Грибы светятся: Как некоторые грибы светятся в темноте? |

Содержание

Как некоторые грибы светятся в темноте?

Светящиеся в темноте грибы достаточно часто встречаются в природе. Их жутковатый зеленовато-желтый оттенок возникает в результате ряда химических реакций. Это явление называется биолюминесценцией.

В детстве многие из нас вешали светящиеся в темноте пластмассовые звезды на потолок своей спальни. Нам также нравится придавать обыденным предметам, таким как краски и одежда, изюминку, добавляя в них светящийся в темноте элемент. Однако не мы придумали, как заставить вещи светиться в темноте. Природа делает это уже много веков с помощью самых разных животных.

Встреча со светящимся в темноте грибом может показаться сценой из мира фантастики, но в действительности существует довольно много грибов, которые могут излучать видимый свет!

Сообщения о биолюминесцентных грибах впервые были зафиксированы тысячи лет назад. Аристотель описал загадочное свечение на куске гниющего дерева, вызванное люминесцирующим мицелием, как «холодный огонь». В 17 веке голландский врач отметил, как индонезийские туземцы использовали гриб с голубоватым светом в качестве фонарика во время ночных путешествий.

В Микронезии туземцы носят эти светящиеся грибы в качестве головных украшений во время ритуальных танцев. Они также мазали ими свои лица, чтобы отпугнуть людей. В других культурах люди считали светящиеся грибы плохим предзнаменованием и уничтожали их!

Что такое светящиеся грибы?

Из более чем 100 000 известных видов грибов ученые выявили более 80 видов светящихся грибов. Подавляющее большинство этих грибов принадлежит к роду Omphalotus, Armillaria или Mycena.

Эти грибы излучают зеленоватый свет с длиной волны 520-530 нм. Светящаяся часть гриба включает либо плодовое тело (шляпка и жабры), либо нити мицелия, либо и то, и другое. Например, у грибов родов Omphalatus и Mycena светятся и плодовое тело, и мицелий, тогда как у грибов рода Armillaria светится только мицелий.

Можно подумать, что эти грибы светятся на протяжении всей своей жизни, но это не так. Они излучают свет только в течение определенного периода своего жизненного цикла. В течение оставшейся части своей жизни гриб не излучает никакого свечения.

Свечение молодого плодового тела и мицелия ярче, чем зрелого плодового тела и мицелия.

Почему они светятся?

Причиной свечения некоторых грибов является биолюминесценция. Это явление, когда в результате химической реакции организм начинает производить и излучать свет. Энергия, вырабатываемая в ходе реакции, преобразуется в свет.

Светлячки, скорпионы и морские животные, такие как медузы и рыбы-удильщики, проявляют биолюминесценцию по схожему механизму.

Что вызывает биолюминесценцию у грибов?

В грибах реакция биолюминесценции зависит от кислорода. Она включает в себя реакцию между молекулой люциферина и ферментом люциферазой.

Люциферин — это общий термин для обозначения органического соединения в люминесцирующих организмах. Он излучает свет в результате окисления в присутствии фермента люциферазы. Тип люциферина, участвующего в биолюминесцентных грибах, до недавнего времени был неизвестен. В одном из исследований люциферин был идентифицирован как 3-гидроксигиспидин. Это соединение биосинтезируется путем окисления грибного метаболита под названием гиспидин.

Биолюминесцентная реакция происходит в два этапа. Сначала молекула люциферина взаимодействует с кислородом и молекулами АТФ в присутствии фермента люциферазы. Это приводит к образованию люминесцентной молекулы под названием оксилюциферин, которая представляет собой комбинацию люциферина и кислорода.

Энергия, выделяемая в ходе этой реакции, возбуждает электроны в молекуле оксилюциферина. Когда электроны оксилюциферина возвращаются в свое основное состояние, молекула начинает распадаться. Энергия высвобождается, вызывая испускание фотонов, и таким образом образуется свет.

