Краски тлена: вездесущая плесень

Слово «плесень» часто мелькает на страницах серьёзных научных изданий, но при этом его не найти в списках терминов или видов. Для микологии — науки о грибах — это понятие объединяет совершенно неродственные организмы. Единственное, что их связывает, — принадлежность к царству грибов и внешнее сходство: все они выглядят как пушистые пятна, ворсистые ковры или густые паутины.

Для многих гриб — это ножка со шляпкой. Такая ассоциация проста, как «дерево — яблоко» или «вода — рыба». Но лишь малая часть огромного царства грибов соответствует этому образу. Плодовое тело гриба — это переплетение тонких нитей, гифов, каждая из которых представляет собой цепочку клеток, соединённых концами. Гифы могут собираться в плотные трёхмерные структуры (так устроены шляпочные грибы), образовывать сложные соединения с клетками других существ или распадаться на короткие цепочки и даже одиночные клетки.

У плесневых грибов гифы не образуют крупных плодовых тел, и их нитчатая природа особенно заметна под микроскопом: пушистое пятнышко превращается в фантастическое переплетение тяжей и отростков, напоминающих ветки. Все горизонтальные направления здесь равноправны, но чётко различаются «верх» — органы размножения, выглядящие под электронным микроскопом как живописные соцветия, и «низ» — сторона, обращённая к опоре и источнику питания.

Грибы неподвижны, как растения, но не могут сами создавать органические вещества и должны получать их извне. Они могут брать их у других организмов или довольствоваться останками и продуктами жизнедеятельности. Виды, использующие последнюю стратегию, называются сапрофитами, и все плесневые грибы относятся именно к ним.

Жизнь сапрофита не так проста, как кажется. Его пища не убегает и не защищается, но её химический состав может быть самым неожиданным. Однако плесневые грибы непривередливы — им подходит любая еда, было бы тепло и достаточно влажно. Ведь общая поверхность гифов огромна, и каждая клетка соприкасается с воздухом, защищаясь от высыхания только собственной оболочкой.

Плесень охотно растёт на хлебе и супе, на деревянных стенах и пластиковых занавесках в ванной, на старинных пергаментных манускриптах и книгах. Она ухитряется расти даже на голом бетоне, металле или стекле. Космонавты, работавшие на орбитальной станции «Мир», любят рассказывать, как поселившаяся на иллюминаторах плесень «чуть было не проела их насквозь».

Это, конечно, преувеличение — растворять стекло плесени не под силу. Живя на таких «несъедобных» поверхностях, она питается ничтожным количеством органики, оседающей из воздуха. Тем не менее всеядность плесени поразительна: для каждого вида пищи нужен специфический набор ферментов.

Претендентов на дармовую еду всегда больше, чем самой еды, и сапрофит должен уметь противостоять конкурентам. Плесневые грибы — многоклеточные организмы и потому заведомо проигрывают бактериям в скорости размножения. Но у них есть другое оружие — микотоксины, убивающие бактерий (а иногда и других конкурентов, включая другие виды плесени) или подавляющие их рост. Многие из этих «боевых отравляющих веществ» человек взял на вооружение — сегодня они известны как антибиотики.

Но самое неприятное в жизни сапрофита — это то, что любая порция еды рано или поздно кончается. Лишённый органов передвижения гриб не может отправиться на поиски нового источника пищи. Всё, что ему остаётся, — произвести множество спор, легчайших капсул, защищённых от высыхания, высоких и низких температур и прочих губительных факторов. В каждой такой капсуле заключена живая клетка гриба; её жизнедеятельность почти остановлена, но при попадании на подходящую среду она немедленно разрастается в новое пятно плесени.

Способность грибных спор преодолевать любые препятствия на пути к еде отразилась в правиле, которого придерживаются все более-менее цивилизованные фармакологические компании мира: не размещать производство антибиотиков в одном корпусе с линиями, выпускающими другие лекарства. На горьком опыте фармацевты убедились: никакие фильтры, шлюзы, обеззараживающие растворы и лампы не остановят споры плесени.

В природе плесени вместе с другими сапрофитами выполняют скромную, но важную работу, разлагая ставшую ненужной органику до простых минеральных веществ и тем самым возвращая её в биогеохимический оборот. В естественных экосистемах эта деятельность не вредит почти никому, кроме разве что тех животных, что создают запасы пищи или строят многолетние жилища с высокой влажностью внутри, как, например, муравьи и другие общественные насекомые. Но ради блага всего сообщества отдельные виды могут и потерпеть.

