Гнилушка светится в темноте что это
Раскрыт механизм свечения «гнилушек» в лесу
Российские ученые сумели расшифровать формулу нового класса люциферинов — светоизлучающих биологических пигментов, благодаря которым светятся многие живые организмы. Обнаруженный пигмент находится в грибах, так что исследователи стали первыми, кто выяснил, почему некоторые из них светятся в темноте.
© Angus Veitch/flickr
Призрачное свечение в чаще ночного леса привлекало внимание людей еще в древности. Первые описания этого явления приведены в трудах Аристотеля и Плиния. В начале XIX века выяснилось, что причиной свечения древесины является грибной мицелий (или грибница) — вегетативное тело грибов.
Более ста лет ученые разных стран пытались разгадать загадку грибного свечения. Однако раз за разом все попытки выделить компоненты, участвующие в биолюминесценции, и понять механизм этого процесса терпели крах. Нобелевский лауреат Осаму Шимомура так говорил об этом: «Очень тяжело получать результаты, это упорный труд, который занимает много времени. В Японии и Соединенных Штатах те, кто встречается с такими трудностями, как правило, находят более легкие пути. Я несколько раз предлагал проводить исследования грибов в Японии, и мне отказывали. Это очень интересная тема, но слишком сложная. В природе есть три вида биолюминесценции: первая — люциферин-люциферазная система, вторая — система фотобелков, и третья… до сих пор не изученная».
Российские ученые из лаборатории фотобиологии и лаборатории нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики СО РАН со своими коллегами из группы Синтеза природных соединений ИБХ РАН совершили прорыв в теме грибной биолюминесценции. Результаты исследования, проводившегося под руководством Константина Пуртова, были опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition.
Схема грибной биолюминесценции предполагает образование люциферина из некоего вещества-предшественника. В ходе работы было выяснено, что предшественник люциферина синтезируется также и в несветящихся грибах, причем в количестве в 100 раз большем, чем в светящихся. Поэтому выделять предлюциферин стали именно из несветящихся грибов: грибница вымачивалась в воде, а затем разрушалась ультразвуком.
В результате из грибов Pholiota squarrosa были получены шесть веществ, одно из которых оказалось известным природным соединением — гиспидином. Дальнейшие исследования подтвердили, что гиспидин является универсальным предшественником люциферина и в других грибах, в том числе светящихся. Также ученые определили, какие ферменты в грибах превращают гиспидин в люциферин.
вчера видел в лесу как сСВЕТИЛСЯ старый ПЕНЬ. Почему ГНИЛУШКИ могут СВЕТИТЬСЯ В ТЕМНОТЕ? Спасибо
Иногда ночью в лесу вам встретится странное явление. В знакомом месте, на исхоженной днем лесной тропинке неожиданно замерцает бледный голубоватый свет. Оказывается, это светятся пень и разбросанные вокруг него гнилушки. Осмотрев пень и гнилушки, вы обнаружите, что они пронизаны белыми нитями — грибницей опенка. Она-то (грибница) и светится ночью. Светиться могут также мясо и рыба, лежащие в темной кладовой. Летним вечером на берегу Черного моря среди скатанной волнами крупной гальки бывают видны продолговатые светящиеся предметы. Оказывается, светятся выброшенные морем полувысохшие рыбки — хамса или атеринка. И на мясе и на мертвой рыбе поселяются светящиеся бактерии, они-то и вызывают их свечение.
У бактерий люминофорные белки рассеяны по всей клетке, у одноклеточных эукариотических (имеющих клеточное ядро) организмов они находятся в окруженных мембраной пузырьках в цитоплазме. У многоклеточных животных свет обычно излучают специальные клетки – фотоциты, часто сгруппированные в особые органы – фотофоры. Фотоциты кишечнополостных и других примитивных животных, как и фотофоры, работающие за счет симбиотических фотобактерий, светятся непрерывно или в течение нескольких секунд после механического или химического раздражения. У животных с более-менее развитой нервной системой она управляет работой фотоцитов, включая и выключая их в ответ на внешние раздражители или при изменении внутренней среды организма. Кроме внутриклеточного, у глубоководных креветок, осьминогов, каракатиц и кальмаров встречается свечение секреторного типа: смесь продуктов секреции двух разных желез выбрасывается из мантии или из-под панциря и расплывается в воде как сияющее облако, ослепляя противника.
