Попытка быть сложнее
Миксомицеты или слизевики – удивительная группа живых существ, отдаленно родственных животным. Именно они, возможно, стали первым экспериментом природы по созданию многоклеточных организмов
Во время осенней прогулки по лесам средней полосы мало кто задумывается, что прямо сейчас у него под ногами и вокруг в опавших листьях ползают огромные хищные амебы. Переживать не стоит: их добыча – бактерии, споры грибов и одноклеточные водоросли. Никакой угрозы человеку они не несут, но зато представляют большой интерес для ученых. Эти существа способны строить сложные сети из своих клеток, проходить лабиринты, выбирать направление движения в зависимости от благоприятных факторов. В них также содержатся разнообразные химические соединения, которые могут быть использованы в медицине. Некоторые энтузиасты создают на их основе компьютеры и программируют роботов, управляемых движением их клеток. Речь о миксомицетах – не животных, не грибах и не растениях, поражающих своей необычностью.
Кто такие миксомицеты
Миксомицеты – представители группы амебозоев, то есть это родственники известной всем со школы амебы. Однако, в отличие от привычной амебы, миксомицет имеет не одно клеточное ядро, а миллиарды или даже сотни миллиардов ядер. Их количество увеличивается по мере роста организма, при этом по сути он остается одной огромной клеткой. Как и амеба, миксомицет не имеет постоянной формы, но способен формировать сложные сети, по каналам которых течет цитоплазма, доставляя питательные вещества ко всем частям организма.
Раньше миксомицетов называли слизевиками (или слизевыми грибами), так как они образуют плодовые тела со спорами, как и грибы. Однако сейчас признано, что слизевые грибы – сборная группа неродственных организмов, куда, кроме миксомицетов, входят и другие интересные создания.
Жизнь миксомицета проста и незатейлива: она состоит из питания и размножения, или, как говорят биологи, активной и расселительной стадий. На активной стадии миксомицет похож на уплощенную каплю слизи желтого, белого, серого, черного или рыжего цвета. Эта капля способна двигаться, но ее движение не так уж просто заметить: максимальная скорость составляет около 6 мм в час, и для ее регистрации приходится использовать таймлапс-съемку. А вот на расселительной стадии миксомицеты демонстрируют удивительное разнообразие. Их плодовые тела могут иметь форму шариков или цилиндров, на ножке или же без нее, в виде сеточки, повторяющей очертания плазмодия, или же в виде подушки. Цвет их тоже разнообразен: от невзрачных черных или серых до малиновых и ярко-желтых. Недаром Линней считал некоторых миксомицетов цветами. Размер плодовых тел варьируется от долей миллиметра до нескольких сантиметров, поэтому при их поиске обычно используют фонари для лучшего обзора.
Если рассмотреть плазмодий миксомицета – ползающую клетку – под микроскопом, то можно увидеть, как в канальцах цитоплазма течет сначала в одну сторону, затем замедляется, останавливается и начинает течь в другую сторону. Это явление очень характерно для миксомицетов. Движения цитоплазмы повторяются с некоторым периодом и необходимы для лучшего распределения питательных веществ по клетке, а также для транспорта сигнальных молекул. Именно благодаря этой особенности плазмодий, снятый в таймлапсе, как будто пульсирует и передвигается волнами. В основе этого процесса лежит сокращение мышечных белков, аналогичных человеческим. Так что в чем-то они ближе к нам, чем кажутся.
Хочу и буду
Движение плазмодия вовсе не хаотично: миксомицет имеет свои предпочтения и стремится туда, где ему лучше. Такие реакции в биологии называются таксисами. Если посадить миксомицета под яркий свет, но при этом оставить часть пространства затемненной, через некоторое время клетка переползет в тень. Это называется отрицательным фототаксисом – физиологическим и поведенческим ответом на свет, заключающимся в движении от него в темноту. Плазмодии миксомицетов обладают положительным гидро- и трофотаксисом, то есть стремятся туда, где влажно и есть еда. Казалось бы, очевидно, что клетки ищут пищу: ведь без нее невозможно существование живых существ. Однако миксомицет – существо противоречивое: при переходе к образованию плодовых тел миксомицет меняет все таксисы на обратные. То есть он стремится выползти на свет и уползает от еды и воды. Зачем?
Объяснение в физиологии и стратегии размножения. Пока миксомицет остается ползающей клеткой, ему необходима вода, просто чтобы не пересохнуть, а его пища – бактерии и одноклеточные почвенные водоросли – обитают в более темных местах, поэтому движение направлено от света и к воде. Когда же надо образовывать споры, плазмодий должен найти как можно более высокое место, чтобы ветер и дождь в дальнейшем разнесли споры как можно дальше. Вода же теперь играет отрицательную роль: если спороношение промокнет, на нем легко смогут вырасти грибы и бактерии, которые будут питаться спорами. Пища уже не нужна: плазмодий формирует споры из накопленных за предшествующий период питательных веществ.