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)

23 386

4.67

6

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.

1. Mycena luxaeterna (Вечный свет). Ареалом распространения данного гриба являются Приатлантические леса. Он характеризуется небольшими размерами и желеобразной ножкой.
2. Mycena silvaelucens. Встречается на территории Малайзии, в частности широко распространен на острове Борнео. Диаметр шляпки данного гриба около 2 см.
3. Mycena luxarboricola (Свет на дереве). Их первые образцы были привезены из Бразилии. Наиболее часто данные грибы встречаются в Парне. Диаметр шляпки – полсантиметра.
4. 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.

10 интересных фактов о биолюминесцентных грибах (и где их найти)

Главная > Биология > 10 интересных фактов о биолюминесцентных грибах (и где их найти)

Светящиеся в темноте грибы? Это реальная вещь? Да, это так. И нет, ты не спотыкаешься.

Грибы являются источником тайн, восторгов и опасностей для лесных авантюристов и искателей растений. Недавно ученые пролили свет на то, как грибы светятся в темноте. Чем больше мы узнаем о биолюминесцентных грибах, тем интереснее становится это явление. Вот 10 интересных фактов о биолюминесцентных грибах и о том, где их найти:

Armillaria mellea является наиболее широко распространенным из биолюминесцентных грибов, поскольку он населяет леса по всей Северной Америке и вплоть до Азии. Другой пример под названием Mycena luxaeterna (также известный как «вечный светлый гриб») — это гриб тропических лесов, который можно найти только в Бразилии.

Omphalotus nidiformis. Фотография Ноа Сигела через Mushroom Observer. CC BY-SA 3.0

2. Оксилюциферин — это волшебное соединение, содержащееся в биолюминесцентных грибах, которое придает им сияние.

Грибы используют класс молекул, называемых люциферинами , которые в сочетании с ферментом и кислородом испускают свет. Panellus stipticus (также известный как горькая устрица) — один из самых ярких примеров биолюминесцентных грибов. Встречается по всей Азии, Австралии, Европе и Северной Америке. Эти плоские грибы растут на ветвях деревьев, создавая завораживающий эффект, как только солнце садится. Собиратели могут найти этот сорт среди берез, дубов и буков.

4. Более 100 лет назад натуралист Джордж Гарднер увидел детей, играющих на улице в Бразилии с чем-то, что он принял за гигантских светлячков. Они вовсе не были насекомыми.

Дети играли с большими светящимися грибами. Сегодня этот вид известен как Neonothopanus gardneri. Этот гриб растет по всей Бразилии.

5. Биолюминесценция у таких разновидностей, как N. gardneri, следует циркадным часам.

Это происходит из-за люциферина, редуктазы и люциферазы (которые вместе создают люминесценцию). Все три пика приходятся на ночное время из-за перепадов температуры.

6. Аристотель зафиксировал биолюминесценцию еще в 382 г. до н.э.

Он назвал феноменальные грибы «Фоксфайр» (позже названный волшебным огнем или огнем шимпанзе) и записал, что в отличие от огня, свет Фоксфайра был холодным на ощупь.

7. Легче всего найти биолюминесцентные грибы в дневное время.

По словам Кэрол Пробетс, гида-натуралиста из Голубых гор в Австралии, «если вы научитесь распознавать его днем, вам будет гораздо легче найти его ночью, чем блуждать в темноте».

Фото Дэна Молтера из Mushroom Observer, источника микологических изображений/Викисклада.

Посадив поддельные грибы, освещенные светодиодами, в бразильском кокосовом лесу, они увидели, как биолюминесценция привлекает стаи насекомых (немного отличается от мотылька на пламя). Привлечение насекомых необходимо грибам для распространения спор. Затем биолюминесцентные грибы размножаются и колонизируют новые участки леса в качестве источников пищи.

9. Другие исследования показывают, что не все биолюминесцентные грибы привлекают больше насекомых.

Это относится к австралийскому грибу-призраку. Ученые из Университета Аделаиды обнаружили, что ловушки со светящимися грибами привлекают насекомых не больше, чем ловушки без грибов. Необходимы дополнительные исследования, чтобы раскрыть преимущества светящихся грибов.

10. Наше понимание деталей механики биолюминесцентных грибов остается скудным.

За причудливыми, странными и лучезарными лесными грибами до сих пор скрывается много загадок. Больше времени и непрерывные научные исследования осветят наше понимание биолюминесцентных грибов.

Вы когда-нибудь встречали в лесу биолюминесцентные грибы? Мы будем рады услышать ваши истории о поиске пищи и открытиях в комментариях!

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 Instituto de Química-Universidade de São Paulo. Циркадный контроль биолюминесценции делает процесс более эффективным.

Есть много примеров живых существ, которые излучают свет различными способами. 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.