Сколько живёт гриб: почему возраст мицелия остается одной из самых сложных загадок биологии

Ученые объясняют, почему определить возраст гриба значительно труднее, чем животного или растения.

У мицелия нет четких физических границ, его части могут срастаться и разделяться, а срок жизни разных видов варьируется от нескольких недель до тысяч лет.

Возраст сети грибного мицелия может достигать тысяч лет. Иллюстрация: ECOportal.su / ИИ

Коротко о главном

• Долговечность грибов сложно оценить из‑за их модульной структуры: мицелий состоит из гиф, может фрагментироваться на раметы и вновь срастаться, что затрудняет определение границ отдельной особи.
• Возраст некоторых грибных организмов может достигать тысяч лет — например, мицелий Armillaria ostoyae в Голубых горах (Орегон, США) оценивается в 1900–8650 лет.
• Продолжительность жизни мицелия сильно различается у разных групп грибов: «ведьмины кольца» обычно живут до 80 лет (иногда — до 500), а споры отдельных видов сохраняют жизнеспособность более 10 лет.
• Понимание долговечности грибов критически важно для сельского хозяйства (использование в качестве биоудобрений), охраны редких видов и оценки роли грибов в круговороте углерода в почве.
• Антропогенное воздействие (вспашка почвы, вырубка лесов, загрязнение, изменение климата) нарушает грибные сети и может смещать баланс в сторону более короткоживущих видов.

Изучение долговечности грибов требует новых стандартизированных методов — включая генетический анализ и технологии микрофлюидных чипов — чтобы точнее оценивать возраст и устойчивость грибных популяций.

Для большинства живых организмов исследователи могут проследить весь путь от рождения до смерти, что позволяет изучать их экологию и жизненные циклы. С грибами ситуация иная: даже такое базовое понятие, как возраст, оказывается для них сложной научной задачей, сообщается в журнале  Trends in Microbiology,.

Долговечность организма обычно определяют как максимальную продолжительность его жизни, хотя иногда этим термином обозначают и среднюю продолжительность жизни в реальных условиях. Если для животных и растений установить факт гибели особи, как правило, несложно, то у грибов физически выделить отдельный организм в природе крайне трудно, а полную гибель мицелия зафиксировать почти невозможно.

У одноклеточных грибов, например дрожжей, долговечность измеряют по двум параметрам — способности клетки сохранять метаболическую активность и способности к делению. У нитчатых грибов оценивают, сохраняет ли мицелий способность расти, остаётся ли активным без роста или продолжает размножаться.

Почему сложно найти границы гриба

Мицелий нитчатых грибов состоит из одинаковых модулей — гиф, поэтому такие организмы считаются модульными и не имеют чётко заданной формы тела. Долгое время считалось, что у них нет разделения на «тело» и «половые клетки», а значит, потенциально они могут жить практически бесконечно. Однако новые данные показывают, что эта модель подходит не всем: у гриба Marasmius oreades обнаружено разделение мицелия на стерильную и фертильную части, что ставит под сомнение универсальность идеи о бессмертии грибов.

Дополнительная сложность в том, что части одного и того же генетически идентичного мицелия — так называемые раметы — могут физически отделяться друг от друга, а затем вновь срастаться при контакте. Из‑за этого одна и та же особь то распадается на несколько частей, то объединяется в одну, что делает подсчёт числа особей и их возраста крайне запутанным занятием.

Особенно трудно определить, что считать отдельной особью, у арбускулярных микоризных грибов. Эти организмы размножаются исключительно бесполым путём, а их ядра способны перемещаться между связанными участками мицелия, из‑за чего споры одного и того же мицелия генетически отличаются друг от друга. Это ставит под вопрос саму границу между разными особями и осложняет использование таких грибов в качестве биоудобрений и объектов охраны природы.

Гриб‑гигант возрастом в тысячи лет

Один из самых известных примеров исключительного долголетия грибов — мицелий Armillaria ostoyae, найденный в Голубых горах на северо‑востоке штата Орегон, США. По оценкам, основанным на площади распространения и скорости роста мицелия, возраст этого организма составляет от 1900 до 8650 лет. Подобные расчёты дают большой разброс, поскольку мицелий растёт неравномерно в разных направлениях и в разные сезоны.

Долговечность мицелия сильно различается и между группами грибов. Так называемые «ведьмины кольца» обычно живут не старше 80 лет, хотя отдельные экземпляры сохранялись до 500 лет. Плодовые тела грибов, как правило, недолговечны, однако есть и исключения: экземпляр ивового трутовика, Phellinus igniarius, просуществовал 80 лет. У микоризных грибов сроки жизни отдельных структур мицелия отличаются в десятки раз — от нескольких дней у активных участков до многих лет у мицелия в целом, а споры некоторых видов сохраняют способность прорастать спустя более 10 лет после попадания в почву.

Зачем это знать

Понимание долговечности грибов важно не только для фундаментальной науки, но и для практики: от него зависит эффективность применения грибов в сельском хозяйстве, точность оценок круговорота углерода в почве и планирование мер по охране редких видов. Деятельность человека — вспашка почвы, вырубка лесов, загрязнение и изменение климата — нарушает подземные грибные сети и, вероятно, смещает баланс в сторону более короткоживущих видов.

Авторы статьи отмечают, что для более точной оценки возраста грибов необходимы стандартизированные методы, включая анализ генетических маркеров в природных популяциях и новые лабораторные подходы — в частности, технологии микрофлюидных чипов, позволяющие отслеживать отдельные гифы под микроскопом на протяжении длительного времени.

Источник: ecoportal.su