Двадцатые годы XX в. ознаменовались бурным развитием многих отраслей знаний, в том числе и микологии. К классической микологии, занимающейся описанием и классификацией грибов, прибавилась физиология, биохимия и генетика грибов, почвенная микология, изучающая роль грибов в почвообразовательном процессе, и т. д. Величайшим событием в области микологии стало открытие в 1929 г. английским врачом-микробиологом Александером Флемингом антибиотика пенициллина — вещества, подавляющего развитие некоторых болезнетворных бактерий.
В настоящее время микология стала очень многогранной наукой и ее развитие идет по нескольким направлениям. Грибами — возбудителями болезней у людей и животных занимается медицинская микология. Открыты грибы и бактерии, разрушающие, особенно сильно в условиях повышенной влажности, древесину, книги, картины, фрески и другие произведения искусства, лаковые покрытия, оптические приборы и т. д. В борьбу с этими биоповреждениями включились не только микологи, но и микробиологи, химики. Их совместными усилиями был обнаружен механизм воздействия грибов и бактерий на различные предметы и материалы и подобраны химические вещества, препятствующие их развитию.
Важное направление в микологии — поиск нового сырья для микробиологической промышленности. Здесь наметилось несколько направлений. Одно из них — поиски среди грибов источников (продуцентов) новых антибиотиков, ферментов, ростовых -веществ. Были найдены грибы из некоторых родов плесневых и из рода навозников, которые выделяют активный фермент целлюлазу, необходимую для переработки сырья в бумажной промышленности, годную для приготовления грубых кормов и разрушения бумажных отходов. Микробиологическим методом с помощью микроскопических грибов получают фермент пектиназу, используемую для улучшения качества фруктовых соков, и амилазу, применяемую для гидролиза крахмала. Плесневый гриб аспергиллюс нигер используется для получения лимонной кислоты. А совсем недавно арсенал грибов-продуцентов пополнила сыроежка, из которой получен фермент руссулин, нашедший широкое применение при изготовлении целого ряда различных, особенно твердых, сыров, заменив дефицитный препарат реннин, или сычужный фермент, получаемый из желудков телят. В перспективе намечается использование руссулина и как лекарственного препарата, и в этом направлении сейчас ведутся широкие исследования.
Многие грибы паразитируют на насекомых, вызывая их гибель. На этой основе создан препарат боверин, в состав которого входит микроскопический гриб боверия бассиана. Этот препарат был широко применен на Украине для борьбы с колорадским жуком — одним из опаснейших вредителей картофеля. Микробиологическая промышленность продолжает развиваться.
Одно из направлений микологии — изучение условий, в которых грибы-продуценты будут давать наибольшее количество активного вещества. В этих исследованиях серьезное значение приобретает также селекция продуцентов с целью получения все более активных их форм. Отселекционированные формы гриба пеницилла, например, в 100 раз активнее, чем природные. Сейчас микология располагает большим арсеналом средств, среди которых — использование мутагенных факторов (химических веществ, ультрафиолетовых лучей, радиоактивных веществ и т. д.), вызывающих наследственные изменения организма — мутации.
Естественно, что ни одно из направлений современной микологии не способно успешно развиваться без точного знания самого организма гриба, его места в системе грибов, часто определяющего его свойства. Отсюда еще одно важное направление исследований — изучение самих грибов, поскольку далеко не все виды их открыты и изучены. Ежегодно учеными разных стран описываются десятки новых грибов. Постоянно совершенствуется и их система.
Современная систематика, являющаяся компасом в сложном мире грибов, вооружена самыми современными электронно-микроскопическими, физиолого-биохимическими и математическими методами, которые дают огромные возможности для усовершенствования систематики грибов, установления эволюционных и филогенетических (родственных) связей между отдельными их группами.
Строение, биология и классификация грибов
Многообразие форм
Грибы удивляют нас богатством и необычайностью своей формы, разнообразием строения
Сейчас грибов насчитывается около 100 тыс. видов, причем некоторые микологи предполагают, что число их значительно выше — 250-300 тыс. (для сравнения: число видов растений — около 500 тыс., в том числе цветковых — до 250 тыс., а число видов животных — около 1 млн.). Грибы можно встретить практически по всей территории земного шара, где вообще есть органическое вещество и возможна жизнь гетеротрофных (питающихся готовым органическим веществом) организмов, к которым они принадлежат, — от полярных районов до тропиков, в высокогорьях и в пустынях, в самых разнообразных водоемах. В огромных количествах грибы населяют почву и лесную подстилку, обитают на растениях, животных других грибах и их остатках, на пищевых продуктах, различных материалах и промышленных изделиях и т. д. Лишайники, представляющие собой комплексы, в состав которых входят гриб и водоросль, находящиеся между собой в состоянии динамического равновесия, способны поселяться даже на голых скалах и камнях. Объединение двух организмов в таком симбиотическом комплексе оказалось настолько благоприятным для обоих, что в процессе эволюции образовались такие не похожие на грибы формы, что некоторые ученые рассматривают лишайники как самостоятельную группу организмов. Водоросль, входящая в состав лишайника, способна к фотосинтезу и обеспечивает и себя и гриб органическими веществами, гриб же защищает клетки водоросли от неблагоприятных внешних воздействий и доставляет в них воду и минеральные соединения. Поэтому лишайники способны поселяться там, где не могут обитать другие организмы и, ускоряя выветривание и разрушение горных пород, создают условия для развития растений. Часто лишайники называют "пионерами растительности".
