Кошмар середньовіччя: опис порядок спориньевие

У сучасній мікології вчені виділяють як один із загонів порядок спориньевие, або ж клавіцепсовие гриби. Порядок клавіцепсовие – вкрай цікавий різновид представників грибного царства.

Спроби систематизувати світ природи велися вченими ще з античності, але засновником ліг в основу сучасної систематики восьми рангового розподілу аксонометрических одиниць став шведський природодослідник і натураліст Карл Лінней. Дана класифікація розкриває ідею про спільність живих організмів на землі, від великих одиниць (у випадку з грибами – царство) до найдрібніших. За весь період вивчення грибів, які є найбільш складним для класифікації видом, їх приналежність до того чи іншого царства кілька разів змінювалася. Лінней відніс спочатку гриби до рослин, але подальші дослідження показали, що ці організми істотно відрізняються від інших представників земної флори. Так грибам було виділено в біології окреме співтовариство.

До цього дня класифікація багатьох з цих дивних і таких різних організмів постійно змінюється, в залежності від одержуваних наукою результатів різних цитологічних, молекулярно-генетичних і біохімічних досліджень.

Опис порядку спориньевие

Гриби цього порядку раніше об’єднували з грибами порядку гіпорейние, але зараз мікологи поділяють їх через те, що їх перітеціі дозрівають і розвиваються по-різному. Ці живі організми є організмами-паразитами. Їх суперечки, дрібні насіння, переносяться вітром, осідаючи і проростаючи на всьому, що гриби можуть використовувати як сприятливе живильне середовище. Найчастіше оселяються вони на рослинах, викликаючи в останніх різні захворювання, виснажуючи і руйнуючи поступово своє середовище проживання, представлену організмом носія.

Зовні представники цієї групи можуть істотно відрізнятися один від одного. Їх перітеціі, плодові тіла, в яких укладені суперечки, бувають різної форми і забарвлення. Зазвичай суперечки у клавіцепсових при дозріванні виходять з плодового тіла по черзі, одна за одною. Плодові тіла зріють і розвиваються в Стром – щільних «вузлах», які гіфи утворюють в міцелії. Довжина стром може варіюватися від 1,5 до 200 мм. У більшості видів строми добре розвинені, лише у деяких грибів, включених в цей порядок (торрубіелли або Барі лишайниковой, наприклад), строма слабо розвинена і пухка за своєю структурою або ж відсутня зовсім.

Гриби цього порядку прекрасно пристосовані до впливу низьких температур, що дозволяє їм перезимувати і прорости на наступний рік. При цьому період літньої активності у них дуже короткий, тільки 2-3 місяці. Найчастіше види, представлені порядком спориньевих, вважають за краще паразитувати на живих рослинах, але деякі проростають крізь муміфіковані висохлі тканини рослини-носія.

Торрубіелла – Torrubiella species

Різновиди клавіцепсових грибів

Спориньевие гриби можна розділити на групи в залежності від місця існування.

Велика частина пологів цього порядку воліє паразитувати на однодольних квіткових рослинах (переважно злакових і осокових). Вони, як правило, розвиваються тільки на певній частині ураженої рослини – зав’язі, суцвітті або стеблі. Після заражень грибом суцвіття чорніє і набуває немов би обвуглений вид. За це дані паразитичні гриби ще називають сажкових (від слова «головешка»).

Клавіцепсовие гриби можуть паразитувати на злаках

Гриби другої групи паразитують на живих організмах – комах, членистоногих або павукоподібних. Ці великі гриби роду кордицепс «полюють» на своїх жертв, вистрілюючи в них спорами. Спори, викинуті паразитом, можуть долати відстань до 1 м. Гриб заповнює тіло носія щільним шаром міцелію, і з нього вже проростають строми для подальшого розмноження.Заражена комаха розносить суперечки гриба, що проростає в ньому, і передає його іншим представникам свого виду. Наприклад, що живе на території Китаю кордицепс китайський спеціалізується на личинках метеликів сімейства Тонкопряд. Його строми, циліндричні, чорного кольору, проростають з голови комахи і досягають в довжину від 4 до 7 см.

Деякі види комах, наприклад, щитівки, вважають за краще вступати в якусь подобу симбіотичних відносин з вразила їх грибом септобазідіумом. Септобазідіум руйнує тіло комахи дуже поступово, а уражена щитівка отримує укриття від хижаків. Правда, розмножуватися вона вже не зможе. Частина комах гине, але більша їх кількість мирно співіснує з паразитом. А Cordiceps militaris, що живе на личинках і лялечках метеликів, «наздоганяє» своїх жертв в зимовий період під час їх зимівлі в грунті.

Гриби-паразити можуть жити і на комах

Цікавим є той факт, що тканини живого організму, що гинуть внаслідок діяльності цих грибів-паразитів, не схильні до гниття і впливу різних бактерій. Цей факт пояснюється тим, що гриби даного порядку містять у своєму складі природний антибіотик – кордіцептін. Він захищає як живильне середовище від розкладання, так і самі гриби від конкуренції з боку інших паразитів.

