Феномен светящихся грибов

Биолюминесценция

Феномен светящихся грибов
Светлячки в банке. Пример биолюминесценции

Биолюминесценция — процесс образования света организмом или в искусственной системе, в которую вовлечены живые организмы.

Это может быть призрачным свечением бактерий на гниющем мясе рыбы, мерцающая фосфоресценция простейших тропического моря, либо сигналы светлячков.

Данный феномен встречается в единичных случаях у различных представителей живой природы, бактерий, грибов, насекомых, морских беспозвоночных и рыб, однако никогда не наблюдается у растений, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих.

Биолюминесценция является результатом химической реакции (хемилюминесценции), при которой превращение химической в лучистую энергию осуществляется напрямую с КПД 100%. Процесс сопровождается очень незначительным выделением тепла, поэтому его называют холодным свечением.

Значение биолюминесценции в поведении

Свечение выполняет сигнальную функцию, связанную с защитой, воспроизводством и привлечением добычи, и в некоторых случаях играет роль в освещении пути.

Например, некоторые кальмары выделяют светящееся облако для запутывания хищника и последующего скрытия.

Многие глубоководные рыбы болтают светящимся выростом, как наживкой для приманивания жертвы, для маскировки и запутывания врагов, а также для освещения пути.

Биолюминесценция незаменима для многих организмов, использующих световые сигналы для привлечения конспецифичных видов и спаривания.

У Photinus pyralis, Североамериканского светлячка, самцы спонтанно мерцают в полете, при этом каждые 5,5 секунды испускаются короткие (0,3 сек) вспышки (температура среды — 25° C).

Самки наблюдают с поверхности воды, и, заметив вспышку, также испускают привлекающий сигнал с интервалом 2 секунды.

Самка неспособна идентифицировать самца по характеру его вспышек, поэтому именно мужские особи различают специфичные сигналы особей противоположного пола по характерным интервалам и, таким образом, разыскивают их. Кроме того, очень важным оказывается время между подачей вспышки самцом и ответом самки. Многие другие виды светлячков используют аналогичную систему сигнализации. Вероятно, у видов имеются различия в цвете холодного свечения.

Светлячок Photinus pyralis (1), Lampyris noctiluca (2), личинка грибного комарика Arachnocampa luminosa (3 и 4).

Светящиеся анчоусы (Myctophidae), рыбы топорики(Stomiiformes, Sternoptychidae) и другие глубоководные животные демонстрируют различный тип мерцающего узора на теле.

Свечение вызывают множество фотофоров, в большинстве случаев, расположенных на вентральной (брюшко) и боковой поверхности тела, и, тем самым, обеспечивающих излучение вниз и по бокам.

Предполагается, что свет от фотофор соответствует интенсивности солнечного света, доходящего сверху, позволяя скрыть тень рыбы от хищников, расположенных ниже.

Некоторые светящиеся анчоусы также могут обладать большим носовым органом, а другие иметь светящуюся область на хвосте. У глубоководного морского черта (Lophiidae) передняя часть спинного плавника, если он присутствует, расположена прямо над пастью и имеют форму «удочки» с приманкой для привлечения добычи. Именно эта особенность дала таксону название Удильщикообразные.

Diaphus theta из семейства Myctophidae (1), рыба-топорик Argyropelecus hemigymnus (2), рыба-фонарь (Photoblepharon) (3), удильщик или морской черт (4).

Значение биолюминесценции в метаболизме

Функцию биолюминесценции в жизни низших организмов, таких как бактерии, динофлагеллят и грибов сложно разглядеть. Ясность в данный вопрос вносят некоторые наблюдения.

В частности, сияние бактерий прекращается при удалении кислорода из среды, что свидетельствует о вовлечении реакций, сопровождаемых биолюминесценцией, в ликвидацию токсичного для анаэробных организмов кислорода. Лучистая энергия появляется в результате взаимодействия кислорода с люциферином.

Большинство светящихся одноклеточных позднее смогли использовать кислород, однако способность к люминесценции сохранилась.

Разновидности биолюминесцирующих организмов

Способностью к люминесценции обладают различные таксономические группы, однако определить закономерность её распределения очень сложно. Многие креветки могут светиться, однако науке не известны светящиеся крабы.

