Миксомицет рода Lycogala. о. Кунашир. Август 2024 . Автор фото: Сергей Стефанов.
В летне-осенний сезон 2024 г. сотрудники заповедника «Курильский» находили множество интересных объектов для изучения. На некоторые эти объекты из-за небольшого размера, не сразу падает глаз. Так, список простейших заповедника «Курильский» пополнится новой группой организмов, имеющих признаки и одноклеточных животных (амеб) и грибов.
В одной из наших прошлых статей мы кратко упомянули, что на Кунашире впервые проводили исследования миксомицетов, и теперь хотим подробнее пояснить, что это за странные организмы.
Само слово миксомицет происходит от греческих слов myxa — «слизь» и mykes —«гриб», получается «слизневый гриб», также их часто называют слизевиками. Однако, в этой статье мы будем использовать более строгое научное слово миксомицеты (тип Mycetozoa), поскольку слизевиками, называют и другие, не менее странные и загадочные организмы, о которых сейчас речь идти не будет.
На первый взгляд миксомицеты напоминают небольшие грибы, вырастающие на гнилой древесине. Но только на первый взгляд. Неладное заподозрил шведский миколог Элиас Магнус Фриз примерно в 20-х годах XIX века, когда этот «гриб» от него «убежал». Как-то он положил в шляпу-цилиндр древесную щепку со слизистым налетом, напоминающим плесневый грибок, а утром следующего дня обнаружил, что грибок покинул щепку, вылез на край цилиндра и там созрел, образовав плодовое тело.
Само слово миксомицет происходит от греческих слов myxa — «слизь» и mykes —«гриб», получается «слизневый гриб», также их часто называют слизевиками. Однако, в этой статье мы будем использовать более строгое научное слово миксомицеты (тип Mycetozoa), поскольку слизевиками, называют и другие, не менее странные и загадочные организмы, о которых сейчас речь идти не будет.
На первый взгляд миксомицеты напоминают небольшие грибы, вырастающие на гнилой древесине. Но только на первый взгляд. Неладное заподозрил шведский миколог Элиас Магнус Фриз примерно в 20-х годах XIX века, когда этот «гриб» от него «убежал». Как-то он положил в шляпу-цилиндр древесную щепку со слизистым налетом, напоминающим плесневый грибок, а утром следующего дня обнаружил, что грибок покинул щепку, вылез на край цилиндра и там созрел, образовав плодовое тело.
Когда в биологию прочно вошли методы молекулярной генетики, и стало возможно легко читать последовательность ДНК, в биологической систематике произошла революция. Если раньше на решение вопросов о «родственных» связях разных групп животных и растений уходили десятилетия, то сейчас такие ответы можно получить за пару дней. Вот только иногда эти ответы были крайне неожиданными и вызывали еще большее удивление. В случае миксомицетов сравнение последовательностей ДНК дало четкий ответ: миксомицеты – это амебы. Гигантские сухопутные амебы, пусть даже и похожие на грибы.
Хотя, в данном случае ученые что-то похожее все-таки подозревали.
Давайте рассмотрим жизненный цикл миксомицетов, и постараемся понять, как они живут. То, что мы видим – это плодовое тело, которое служит для размножения и распространения спор. Очень похожие плодовые тела образуют грибы. И грибы, и миксомицеты, живя на суше, столкнулись с одной и той же проблемой и решили ее одинаково. Если жить в почве, можно легко и без особых затрат осуществлять питание с помощью всей поверхности тела, но невозможно эффективно размножаться. Поскольку все потомки будут жить вокруг материнского организма и никогда не смогут далеко расселиться. Для рассеивания спор необходимо выйти на поверхность, где споры может разнести водой или ветром. И если гриб, будучи многоклеточным организмом, может позволить себе сформировать отдельный надземный орган – как раз то, что мы в обиходе и зовем «грибом», то миксомицет, будучи одноклеточной амебой, ничего отдельного от себя сформировать не может. Но он может выползти наружу сам в свой первый и последний в жизни поход к вершинам, и уже где-то там целиком превратиться в плодовое тело со спорами.