Между свечением гнилушек в лесу, мяса в кладовой, мертвых рыбешек на пляже, светлячков в кустах, искрящейся морской воды, глубоководных и мелководных моллюсков и рыб много общего. Все это разновидности биолюминесценции, т. е. холодного биологического свечения, свойства, которым обладают сравнительно немногие виды бактерий, грибов, насекомых, морских животных, от простейших до рыб. «Живое свечение» — это чрезвычайно медленное окисление с ничтожным выделением тепла и с небольшим поглощением кислорода извне.
Мицена синеногая (mycena cyanorhiza)
Трудно представить, что такое чудо природы можно полностью потерять из виду, но одни из наиболее ярко светящихся в темноте грибов были обнаружены заново после более чем 170-летнего отсутствия.
Странный гриб был почти полностью забыт до 2002 года, когда бразильский химик Кассиус Стевани наткнулся на ранее зафиксированные отчеты Гарднера. Затем, в 2005 году, случилось научное открытие. Приматологи Патриция Изар из Университета Сан-Паулу в Бразилии и Дороти Фрагази из Университета Джорджии в Афинах изучали стаю обезьян далеко внутри Бразилии, когда они увидели что-то таинственно светящееся у корня одного пальмового дерева.
Ироничности ситуации добавляет тот факт, что сразу после повторного открытия грибов ученые выяснили, что местное население отлично с ними знакомо. В действительности у грибов даже было название – flor-de-coco, или цветок кокоса, так как их чаще всего находят на гниющей стороне пальм хамеропса. Как часто бывает в таких случаях, ученые никогда не задавались вопросом, почему именно там.
Биолюминесценция – проще говоря, способность организмов испускать свет – это широко распространенный феномен. Медузы и светляки, наверное, самые известные биолюминесцентные существа, но создания от бактерий и грибов до насекомых и рыб производят свет с помощью различных химических процессов.
В настоящее время Стевани работает над поиском химических соединений, которые дают этим грибам возможность излучать свет. Эта природная система все еще остается загадкой для науки. Исследователи считают, что механизм производства света у грибов такой же, как у светляков, с помощью химической смеси люциферина и люциферазы. Последнее химическое вещество – это энзим, помогающий взаимодействию люциферина, кислорода и воды для производства нового соединения, испускающего свет. При этом ученые все еще не обнаружили люциферин и люциферазу в грибах.
Разнообразие светящихся видов
Миру уже известен 71 вид светящихся грибов. Свет может исходить как от плодового тела гриба, так и от его мицелия. В умеренных широтах светится только грибница некоторых видов — например, опёнка Armillaria mellea. Нити мицелия, пронизывающие отмершую древесину пней и валежника, в темноте излучают ровный белый, чуть зеленоватый свет.
В тропиках грибных «лампочек» больше и свечение их ярче. Так, растущий в Анголе трутовик Polyporus noctilucens в темноте заметен на расстоянии 20 метров, а при его свете можно читать. Не отстаёт по интенсивности излучения бразильский светящийся гриб Neonothopanus gardneri, который местные жители называют «flor de coco» («пальмовый цвет»), а ребятишки используют для увлекательных вечерних игр с ярко-зелёными грибными «фонариками».
Светящиеся грибы
На фото гриб Mycena chlorophos, фото с сайта www.chronoton.ru.
Наверное, таким грибам микроклимат соответствующий нужен. И в наших широтах даже в боксе их растить не просто, я так думаю. Хотелось бы ошибиться!
В нашей полосе (Нижегородская область) светится мицелий опят. Будучи подростком, я ходил ночью в лес чтобы найти “светящиеся гнилушки”.
Издалека они похожи на кусочек бумаги освещенный лунным светом, зеленый цвет свечения не заметен. Если подойти ближе, становится заметно, что это не отраженный свет, а собственное свечение гнилого пня. Пень светится не весь, а та часть, которая дальше от поверхности – щели и углубления.