Большинство источников света, например, лампочки, излучают свет, потому что они сильно нагреваются. Грибы, с другой стороны, производят свет без нагревания, поскольку он является просто продуктом химической реакции. Поэтому свет, излучаемый биолюминесцентными грибами, называется «холодным светом».

Роль биолюминесценции в грибах

Различные теории пытаются объяснить функцию биолюминесценции грибов. Эксперимент, проведенный Сивински, демонстрирует, как членистоногих, таких как Collembola и Diptera, привлекают светоизлучающие грибы. Эти насекомые могут способствовать распространению спор, что увеличивает выживаемость видов грибов.

Таким образом, виды грибов, излучающие свет ночью, имеют преимущество перед несветящимися видами грибов в привлечении насекомых, рассеивающих споры. Это особенно верно для грибов, растущих под плотным пологом леса, где споры редко разносятся ветром.

Вопреки мнению некоторых, свечение грибов не обязательно означает опасность. Некоторые светящиеся грибы, такие как Pleurotus japonicus, ядовиты, а Omphalotus olearius считается токсичным галлюциногеном. Однако не все светящиеся грибы токсичны и несъедобны. Гриб Panellus stipticus действует как горькое, кислое слабительное.

Грибы Pleurotus japonicus и Omphalotus olearius

Светящийся мицелий может также отталкивать негативно фототропных хищников (членистоногих, которые уходят от света), обитающих в почве. И наоборот, свет привлекает хищников, которые тянутся к свету. Эти хищники могут питаться членистоногими на грибах и тем самым ограничивать присутствие хищников.

Другая гипотеза предполагает, что биолюминесценция не имеет экологической функции в грибах. Скорее, это просто побочный продукт какой-то другой биохимической реакции. Большинство древесных грибов имеют видимое свечение и могут переваривать лигнин. Это сложный полимер, который обеспечивает жесткость стенке растительной клетки, связывая целлюлозную сеть в растении. Существует связь между биолюминесценцией и деградацией лигнина. Реакция грибковой биолюминесценции детоксифицирует пероксиды, высвобождаемые во время переваривания лигнина, в процессе, известном как лигнинолиз.

В древние времена свет и огонь ассоциировались с богами, например, с греческим богом Аполлоном. Однако появление света без тепла или огня (например, холодный свет светящихся грибов) считалось сверхъестественным.

Однако после изучения различных светящихся видов грибов мы узнали, что этот загадочный свет возникает в результате химического процесса биолюминесценции!

Светящиеся грибы: объяснение феномена (фото)

25 037

4.67

Светящиеся грибы – достаточно распространенное природное явление. На сегодняшний день известно около 70 видов грибов, испускающих лучистый свет в темноте. Они встречаются в Бразилии и Белизе, Пуэрто-Рико и Ямайке. Фото данных грибов пользуются огромной популярностью и напоминают сказочный пейзаж, потрясающий своим великолепием.

Происхождение природы биолюминесценции грибов до сих пор не установлено. Первые упоминания данного явления встречаются в трудах Плиния и Аристотеля. Попробуем и мы разобраться в этом интригующем феномене. Но для начала рассмотрим наиболее часто встречающиеся разновидности грибов, способных к светоизлучению.

Содержание:

1 Немыслимое разнообразие биолюминесцентных грибов
2 Проделки химии или во всем виновата наука
3 Защитная реакция или желание выжить
4 Рукотворное чудо

Немыслимое разнообразие биолюминесцентных грибов

Светящиеся грибы отчетливо видны лишь в темноте. При дневном свете их достаточно сложно заметить. Тщательные поиски и исследования ученых с каждым годом открывают все новые и новые разновидности биолюминесцентных грибов. К наиболее известным из них следует отнести.

Mycena luxaeterna (Вечный свет). Ареалом распространения данного гриба являются Приатлантические леса. Он характеризуется небольшими размерами и желеобразной ножкой.
Mycena silvaelucens. Встречается на территории Малайзии, в частности широко распространен на острове Борнео. Диаметр шляпки данного гриба около 2 см.
Mycena luxarboricola (Свет на дереве). Их первые образцы были привезены из Бразилии. Наиболее часто данные грибы встречаются в Парне. Диаметр шляпки – полсантиметра.
Poromycena manipularis. Гриб, который распространяет достаточно яркое свечение в темноте. Увидеть его можно, находясь на расстоянии более 30 метров от него.