Известно множество люминесцирующих кальмаров и только один осьминог (Callistoctopus arakawai в Японии). Среди двупарноногих и многоножек нередки светящиеся виды, но они не обнаруживаются у скорпионов и пауков.

Чрезвычайно большое количество грибов и бактерий обладают биолюминесценцией, однако нет ни одного растения с подобной способностью.

Практически половина типов живых существ включает люминесцирующие формы, но количество этих видов очень мало по сравнению с общим разнообразием видов. Простейшие не так богаты светящимися формами, которые, тем не менее, изобилуют по своей биомассе, особенно в тропических морях. Фактически, подавляющее большинство всех светящихся организмов являются морскими.

Фитопланктоном

Поверхность океана в тропических областях богата одноклеточным люминесцирующим фитопланктоном, преимущественно, динофлагеллятами, которые начинают блестеть, как только подвергаются механическому воздействию, например, взбалтывание волнами, столкновением о берег или прикосновении рукой. Помимо них имеется макропланктон, представленный, в частности, видами Pyrosoma. Прозрачные колонии Pyrosoma достигают 3-10 см в диаметре, тогда как длина единичной клетки составляет 5 мм.

Все люминесцирующие бактерии являются морскими организмами, потому что нуждаются в соли для своего развития и свечения. Среди них распространены роды Vibrio и Photobacterium. Не смотря на то, что эти бактерии могут иметь различную форму, они никогда не образуют цепей.

Конечно, излучение от одной клетки нельзя увидеть невооруженным глазом, однако свет от культуры на агаре или в растворе, содержащим миллионы бактерий, хорошо виден. Данное свечение продолжительное и имеет синеватый оттенок.

Многие люминесцирующие бактерии являются симбионтами рыб и кальмаров.

Грибы

К люминесцирующим одноклеточным организмам относятся грибы, беловатые скопления которых часто обнаруживается на гниющей коре в лесу.

Данные организмы предпочитают тенистые влажные места, поэтому они обитают преимущественно в тропиках. Спектр излучения грибов варьирует от синего до зеленого и желтого в зависимости от вида.

В качестве примера можно привести Pleurotus lampas из Австралии и Clitocybe illudens из Соединенных Штатов, достигающих 13 см в диаметре.

Люминесцирующие бактерии Photobacterium phosphoreum (1) и Vibrio harveyi (2) на агарозном геле, макропланктон колония Pyrosoma atlanticum (3), австралийский гриб Pleurotus lampas (4).

Ракообразные

Среди ракообразных наибольшее количество светящихся видов представлено у веслоногих рачков (Copepoda), креветок и остракод. Люминесцирующие копеподы обитают как на поверхности воды, так и на морских глубинах.

Они представлены, главным образом, двумя основными группами, Pleuromma и Metridia.

Некоторые креветки (Hoplophorus) образуют светящийся секрет из специального органа, в то время как у других имеется светящийся орган (фотофоры), состоящий из линзы, отражателя и порождающих лучистую энергию фотогенных клеток.

Три или четыре вида остракод рода Cypridina являются люминесцирующими. Среди них наиболее известен Cypridina hilgendorfii (или Vargula hilgendorfii с 1962 года), обитающий в прибрежных водах и песке Японии. Этот крохотный, покрытый раковиной, организм, будучи потревоженным, выделяет в воду синий светящийся секрет.

Кишечнополостные

Кишечнополостные, в частности, медузы, гребневики и плавающие, прозрачные сифонофоры (Siphonophora) также вносят существенный вклад в освещение мирового океана.

Значительная часть опушенных, донных морских перьев (Pennatula), морских кактусов (Cavernularia) и морских фиалок (Renilla) являются колониальными организмами, которые освещаются сверху вниз при ударе о них волн.

Данное свечение находится под контролем нервной системы.

Черви

Среди кольчатых червей (Annelida), как морские, так и наземные черви включают люминесцирующие виды. Odontosyllis, огненные черви с Бермуд, за несколько дней после полнолуния собираются в большие скопления.

Самки около 2 см в длину выбираются на поверхность сразу после захода солнца и плавают кругами, рассеивая люминесцирующий секрет. Более мелкие самцы находят женских особей и спариваются с ними. Они также испускают свечение, которое, однако, прерывистое и находится внутри клеток.