Если разломать пень руками, то внутри ощущается влажная мякоть, похожая на влажную вату. Днем эта древесина светлая, лёгкая, можно продавить пальцами, на поверхности заметны белые разводы – это мицелий гриба, он и светится. Свечение ярче всего на свежем разломе, но все-равно оно очень тусклое. Если положить гнилушку на ладонь, то глазами привыкшими к темноте будут видны кончики пальцев. Большая гнилушка света даёт примерно как один светлячек.
Гнилушка обязательно должна быть влажной, при высыхании мицелий погибает. Придя в деревенский дом, я выронил часть гнилушки на земляной пол крытого двора. Земля там всегда влажная. На следующий день увидел россыпь белых искр – это были маленькие частички гнилушки разнесённые ногами по двору. Издалека цвет свечения не заметен. Светились они несколько дней.
Наблюдал я это явление в конце июля, теплой ночью. Думаю, если бы было холодно свечение не было бы заметно, хотя я в этом не уверен.
Кстати, во время поисков гнилушек, я нашел светящееся насекомое. В отличие от южных светлячков, насекомое при прикосновении переставало светится. Когда рассмотрел на свету, оказалось, что это было что-то вроде мокрицы.
Да, самое главное. Плодовых тел опенка на пне я не видел, но прочитал в большой советской энциклопедии, что светятся именно опята.
Опята возможно выращивать – на деревянных чушках, закопанных во влажную землю. Обязательно в тени. В интернете можно найти рецепт. Но в деревянном доме я бы этого не делал
Как объяснить эффект свечения
Точный химический механизм свечения грибов пока не установлен. Достаточно обосновано предположение, что этот процесс близок к тому, который происходит в телах светлячков: энзим люцифераза помогает взаимодействию люциферина, кислорода и воды, в результате чего выделяется квант света. Однако ученые до сих пор точно не уверены какие химические соединения участвуют в реакции.
Чтобы проверить это предположение, в ночном пальмовом лесу, заселённом Neonothopanus gardneri, бразильские исследователи установили резиновый макет гриба с зелёными светодиодными лампочками. Было зарегистрировано рекордное количество насекомых, привлечённых этим муляжом, причём среди них были и осы, и муравьи, и жуки, и мухи, действительно способные быть разносчиками спор.
Таинственно мерцающие гнилушки, заселённые мицелием опят, грибные «светильники» в оливковых рощах Средиземноморья, ярко-зелёные тропические «грибы-лампочки» веками посылают свои лучи в ночную тьму, а сложная химия и тайная биология этого явления ещё ждут своих первооткрывателей.
Definitioner
В микологии редечный запах, англ. «raphanoid», трактуется очень вольно и часто обозначает любой запах сырых корнеплодов, включая картофельный, т.е. необязательно такой резкий, острый и свежий, как у чёрной или белой редьки.
Лат. Basidia. Специализированная структура полового размножения у грибов, присущая только базидиомицетам. Базидии представляют собой терминальные (концевые) элементы гиф различной формы и размера, на которых экзогенно (снаружи) развиваются споры.
Базидии разнообразны по строению и способу прикрепления к гифам.
По положению относительно оси гифы, к которым они прикреплены, выделяют три типа базидий:
Апикальные базидии образуются из терминальной клетки гифы и расположены параллельно её оси.
Плевробазидии образуются из боковых отростков и расположены перпендикулярно оси гифы, которая продолжает расти и может образовывать новые отростки с базидиями.
Подобазидии образуются из бокового отростка, повёрнутого перпендикулярно оси гифы, которая после формирования одной базидии прекращает свой рост.
На основе морфологии:
Голобазидии — одноклеточная базидия, не разделенная перегородками (см. рис. А, Г.).
Фрагмобазидии разделены поперечными или вертикальными перегородками, обычно на четыре клетки (см. рис. Б, В).
Гетеробазидия состоит из двух частей — гипобазидии и развивающейся из нее эпибазидии, с перегородками (см. рис. В, Б) или без них (см. рис. Г).
Гомобазидия не разделяется на гипо- и эпибазидию и во всех случаях считается голобазидией (рис. А).
