светящиеся гнилушки 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.
Светящиеся гнилушки что это
Все детство я мечтал найти в лесу гнилушку. Такую, чтоб светилась в ночи. А то — ни светлячков, ни океанического планктона светящегося, нихрена на наших болотах не водится. Ну, а гнилушки-то, само собой должны быть! Надо найти только. Но вот не везло мне по этой части категорически.
И вот однажды пригласил я к себе домой девушку в гости. Аж из Москвы, городскую, так сказать. И вот, идем мы пешком по дороге от электрички, потому что на последний автобус опоздали. Темень полная. Ни луны нет, ни фонарей, ни мобил с фонариками еще не изобрели. А идти примерно три километра из которых два по лесу. Разговариваем, наслаждаемся воздухом и звуками ночного леса.
И девушка моя такая разговорчивая оказалась! То одно расскажет, то другое, то хи-хи, то ха-ха. Короче, никогда еще ее такой не видел — все прекрасно, как никогда.
И вот в какой-то момент я узрел недалеко от дороги слабый голубой огонек. Подходим ближе, — ну точно, светится! Гнилушка. И так классно все: девушка веселая щебечет, гнилушка, наконец нашлась. Что еще нужно для счастья? Ну я и заорал от счастья, как сам не свой: «Ааа! Смотри-смотри. Вот же она! СВЕТИТСЯААААА!»
Девушка взвизгнула не своим голосом, и припустила вперед с неожиданным ускорением, выкрикивая на бегу, что больше она в жизни со мной никуда и никогда не поедет и не пойдет. А я бежал за ней, понимая, что единственный шанс посмотреть на гнилушку вблизи упущен безвозвратно. Так мы и добежали до КПП, где стояли первые фонари на нашем пути. Примерно километр и по ощущениям минуты за четыре.
Больше гнилушек в своей жизни я не встречал. Зато знаю теперь, что если в темноте, в лесу девушка слишком разговорчива, значит ей страшно до усрачки.
Лесные впечатления
И тут я увидел среди деревьев ЕЁ. Так долго разыскиваемая гнилушка едва светилась синим фосфоресцирующим светом совсем недалеко от дороги. Я остановился, как вкопанный и как заору: «Смотри-смотри, она светится. Это же. » Что «это же» я договорить не успел, т.к. подружка моя дико вскричав ломанулась бегом по дороге с такой скоростью, что я думал не догоню ее. И только добежав до проходной, где горели фонари она остановилась, и позволила себе высказать все, что она думает и о гнилушках, и об этом лесе, и о том автобусе, и обо мне, и о моей манере сообщить новость о светящейся гнилушке посреди кромешной тьмы.
Та оживленность и разговорчивость, которую я принял за самообладание, оказывается, была способом отвлечься от того, что ей на самом деле было страшно до усрачки. А я-то и не распознал.
Биолюминесценция осенних опят
То, что самые простые опята могут занимать территорию в десятки гектар, весить около 100 тонн и жить тысячи лет, знают уже многие, а вот об их способности к биолюминесценции мало кому известно. На фото — свечение мертвой древесины, разлагаемой опенком (Armillaria sp.). Правда, без специального фотооборудования такого яркого изумрудного свечения не увидеть, можно лишь заметить блеклые зеленоватые отблески в самую темную ночь. Это фото сделано с использованием очень длинной выдержки, поэтому окраска получилась такой яркой.
Свечение древесины с мицелием опенка (Armillaria sp.). Фото © Григорий Евтух, Московская область, Звенигородская биостанция МГУ, лето 2015 года
Первые упоминания биолюминесценции грибов мы находим у Аристотеля и римского ученого Плиния Старшего, которые наблюдали этот эффект и назвали его «холодный огонь». Призрачное свечение позже стало известно на западе как «foxfire» — такое название, вероятно, возникло от древнефранцузского fois — «ложь». В русском же языке специального термина для этого явления нет. Свечение встречается под именем «foxfire» во многих произведениях, например в «Приключениях Гекльберри Финна» Том Сойер использовал его для освещения туннеля. Однако лишь в 1823 году была установлена связь между свечением древесины (а именно — деревянных опорных балок, используемых для укрытия рудников) и активно растущим в них грибным мицелием.