Неизвестно, вносит ли свет какой-либо вклад в размножение, но другие, не люминесцирующие виды Odontosyllis, спариваются аналогичным образом.

Среди люминесцирующих кольчатых червей можно также выделить Polynoe и Polycirrus, обитающих в песке или скалах, а также Chaetopterus, проводящих большую часть своей жизни в трубке из пергаментной мембраны с двумя открытыми концами. Представители последнего начинают светиться, будучи потревоженными, однако целесообразность этого явления неизвестна.

Моллюски

Люминесцирующие моллюски представлены Pholas (двустворчатые), Phyllirrhoe (морские гастроподы отряда Nudibranchia), Planaxis (морские гастроподы), Latia (пресноводное блюдечко) и кальмар (головоногие)

Рыбы

Морские глубоководные рыбы и кальмары демонстрируют наиболее изощренные светящиеся органы, состоящие из фотогенных клеток, отражателя, линз и, в некоторых случаях, светофильтров. Кальмары (Oegopsida), обитающие в открытом океане, например, Lycoteuthis, Histioteuthis, и Enoploteuthis, на 75% самоизлучают.

То есть лучистая энергия образуется не в результате симбиотических бактерий, а в результате внутренней биохимической реакции. У глубоководных кальмаров светоизлучающий орган часто обнаруживается на веках или прямо на глазных яблоках.

В некоторых случаях, в частности, у вида Watasenia scintillans, светоизлучающий орган находится также на конце щупальцев и других участках тела.

Наиболее знаменитыми люминесцирующими рыбами являются удильщиковые, рыбы-топорики и фонарики. У большинства таких рыб свет образуется в результате химической реакции внутри фотоцитов.

Их светоизлучающие органы, во многих случаях, схожи с аналогичными по функции структурами кальмара и включают линзы, светоизлучающее тело, светофильтр и отражатель. Глубоководные рыбы имеют фотофоры вдоль тела, под глазами и часто на усиках или антеннах.

Как правило, интенсивность свечения регулируется центральной нервной системой, и после смерти рыбки она быстро снижается. Неизвестно, развиваются ли фотоактивные элементы вместе с ростом рыбы, либо они аккумулируются при её кормлении.

Второй вариант предполагает использование в рационе питания ракообразных, например, Cypridina, содержащих в своем составе светоизлучающие компоненты.

Некоторые роды глубоководных и несколько семейств мелководных рыб продуцируют лучистую энергию, благодаря симбиотическим люминесцирующим бактериям, находящихся в специальном органе. Последний обильно снабжается кровью, питающей и поддерживающей рост бактерий.

Это свидетельствует о возможном инфицировании определенных видов рыб специфическими штаммами одноклеточных организмов. Не смотря на то, что симбиотический фотоактивный орган функционирует непрерывно, интенсивность излучения регулируется меланофорами, выстилающими его, либо черной мембраной, которая способна механически натекать на орган.

В первом случае, контроль освещенности осуществляется сокращением или расширением меланофоров или пигментных гранул.

Хорошо известная рыба-фонарь (Photoblepharon) из Индонезии имеет большой фотофор под глазом. Свет гасится, когда фотофор прикрывается складкой черной кожи.

Некоторые рыбки, например, рода Leiognathus, Acropoma и Archamia, обладают встроенным в ткани фотофором, связанным с кишечником по средством тонкой трубки. При этом излучение проходит через прозрачный киль и вентральные (расположенные на брюшной поверхности) мышцы.

Среди других высших животных подтипа хордовых Оболочники (Tunicata) имеют светоизлучающий орган.

Остракоды Vargula hilgendorfii (1 и 2), огненный червь Odontosyllis (3), морское перо Pennatula phosphorea (4), гребневик Ctenophora (5) и кальмар Lycoteuthis diadema (6).

Люминесцирующие наземные животные никак не связаны с конкретной областью обитания, но практически всегда они активны ночью.

Многоножки Orphaneus, широко представленные в тропической Азии, и Luminodesmus sequoiae с гор Сьерра-Невады выделяют светящийся секрет из каждого сегмента тела. На территориях Новой Зеландии и Австралии в пещерах и гротах распространены грибные комарики Arachnocampa luminosa, личинки которых испускают зеленовато-синее свечение с конца своего брюшка.

Жуки, включающие светлячков и щелкунов Pyrophorus, а также личинки светлячков и светляков светятся.

