Стемонитисы

16.02.2014, 00:07,

Просмотров: 0

Эти странные организмы никак не найдут своего места в системе всего живого, выстроенной биологами: то ли это растения —- грибы, то ли простейшие животные —- амебы. А если еще учесть, что в последние десятилетия грибы не относят к растениям, а выделяют в особое, отдельное царство живого, наряду с царствами растений, животных, бактерий и вирусов, то дело совсем запутывается.

Русское их название —- грибы-слизевики. Большую часть жизни слизевик проводит в виде слизистой массы, своеобразной, очень крупной (иногда до нескольких десятков сантиметров в поперечнике) амебы, представляющей собой одну огромную клетку с тысячами ядер. Это так называемый плазмодий. Он обитает в лесу под опавшими листьями, в глубине гнилого пня, на всяких растительных остатках. Ползая со скоростью примерно сантиметр в час, плазмодий всем телом и ветвистыми ложноножками впитывает органические вещества распадающихся растительных тканей, захватывает, как амеба, живых бактерий, простейших, поедает мицелий грибов.

Фото 2.

Но если в среде обитания становится слишком сухо, плазмодий замирает, подбирается в комок, покрывается сухой твердой коркой. Через некоторое время из корки начинают расти так называемые плодовые тела, у многих видов очень красивые (если рассматривать их через микроскоп под небольшим увеличением). Внутри плодового тела развиваются споры- когда оно лопается, споры разносятся ветром. Попав в подходящие гнилостные условия, спора прорастает и дает плазмодий. Жизненный цикл начинается снова.

Фото 3.

То, что вы видите на фото —- Stemonitis axifera является одним из видов слизевиков. Они часто располагаются на мертвой древесине и имеют характерные высокие красновато-коричневые спорангии, поддерживаемые тонкими стеблями. Вид был впервые описан как Trichia axifera Жаном Батистом Франсуа Пьер Бюйяр в 1791 году. Томас Хьюстон Макбрайд отнес его к роду Стемонитисов в 1889 году. Stemonitis fasciculata и Stemonitis smithii это одно и то же.

Фото 4.

Стоит споре слизевика попасть в подходящие условия температуры и влажности, как ее плотная оболочка разрывается, и из нее появляется от одной до четырех подвижных клеток, настолько похожих на амеб, что их так и назвали — миксамебы. Впрочем, это не единственно возможный вариант развития событий. Если спора оказывается в воде, то на свет появляются снабженные двумя подвижными жгутиками юркие веретенообразные клетки, значительно лучше приспособленные к движению в водной среде, — зооспоры.

Внутри каждой миксамебы или зооспоры есть ядро, содержащее половинный (гаплоидный) набор хромосом. Клетки активно движутся, питаются бактериями и размножаются бесполым путем, попросту делясь надвое. При изменении влажности миксамебы и зооспоры легко превращаются друг в друга, а если настают тяжелые времена, покрываются плотной оболочкой, впадая в состояние покоя. Получается, что на этой стадии жизни слизевики подобны одноклеточным животным, что и позволило выделить их в особую группу Mycetozoa, то есть «грибоживотные».

Фото 5.

Дальше — еще интереснее. Достигнув большой плотности населения или исчерпав запасы пищи, миксамебы или зооспоры сливаются попарно, и каждая пара образует клетку с ядром, содержащим удвоенный (диплоидный) набор хромосом. Эта клетка стремительно растет, при благоприятных условиях увеличиваясь в размерах за сутки в несколько раз, а внутри нее происходит деление ядер, так что со временем число их достигает нескольких тысяч. Так образуется гигантская многоядерная клетка — плазмодий. У ликогалы плазмодий редко превышает несколько сантиметров в диаметре, а среди слизевиков фулиго (Fuligo) встречаются роскошные экземпляры размером с футбольный мяч.

Фото 6.

Для быстрого роста необходимо много пищи, и плазмодий получает ее, не только всасывая растворенные питательные вещества поверхностью клетки, как это пристало грибам, но и захватывая и переваривая твердые органические остатки, а также бактерии, споры и частицы мицелия грибов и даже мелкую одноклеточную живность вроде амеб и жгутиковых.