Плодовое тело осеннего опенка (Armillaria cf. mellea). Фото © Илья Винер, Москва, Лосиный Остров, сентябрь 2016 года
Вообще, в мире существуют десятки видов «светящихся» грибов. Иногда светится только субстрат, оплетенный мицелием гриба, как в случае с опенком, у других же видов могут светиться и сами плодовые тела. В средней полосе к биолюминесценции способны все виды опят из рода Armillaria — те, что в народе называют осенними опятами, — и некоторые виды рода Mycena: epipterigia, haematopus, pura, stylobates (светятся и мицелий, и плодовые тела).
Общая схема биолюминесценции грибов и синтеза оксилюциферина. Рисунок из статьи Z. M. Kaskova et al., 2017. Mechanism and color modulation of fungal bioluminescence
Фото © Григорий Евтух, Московская область, Звенигородская биостанция МГУ, лето 2015 года.
Некоторые участки ствола упавшей березы, порубленной на дрова, как бы фосфоресцируют. Что бы это все значило? Это опасно?
Сейчас в темноте по лесу никто не шастает, да и на участках по ночам фонари, потому и о гнилушках и о светлячках забыли. А в юности видел, как около одного из наших лесных ночлегов засветился целиком полутораметровый пень в обхват, вот где было круто.
Ещё, бывает, светится тухлся рыба, с развитием санитарии и гигиены тоже явление редкое.
Пожалуйста, оставьте комментарий
Добавить комментарий к записи
Смотрите все материалы про березы: Смотреть все
Люди-светлячки
Житель Читы Валерий Сухарев вспоминает, как в 60-е годы XX века он с братом промышлял охотой. Все зимние месяцы промысловики проводили в тайге.
И вот однажды вечером к ним в зимовье заглянул незнакомый охотник. Как водится, ему предложили горячего чаю, еды. Но он отказался, сославшись на плохое самочувствие. Не раздеваясь, присел у печурки и задремал.
Братья заметили, что человеку явно нездоровилось — гость вздрагивал во сне, что-то бормотал. Проснулся он немного отдохнувшим и согласился поесть. Когда снял рукавицы, Сухаревы увидели, что одна рука у него перебинтована.
Гость в тайге — редкость, поэтому решили встречу отметить. Братья достали припасенную бутылку спирта, плеснули по кружкам. После еды и выпивки незнакомец разговорился. Сказал, что идет в город к врачам. Причем болезнь с ним приключилась странная — правая рука буквально горела. Он размотал бинты, прикрутил фитиль лампы, и братья увидели, что ладонь действительно светится в темноте!
«Рука по локоть словно отмороженная, — пожаловался гость. — Ничего не чувствует, только иногда пробегают мурашки. » Потом он положил руку на газету, устилавшую стол, и бумага тут же пожелтела, стала хрупкой, словно подверглась воздействию высокой температуры или кислоты!
Когда легли спать, то в полной темноте братья Сухаревы заметили, что и на лице пришельца тоже светятся какие-то пятна — только очень слабо. Наутро охотники распрощались, и с тех пор братья о странном пришельце ничего не слышали. Не знают даже, добрался ли он до города: ведь идти ему было еще 150 километров по лютому морозу и заснеженной тайге.
Вспомнить же об этом случае Валерия Сухарева заставила журнальная заметка. В ней говорилось со ссылкой на газету «Таймс», что еще в 1934 году в США видели «светящуюся женщину». Анна Монаро страдала астмой и в течение нескольких недель во время сна от ее груди частыми импульсами исходило голубое свечение. Это явление наблюдали врачи, но так и не смогли дать ему разумного объяснения.
«Книга Гулда и Пайла «Аномалии и курьезы в медицине», изданная в 1937 году, описывает случай с женщиной, страдавшей раком молочной железы, — пишет исследователь непознанного Вячеслав Хабаров. — Исходящий из больного участка груди свет даже освещал циферблат часов на расстоянии метра.