У большинства биолюминесцирующих организмов важными светоизлучающими компонентами являются окисляемая органическая молекула люциферин и фермент люцифераза, которые видоспецифичны.

Люциферины представлены 5 основными типами: люциферин светлячка; люциферин бактерий, обнаруживаемый также у кальмаров и рыб, содержит длинноцепочечный альдегид и восстановленный рибофлавин-фосфат; люциферин динофлагеллят (простейших и некоторых морских ракообразных), ответственный за фосфоресценцию океана, является производным хлорофилла; целентеразин обнаружен у радиолярий, ктенофор, книдарий, кальмаров, копепод, щетинкочелюстных, рыб и креветок; варгулин — имидазолопиразин, обнаружен у ракушковых и некоторых глубоководных рыб.

Реакция, в которой при участии катализатора люциферазы, происходит окисление люциферина, сопровождается свечением.

У светлячков процесс запускается взаимодействием АТФ с люциферазой, ионами магния и люциферином с образованием комплекса люцифераза-люциферин-аденилат и фосфата. Этот комплекс реагирует с молекулами кислорода.

За счет окисления комплекс переходит в высокоэнергитичесое состояние и затем восстанавливается с выделением фотонов.

Люминесцирующие бактерии используют ферментативное окисление флавин-мононуклеатида. Во время реакции люцифераза взаимодействует с флавин-мононуклеатидом и кислородом, что приводит к образованию долгоживущего комплекса. Для выделения фотонов последний реагирует с длинноцепочечным алифатическим альдегидом (деканал).

——

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/66087/bioluminescence

http://www.earthlife.net/fish/light.html

Источник: http://aquavitro.org/2012/05/09/biolyuminescenciya/

Светящиеся грибы: фото

Феномен светящихся грибов

Существует такое понятие, как биолюминесценция – свечение живых организмов. Светящиеся грибы являются представителями этого феномена. Некоторые виды светятся не только в темноте, но и днем. Наука дает разные объяснения данному явлению.

Феномен светящихся грибов

Общие сведения

Впервые светящиеся грибы были выявлены в 1840 году в Бразилии. Потом они исчезли и со временем люминесцирующие плодовые тела снова обнаружили на том же месте. Упоминания о феномене встречаются даже в работах Аристотеля и писателя Плиния Старшего.

Среди этих видов много ядовитых организмов. Размеры грибов не превышают 3 см в диаметре. Наиболее распространен Мycena (подпитывают и разлагают органические вещества). Излучение чаще желтовато-зеленого цвета, но также бывает светло-голубой, насыщенно-красный и др. Встречаются в лесах Японии, Южной Америки, Бразилии, Белизе, Пуэрто-Рико и Ямайки, Южной Европы и др.

Причины свечения

Чаще светится плодовое тело целиком. В наших же широтах встречаются грибы, у которых свет в мицелий. Научные исследования выявили противоречивые причины возникновения данного явления:

  1. Химическая реакция – в процессе задействованы пигмент люциферин и кислород. Пигмент окисляется и вызывает зеленоватое свечение.
  2. Среда обитания.
  3. Способ размножения – привлекают животных, на шерсть которых попадают споры и разносятся таким методом по лесу.
  4. Способ предупреждения – свет оповещает о ядовитости плодовых тел. Но защитная реакция не всегда оправдана, потому что могут оказаться съедобными.

Свечение большинства сортов слабое, видно его лишь в темноте. Но бывают и такие грибы, которые благодаря мерцанию заметны на расстоянии 40 м. Они называются Poromycena manipularis.

Плодовое тело обычно светится целиком

Сила излучения разных видов зависит от таких факторов:

  • длительности жизненного цикла;
  • возраста плодового тела – старые грибы уже не светятся, в отличие от молодых;
  • температуры – наиболее интенсивная биолюминесценция этих грибов отмечается при показателях 21˚С;
  • количества кислорода – чем его меньше, тем слабее свечение.

