Десятого сентября 1867 года профессор Базельского университета Симон Швенденер поднялся на трибуну перед собранием Швейцарского общества естествоиспытателей и произнёс фразу, которая стоила ему репутации на тридцать лет. Лишайники, сказал он, — не растения. Это грибы, захватившие водоросли в рабство.
«Хозяин — гриб из класса аскомицетов, паразит, привыкший жить за чужой счёт. Его рабы — зелёные водоросли, которых он собрал вокруг себя и принуждает к служению».
Реакция была единодушной: Швенденер сошёл с ума.
Джеймс Кромби, ведущий лихенолог Британии и пресвитерианский священник, заявил, что между лишайником и грибом существует «не сродство, а смертельная вражда». Он оплакивал «лишайниковую территорию», на которую покусились грибы и водоросли, лишая её «статуса, по праву ей принадлежавшего». Финский ботаник Вильям Нюландер пошёл дальше: он рассылал коллегам «анти-швенденеровские тезисы» — готовые абзацы для вставки в их публикации, своего рода научный самиздат наоборот. Гипотезу Швенденера он называл «абсурдной» и «слишком известной, чтобы её обсуждать».
Швенденер ответил одной публикацией в 1872 году, где повторил суть гипотезы. После этого он замолчал — навсегда. К лишайникам он больше не вернулся.
Проблема была не в фактах. Проблема была в том, что в XIX веке никто не мог помыслить: два разных организма способны жить как один. Слова «симбиоз» ещё не существовало. Альберт Бернхард Франк введёт термин «мутуализм» только в 1877 году. Генрих Антон де Бари предложит «симбиоз» ещё позже. Обе идеи вырастут из скандала, устроенного Швенденером. Лишайники подарили биологии одно из важнейших понятий — ценой карьеры одного человека.
Экспериментальное доказательство пришло через семьдесят два года. В 1939 году немецкий биолог Ойген Томас впервые собрал лишайник из отдельных компонентов — гриба и водоросли — в лабораторных условиях. Швенденер к тому времени двадцать лет как был мёртв. Последняя попытка опровергнуть двойную природу лишайников была опубликована в 1953 году — через четырнадцать лет после того, как её экспериментально доказали.
Что не растение
Лишайник (Lichenes) — это гриб, который не может питаться самостоятельно, в союзе с водорослью или цианобактерией, которая не может защитить себя от высыхания. Гриб строит тело — слоевище, или таллом: плотную многослойную оболочку, внутри которой располагаются клетки фотосинтезирующего партнёра. Водоросль производит сахара и передаёт их грибу. Гриб обеспечивает защиту от ультрафиолета, удерживает воду, прикрепляет конструкцию к субстрату — камню, коре, почве, стеклу, железу, даже резине.
Этот союз настолько успешен, что лишайники покрывают около 8% поверхности суши. Описано более 20 000 видов. Растут медленно — несколько миллиметров в год. И живут невообразимо долго. Экземпляр картографического лишайника (Rhizocarpon geographicum) на острове Баффинова Земля в Канадской Арктике оценивается в 9 500 лет. Это одно из старейших непрерывно живущих существ на планете — старше египетских пирамид.
Медленный рост превратился в инструмент. Лихенометрия — метод датировки горных пород и морен по диаметру лишайников — работает там, где радиоуглеродный анализ бессилен: на поверхностях моложе 500 лет. Австрийский ботаник Роланд Бешель предложил технику в 1950 году. С тех пор ей датируют землетрясения в Калифорнии с точностью до полугода, отступление ледников в Альпах и развалины поселений инуитов.
Канарейка без клетки
В 1960-х годах британские лихенологи Дэвид Хоксворт и Фрэнсис Роуз разработали десятибалльную шкалу качества воздуха по видовому составу лишайников на деревьях. Логика проста: лишайник не имеет корней, не имеет кутикулы, не может закрыть устьица, как растение. Всё, что есть в воздухе, он впитывает всей поверхностью. Если воздух содержит диоксид серы — лишайник погибает первым. Задолго до того, как человек почувствует запах.
В Лондоне эпохи промышленной революции лишайники исчезли полностью. Крупные британские города превратились в «лихенологические пустыни» — термин, вошедший в научную литературу. После принятия Закона о чистом воздухе 1956 года уровень SO₂ начал падать. К 1998 году Хоксворт и Макманус обнаружили 25 видов лишайников, не регистрировавшихся в радиусе шестнадцати километров от центра Лондона в XX веке. Восемь из них не видели двести лет. Лишайники вернулись — как свидетели обвинения, молча зафиксировавшие и преступление, и начало искупления.
Организм, который выживает в открытом космосе, погибает от городского воздуха.
В 2005 году контейнер BIOPAN на внешней поверхности российского спутника «Фотон-М2» раскрылся на орбите. Внутри — образцы лишайников Rhizocarpon geographicum и Xanthoria elegans. Две недели без атмосферы, при перепаде температур от минус двадцати до плюс двадцати градусов, под полной дозой ультрафиолета и космической радиации. Когда контейнер вернулся на Землю, лишайники возобновили фотосинтез. Структура ДНК оказалась неповреждённой. Руководитель проекта Рене Деметс из Европейского космического агентства признался, что результат стал «полной неожиданностью».