І третя, найменша група селиться на грибах інших порядків і харчується їх клітинами, руйнуючи тіло гриба-носія. Наприклад, кордицепс офіоглоссовідний селиться виключно на оленячому трюфелі, проростаючи крізь підземну частину плодового тіла останнього. Строми офіоглоссовідного кордицепса розвиваються тільки протягом літа і осені, виростаючи до 4 см в довжину. Міцелій темно-жовтого кольору обплітає підземну частину оленячого трюфеля. Ареал проживання цього гриба-паразита повністю збігається з ареалом носія.

Вред спорыньи в былые времена

Одна из разновидностей клавицепсовых грибов, спорынья, была известна еще в Средневековье и пользовалась дурной славой. Спорынья (ее еще называют «маточные рожки») паразитирует чаще всего на злаковых, например ржи или пшенице. Самый распространенный вид — claviceps purpurea, спорынья пурпурная. Обитает она почти повсеместно не территории Европы, Азии, Северной Америке. Позднее была обнаружена даже на некоторых территориях Южной Америки.

Когда споры этого гриба попадают на колос, они мгновенно прорастают, и в дальнейшем вместо зерна на растении развивается грибной мицелий. При созревании гриб выделяет сладковатый сок, который привлекает насекомых, а те разносят мицелий на другие колосья. Созревшие нити мицелия, гифы, срастаются вместе и образуют нарост на колоске в виде небольшого черного рожка (отсюда второе название спорыньи). Спорынья поражает растения в период их цветения. Таким образом, если лето было дождливым и прохладным и период цветения затянулся, риск заражения урожая особенно велик.

Если мельник был невнимателен и хотя бы небольшое количество гифов спорыньи попало в зерна, заготовленные для обмолачивания, вся мука будет несъедобной. Спорынья содержит алкалоиды, ядовитые для человека, ее употребление в пищу вызывает отравления. В средневековой Европе их называли «Антониевым огнем» или «ведьмиными корчами». Отравление ядом спорыньи может вызвать различные последствия: от нарушения функций желудочно-кишечного тракта до глухоты, нервных расстройств и летального исхода. Нервные и психические расстройства вызывают производные лизергиновой кислоты, содержащейся в составе этого гриба.

В начале 1900-х годов во Франции и Испании от подобных отравлений погибло порядка 40000 человек, что на тот момент соотнести можно было разве что со вспышкой чумы или холеры, уносившей не меньшее количество человеческих жизней.

Отравления напрямую не связывали с употреблением грибов-паразитов, поскольку открыты учеными эти грибы были только в 1863 году. Но болезнь, поражавшая злаки, крестьянам была хорошо известна, хотя научное свое название, клавицепсотоксикоз, получила уже в самом конце XIX столетия. Последний случай массового отравления спорыньей был зафиксирован во Франции в 1951 году в поселке Понт-Сен-Эспри. Пострадали около 300 человек, 5 случаев отравления закончились летальным исходом.

Отруєння у тварин

Випадки клавіцепсотоксікоза були помічені також і у домашніх тварин. Пов’язано це з поїданням тваринами сіна з рослин, заражених іншим видом гриба-паразита – Claviceps paspali, клавіцепса паспалума. У домашньої худоби від такої їжі могли початися судоми, запалення, порушення координації в просторі, в особливо важких випадках наступала смерть. Але цей вид ріжків погано переносить низькі температури, і в наших широтах зустрічається в Грузії і на території Азербайджану, на Каспійському узбережжі.

Зараження ріжків не впливає на кількість врожаю, весь її шкідливий ефект полягає в утриманні великої кількості токсичних речовин. Але в умовах сучасної обробки сільськогосподарських культур ризик масових отруєнь зведений до мінімуму.

Епіхлое рогозовідная

Найбільш відома серед роду епіхлое. Є одним з бичів сільського господарства, завдає шкоди в основному галузей, які займаються кормовими культурами і їх насінням. Цей гриб-паразит обрав середовищем свого проживання багаторічні злакові культури і є збудником так званої «чехловідной хвороби», яка уражує суцвіття злаку. На відміну від ріжків, яка практично не впливає на життєві цикли рослини-носія, строми епіхлое утворюють щільний чохол на суцвітті, який поступово душить хворе рослина, не дає йому можливості колоситися. Однак якщо спору потрапляє на лусочки суцвіття, крізь які прорости не здатна, зараження не відбувається.

На ранній стадії строма епіхлое має білястий відтінок, зріла вона жовто-коричневого кольору. Дозріла строма викидає суперечки і внаслідок цього заражає інші рослини. Патоген гриба зберігається і на рослинних рештках загиблих злаків.

Деякі злаки (костриця, тонконіг) можуть при зараженні зберегти здатність до цвітіння. В цьому випадку гіфи гриба проникають всередину зав’язі і формується зерно виявляється інфікованим. Таким чином, гриб поширюється разом з зерном зараженого рослини.