Наиболее распространенные виды

Светящиеся грибы совсем недавно были представлены 68 сортами. Но с каждым годом численность их увеличивается. К самым известным относят такие:

  1. Mycena luxaeterna – водятся возле Атлантического океана. Растут на сучках деревьев. В диаметре совставляют 0,8 см. Ножка желеобразная. Название переводится как «вечный свет».
  2. Mycena silvaelucens – обнаружен на острове Борнео (Малайзия). Размеры шляпки – 18 мм.
  3. Mycena luxarboricola или «свет на дереве» – вид светящихся грибов, первые экземпляры которого нашли в Бразилии. Наиболее распространен на Паране. Диаметр 0,5 см.
  4. Pleurotus (Agaricus) olearius DC – произрастают в Южной Европе. Предпочитают места под старыми деревьями. Плодовые тела большие, ножка толстая, шляпка желто-золотистая. Светятся целиком.
  5. Xylaria Hypoxylon L – растут на буковых пнях. Свечение дает мицелий. Плоды разветвленные.
  6. Armillaria mellea Vahl – мицелий этого сорта разрушает древесину. Светлые и темные нити мицелия пронизывают весь ствол. Из-за свечения в темноте кажется, будто излучение исходит от дерева.
  7. Gardneri Berk – встречаются в Бразилии. Растут на отмерших пальмовых листьях.

Светящиеся грибы имеют множество сортов

Применение

Светящиеся грибы используют в медицине.

Лечебными свойствами обладает диктиофора светящаяся – редкий вид, произрастающий в джунглях. По рецепту графа Алессандро Калиостро из нее готовят эликсир, для которого необходимы следующие ингридиенты:

  • 4 г сухой порезанной диктиофоры;
  • 200 г водки или коньяка;

Лекарство настаивают 2 недели. Принимают внутрь по 1 ч. или 1 ст. л. 3 раза в день за 15 мин до еды. Оно способно помочь при лечении самых разных заболеваний:

  • борется с раковыми клетками;
  • дает эффект омоложения;
  • помогает в лечении сердечно-сосудистых заболеваний;
  • усиливает потенцию.

На сегодняшний день ученые из России совместно с бразильскими и японскими коллегами создали грибы, которые светятся почти всеми цветами радуги. Декоративные фонарики из таких грибов, свисающих со стволов деревьев или размещенных на земле, способны украсить сады.

Стоит попробовать вырастить светящийся гриб своими руками. Чтобы получить качественный урожай, нужна хорошая рассада. Люминесцентные плодовые тела – это редкость, поэтому палочки с мицелием покупают на специальных предприятиях или в магазинах. Надо помнить, что в природе такие виды произрастают чаще во влажных тропиках. Грибница начнет плодоносить, если создать соответственный микроклимат.

5 УДИВИТЕЛЬНЫХ СВЕТЯЩИХСЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВСветящийся гриб я нашел под Тверью. Amazing Glowing Mushroom

Заключение

Грибы, светящиеся в темноте, или грибы-призраки особнно распространены в тропических лесах. Некоторые их виды дают настолько сильное излучение, что ими можно пользоваться, как фонариками. Также эти организмы обладают лечебными свойствами.

Источник: https://FermoVed.ru/gribyi/svetyashiesya.html

Светящиеся грибы: описание и фото

Феномен светящихся грибов
Новости и общество 2 апреля 2017

Светящиеся грибы, фото которых есть в данной статье, в природе относительно ее многообразия малочисленны и встречаются нечасто.

Известно множество видов растительных «фонариков». Все они отличаются силой испускаемого света и расцветками. Светящийся гриб террария даже стал одним из самых знаменитых в компьютерных играх.

Есть ли он на самом деле в природе – информации нет.

Почему грибы светятся?

Светящиеся грибы – это проявление природного явления биолюминесценции. Оно проявляется у некоторых живых организмов. Были обнаружены и светящиеся в темноте грибы. Биолюминесценция – это химическая реакция, сопровождаемая выделением лучистой энергии. Появляется холодное свечение, получившее свое название за незначительное выделение тепла во время проявления феномена.

Он является следствием химической реакции, в которой участвуют кислород и люциферин (светоизлучающий биологический пигмент). Реакция происходит в тканях грибов, когда они поглощают кислород. В результате ткани начинают светиться. Но есть и другая причина этого феномена.

Например, могут светиться обычные гнилые или старые сыроежки и грузди. Феномен возникает из-за живущих в них маленьких микроорганизмов. Их тела испускают фосфорический свет, а создается ощущение, что он исходит от гриба.

Где растут светящиеся грибы?

