|
У самых разных насекомых – да и не только у них – были открыты и описаны
сотни всевозможных симбионтов. Выяснилось, что без микроскопических квартирантов
не могут обходиться клопы, вши, комары, мошки, клещи и даже некоторые пиявки –
все те животные, которые питаются кровью. Лучше всех в этом убедила ученых
африканская муха цеце.
То, что кровососы действительно нуждаются в определенных сожителях, можно
косвенно подтвердить, сравнивая их с ближайшими сородичами, для которых кровь –
не постоянная пища. У многих таких сородичей сожителей нет. Все дело в том, что
в крови животных и человека кровососам не хватает витаминов и еще некоторых
веществ, необходимых им для роста. Все это они и получают от своих симбионтов.
В симбионты выбираются чаще всего актиномицеты, или дрожжи. Еще в начале
прошлого века немецкий протистолог Фриц Шаудин обнаружил в теле обыкновенного
комара особые мешкообразные расширения пищевода, заполненные грибками. Допущены
они сюда не про сто так. Когда комар вонзает свой тонкий хоботок в кожу
человека, он делает сильное дыхательное движение, повышает давление собственной
крови и с силой впрыскивает в ранку небольшую порцию слюны, углекислого газа,
выделенного грибками, и часть самих грибков. Углекислота препятствует
свертыванию крови, а грибки, попавшие в ранку, благодаря особым ферментам
увеличивают приток крови к хоботку комара и вызывают на коже сильное местное
раздражение. Под действием выделяемых грибками веществ на месте укуса вскакивает
зудящий волдырь. Роль грибков в этом деле Шаудин доказал вполне убедительно:
вводя в кожу тонкую иглу, смоченную эмульсией из комариных грибков, он
искусственно получал точно такие же волдыри. Значит, грибки, обильно
размножающиеся в пищеводе комара, несут вполне определенную функцию – облегчают
ему сосание крови.
А вот пример участия грибков во вредном для человека симбиозе другого типа.
В природе широко распространен особый гриб, поражающий мякоть яблок плодовой
гнилью. Яблоками питается и жук казарка. Вместе с мякотью он поедает также споры
гриба, которые, пройдя через его кишечник, остаются невредимыми. Для откладки
яиц самка казарки выгрызает в здоровых плодах небольшие камеры, в каждую из
которых помещает по одному яйцу. Проделав эту операцию, она замуровывает камеру
экскрементами, в которых содержатся споры грибов. Так, откладывая яйца, казарка
одновременно заражает яблоки плодовой гнилью. Одна самка производит до 200 яиц.
Дней через 5-10 из них выходят личинки, которые начинают питаться мякотью
загнивающего плода и проделывают в нем свои ходы. Важно подчеркнуть, что в
плодах, не пораженных грибом, личинки жить не могут. Заражая плоды, казарка
способствует расселению гриба. Оба симбионта – и гриб и насекомое – извлекают из
своего сожительства взаимную выгоду.
В организме одних насекомых нет подходящего укромного места для симбионтов,
и тем приходится жить прямо в кишечнике хозяев. У других от кишок отходят слепые
выросты – аппендиксы, очень удобные для поселения симбионтов. Есть они у многих
жуков, например майского, у личинок мух, мошек и сверчков. Как не
воспользоваться этими тихими, спокойными «затонами» вблизи напряженно бурлящего
тракта, по которому день и ночь течет пищевая лавина!
Сначала скрытая жизнь в таких «затонах» была изучена у птиц и зверей.
Выяснилось, что аппендикс играет у них жизненно важную роль в питании. Если,
например, удалить этот орган у петуха и посадить его исключительно на
растительную пищу, то, сколько бы он ни ел отборного зерна, его скорая гибель
неминуема. У глухарей, тетеревов и рябчиков аппендиксы ничуть не короче самого
кишечника. Такие размеры слепых кишок связаны с тем, что в течение долгой зимы
эти птицы кормятся только хвоей, почками, клюквой и брусникой: переваривать все
это помогают симбионты.
Однако многие насекомые, у которых нет аппендиксов, «выделили» для своих
постояльцев специальные клетки – мицетоциты и даже «сгруппировали» их в
отдельные «микробные органы» – мицетомы. И те и другие у насекомых сильно
увеличены. Мицетомы хорошо развиты у клопов, тлей, вшей, у мухи цеце, у цикад и
цикадок, а также у клещей.
Когда-то, в очень давние геологические времена, микробные клетки и органы
возникли как форма защиты от инфекции. С течением эволюции они закрепились
наследственно и стали нормальной составной частью организма. Следовательно, все
подобные образования насекомых – это свидетельства их давних и прочных
«дружественных связей» с полезными микробами и простейшими.
Ближайшие родственники бактерий – грибы. Они, как и бактерии, не имеют
зеленой окраски, поскольку в них нет хлорофилла – зеленого пигмента, с помощью
которого растения усваивают из воздуха углекислый газ и строят из него и воды
органические питательные вещества. Поэтому грибы обитают в такой среде, из
которой они могут брать уже готовые питательные вещества.
Грибы – самая загадочная группа современных организмов, и их классификация
связана с наибольшими трудностями. Близость грибов к животным подтверждается
данными биохимии: у них обнаруживается сходство по многим путям азотного обмена,
первичной структуре цитохромов и транспортных рибонуклеиновых кислот.
Уже давно высказывалось предположение, что грибы в широком их понимании не
представляют собой естественной систематической группы и, возможно, имеют разное
происхождение. Так ряд ученых исключает из грибов миксомицеты (слизистые грибы,
или слизевики). Одни авторы, начиная с русского ботаника Х. Я. Гоби (1884) и
немецкого ботаника Г. А. Де Бари (1887), выводят происхождение миксомицетов от
жгутиконосных простейших, другие относят их к простейшим. Более того, некоторые
микологи высказываются за сборный характер миксомицетов, разные группы которых
происходят от разных жгутиконосных предков. Окончательно не решен также вопрос,
к какому из двух основных царств организмов грибы стоят ближе всего – к животным
или растениям. Еще в 1874 г. немецкий ученый Ю. Сакс выдвинул предположение, что
миксомицеты произошли от паразитирующих красных водорослей. Кое-кто из
современных микологов, основываясь главным образом на морфологических данных,
согласен с ним и тоже высказывается за происхождение аскомицетов и
базидиомицетов (классы высших грибов) от красных водорослей, однако большинство
микологов считает сходство с красными водорослями результатом конвергенции и
склоняется к происхождению истинных грибов от миксомицетов, а через них – от
простейших.
|