Комок протоплазмы — плазмодий способен и к активному амебоидному движению. Скорость, развиваемая слизевиками, невелика: всего 0,1—0,4 мм в минуту. Такое движение трудно уловить взглядом, но повторные фотографии одного и того же слизевика, сделанные с интервалом в несколько часов, показывают, что он не только изменяет свою форму, но и перемещается с места на место, причем весьма целенаправленно. Плазмодий реагирует на изменение освещенности, предпочитая на этой стадии жизни затененные места. Он также движется к скоплению пищи и навстречу едва ощутимому току воды. По пути к цели плазмодий способен даже решать некоторые задачки: преодолевать небольшие препятствия или просачиваться сквозь отверстие размером с игольное ушко, а в условиях эксперимента — находить верный путь в лабиринте.

Фото 7.

Однако при всем своем проворстве и смекалке плазмодию далеко не всегда удается избежать столкновения с «обстоятельствами непреодолимой силы»: засухой, похолоданием или голодом. И тогда все жизненные процессы внутри него замирают, он усыхает и затвердевает, превращаясь в так называемый склероций. В таком состоянии слизевик может находиться более десятка лет, чтобы вернуться к жизни при улучшении условий.

Подросший и накопивший достаточное количество питательных веществ слизевик вступает в кульминационную стадию развития — спороношение. Подчиняясь внутреннему сигналу, плазмодий покидает свое темное и влажное убежище и выползает на свет — на какое-нибудь открытое место, где легкий ветерок подхватит и разнесет споры, а сухость воздуха предохранит его от поражения гифами грибов — главными врагами слизевиков. Здесь часть клеточной массы преобразуется в плодовые тела, а ядра претерпевают редукционное деление, формируются гаплоидные споры, и весь жизненный цикл повторяется.

Фото 8.

Мобилизация по запаху

Не менее удивительные превращения свойственны и другой группе слизевиков — клеточным миксомицетам, или акразиевым. Эти организмы обитают главным образом в почве или на навозе. Большую часть жизни, длящейся всего 3—4 дня, они проводят в виде микроскопических миксамеб, размножающихся делением и отнюдь не стремящихся к контактам с себе подобными. Напротив, чтобы избежать борьбы за кормовые ресурсы, миксамебы выделяют химические вещества, сигнализирующие, что это место уже занято. Но в один прекрасный момент все меняется, и они начинают вырабатывать вещество, обладающее для сородичей большой привлекательностью, так что спустя некоторое время отдельные клетки собираются вместе и объединяются в единую структуру — псевдоплазмодий, похожий на крохотного полупрозрачного слизнячка. С легкой руки профессора Принстонского университета Джона Боннера, без малого шесть десятилетий посвятившего изучению миксомицетов, это вещество получило название акразин.

Фото 9.

Мобилизация миксамеб происходит настолько организованно, что возникает впечатление, будто бы ею руководит невидимый главнокомандующий, но исследования показали, что никакого лидера в этом процессе нет. Просто каждая миксамеба, стремящаяся к близости с себе подобными, оставляет на субстрате акразиновый след, а каждая следующая этим же маршрутом — повышает концентрацию акразина, что привлекает все большее количество миксамеб.

Псевдоплазмодий — очень интересное образование, которое можно уподобить не столько многоклеточному организму, сколько рою пчел. Входящие в его состав клетки, хотя и контактируют друг с другом и даже соединяются цитоплазматическими мостиками, сохраняют свою индивидуальность, но это не мешает им перемещаться и действовать весьма согласованно. А спустя некоторое время часть клеток образуют полую ножку и оболочку спорангия, а другие превращаются в споры, из которых появляются новые миксамебы.

Происхождение миксомицетов до сих пор таит много загадок, ведь их ископаемых остатков почти не сохранилось. Специалисты полагают, что слизевики вроде описанной выше ликогалы произошли от простейших жгутиковых, которые, чтобы приспособиться к наземному образу жизни, развили стадии плазмодия и спороношений. Совсем другое дело — клеточные слизевики (акразиевые), возможно, они даже не состоят с «плазмодиевыми» в родстве, а ведут свое происхождение от свободно живущих амеб.