Грибы, светящиеся в темноте,насчитывают от 68 до 71 вида. Больше половины из них относятся к роду Mycena. Они существуют за счет разложения органических веществ. Больше всего таких светящихся грибов растет в Японии – 10 видов. В Бразилии и Южной Америке найдено еще 8 разновидностей. Светящиеся грибы встречаются в Пуэрто-Рико, Малайзии и других местах по всему миру.

Какие части грибов светятся?

Эти удивительные организмы относятся к разным семействам. Грибы могут светиться полностью либо частями. У некоторых – только нижняя поверхность шляпки. В основном они встречаются в тропических, жарких странах и Южной Европе. У других грибов светятся вегетативные органы, которые служат для питания. Такие виды чаще всего встречаются в средней полосе.

Где можно увидеть светящиеся грибы?

Например, грибы Armillaria mellea Vahl имеют в мицелии светлые или темные нити (ризоморфы). Они пронизывают древесный ствол и способствуют его разрушению. Ризоморфы светятся в темноте, и со стороны кажется, что сияние исходит от дерева. Такой феномен чаще всего наблюдается на уже гнилых стволах.

Светящиеся грибы Xylaria Hypoxylon L имеют булавовидные плоды, которые разветвляются, как оленьи рога. Чаще всего они произрастают в буковых пнях. У грибов светятся только мицелии. Такой же эффект наблюдается у другого вида – X. polymorpa Pers.

Чаще всего у грибов светятся плоды. Например, один из самых известных – Pleurotus (Agaricus) olearius DC. Они растут в южной Европе, под старыми деревьями. Грибы очень крупные, стоят на толстой ножке, но имеют маленькую желтовато-золотистую шляпку. Эти виды светятся полностью, даже верхняя поверхность шляпки.

Еще один интересный вид – Pl. Gardneri Berk, произрастающий в Бразилии. Эти грибы находятся на мертвых пальмовых листьях. Дети местных туземцев часто используют светящиеся куски таких грибов вечерами вместо игрушек. Некоторые виды растут на стволах здоровых деревьев.

Сила свечения

У вида Pleurotus (Agaricus) olearius DC свечение наблюдается только у живых грибов. Феномен усиливается, пока они полностью не созреют. Потом свечение спадает. Но если этот гриб разрезать, то даже кусочки еще долго будут излучать свет.

Сила его испускания различна. Интенсивность свечения меняется в зависимости от вида гриба. Но даже у одного и того же может разниться из-за разной длительности жизненного цикла. Некоторые грибы светятся так сильно, что их можно использовать вместо лампочки и даже читать рядом с ними.

Другие виды становятся заметными, только если подойти к ним на расстояние в 20 метров. Светящиеся гнилушки заметны издалека. Сила излучения напрямую зависит от возраста. Старые грибы или находящиеся в стадии покоя уже не светятся. Этот феномен имеют только живые организмы.

Интенсивность свечения может зависеть и от температуры. Например, опята начинают излучать только в промежуток от 4 до 50 градусов. Для некоторых грибов температура не должна превышать 10, а другим требуется от 50 градусов и выше. Для свечения немаловажно и количество кислорода. При его недостатке мерцание грибов будет более слабым, в кипяченой воде вообще прекратится.

Цвета свечений

Светящиеся грибы могут излучать свет в разном цветовом диапазоне. Чаще всего встречается желтовато-зеленоватое излучение. Такие грибы растут на Ямайке, в Японии, Белизе и ряде других стран.

Слабое свечение можно увидеть и в дневное время, если нет солнца. Но лучше всего сияние наблюдается в темноте. Вариации цвета могут быть самыми разными. Одни грибы привлекают нежно-голубым свечением, другие – ярко-красным.

Есть много желтых и зеленых оттенков.

Luciferin of luminescent fungi / Люциферин светящихся грибов

Феномен светящихся грибов
ra_net_kaКартинка психоделическая, не моя (фотообои с какого-то сайта), но она точно отражает то, чем мы занимаемся – светящимися червями и грибами 🙂

Журнал Angewandte Chemie International Edition принял уже третью (!) нашу статью и на днях опубликовал ее online .

На сей раз речь идет об установлении структур грибного люциферина и его предшественника. Раз уж мне довелось писать пресс-релиз для представления этой статьи, приведу его и здесь, в своем ЖЖ, с небольшими изменениями. Думаю, это будет интересно всем, кто интересуется биологией.