Лишайник — единственный сложный многоклеточный организм-эукариот, выживший в условиях открытого космоса. Бактерии выживали и раньше. Но лишайник — существо другого порядка сложности: тысячи клеток, выстроенных в трёхмерную архитектуру, с двумя генетически различными партнёрами, действующими как единое целое. Результаты эксперимента дали новые аргументы сторонникам панспермии — гипотезы о том, что жизнь могла путешествовать между планетами на осколках породы.
Запах, который нельзя заменить
Эверния сливовая (Evernia prunastri) — лишайник, растущий на стволах дубов в горных лесах Европы и Северной Африки, — была одним из ключевых ингредиентов Chanel №5 с момента создания аромата в 1921 году. Из дубового мха — так его называют парфюмеры — добывают абсолют: тёмно-зелёную вязкую пасту с запахом сырого леса, кожи и мокрой коры. Сто килограммов лишайника дают один килограмм абсолюта. Собирают его вручную, зимой и весной, в Македонии, Болгарии и Марокко, а обрабатывают в Грассе, на юге Франции.
В 2017 году Европейская комиссия запретила два содержащихся в дубовом мхе вещества — атранол и хлоратранол — как контактные аллергены, способные вызвать дерматит у 1–3% населения. Парфюмерная индустрия пришла в смятение. Фредерик Маль, основатель одноимённого парфюмерного дома, заявил, что был вынужден переформулировать четверть своих ароматов. Десятки классических парфюмов — от Miss Dior до Mitsouko — были изменены или сняты с производства. Синтетические заменители передают часть запаха, но не его объём. Парфюмеры используют дубовый мох как художник использует умбру: не для того, чтобы он был заметен, а для того, чтобы работало всё остальное.
Лишайник, который наука сто шестьдесят лет не могла классифицировать, определял то, как пахнет роскошь.
Третий лишний
В июле 2016 года журнал Science опубликовал статью, которая перевернула учебники заново. Тоби Спрайбилл, постдок из Университета Монтаны, выросший на домашнем обучении без формального диплома, обнаружил в коре лишайников третьего партнёра — базидиомицетные дрожжи, которых не замечали полтора века.
Спрайбилл начал с загадки: два монтанских лишайника состоят из одного и того же гриба-аскомицета и одной и той же водоросли, но выглядят по-разному. Один — ярко-жёлтый и производит вульпиновую кислоту, смертельно ядовитую для хищников. Другой — нет. Когда Спрайбилл и микробиолог Джон Маккатчен секвенировали геном, обнаружились гены из совершенно другого отдела грибов — базидиомицетов. «Мне потребовалось много времени, чтобы убедить себя, что это не загрязнение образца», — признался Спрайбилл.
Когда он проверил свою коллекцию из 45 000 образцов, базидиомицетные дрожжи нашлись в 52 родах лишайников с шести континентов. Молекулярный анализ показал: дрожжи — не случайные пассажиры. Их эволюционные линии развивались вместе с лишайниками миллионы лет. Они встроены в кору слоевища и, вероятно, производят кислоты, защищающие лишайник от микробов и хищников. Кора, которую сто пятьдесят лет считали зоной дифференцированных клеток аскомицета, оказалась общежитием двух неродственных грибов.
«Есть длинная, почтенная история учёных, которые с 1800-х годов разглядывали лишайники в микроскопы, — сказал Спрайбилл. — Дрожжи были там всегда. А мы как-то умудрились это вскрыть. У меня мурашки по коже».
Полтора столетия учёные смотрели в микроскопы и видели два организма. Третий был рядом всё это время.
Организм, который помнит
Десятого сентября 1867 года Симон Швенденер сказал: лишайник — это не одно существо, а два. Его подняли на смех. Через сто сорок девять лет Тоби Спрайбилл сказал: лишайник — это не два существа, а три. Специалисты по лишайникам восприняли это тяжелее всех — они провели карьеру в парадигме, которой больше нет. Спрайбилл написал позже, что сочувствует Швенденеру.
Лишайник не растение, не гриб, не водоросль. Не пара и не тройка — возможно, сообщество, границы которого мы до сих пор не определили. Он живёт девять с половиной тысяч лет. Он переживает открытый космос и погибает от автомобильного выхлопа. Он определяет запах Chanel №5, чистоту лондонского воздуха и возраст ледниковых морен. Он подарил биологии само понятие «симбиоз» — и продолжает доказывать, что мы не понимаем, что это слово означает.
На камнях, стволах и крышах по всему миру, в нескольких сантиметрах от наших глаз, живёт существо, которое наука не может определить уже сто шестьдесят лет. Его это не беспокоит. Оно растёт.
Один сантиметр в год. Достаточно, чтобы пережить всех, кто его описывает.
📌 Друзья, помогите нам собрать средства на работу в мае. Мы не размещаем рекламу в своих статьях и существуем только благодаря вашей поддержке. Каждый донат — это новая статья о замечательных грибах с каждого уголка планеты!