Проделки химии или во всем виновата наука

Ориентируясь на научную составляющую и пытаясь оградить себя от чудес, можно объяснить эффект свечения грибов, столь загадочных на фото, банальной химической реакцией. Она предполагает участие в процессе всего двух составляющих: пигмента люциферина и кислорода.

Окисление биологического пигмента как раз и вызывает биолюминесценцию гриба, проявление зеленоватого света в темноте у данных эукариотов.

Но это далеко не единственная версия свечения. Не стоит отбрасывать и вариант зависимости окраса грибов от природных условий и ареала их распространения.

Защитная реакция или желание выжить

Согласно авторитетным мнениям некоторых ученых, светящиеся грибы обязаны своей окраской тем природным условиям, в которых они произрастают. Существует две основные и в тоже время кардинально противоположные версии, объясняющие люминесценцию.

Размножение. Свечение грибов стало основным средством для привлечения к ним животных. Попадая на шерсть ночного гостя, споры грибов разносятся по всему лесу. Именно так и происходит их размножение.

Отпугивание. Столь привлекательные на фото, грибы, излучающие свет в темноте, предупреждают животных об опасности, явственно говорят о ядовитости гриба. Это заставляет представителей фауны держаться от них подальше.

Рукотворное чудо

Заинтересовавшись феноменом светящихся грибов и планируя сделать несколько замечательных фото, Мартин Пфистер, популярный фотограф современности, подошел к решению данного вопроса нестандартно. Он самостоятельно сотворил иллюзию свечения.

Для этого позади обычных грибов размещались светодиодные лампы. Благодаря им мир и увидел уникальные фото, не имеющие аналогов.

Некоторые грибы светятся, и вот почему — ScienceDaily

Знаете ли вы, что есть грибы, которые действительно светятся? Аристотель знал об этом интригующем факте более 2000 лет назад. Он также был первым, кто задал в печати простой вопрос: почему? Теперь исследователи, опубликовавшие в журнале Cell Press номер Current Biology от 19 марта, наконец-то получили хороший ответ. Свет, излучаемый этими грибами, привлекает внимание насекомых, в том числе жуков, мух, ос и муравьев. Эти посетители-насекомые, по-видимому, полезны для грибов, потому что они распространяют грибковые споры вокруг.

Новое исследование также показывает, что биолюминесценция грибов находится под контролем циркадных часов. На самом деле именно это открытие заставило исследователей заподозрить, что свет грибов должен служить какой-то полезной цели.

«Регулирование предполагает адаптивную функцию биолюминесценции», — объясняет Джей Данлэп из Медицинской школы Гейзеля в Дартмуте.

«Похоже, что грибы излучают свет, поэтому их замечают насекомые, которые могут помочь грибам колонизировать новые места обитания», — говорит Кассиус Стевани из бразильского Института химики-Университета Сан-Паулу. Циркадный контроль биолюминесценции делает процесс более эффективным.

Существует множество живых существ, которые разными способами генерируют свет. Среди биолюминесцентных организмов грибы являются наиболее редкими и наименее изученными. Только 71 из более чем 100 000 описанных видов грибов производят зеленый свет в биохимическом процессе, требующем кислорода и энергии. Исследователи в большинстве случаев полагали, что грибы излучают свет круглосуточно, предполагая, что это, возможно, простой, хотя и дорогой побочный продукт метаболизма.

Новая работа под руководством Данлэпа и Стевани предполагает, что это не так, по крайней мере, не в случае Neonothopanus gardneri , один из самых больших и ярких биолюминесцентных грибов. N. gardneri также называют «флор де коко», что означает цветок кокоса, местные жители в Бразилии, где гриб можно найти прикрепленным к листьям у основания молодых пальм в кокосовых лесах.