ДЕВЯТАЯ ФОРМУЛА СВЕТА Призрачное свечение в чаще ночного леса привлекало внимание людей еще в древности. Первые описания этого явления приведены в трудах Аристотеля и Плиния. В начале XIX века выяснилось, что причиной свечения древесины является грибной мицелий.

С тех пор накопился большой список различных видов грибов, излучающих свет на разных стадиях своего развития. Более ста лет ученые разных стран пытались разгадать загадку грибного свечения. Однако раз за разом все попытки выделить компоненты, участвующие в биолюминесценции, и понять механизм этого процесса терпели крах.

Нобелевский лауреат Осаму Шимомура во время своего визита в Красноярск так говорил об этом: “Очень тяжело получать результаты, это упорный труд, который занимает много времени. В Японии и Соединенных Штатах те, кто встречается с такими трудностями, как правило, находят более легкие пути.

Я несколько раз предлагал проводить исследования грибов в Японии, и мне отказывали. Это очень интересная тема, но слишком сложная. В природе есть три вида биолюминесценции: первая — люциферин-люциферазная система, вторая — система фотобелков, и третья… до сих пор не изученная. Фундаментально новые вещи делать всегда сложно.

Меня в первую очередь заинтересовали российские исследования люминесценции грибов и червей.
Я полагаю, что те, кто сейчас исследуют свечение червей, смогут определить структуру их люциферина, и я надеюсь на существенный прогресс в понимании механизмов свечения грибов.”

Та же команда, которая недавно расшифровала люциферин сибирских энхитреид Fridericia heliota, ставший «восьмой формулой света», приступила к исследованию светящихся грибов. В результате объединенными усилиями нескольких лабораторий (лаб. фотобиологии и лаб.

нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики СО РАН (Красноярск), а также группа Синтеза природных соединений ИБХ РАН (Москва)) был совершен прорыв в теме грибной биолюминесценции. Установлена структура нового уникального люциферина — 3-гидроксигиспидина — и описан путь его биосинтеза из предшественника.

Также получены данные, подтверждающие единый биохимический механизм грибной биолюминесценции. Результаты исследований опубликованы в журнале Angewandte Chemie Int. Ed.

Как же удалось выделить “неуловимый” люциферин? Схема грибной биолюминесценции предполагает образование люциферина из некоего предшественника. В ходе работы было выяснено, что прекурсор люциферина синтезируется также и в несветящихся грибах, причем в количестве в 100 раз большем, чем в светящихся. Поэтому выделять предлюциферин стали именно из несветящихся грибов.

Применение простой процедуры вымачивания мицелия в воде позволило увеличить концентрацию предлюциферина и фермента, преобразующего его в люциферин, в сотни раз. А разрушение мицелия грибов ультразвуком резко увеличило эффективность экстрагирования биолюминесцентной ферментной системы в раствор. Применение этих приемов и привело в конечном итоге к успеху.

C помощью ВЭЖХ из экстракта грибов Pholiota squarrosa получили 6 веществ, структуры которых были затем определены стандартными методами. Проявившее наибольшую активность в биолюминесцентных тестах, оказалось известным природным соединением – гиспидином.

Группа Юичи Оба (Yuichi Oba) из Университета Нагойя (Япония) подтвердили, что гиспидин является универсальным предшественником люциферина и в других грибах.

Хроматограмма грибного экстракта, структуры выделенных веществ и их люминесцентная активность.Дальнейшие эксперименты показали, что фермент, преобразующий гиспидин в люциферин, оказался не редуктазой, как предполагалось ранее, а гидроксилазой!Выделив этот фермент, удалось получить и сам грибной люциферин и затем установить его структуру. Таким образом, схема грибной биолюминесценции включает два субстрата — предлюциферин (гиспидин) и люциферин (3-гидроксигиспидин) — и два фермента: гидроксилаза преобразует предлюциферин в люциферин, а люцифераза окисляет его с испусканием кванта света.
Схема грибной биолюминесценции.

Так была раскрыта тайна грибной люминесценции, много лет волнующая умы ученых. Слова Осаму Шимомура оказались пророческими. Установлена и описана новая биолюминесцентная система, а в мировом списке люциферинов появилась девятая формула. Из девяти – ДВЕ НАШИ!