Давайте рассмотрим жизненный цикл миксомицетов, и постараемся понять, как они живут. То, что мы видим – это плодовое тело, которое служит для размножения и распространения спор. Очень похожие плодовые тела образуют грибы. И грибы, и миксомицеты, живя на суше, столкнулись с одной и той же проблемой и решили ее одинаково. Если жить в почве, можно легко и без особых затрат осуществлять питание с помощью всей поверхности тела, но невозможно эффективно размножаться. Поскольку все потомки будут жить вокруг материнского организма и никогда не смогут далеко расселиться. Для рассеивания спор необходимо выйти на поверхность, где споры может разнести водой или ветром. И если гриб, будучи многоклеточным организмом, может позволить себе сформировать отдельный надземный орган – как раз то, что мы в обиходе и зовем «грибом», то миксомицет, будучи одноклеточной амебой, ничего отдельного от себя сформировать не может. Но он может выползти наружу сам в свой первый и последний в жизни поход к вершинам, и уже где-то там целиком превратиться в плодовое тело со спорами.
Эти одноклеточные амебы, вышедшие из споры, являются гаплоидными организмами, то есть содержат только одинарный набор хромосом. Но через некоторое время они начинают попарно сливаться, образуя уже диплоидных амеб с двойным набором хромосом. При этом говорить о наличии мужских и женских особей у них невозможно, прежде всего потому, что обе сливающийся клетки выглядят одинаково и обе являются подвижными. Такая диплоидная амеба продолжает расти, у нее делятся ядра, но не происходит деления клетки. В конце концов, она достигает вполне макроскопических размеров в несколько сантиметров или даже крупнее. Это стадия называется плазмодий. Он выглядит как студенистая клякса с длинными ветвящимися отростками, и часто довольно ярко окрашен. На первый взгляд плазмодий неподвижен, но если применить «ускоренную» (Time-lapse) съемку, то можно видеть, как он медленно перемещается по субстрату. Такие плазмодии живут в лесной подстилке, в гниющей древесине и в других темных, сырых местах, где достаточно питательных веществ. И именно такой плазмодий и «сбежал» из шляпы Магнуса Фриза.
Но в один момент в жизни плазмодия что-то меняется, и он начинает готовиться к размножению. Если раньше его «интересовали» сырые и темные места, то теперь он начинает двигаться на свет. Он выходит из сумрака и начинает взбираться на какие-то открытые возвышенные участки – на травинки, веточки, просто на поверхность почвы. И при этом перестает питаться. Если в искусственных условиях его пересадить обратно в темноту и «предложить» пищу, то он от нее откажется и продолжит движение к свету. Решение уже принято и передумать он не может. Заняв удобное место, плазмодий превращается в плодовое тело миксомицета, по которому его обычно и определяют, и готовится к спороношению. Его ядра претерпевают редукционное деление (мейоз) снова становясь гаплоидными, с одинарным набором хромосом, и вокруг них формируется споровая оболочка. Жизненный цикл замкнулся. Миксомицет готов разбрасывать споры и покорять новые территории.
На настоящий момент известно более 800 видов миксомицетов. Многие из них распространены очень широко, например, Ликогала древесинная (Lycogala epidendrum) встречается в любых лесах по всему миру. В трофической цепочке миксомицеты стоят скорее «внизу», они питаются почвенными бактериями, а их в свою очередь поедают насекомые (жуки) и улитки. А из-за своих «огромных» размеров они служат очень привлекательным лабораторным объектом для изучения внутриклеточных процессов передачи сигналов, биохимической синхронизации, а также для использования в робототехнике (плазмоботы).
На настоящий момент известно более 800 видов миксомицетов. Многие из них распространены очень широко, например, Ликогала древесинная (Lycogala epidendrum) встречается в любых лесах по всему миру. В трофической цепочке миксомицеты стоят скорее «внизу», они питаются почвенными бактериями, а их в свою очередь поедают насекомые (жуки) и улитки. А из-за своих «огромных» размеров они служат очень привлекательным лабораторным объектом для изучения внутриклеточных процессов передачи сигналов, биохимической синхронизации, а также для использования в робототехнике (плазмоботы).
Амёбы — группа одноклеточных организмов, которая характеризуется непостоянной формой тела и движением за счет ложноножек, которые образуются в результате перетекания цитоплазмы.
Автор статьи: Сергей Стефанов.
