Девонский период 420 миллионов лет назад, задолго до появления первых лесов именно грибы правили миром. В течении 50 миллионов лет над земным ландшавтом возвышались гигантские организмы высотой до 8 метров, которые назывались прототакситы, настолько странные и необъяснимые, что ученые спорили о них целое столетие. Прототакситы считались разновидностью ископаемых деревьев.
Первая окаменелость прототаксита была обнаружена в 1843 году, но она не изучалась вплоть до 1855-го, когда попала в руки шотландского ботаника Джона Доусона. Образец достигал 8 метров в высоту и имел метровую ширину ствола. Ученый нашел в нем отдаленное сходство с процветающими ныне на планете хвойными тисами, вследствие чего назвал древнее «растение» прототакситом, то есть «ранним тисом».
В 1872 году другой исследователь отнес образец к водорослям и окрестил его «нематофитом». В 1919 году появилось предположение, что это гриб, но ученые, выдвинувшие гипотезу, в силу каких-то причин продолжали называть его прототакситом. Название, таким образом, прижилось.
Все предложенные гипотезы существовали почти на равных до семидесятых годов прошлого века, когда известный палеоботаник Фрэнсис Хьюбер проанализировал химический состав окаменелостей. Если говорить более конкретно, его интересовало соотношение изотопов, которое варьируется в зависимости от того, чем при жизни питался организм.
У растений, перерабатывающих солнечную энергию и углекислый газ, обычно весьма четкая химическая сигнатура, основанная на двух изотопах углерода. Тем временем, у млекопитающих, грибов и прочих организмов, питающихся более сложной пищей, соотношение кардинально иное. Ученый сравнил окаменевшие остатки с древесным трутовиком, исследуемая структура была определенно не древесная, на образце было видно гифы и трубочки - типичные для современных грибов.
В 2001 году научный коллектив, возглавляемый Фрэнсисом М. Хьюбером, опубликовал результаты исследования, в котором декларировалось, что окаменелые прототакситы являлись грибами, питавшимися разлагающейся органикой. Также были добыты свидетельства того, что они получали энергию от почвенных организмов – точно так же, как многие современные грибы, раскидывающие свои корни по огромной территории. Эти массивные грибы распространились по всем континентам, и у них не было соперников.
Правда существует и другое мнение. В микроскопическом масштабе прототакситы состоят из множества крупных толстостенных трубок и более мелких тонких трубочек. Эта структура привела более ранних исследователей к выводу, что прототакситы были плодовым телом гриба. Однако возможно, что это был симбионт из грибов и водорослей, похожий на гигантский лишайник, например, с крупными и мелкими трубками, представляющими собой водоросли и грибы соответственно. Отсутствие каких-либо спор или спор-зародышей также может свидетельствовать в пользу того, что это был лишайник, а не просто гриб. Дополнительным доказательством фотосинтеза является то, что были обнаружены разветвления/бифуркации на стволе и чешуйках. И то, и другое увеличивает площадь поверхности организма, потенциально способствуя фотосинтезу. Если Prototaxites был высоким фотосинтезирующим организмом, то конкуренция могла объяснить, почему он вымер, когда появились первые леса. М.-А. СЕЛОСС, 2002. Прототаксис: гигантская окаменелость возрастом 400 млн лет, сапрофитный голобазидиомицет или лишайник? Mycological Research 106: 642-644)
Но по мнению Хьюбера (шутка) прототакситам просто"надоело", что появились такие насекомые которые начали подъедать их снизу и они забрались на деревья, превратившись в трутовиков. В свою очередь профессором Университета Монпелье Франция Марк-Андре Селосс считает, что высшие растения просто вытеснили прототакситы из начавших формироваться лесных биоценозов.
Давайте, для ясности, разберем хронологию: девонский период - 20 миллионов лет уходит на формирование первичной полутора метровой растительности, затем 30 миллионов лет проходит от формирования до процветания прототакситов; конец девона начало каменноугольного периода примерно в 50 миллионов лет - рассвет древесной растительности, постепенная гибель прототакситов и переход в трутовикоподобные формы грибов; середина - конец карбона - формирование у этой группы грибов способности разлагать лигнин и целлюлозу, начало развития наземных шляпочных грибов, конец карбона. начало юрского периода дальнейшее развитие шляпочных грибов.