И еще! Лицевую обложку журнала будет украшать картинка со светящимся грибочком! Автор – Катя Путинцева. И Катя , и картинка, по-моему, очень крутые!

And in English.

ra_net_ka

На мысе Кривляк последний раз мы были очень давно – в 98-ом году прошлого века. Кривляк – практически дикое место, попасть куда можно лишь на катере.

Этим и определяется его прелесть: в заливах там много рыбы, на берегу можно встретить следы волков и медведей (тогда на нас с обрыва скатилась пара медвежат и мы поспешно удирали на катамаране, слыша за спиной недовольное ворчание их мамочки), а подмытые Енисеем берега представляют реальную археологическую ценность.

Именно там мы нашли интересные каменные шары и наконечник от стрелы(?), сделанный столь искусно, что вряд ли можно воссоздать такой же, даже современными инструментами. Мечтали вновь туда попасть, но все не складывалось.

И вот сейчас наконец сложилось 🙂 Нашу компанию принял “рыбный кораблик”, долго-долго шнырял по заливам, собирая по бригадам выловленный урожай, и уже темной ночью высадил нас на желанном Кривляке.

Мы мгновенно обустроились, выспались и начали вести счастливую робинзоновскую жизнь 🙂 Море было высоким и теплым, солнце жарило, дождики брызгали исключительно ночами, а после них лезли маслята. В самую жару мы спасались в воде или под сенью высоких сосен, валяясь с книжками, щипая лесную землянику и ведя неспешные беседы обо всем на свете.

Комаров не было, а вот слепни доставали, особенно при купании. Я хоть лохматая, мне плевать, а вот мужчины спокойно плавать не могли – им просто выгрызали макушку. Спасали панама или мазилка. Юрка с дедом зажигали как могли. Ведомые исследовательским зудом, они перековыряли весь берег, порылись в развалинах старой лесной избушки.

В тройке километров от палаток обнаружили ржавый корабль, а на косогоре за ним – несколько домиков и охраняющую их семью из двух человек, Вовы и Наташи. Познакомились, обменялись подарками, позже взяли у них весельную лодку и переправились через залив. Каменные шары по-прежнему во множестве торчали в осыпающейся стене берега.

Очень часто в таких конкрециях находят древние организмы или их части, остатки растений, ставшие центром этих шаров. Образовались эти конкреции давным давно, в осадочных породах древнего моря. Форма их, как правило, округлая, но не всегда шаровидная.

В некоторых даже сейчас отчетливо видны слои окаменевшей древесины:

Бывают и очень большие конкреции , их называют “игрушки богов”. Таких мы не нашли, только относительно маленькие 🙂 Несколько камней забрали с собой. Встретили там же дайверов, которые рассказали, что в прошлых годах нашли здесь бивень мамонта и каменный зуб какого-то животного. Нет оснований им не верить – останки мамонтов в наших местах находят часто.

Дни на Кривляке пролетели быстро. Только-только кривлякские слепни к нам привыкли и начали считать за своих, как пришел кораблик и опять целую ночь возил нас по морю, а мы любовались берегами Енисея, закатом и рассветом. А теперь трехминутное видео о поездке:

Page 3

?

|

ra_net_kaПосле Кривляка, переправившись на левый берег моря, мы сразу махнули в сторону Дивного, где встретились с детьми и внуками и разбили лагерь в прекрасном месте с песочным пляжем. Я уже не раз писала здесь, как у нас обычно протекает такой отдых . Несмотря на смену места (наш любимый косогор в Анашенском бору разрыли и строят там домики), программа и сейчас была стандартная: исследовать все вокруг, купаться, пинать мяч, читать книги, гонять на великах, летать на тарзанках, строить кораблики, устраивать войнушки на водяных пистолетах, объедаться клубникой, дуться в преферанс, строить пирамиды и т.д Баня на новом месте не получилась, т.к. камни вокруг были неподходящие. Однако солнце жарило вполне по-банному, а дождики играли роль душа. Вода в море +25С. И у нас было целых десять дней на это счастье! Фоточки в большинстве айфоновские, нет смысла выкладывать их отдельно. Но слайд-шоу пусть здесь останется на память о лете 2015.

Источник: https://ra-net-ka.livejournal.com/85744.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.