В труде Хэреварда Каррингтона «Смерть: ее причины и связанные с ней явления» есть упоминание о ребенке, умершем от несварения желудка. После смерти тело мальчика стало испускать голубоватое сияние и распространять тепло. Попытки погасить это сияние ни к чему не привели, но вскоре оно прекратилось само по себе. Когда тело подняли с кровати, обнаружилось, что простыня под ним обожжена!»
Ныне подобное свечение живых организмов ученые умеют вызвать искусственно. Вот вам лишь один пример. Днем Альба выглядит обыкновенной крольчихой — белой и пушистой. Но с наступлением темноты она преображается в диковинное существо — некую зверюшку, сбежавшую с летающей тарелки. Шерсть, глаза и даже усы Альбы начинают сиять зеленым светом.
Зрелище жутковатое, нервных передергивает даже в том случае, если история этого «светлячка» им хорошо известна.
А энтузиасты общества защиты животных тут же подняли жуткий вой: дескать, ученые издеваются над бессловесной тварью. Впрочем, им так и не удалось внятно объяснить, чем создание светящихся животных в этическом плане принципиально отличается от выведения новых, иной раз весьма несуразных пород собак и кошек традиционными способами.
Конечно, иное дело сама собака Баскервилей, шерсть которой, если помните, хозяин обмазывал фосфоресцирующим составом. Что, конечно, вряд ли благотворно отразилось на ее здоровье. А вот Альба — детище генной инженерии. И хотя кое-кто полагает, что «этим ребятам, наверное, больше делать нечего, раз они занимаются такими пустяками», большинство ученых относится к подобным работам достаточно серьезно.
Известно ведь, что в природе существует достаточное количество самосветящихся существ. Это и микробы, и светлячки, и некоторые породы рыб, других морских существ. И все они вполне разумно пользуются этим даром.
Идея же появления крольчихи-мутантки на свет принадлежала американскому художнику Эдуарду Качу, практическая реализация задумки — сотрудникам французского Национального института агрономии. По договоренности с американцем французы взяли флюоресцирующий белок у светящейся медузы с латинским названием Aequorea victoria, вдвое усилили свойства гена, отвечающего за свечение, а затем впрыснули его в оплодотворенную кроличью яйцеклетку, из которой и родилась Альба.
Крольчиха — не первое светящееся млекопитающее, созданное с помощью генов медузы «виктории». В 1997 году токийские ученые проделали такую же, что и французы, операцию над мышами. Но никто тогда не протестовал, так как японские исследователи сразу объявили, что делают это с целью изучения процесса распространения в организме новых лекарственных препаратов, в частности антираковых генов. Используются светящиеся гены в качестве маркеров и в ряде других научных исследований.
Скажем, ученые Эдинбургского университета (Шотландия) вставили ген медузы в картофель. В итоге получилось растение, которое светится в ультрафиолетовых лучах. Конечно, светящуюся картошку вряд ли кто захочет есть. Впрочем, генетики на то и не претендуют. Они полагают, что светящуюся картошку имеет смысл высаживать по краям поля, где она будет выполнять роль своеобразного датчика, сигнализируя об испытываемой собратьями жажде. Ведь светиться куст начинает лишь при недостатке влаги в почве.
И, наконец, тот же ген медузы был внедрен в геном примата. Исследователи Орегонского университета ввели его в неоплодотворенную яйцеклетку самки макаки.
Затем клетка была искусственно оплодотворена и возвращена в организм обезьяны-донора. В положенный срок родилась тройня, однако выжил лишь один малыш, которого назвали Энди.
Как говорят авторы эксперимента, Энди — совершенно здоровое, резвое и смышленое существо, в котором вроде бы нет ничего от медузы. Правда, у его умерших собратьев были слегка зеленоватые ногти, а шерсть отливала изумрудом в ультрафиолетовой подсветке.
Это первый эксперимент с родственным человеку существом. Зачем он, собственно, потребовался? Опять-таки ген медузы служит своеобразным маркером, который легко обнаруживается с помощью ультрафиолетового облучения. Самих же «светящихся» макак исследователи намерены использовать в качестве своеобразных моделей, на которых будет рассматриваться течение тех или иных болезней, свойственных и человеку.