Поперечный разрез через веточку кустистого лишайника, на котором хорошо видны клетки водоросли между гифами гриба
Широкая экологическая амплитуда, характерная для грибов, определяется морфологическим и функциональным разнообразием, их малочисленными адаптациями (приспособлениями) к самым разнообразным условиям среды, возникшими в процессе эволюции этой группы. Мы встречаем среди них как одноклеточные организмы, например дрожжи или некоторые наиболее примитивные грибы, так и в подавляющем большинстве случаев организмы многоклеточные, нередко отличающиеся довольно сложным строением.
Напочвенные лишайники пельтигера и кладония
Грибы окружают нас везде, но далеко не всегда мы можем видеть их без помощи специальных оптических приборов — микроскопа или сильной лупы. Большинство грибов имеет микроскопические размеры, и в природе, воде, почве, растительных остатках, на живых растениях и животных и т. п. их часто нельзя обнаружить невооруженным глазом. Мы замечаем их только как мелкие дернинки или налеты различной окраски или чаще видим результаты их деятельности, например патологические изменения у растений и животных, разрушение различных материалов и изделий. Примером могут служить ржавчинные, головневые и мучнисто-росяные грибы, получившие свои названия из-за характерного вида поражения ими растений, покрытых ржавыми пятнами спороношений гриба (ржавчина), как бы обугленных или покрытых сажей (головня), или покрытых мучнистым налетом (мучнистая роса). Очень часто грибы образуют плесени самой разнообразной окраски — серые*, черные, зеленые, розовые и др. — на пищевых продуктах, овощах и фруктах при хранении, на зерне, бумаге и других целлюлозосодержащих материалах, тканях, пластмассах, произведениях искусства (на красочном слое картин, деревянной скульптуре и т. п.), на приборах, топливе и многих других материалах и изделиях.
Нередко можно встретить в наших лесах гриб-зонтик высотой 40 см со шляпкой размером с тарелку и мелкие грибки негниючники с тонкими нитевидными ножками и шляпками не более 0,5 см
Группу грибов, имеющих микроскопические размеры, часто называют микромицетами в отличие от макромицетов — грибов с достаточно крупными, хорошо заметными невооруженным глазом плодовыми телами. Говоря грибы, часто имеют в виду именно эту группу, а точнее — плодовые тела макромицетов. Крупные плодовые тела их имеют самую разнообразную форму, окраску и консистенцию. Среди них всем хорошо известны шляпочные грибы — белые, подосиновики, подберезовики, сыроежки, рядовки, мухоморы и многие другие.
Однако так называемые шляпочные грибы — только один из многочисленных типов плодовых тел макромицетов. У грибов, обитающих на древесине, часто можно встретить боковую шляпку, лишенную ножки, или шляпку со слаборазвитой ножкой, например у вешенки. Очень разнообразны плодовые тела трутовиков. Копытообразные твердые плодовые тела имеют настоящий и окаймленный трутовики; подушкообразные, мягкие в молодом возрасте — березовая губка; расположенные черепитчатыми группами, тонкие — кориолус многоцветный, стереум жестковолосистый; распростертые, как бы обволакивающие субстрат — флебия гигантская. У некоторых трутовиков основание плодового тела вытягивается в более или менее длинную ножку, например у лакированного трутовика. Размеры плодовых тел у трутовиков, как и у шляпочных грибов, колеблются в широких пределах — от гигантских, размером до 0,5-1 м (плоский трутовик, настоящий трутовик и некоторые другие), до крошечных, не превышающих в диаметре 0,5-1 см.
На древесине и почве в лесу можно видеть и макромицеты необычной формы, внешне иногда совершенно непохожие на грибы. Например, гриб-баран, или разветвленный трутовик, выглядит как большой букет из многочисленных (до 200 и более) шляпочных грибов, расположенных на сильно разветвленной ножке, а гериций, или ежевик коралловидный, получил свое название за сходство его обильно разветвленного, покрытого многочисленными шипиками белого с кремовым или розоватым оттенком плодового тела с кораллом. В лесу часто встречаются и многочисленные рогатики, плодовые тела которых имеют булавовидную форму или выглядят как обильно разветвленные кустики.