Інтенсивний випас худоби на тих територіях, де оселився гриб епіхлое рогозовідная, допомагає паразита поширюватися. Для тварин заражені трави нешкідливі, проте тим галузям сільського господарства, в яких злакові вирощують на насіння, епіхлое завдають величезної шкоди.

поширення спориньевих

Гриби, що входять в порядок спориньевих, зустрічаються практично повсюдно. Вони добре переносять вплив низьких температур. У пурпурової ріжків, наприклад, зимівля «в польових умовах» є невід’ємною частиною життєвого циклу дозрівання суперечка. Але і підвищена температура і вологість не стає для них серйозною перешкодою. Ті гриби, які паразитують на рослинних культурах, зустрічаються всюди, де удосталь виростають злакові. Живуть вони на території Росії, практично всієї Європи, за винятком Скандинавії і Крайньої Півночі, в Північній і Південній Америці. Окремі види гриба живуть тільки в Китаї і Японії, інші зустрічаються в деяких областях Австралії, в північній частині Африки і навіть у тропіках, де гриби селяться на стеблах бамбука.

Серед тропічних видів можна назвати такі види, як Myconialus bambusinus, мікомалюс бамбуковий – великий гриб 4-5 см в діаметрі, що має круглу форму і чимось схожий на яблуко, що відбивається в його латинській назві (дослівно malum – «яблуко»), або Ascopolyporus polychrous – аскополіпорус різнокольоровий. Цей останній може досягати в діаметрі 7 см і зовні трохи нагадує трутовик через Перітеціі, розташованих в нижній частині плодового тіла і додають йому вид бульбоподібний пористої губки.

Ascopolyporus polychrous – аскополіпорус різнокольоровий

Спориньевие і їх використання в медицині

Незважаючи на свою похмуру популярність, ці гриби застосовували для зупинки кровотеч і як тонізуючий засіб при складних пологах. Алкалоїди в складі гриба, впливаючи на нервову систему, спонукали матку до скорочення.

Навіть зараз вид ріжків, що виростає на колосках жита, використовується у фармакології для лікування деяких захворювань нервової системи.

Сам гриб в чистому вигляді в фармакології не використовується, так як вміст у ньому алкалоїдів не завжди стабільно, а ось діючі речовини з нього синтезуються і присутні в ряді препаратів різного спектру дії.

Алкалоїди спориньевих діляться на три типи:

• ерготамінового алкалоїди;
• ерготоксіновие речовини;
• ергобазіновие алкалоїди.

Перші два типи є водонерастворімимі. Ергобазін і ергобазінін, алкалоїди третього типу, розчиняються у воді.

Ряд ергоалкалоіди, що містяться в ріжку, при проведенні лужного гідролізу дає складна органічна сполука, а саме лізергін. Ця речовина було синтезовано в 1954 році американським вченим Робертом Бернсом Вудвордом, фахівцем в галузі органічної хімії. Дія лізергінової кислоти на порядок слабше, ніж у ергоалкалоіди в їх природному вигляді. Однак, потрапляючи в організм, лізергінової кислоти вступає в реакцію з природним гормоном – серотоніном, що регулює роботу центральної нервової системи. Завдяки цій реакції лізергін надає сильний психоделічний ефект. Спочатку кислоту намагалися використовувати при лікуванні ряду нервових розладів, але після сталася в 60-і роки в США «психоделічної революції», що супроводжувалася неконтрольованим прийомом цієї речовини в якості наркотику, було виявлено маса негативних побічних ефектів лізергіна, і в більшості країн світу ця речовина виявилося під забороною.

Алкалоїди спориньевих використовуються в медицині

Виростає на рослинах склероцій ріжків, зокрема, широко використовують в гомеопатії. Там він фігурує під назвою Secale comutum. Застосовують при самих різних захворюваннях: мігрені, діареї, підвищеному кров’яному тиску, в лікуванні наслідків струсу головного мозку.У антигомотоксичних препаратах дози активної речовини, яка містить гриб, при цьому вкрай малі (концентрований алкалоїд розводиться водою в пропорції від 1:10 до 1:60, де менше число – кількість препарату, залежно від показань, при яких речовина використовують). Народна медицина теж більше не передбачає використання ріжків, що не піддавалася фармакологічної обробці, тому що занадто великий ризик отруєння.

Для отримання алкалоїдів у фармакологічній промисловості можуть використовуватися три методи:

1. Використання природного матеріалу (склероциев, вирощених на рослинах в природних умовах).
2. Біосинтез алкалоїдів ріжків.
3. Штучний синтез, повний або частковий (за аналогією з антибіотиками).

Третій спосіб економічно є дуже дорогим, а тому невигідним. Найчастіше використовується грибна культура, виведена на жита або інших злаках. На початку XX століття ріжки збирали на уражених полях. Сьогодні вчені вирощують ці гриби в тепличних умовах. При цьому проводиться ретельна селекція спориньевих з метою підвищення кількості містяться в їх складі ергоалкалоіди.

Застосування ріжків для самостійного лікування категорично не допускається. У дозах, що перевищують необхідні, діюча речовина цього гриба може викликати масу ускладнень, а в разі сильного передозування привести до летального результату.