Скажем, в обезьяну таким же путем будет дополнительно внедрен еще и ген болезни Альцгеймера. Или ген диабета. Или ген рака. И рассмотрев в подробностях течение болезни, исследователи надеются наконец-таки выработать действенные лекарства против неизлечимых сегодня болезней.
Возвращаясь же к крольчихе, добавим, что и в данном случае, хотя проект поначалу родился просто экзотики ради, под него вполне может быть подложена практическая подкладка. Скажем, вряд ли какая модница откажется от самосветящейся шубки. Тем более что наряду с красотой такой мех обладает и еще одной особенностью — на даму в светящейся одежде труднее наехать в темноте неосвещенной улицы.
Впрочем, светиться вскоре сможет и сам человек. Компания «Пролюм» уже наладила выпуск пистолетов, которые заряжаются жидкостью, содержащей светящийся ген.
Жидкость начинает светиться при соприкосновении с человеческим телом. Другие фирмы создали светящиеся муссы для волос и порошки для обсыпки кондитерских изделий. Появились первые сорта флюоресцирующего зеленым светом пива и шампанского.
Так что вскоре при желании каждый из нас может представлять собой этакую рождественскую елку. Ну а захотите завести дома светящуюся собачку или кошку — и такое ваше желание вполне осуществимо. Были бы деньги.
Впрочем, все это не объясняет феномен свечения охотника, встреченного братьями Сухаревыми, и ему подобных «людей-светляков». И здесь мы можем вступить лишь на путь выдвижения разного рода догадок и предположений. А они таковы.
Вспомните 60-е годы XX века — это время активного развития в нашей стране ракетной и ядерной техники. Не всякий запуск, не каждое испытание проходили удачно — о многих экспериментах нам стало известно лишь недавно. И кто знает, на какую пакость наткнулся в глухой тайге охотник. За что ухватился он правой рукой и была ли та гадость просто химически люминисцентной или еще и радиоактивной. В любом случае братьям крупно повезло, что гость не остался в их избушке надолго.
Еще одна причина свечения, — биологическая люминисценция. Светятся гнилушки, гниющая рыба, светлячки, медузы. И те люди, которые болеют странными болезнями или являются. святыми.
Папа Бенедикт XIV писал: «Похоже, что следует признать фактом наличие естественного пламени, которое иногда становится видимым вокруг человеческой головы, и также похоже на правду, что иногда от всего тела человека может исходить огонь. » Официальная же наука опровергает возможность существования светящихся людей.
Биологи подразделяют свечение живых организмов на биолюминесценцию, присущую микробам, жукам-светлячкам и морским животным, и сверхслабое свечение, присущее всем живым организмам, в том числе и человеку. Но это сверхслабое свечение можно зарегистрировать лишь приборами. А видимое свечение ран, описанное в некоторых медицинских учебниках и научных трудах по токсикологии, объясняется наличием в этих ранах люминесцирующих бактерий.
Однако, к примеру, эксперименты пермяка Геннадия Крохалева (ныне, к сожалению, уже покойного) ставят под сомнение позицию официальной науки. В середине 70-х годов он попробовал запечатлеть с помощью фотоаппарата видения больных, страдающих психическими расстройствами. Для этого он использовал маску для подводного плавания, заменив в ней стекло фотокамерой.
Объектив этого устройства, надетого на голову пациента, наводился прямо на один из зрачков. Эксперименты с больными алкогольным психозом (у них наиболее устойчивы зрительные галлюцинации) дали невероятные результаты: примерно у половины испытуемых (а в исследованиях принимали участие несколько сотен человек) пленка отчетливо фиксировала галлюцинаторные образы пациентов! Получается, что зрачок излучал свет.
Еще одно явление, не вписывающееся в понятия биолюминесценции и сверхслабого свечения, обнаружил в свое время исследователь В. Крохмалев из Узбекистана. Он экспериментально зафиксировал световое излучение, исходящее из растущих волосков семяпочек хлопка. Ученому удалось даже сфотографировать световой факел, срывающийся с семяпочки.
Так почему бы не предположить, что в некоторых экстраординарных случаях это свечение может усиливаться настолько, что становится видимым невооруженным глазом? Только, похоже, ничего хорошего такая «святость» обыкновенному человеку пока не сулит.