Юрский период, 160 миллионов лет назад - золотой век динозавров, на планете происходит взрыв жизни, древовидные папортники и хвойные деревья царят на суше, но именно грибы под землей делают все это возможным. Царство грибов скрыто от посторонних глаз и потому остается малозаметным, но если заглянуть в прошлое, мы увидим, что именно благодаря грибам растения заселили планету. С распространением деревьев появляются новые виды грибов, они установили партнерские отношения с корнями деревьев и дали начало новым лесам. Эти виды грибов способны делать в почве нечто иное, чем то, что делали ранние грибы помогая растениям заселять сушу. Свое присутствие эти новые грибы обозначили появлением плодовых тел на поверхности земли, а в почве они образовывали плотные сети, которые ученые назвали лесной паутиной. Фактически существует два вида лесной паутины: один из них образует грибы разлагатели, гнилостные грибы, которые растут разрушая мертвый растительный материал, они соединяют между собой множество погибших лесных ресурсов. Без этих разлагателей жизнь в лесу скоро бы оказалась погребенной опавшими листьями и стволами деревьев. Но грибы питаясь мертвой тканью - создают живую. Они разлагают мертвые органические останки, тем самым высвобождая питательные вещества, которые затем становятся доступными для растений, для последующего их роста. Грибы на том этапе развития считаются основным связующим звеном минерализации органических веществ и передачи их растениям. Второй тип лесной паутины - это древесная паутина которая образуется между живыми растениями, особенно деревьями. Изголодавшиеся гифы грибов ищут корни деревьев, они опутывают корни, а некоторые проникают внутрь, для того чтобы добывать для растений минералы и воду, получая в замен сахар. Это больше чем торговля, весь лес оказывается соединенным в одну сеть через грибы. Если суммировать растояния, пройденные гифами на глубине всего лишь 30 см, получится более 500 км - это обширная сеть поставляющая лесам все, что необходимо. Это, своего рода, природный интернет, позволяющий деревьям общаться и посылать друг-другу сигналы опасности, как будь то лес состоит не из отдельных деревьев, а действует, как суперорганизм. Окутанная грибной сетью планета развивалась и процветала.
Однако миллионы лет эволюции едва не оказались перечеркнутыми в один миг. В результате столкновения с астероидом погибло 70 % всех видов.
Позднемеловой период 65 миллионов лет назад. И все-же грибы самые выносливые творения природы сумеют обратить трагедию в свою пользу. Земля превратилась в грибной компост. Если только вдуматься - в одночасье происходит гигантская катастрофа, пыль поднимается в атмосферу и застилает солнечный свет, а землю покрывает разлагающаяся растительная материя и среди всего этого - грибы, способные размножаться невероятно быстро. На фоне массовой гибели Земля переходит во владение грибам. Это невероятно, но без этой катастрофы нас с вами просто бы не было. В этой катастрофе выжила та небольшая часть млекопитающих от которых мы с вами и произошли, они оказались невосприимчивыми к смертельным объятиям грибов. У млекопитающих есть одно принципиальное преимущество перед рептилиями - они очень горячие. Рептилии были очень восприимчивы к грибковым заболеваниям, а вот у типичного млекопитающего, температура тела которого свыше 30 градусов цельсия создается внутри тепловая зона не комфортная для грибов. Эта теория очень интересная и если она верна то температура теплокровных животных будет выше температуры переносимой большинством грибов.
Лаборатория Артуро Касадевалла проверила эту гипотезу: культуры патогенных грибов развивающиеся при температуре 25 градусов цельсия выглядела хорошо и продолжала рост, в то время как точно такая же культура выращенная при температуре 37 градусов не развивалась совсем, а дальнейшее повышение температуры привело к гибели колонии. Таким образом при температуре 37 градусов грибы не могут инфицировать человека. Узкая температурная грань защищающая нас от грибных патогенов - это грань между жизнью и смертью.
Таинственная грибковая инфекция внезапно возникла в восточной части США 12 лет назад. Она начала продвигаться на Запад, поражая и убивая североамериканские разновидности летучих мышей. Это привело к полному их исчезновению в некоторых регионах страны. Сегодня заболевание встречается в 38 штатах и представляет опасность для 45 видов крылатых мышей.
США принимает все меры, чтобы остановить распространение инфекции. Грибок исследуют и выявляют его опасность для человека. Он был назван Pseudogymnoascus destructans. Поражая летучих мышей, он вызывает у них синдром белого носа. В результате инфицирования у особей появлялись на крыльях и морде необычные наросты. Когда болезнь переходит на позднюю стадию, у мышей начинается рубцевание крыльев и уменьшение жира в теле. Это и становится причиной смерти.
Летучие мыши как и мы - теплокровны, но зимой они впадают в спячку и когда их температура падает они становятся восприимчивыми к этому грибковому заболеванию, и вот что интересно, если мышей разбудить, накормить то температура тела повышается и они сами способны справиться с болезнью, но когда они во время сна цепенеют их иммунная система не может этого сделать.
Теплокровность млекопитающих, в том числе и нас самих, эволюционировала отчасти в ответ на давление со стороны грибков. Таким образом мы сами научились бороться с грибковыми патогенами. Защищенные своей высокой температурой млекопитающие могли свободно бродить по миру в котором доминировали грибы.
Миоцен 10 миллионов лет назад климат стал теплее и суше: леса уступили место лугам, наши предки начали осваивать жизнь на земле и их судьбу изменит самый простой из грибов...
Продолжение следует.
Процитированые материалы
1. https://dzen.ru/a/YrFUL8ek3E148AwT
2. М.-А. СЕЛОСС, 2002. Прототаксис: гигантская окаменелость возрастом 400 млн лет, сапрофитный голобазидиомицет или лишайник? Mycological Research 106: 642-644)
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Юрский_период
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Arturo_Casadevall
5. Артуро Касадевалл Школа общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джонса Хопкинса | JHSPH · Кафедра молекулярной микробиологии и иммунологии имени У. Гарри Файнстоунаhttps://www.researchgate.net/profile/Arturo-Casadevall