Исследователи обнаружили, что свечение грибов находится под контролем циркадных часов с температурной компенсацией. Они предполагают, что этот уровень контроля, вероятно, помогает грибам экономить энергию, включая свет только тогда, когда его легко увидеть.

Чтобы выяснить, что это зеленое свечение может сделать с грибами, исследователи сделали липкие искусственные грибы из акриловой смолы и подсветили некоторые из них зеленым светодиодом. Когда эти воображаемые грибы были помещены в лес, где водятся настоящие биолюминесцентные грибы, те, которые были зажжены, привели к тому, что гораздо больше стафилиновых стафилинид, а также мух, ос, муравьев и «настоящих жуков» застряли, чем липкие. темные грибы.

Данлэп говорит, что они заинтересованы в идентификации генов, ответственных за биолюминесценцию грибов, и изучении их взаимодействия с циркадными часами, которые их контролируют. Они также используют инфракрасные камеры для наблюдения за взаимодействием между N. gardneri грибы и членистоногие, особенно крупные, поближе.

Полученные результаты не только интересны, но и важны для понимания того, как грибы распространяются в окружающей среде, говорят исследователи. Это важно, потому что такие грибы, как N. gardneri , играют важную роль в лесной экосистеме.

«Без них целлюлоза застряла бы в своей форме, что повлияло бы на весь углеродный цикл на Земле», — говорит Стевани. «Смею сказать, что жизнь на Земле зависит от таких организмов».

Некоторые грибы из группы, известной как базидиомицеты, в том числе два биолюминесцентных гриба, также являются паразитами кофейных и сосновых деревьев. В результате, говорит Стевани, «очень важно знать, как растут базидиомицеты и, следовательно, как они распространяют свои споры».

Хотите увидеть светящиеся в темноте грибы? Посетите Атлантический лес Бразилии

Менее чем в трех часах езды от города Сан-Паулу находится один из самых угрожаемых тропических лесов в мире, и это не Амазонка.

Окружающий юго-восточное побережье Бразилии Атлантический лес является одной из восьми «самых горячих точек» в мире с точки зрения биоразнообразия, укрывающей флору и фауну, которых нет больше нигде на Земле. Однако более 80 процентов древесного покрова этого объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО было потеряно из-за изменения климата и других видов деятельности человека, таких как сельское хозяйство и урбанизация, в то время как Амазонка потеряла 19 процентов. Сегодня осталось только семь процентов Атлантического леса.

Но новые исследования показывают, что лес предлагает уникальную возможность для восстановления ландшафта, что позволит защитить вымирающие виды и ценные водные ресурсы. Более того, восстановление леса сделает этот район — и планету в целом — более устойчивой к изменению климата.

Зарождающийся экотуризм помогает, проливая свет на многие природные чудеса леса, в том числе на биолюминесцентные грибы и сотни пещер. В то же время эти усилия стимулируют сельскую экономику страны и улучшают качество жизни более чем 145 миллионов бразильцев, включая общины коренных народов, которые называют биом своим домом. Вот как можно познакомиться с остатками этого древнего леса.

Атлантический лес когда-то занимал 330 миллионов акров земли в Бразилии, Парагвае, Аргентине и Уругвае. Сегодня Бразилию усеивают в основном разрозненные фрагменты, но путешественники могут найти биоразнообразие, соперничающее с Амазонкой, в долине Рибейра, самой большой нетронутой территории леса. Одной из достопримечательностей этой пышной зоны является самая высокая в мире концентрация светящихся грибов.

Адъюнкт-профессор Университета Сан-Паулу Кассиус Стевани ведет посетителей на ночную охоту на неоновые грибы в заповеднике IPBio Betary Reserve, участке тропического леса площадью 148 акров, предназначенном для сохранения, исследований и устойчивого туризма.

Mycena lucentipes — один из шести новых видов биолюминесцентных грибов, обнаруженных в Атлантическом лесу Бразилии.

