Ученые объяснили, почему грибы иногда образуют загадочные круги

Фото из открытых источников

В лесу иногда можно увидеть нечто, что покажется актом потустороннего обмана. Речь идет о почти идеальных кольцах грибов, расположенных так, словно они остановились в круговом танце. На протяжении веков эти так называемые «волшебные кольца» порождали мифы – по некоторым легендам, они созданы дьяволом, по другим – феями, ведьмами или эльфами.

Несмотря на их повсеместное распространение в фольклоре, многих может удивить тот факт, что ученые до сих пор точно не знают, почему грибок, скрытый под этими грибами, растет в виде кольца, а не сплошного диска, или почему это кольцо расходится наружу, образуя такие аккуратные круги.

Теперь исследователи под руководством миколога Ханны Йоханнессон из Стокгольмского университета в Швеции заглянули под траву, используя анализ ДНК и необычный эксперимент по пересадке грибов, чтобы найти ответы.

Полученные результаты, хотя и предварительные, мало что делают для того, чтобы развеять миф о «ведьминых кольцах». Они предполагают, что грибы, образующие «ведьминые кольца», возможно, пытаются «убежать» от чего-то, что следует за ними по пятам.

«Результаты наиболее соответствуют гипотезе временного избегания, — пишут исследователи в журнале Royal Society Open Science, — и предполагают, что мицелий избегает ингибирующих факторов, присутствующих на заднем крае фронта роста мицелия».

Ведьмины кольца образуются не только у одного вида грибов. Было замечено, что их формируют более 100 различных таксонов, но основной принцип в целом схож.

По сути, гриб, который видим над землей, — это лишь небольшая часть гораздо более крупного организма. Гриб — это плодовое тело; основная часть гриба представляет собой разветвленную сеть нитевидных структур, называемых мицелием, растущих скрытно в темноте под землей.

По мере роста грибка от начальной точки вдоль его распространяющегося края могут появляться новые грибы, образуя круг, повторяющий контуры подземного роста. Со временем этот круг может продолжать расширяться.

В общем, такова основная идея. Но поскольку подавляющее большинство грибов обитает в сложной экосистеме под нашими ногами, подземную структуру «ведьминого круга» оказалось на удивление сложно составить.

Чтобы это выяснить, исследователи изучили вид грибов под названием Marasmius oreades – также известный как гриб-волшебный круг или шотландский боннет, растущий в двух отдельных «волшебных кругах» на кладбище в Упсале.

Исследователи взяли образцы почвы вдоль линий, пересекающих каждое из двух колец, покрывая как голую от грибов середину, так и края кругов, усеянные грибами, а также почву за пределами круга, которая служила контрольным образцом.

Затем они секвенировали обнаруженную там ДНК, ища в полученных последовательностях те, которые соответствовали геному M. oreades. Они обнаружили высокую концентрацию ДНК гриба в почве, взятой с края круга, – особенно на его внешнем крае.

Однако в центре круга уровень ДНК упал до фонового уровня, аналогичного тому, что наблюдалось за пределами круга, что позволяет предположить, что не только плодовые тела, но и сам мицелий приобретает кольцеобразную структуру.

Это довольно крутой результат, но он вызвал другой вопрос: почему?

Исследователи выявили несколько возможных вариантов. Возможно, начав расти, гриб просто продолжает движение в том же направлении и с той же скоростью. Возможно, рост кольца ориентирован подобно компасу. Может быть, гриб даже общается сам с собой, указывая всем участкам, как формировать кольцо.

А может быть, оно пытается от чего-то убежать.

Чтобы это выяснить, исследователи выкопали части каждого грибного кольца и либо поменяли их местами, либо пересадили в разные точки. Затем они оставили гриб в покое, чтобы он развивался сам по себе, и вернулись через 14 месяцев, чтобы посмотреть, что изменилось, если вообще что-то изменилось.

Полученные результаты наиболее соответствовали тому, что исследователи назвали гипотезой временного ускользания.

В этом случае почва непосредственно за наступающим фронтом временно становится неблагоприятной для роста. Поэтому гриб продолжает продвигаться в почву впереди, удаляясь от временно неблагоприятных условий, оставшихся за ним.

Результаты не смогли объяснить исследователям причину. Одно из разумных объяснений может заключаться в том, что грибок временно истощает запасы питательных веществ, проходя через него и продолжая двигаться в направлении, где находится пища.

Другая возможная причина заключается в том, что оно выделяет токсины, которые временно делают почву непригодной для использования.

Но каким бы ни было объяснение, эффект не длится вечно. Грибы, высаженные обратно в центр круга, смогли продолжить расти.

Тем временем, участок грибка, полностью перемещенный за пределы одного кольца, продолжал расти в прежнем направлении, в то время как аналогичный эксперимент на втором кольце показал рост в другом направлении.

Для подтверждения каких-либо из этих идей потребуются дальнейшие исследования.

«Хотя для выявления причинно-следственного механизма наблюдаемых закономерностей необходимы дополнительные исследования с использованием данных из большего количества колец, дополненные лабораторными экспериментами, мы показываем, что можно получить подробную информацию о геномах грибов непосредственно из образцов почвы, что позволяет нам изучать вегетативный рост грибов в их естественной среде», — пишут исследователи. «Это позволит получить новые данные и породит новые вопросы относительно процессов, лежащих в основе структуры и характера роста «ведьминых кругов».»

Однако было бы упущением не отметить, что создать портал в страну фей с помощью твердого диска довольно сложно.