Базидия — место кариогамии, мейоза и образования базидиоспор. Гомобазидия, как правило, функционально не разделена, и мейоз следует в ней за кариогамией. Однако базидия может быть разделена на пробазидию — место кариогамии и метабазидию — место мейоза. Пробазидия часто является покоящейся спорой, например, у ржавчинных грибов. В таких случаях пробазидия прорастает метабазидией, в которой происходит мейоз и на которой формируются базидиоспоры (см. рис. Д).
См. Кариогамия, Мейоз, Гифа.
Лат. Pileipellis, кожица – дифференцированный поверхностный слой шляпки агарикоидных базидиомицетов. По структуре кожица в большинстве случаев отличается от внутренней мякоти шляпки и при этом может иметь разное строение. Особенности строения пилеипеллиса часто используют в качестве диагностических признаков в описаниях видов грибов.
По строению подразделяют на четыре основных типа: кутис, триходерма, гименидерма и эпителий.
Тип кожицы шляпки, состоит из несептированных элементов, расположенных более или менее перпендикулярно поверхности и закладывающихся на одном уровне, напоминая гимениальный слой.
Подразделяется на трихогименидерму, эугименидерму, эпителиоидную гименидерму.
Так же существует переходное строение кожицы от гименидермы к эпителию. (Смесь округлых клеток, характерных для эпителия, но расположенных в один слой, и грушевидных клеток, характерных для гименидермиса, залегающих на одном уровне.)
См. Гимениальный слой, Трихогименидерма, Эугименидерма, Эпителиоидная гименидерма, Эпителий, Септа.
Definitioner
Многоклеточные или одноклеточные неспороносные выросты у некоторых водорослей, грибов и мхов, предохраняющие половые или спороносные органы от высыхания и механических повреждений.
Многоклеточные или одноклеточные неспороносные выросты у некоторых водорослей, грибов и мхов, предохраняющие половые или спороносные органы от высыхания и механических повреждений.
В типе полностью открытый аскокарп, часто блюдцевидной или кубковидной формы. На поверхности апотеция расположен упорядоченный гимениальный слой, состоящий из сумок и стерильных элементов – парафиз, под ним залегает субгимениальный слой, в котором развиваются аски, а всё прочее составляют стерильные гифы мякоти — эксципула. Для апотеция характерно одновременное созревание множества асков и активный выброс спор. Вторично замкнутые апотеции встречаются у грибов, чьи плодовые тела развиваются под землёй, например, у трюфелей.
См. Аскокарп, Гимений, Дискомицеты, Парафиза.
В типе полностью открытый аскокарп, часто блюдцевидной или кубковидной формы. На поверхности апотеция расположен упорядоченный гимениальный слой, состоящий из сумок и стерильных элементов – парафиз, под ним залегает субгимениальный слой, в котором развиваются аски, а всё прочее составляют стерильные гифы мякоти — эксципула. Для апотеция характерно одновременное созревание множества асков и активный выброс спор. Вторично замкнутые апотеции встречаются у грибов, чьи плодовые тела развиваются под землёй, например, у трюфелей.
См. Аскокарп, Гимений, Дискомицеты, Парафиза.
В типе полностью открытый аскокарп, часто блюдцевидной или кубковидной формы. На поверхности апотеция расположен упорядоченный гимениальный слой, состоящий из сумок и стерильных элементов – парафиз, под ним залегает субгимениальный слой, в котором развиваются аски, а всё прочее составляют стерильные гифы мякоти — эксципула. Для апотеция характерно одновременное созревание множества асков и активный выброс спор. Вторично замкнутые апотеции встречаются у грибов, чьи плодовые тела развиваются под землёй, например, у трюфелей.
См. Аскокарп, Гимений, Дискомицеты, Парафиза.
Специализированная клетка сумчатых грибов (аскомицетов), внутри которой в результате полового процесса развиваются аскоспоры.
Строение сумок – важный диагностический признак, применяемый в системе аскомицетов. Выделяют прототуникатные и эутуникатные аски. Первые имеют тонкую, не разделённую на слои оболочку, которая расплывается при созревании аскоспор, и они высвобождаются пассивно. Вторые обладают более плотной, слоистой оболочкой, снабжённой специализированным апикальным аппаратом для вскрывания, и аскоспоры отбрасываются активно.
