РОСЛИНА-СФИНКС. Зпізод 2 - Штучний синтез

Піонери рослинності.

За лишайниками давно закріпилося це образне визначення. Адже вони «підкорили» майже всю сушу, і можуть змагатися з всюдисущими мікроорганізмами!

Особливо дивує те, що знайти їх можна навіть в Антарктиді і в Арктиці, на північних островах серед вічних льодів і у кромки льодовиків високо в горах, навіть в розпечених безводних пустелях! Ось це витривалість! Здавалося б, це погано в'яжеться з підвищеною чутливістю лишайників до забруднення природного середовища проживання. Але це лише на перший погляд. Пізніше ми повернемося до вирішення цього удаваного протиріччя.

І ще про одну дивацтва треба згадати - лишайники здатні дуже довго перебувати в сухому стані. Тобто абсолютно без води. Але при цьому не вмирати, а лише затримувати свої життєві процеси до першого зволоження. Нагадує летаргічний сон чи казку про Сплячу царівну, чи не так?

У чому ж справа? А справа в тому, що тіло лишайників - слань - позбавлене коріння, устьиц на листках, оскільки і самих листя немає, позбавлене інших хитромудрих пристосувань, подарованих природою, наприклад, квітковим рослинам. Лишайникам важко регулювати вміст води «в собі» так, як це роблять вищі рослини.

Зате сухі лишайники дуже швидко вбирають воду, буквально за кілька хвилин. Їм достатньо для цього сильної зливи - або слабкого короткого дощику. А можуть використовувати і росу на світанку, туман або тане весняний сніг.

Здатність вбирати вологу з повітря особливо важлива тим лишайникам, які мешкають в сухих місцевостях, в пустелях і напівпустелях. За лічені ранкові години ці рослини здатні «пожити на всю котушку», багато чого встигнувши, а потім знову «впасти у сплячку». Адже, швидко насичуючись вологою, лишайник настільки ж швидко її втрачає. Піднялося пекуче сонце над горизонтом, висушило палючими променями всю пустелю на сотні кілометрів навколо - і лишайник висох, «заснув».

Швидка втрата води в «період стресу» - це цілком розсудливе пристосування до життя у важких умовах - якби варто було говорити про «розум» у рослини-сфінкса.

Позбавлений на якийсь час можливості нормальної життєдіяльності, «сфінкс» віддає вологу «без розмов», так як він все одно «візьме своє» - але пізніше. А поки - навіщо витрачати слабкі сили на боротьбу з гігантською вогненної зіркою на ім'я Сонце? І лишайник впадає в анабіоз, в «сплячку». Але лише на час.

І ось ця сама геніальна здатність рослини-сфінкса швидко поглинати, а потім випаровувати вологу, так виручає його мільйони років до нашої ери - сьогодні обернулася проти рослини.

Здатність, яка допомогла лишайникам зайняти найважчі для життя місця на планеті, сьогодні обернулася проти них.

І виною всьому - людина.

Точніше, його нестримне хазяйнування і суцільні переробки природи.

Адже разом з водою рослини всмоктують всією поверхнею тіла розчинені у воді сполуки - як корисні, так і шкідливі. Наприклад, сірчистий газ (виділяється при спалюванні вугілля і нафти, переробки руд) при короткочасному впливі не шкідливий для лишайників, але при тривалому - повільно вбиває нашого «сфінкса».

Штучний синтез лишайника.

Вперше з окремих клітин водорості, суміщених з грибними фрагментами, був отриманий в умовах лабораторії лишайник кладония криночковідная. Удача посміхнулася у Швейцарії біологу Е.Томасу в 1939 році. Пізніше всесвітню славу в області синтезу лишайника завоював В.Ахмаджян - за допомогою кладонії гребішковою. Північна Америка вважається батьківщиною цієї рослини, широко відомого в народі під назвою «британські солдати» - яскраві лишайники насправді виглядали, немов мундири англійських солдатів, що воювали проти північноамериканських колоній в період боротьби колоністів за незалежність.

У закритих лабораторних колбах при мінімумі поживних речовин і певної вологості, освітленості, температури, роздільно поміщалися лишайникові «партнери».

Як же вели вони себе в настільки тісній близькості? А ось як: клітини водорості «приклеювали» до себе особливою речовиною (яке тут же і виробляли) грибні гіфи. Гриб починав досить активно обплітати водорість. Групи зелених клітин скріплювалися гілкуюються гифами-нитками, утворюючи лусочки. Далі грибні гіфи поверх цих лусочок розвивалися, товщали, виділяючи позаклітинний «будівельний» матеріал, що призводило до утворення верхнього коркового шару. Пізніше в образующемся «гуртожитку» - новому організмі - можна було вже розрізняти серцевину і водоростевий шар.

Але таке можливо лише з «вихованням» в колбі «рідних» компонентів. Гриб кладонії гребішковою буде харчуватися тілами «чужих» водоростей, в цьому випадку синтез не вийде.

В експериментах з іншими лишайниками були теж вельми цікаві результати. В одних випадках синтез гальмувався на етапі лусочок і слань не утворювалося. В інших - коли разом з «чужими» водоростями в колбу поміщалися «рідні» зелені клітини, гриб забезпечував здоровий розвиток «своєї» водорості, чужі ж бліднули, жовтіли ...

Який же висновок випливає з цих дослідів? Лишайниковий гриб на перших етапах не надто перебірливий в «підборі партнера». Але пізніше все залежить від водорості. Зможе вона протистояти агресії грибних ниток (гіф) - тіло лишайника виникне. Якщо ж гриб почне паразитувати, не зустрічаючи опору - симбіоз не відбудуться!

І звичайно ж, велику роль відіграють генетичні особливості партнерів. Адже недарма найвдаліший штучний синтез рослини-сфінкса відбувався при об'єднанні мікобіонта (грибний складової лишайника) кладонії гребішковою і водоростями роду требуксія - того самого роду, до якого відноситься фотобіонт (водоростевий, Фотосинтезуючі компонент) цього лишайника.

Як гриб і водорість знаходять один одного?

Гриб харчується вуглеводами, а також іноді і азотистими речовинами, які, завдяки фотосинтезу, виробляє водорість. Вона ж отримує можливість ширше розселятися на планеті. Найбільш часта у лишайників водорість - требуксія - рідко живе поза лишайника. Але всередині «сфінкса» вона зустрічається настільки часто, що поширилася на земній поверхні (на суші, природно) набагато ширше. Ніж будь-яка група вільноживучих водоростей. Основна ціна «за розселення» - постачання господаря (гриба) вуглеводами.

Ну і, врешті-решт, спільне життя в якійсь мірі рятує партнерів від забруднення. Принаймні, ізольовані партнери гинуть в умовах однакового забруднення набагато швидше.