Фотография Энрике Домингоса, IPBio

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Слева : Днем mycena lucentipes выглядят обычными. Но ночью они излучают светящееся неоново-зеленое свечение и расцветают во влажных стволах деревьев и упавших ветвях, которые тянутся вдоль лесной подстилки.

Справа : Эти крошечные грибы входят в число 27 из ста известных во всем мире видов биолюминесцентных грибов, которые были обнаружены в Атлантическом лесу.

Фотографии ДЭВИДА ЛЬИТШВАГЕРА, Nat Geo Image Collection

Основная цель этих походов, проводимых ежемесячно, кроме августа и сентября, — ознакомить путешественников с исследованиями IPBio. Экскурсии и предстоящий Музей биолюминесценции в исследовательском центре также помогают, финансируя дальнейшие научные исследования и сохранение в заповеднике.

( Вот почему в Калифорнии эпический сезон «супергрибов» . )

Из примерно ста видов биолюминесцентных грибов, обнаруженных в мире, 27 были обнаружены в заповеднике. «Хотя биолюминесцентные грибы можно найти в нескольких местах по всему миру, долина Рибейра — единственное место, где мы можем найти такое разнообразие различных видов на относительно небольшой территории», — говорит Стевани, ученый, который на протяжении десятилетий привлекал повышенное внимание к биолюминесценции грибов. . «Кроме того, мы точно знаем, когда и где их найти».

Наименее изученные организмы, излучающие холодный видимый свет, биолюминесцентные грибы долгое время оставались загадкой. Ситуация изменилась в 2015 году, когда Стевани и группа исследователей из IPBio обнаружили, почему они светятся: чтобы привлекать насекомых и пауков, которые помогают распространять их споры по всему лесу.

( Посетите эти восемь светящихся в темноте очков по всему миру .)

Стевани, получивший докторскую степень в области механизма хемилюминесцентной реакции, связанной со светящимися палочками, говорит, что работа IPBio предлагает потенциал для открытия новых инструментов. для академических и коммерческих целей, таких как способность обнаруживать токсины в почве и генно-инженерные растения для освещения наших домов.

Каякеры исследуют реку Хукиа в Легаду-дас-Агуас, крупнейшем частном заповеднике в бразильском Атлантическом лесу. Усилия по экотуризму привлекают путешественников, которые способствуют сохранению леса.

Фотография Джосайи Холвика

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Поход по мокрому лесу в темноте может стать поучительным приключением для путешественников. Но подобный опыт также является важным способом сохранения леса, в котором проживает 72 процента населения Бразилии. Сюда входят общины, проживающие в quilombos , сельские поселения, основанные порабощенными африканцами.

( Для бразильцев, живущих в quilombos, их идентичность была создана благодаря сопротивлению .)

«Когда у нас не было туристов, люди прибегали к охоте или извлечению сердцевины пальмы [juçara palm], и это вредно для окружающей среде», — говорит Марина Сантос Крус, гид из Сан-Паулу, живущая в этом биоме.

Пять веков интенсивных лесозаготовок, сельского хозяйства и роста городов в таких городах, как Сан-Паулу превратил в фрагменты одну из богатейших природных территорий планеты. Развитие устойчивого туризма обеспечивает экономическую альтернативу долине Рибейра, одному из самых бедных и слаборазвитых районов Сан-Паулу, самого богатого штата Бразилии.

«Туризм пробуждает в людях важность сохранения атлантического леса, его красоты и богатства организмов», — добавляет Стевани. «Чем больше людей осведомлено, тем больше сил в борьбе за сохранение леса».

Что нужно знать

Как посетить: Расположенный примерно в 60 милях от Сан-Паулу, Легаду-дас-Агуас — крупнейший частный заповедник в Бразилии с номерами в самом сердце Атлантического леса. Они предлагают экскурсии на байдарках и наблюдение за птицами под руководством исследователей, а также ночные походы по следам неуловимых пум и ягуаров.

Planeta Trilha и Maioba Turismo организуют посещение общин, живущих в киломбос в долине Рибейра, где вы можете узнать об их культуре и усилиях по сохранению своих земель.