Среди эутуникатных асков имеются унитуникатные, слои оболочки которых срастаются и вскрываются одновременно, и битуникатные, чья оболочка состоит из двух последовательно вскрывающихся слоёв. Дальнейшее подразделение унитуникатных сумок основано на строении апикального аппарата.
См. Апикальный аппарат.
Феномен светящихся грибов
Феномен светящихся грибов
Общие сведения
Среди этих видов много ядовитых организмов. Размеры грибов не превышают 3 см в диаметре. Наиболее распространен Мycena (подпитывают и разлагают органические вещества). Излучение чаще желтовато-зеленого цвета, но также бывает светло-голубой, насыщенно-красный и др. Встречаются в лесах Японии, Южной Америки, Бразилии, Белизе, Пуэрто-Рико и Ямайки, Южной Европы и др.
Причины свечения
Плодовое тело обычно светится целиком
Сила излучения разных видов зависит от таких факторов:
Наиболее распространенные виды
Применение
Лечебными свойствами обладает диктиофора светящаяся – редкий вид, произрастающий в джунглях. По рецепту графа Алессандро Калиостро из нее готовят эликсир, для которого необходимы следующие ингридиенты:
Лекарство настаивают 2 недели. Принимают внутрь по 1 ч. или 1 ст. л. 3 раза в день за 15 мин до еды. Оно способно помочь при лечении самых разных заболеваний:
Стоит попробовать вырастить светящийся гриб своими руками. Чтобы получить качественный урожай, нужна хорошая рассада. Люминесцентные плодовые тела – это редкость, поэтому палочки с мицелием покупают на специальных предприятиях или в магазинах. Надо помнить, что в природе такие виды произрастают чаще во влажных тропиках. Грибница начнет плодоносить, если создать соответственный микроклимат.
Биолюминесцентные (светящиеся ) грибы: виды и причины свечения
Разнообразие светящихся видов
В широколиственных буковых лесах испускает жёлто-зелёный свет мицелий булавовидных разветвлённых сумчатых грибов Xylaria, а ещё южнее, у подножия старых маслин лучится биолюминесцентный гриб Pleurotus(Agaricus) olearius. У него, пока он жив, светится не только низ шляпки, но также её верх и даже ножка.
В тропиках грибных «лампочек» больше и свечение их ярче. Так, растущий в Анголе трутовик Polyporus noctilucens в темноте заметен на расстоянии 20 метров, а при его свете можно читать. Не отстаёт по интенсивности излучения бразильский светящийся гриб Neonothopanus gardneri, который местные жители называют «flor de coco» («пальмовый цвет»), а ребятишки используют для увлекательных вечерних игр с ярко-зелёными грибными «фонариками». Мелкие тропические виды Mycena также интенсивно излучают зеленовато-жёлтое свечение: вид Poromycena manipularis в темноте виден с расстояния более 30 метров.
Как объяснить эффект свечения
Точный химический механизм свечения грибов пока не установлен. Достаточно обосновано предположение, что этот процесс близок к тому, который происходит в телах светлячков: энзим люцифераза помогает взаимодействию люциферина, кислорода и воды, в результате чего выделяется квант света. Однако ученые до сих пор точно не уверены какие химические соединения участвуют в реакции.
Чтобы проверить это предположение, в ночном пальмовом лесу, заселённом Neonothopanus gardneri, бразильские исследователи установили резиновый макет гриба с зелёными светодиодными лампочками. Было зарегистрировано рекордное количество насекомых, привлечённых этим муляжом, причём среди них были и осы, и муравьи, и жуки, и мухи, действительно способные быть разносчиками спор.
Таинственно мерцающие гнилушки, заселённые мицелием опят, грибные «светильники» в оливковых рощах Средиземноморья, ярко-зелёные тропические «грибы-лампочки» веками посылают свои лучи в ночную тьму, а сложная химия и тайная биология этого явления ещё ждут своих первооткрывателей.