте, дизельных топливах, различных смазках. Это кладоспориум смолистый, или керосиновый гриб.
Почвенные грибы участвуют в процессах почвообразования, не только разрушая различные вещества, попадающие в почву. Грибы способствуют образованию деятельного, или активного, перегноя. Особенно важна роль грибов, живущих в тяжелых глинистых и суглинистых почвах, так как увеличивается аэрируемость и улучшается снабжение почвы водой.
Таким образом, почвенные грибы представляют собой чрезвычайно активную группу, принимающую важное участие в процессах почвообразования. Своими ферментами они содействуют разложению различных материалов, попадающих в почву, и переводят часть переработанных веществ в компоненты своего тела. Другие части или откладываются в почве, меняя ее химический состав и свойства, или используются и перерабатываются другими организмами. Многие почвенные грибы воздействуют и на минеральную основу почвы органическими кислотами, которые образуются и накапливаются при разложении этими грибами различных составных частей растительных клеток. Особенно активно накопление этих кислот протекает в подзолистых лесных почвах, в которых грибы представлены многочисленными видами.
Нельзя не упомянуть и о роли почвенных грибов в токсикозе почв. Некоторые виды грибов выделяют в почву ядовитые вещества – токсины, и почва при этом часто становится токсичной для высших растений. Частый случай токсикоза почв – почвоутомление. Оно заключается в том, что растения на таких почвах угнетаются, снижают урожайность. Особенно часто это бывает, когда в течение многих лет на одном и том же месте возделывается какая-нибудь одна культура. Токсикоз почв отражается и на почвенных микроорганизмах, причем иногда это совпадает с угнетением развития высших растений. Токсичные грибы выделяют вещества, могущие подавлять прорастание семян растений.
Длительность сохранения токсинов в почве различна. В опытах одни из них быстро вымывались, другие сохранились в течение нескольких дней.
Некоторые почвенные грибы вырабатывают токсины, действующие на животных и людей.
Похождения плесени, или Невыдуманные истории
Чистота – залог… размножения плесени
Известно, что Европа помешана на чистоте, и Германия лидирует среди борцов со всеми видами «грязи». Кроме того, они известные «экономы». Бережливые немцы стремятся сэкономить тепло – для этого они провели массовое утепление стен и герметизацию окон. И вот хорошая привычка ежедневно, а нередко – по несколько раз в день принимать душ, в сочетании с плотной герметизацией жилища привели к тому, что именно их первых настиг плесневый недуг. В результате слабой вентиляции в помещениях стало ежедневно скапливаться от 8 до 15 литров влаги. А теплая и влажная среда – это настоящий инкубатор для плесени!
Черный плесневый налет на поверхности стен – это так называемый черный гриб, или Aspergillus niger. Он, а также Aspergillus fumigatus вызывают серьезные легочные заболевания, в частности аспергиллез.
Рис. 4. Так выглядит черная плесень со стен ванной комнаты под микроскопом
Черный плесневый налет на поверхности стен – это так называемый черный гриб, или Aspergillus niger. Он, а также Aspergillus fumigatus вызывают серьезные легочные заболевания, в частности аспергиллез.
Рис. 4. Так выглядит черная плесень со стен ванной комнаты под микроскопом
Несколько советов древних современным строителям
Вспомните Ноев ковчег. Предусмотрительный Ной просмолил его снаружи и изнутри – может быть, благодаря именно этому и остался жить род человеческий.
Древние китайцы вымачивали дерево в водном растворе поваренной соли.
Великий полководец Александр Македонский, больше заботился о состоянии своего флота, а не жилища. Еще бы! Он постоянно был в походах, поэтому по его приказу воины пропитывали оливковым маслом обшивку и шпангоуты кораблей и деревянные детали мостов.
Древние китайцы вымачивали дерево в водном растворе поваренной соли.
Великий полководец Александр Македонский, больше заботился о состоянии своего флота, а не жилища. Еще бы! Он постоянно был в походах, поэтому по его приказу воины пропитывали оливковым маслом обшивку и шпангоуты кораблей и деревянные детали мостов.
Западные нормативы – не для нас
В Швеции существует норматив: в кубическом метре комнатного воздуха не должно содержаться более 174 колониеобразующих единиц активных микроклеток плесневого грибка. Проведенные российскими микробиологами исследования воздуха в жилищах наших соотечественников дали результат, в 3–6 раз превышающий указанную цифру.
В городах оказались преобладающими споры тех плесеней, которые наиболее губительны для людей.
Рис. 5. Споры плесени под микроскопом
В городах оказались преобладающими споры тех плесеней, которые наиболее губительны для людей.
Рис. 5. Споры плесени под микроскопом
Плесень – убийца младенцев
Загадочные смерти нескольких младенцев в Огайо привлекли внимание к этому месту всей мировой общественности. Именно тогда грибок Стакиботрис атра (Stachybotrys atra) был высеян из легких семилетнего мальчика. После серьезных исследований было выяснено, что этот вид плесени может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Вырастая дома, Stachybotrys atra превращается в коварного врага, который очень быстро способен расправиться с самыми слабыми жителями планеты. Грибок Stachybotrys atra выбрасывает ядовитые споры, которые легко вдыхаются. На открытом воздухе они сравнительно быстро разрушаются, но во влажном, плохо проветриваемом помещении, на отопительных трубах или на обоях плесень быстро разрастается. В доме, где обнаружили грибок, дети страдали от мигреней, кашля, у них слезились глаза, они чувствовали себя постоянно уставшими и изможденными, что заставляло их родителей часто обращаться к педиатру. У матери открылась гормонозависимая астма. Врачи никак не могли обнаружить причину недомоганий, хотя было очевидно, что причина у всех болеющих была общей. Однако никого из членов семьи не догадались проверить на грибок. Лишь ветеринар, лечивший их шотландского колли Рокки, страдавшего от рвоты и диареи, сделал псу необходимые анализы. У него был обнаружен грибок, поселившийся в желудочно-кишечном тракте. Позднее ученые университета Case Western Reserve (Кливленд, США) обнаружили связь между Stachybotrys atra и необычным уровнем смертности младенцев от легочных кровотечений. Десять младенцев, умерших по этой причине, жили в плохих домах с поврежденным водопроводом в Кливленде, причем все здания были сгруппированы на одной территории. С тех пор в США зарегистрировано уже 160 таких случаев.