Иное дело — человеческое хозяйство. С того момента, как человек перешёл от присваивающей экономики (охоты и собирательства) к производящей, крупные продовольственные запасы стали для него необходимым условием выживания. И плесень, способная не только «освоить» изрядную часть запасённой еды (овощей, фруктов, зерна), но и непоправимо испортить остальное, превратилась для него в прямую угрозу.

Впрочем, ещё больше неприятностей человеку доставляла способность плесневых грибов селиться на стенах и перекрытиях его жилищ (прежде всего деревянных) и разрушать их. Плесень портила ткани и пряжу, губила меха и изделия из кожи. А с возникновением предметов материальной культуры плесень превратилась в одного из самых страшных её врагов. Ни один жестокий завоеватель или ревнитель религиозного благочестия, ни одно варварское племя не уничтожили столько бесценных рукописей, книг, картин, фресок и даже кинофильмов, сколько погубили тоненькие изящные нити плесневых грибов.

Не ограничиваясь порчей материальных и культурных ценностей, плесень часто напрямую угрожает здоровью людей. Выделяемые грибками токсины опасны и для человека, поэтому заплесневелую еду принято немедленно выкидывать. Сложнее избежать влияния плесени, постоянно живущей в доме: несмотря на всю свою отгороженность от внешнего мира, споры плесневых грибов — один из сильнейших аллергенов.

Причём человек может и не знать, что именно вызывает у него болезненное состояние: «домашняя» плесень не обязательно проявляет себя чёрными пятнами на обоях или лоскутами свисающей штукатурки. Она может десятилетиями процветать в щелях или даже внутри стен, выбрасывая в воздух помещений свои споры.

Наконец, некоторые виды плесени могут при известных условиях (например, при ослаблении иммунитета) вызывать специфические заболевания человека, домашних животных или культурных растений. Казалось бы, это противоречит утверждению, что все плесени — сапрофиты, но это только на первый взгляд. Ведь если потенциальная еда не препятствует действиям грибка, он «по умолчанию» считает её неживой. А поскольку обычная еда сапрофита — ресурс невозобновляемый, оптимальный образ действия для него: потреблять как можно быстрее, пока не налетели конкуренты. С этой стратегией плесневые грибы подходят и к человеческим тканям — результатом чего оказываются тяжёлые скоротечные микозы, вызываемые аспергиллом, стахиботрисом и некоторыми другими обычно безобидными плесневыми грибами.

В 1923 году археологическая экспедиция Говарда Картера вскрыла гробницу Тутанхамона — единственное царское захоронение, в которое не проникал никто с момента погребения фараона. Через шесть недель после этого внезапно умер спонсор экспедиции — лорд Карнарвон. В течение года после этого та же участь постигла ещё пять человек, вошедших в гробницу в числе первых. Это породило легенду о «проклятии фараона», настигающем нарушителей покоя древнего царя.

Загадка разрешилась после ещё одной трагедии, случившейся полвека спустя в Польше. В 1973 году археологи вскрыли гробницу короля Казимира IV Ягеллончика в усыпальнице польских монархов в краковском замке Вавель. Из 14 человек, вошедших в склеп, 12 вскоре умерли от острой пневмонии и интоксикации. Но на сей раз убийца был опознан: картина разрушения печёночной ткани точно соответствовала действию открытого в 1960 году афлатоксина — «фирменного продукта» самого обычного плесневого грибка Aspergillus flavus, знакомого многим по жёлтым пятнам на несвежем хлебе.

Воздух гробниц, не проветривавшихся веками и тысячелетиями (захоронение Казимира простояло запечатанным почти 500 лет, а Тутанхамона — около 3000), буквально кишел спорами аспергилла. Однако даже в такой концентрации грибок действовал не на всех: сам Картер, первым переступивший порог гробницы и вдохнувший смертоносные споры, благополучно избежал «проклятия».

В те самые годы, когда аспергилл из гробницы фараона убивал археологов, другой вид того же рода, Aspergillus niger, начинал свою карьеру производителя лимонной кислоты из отходов сахарной промышленности. Сегодня такой способ получения этой пищевой добавки является основным и измеряется сотнями тысяч тонн в год. Ещё один аспергилл, Aspergillus oryzae, с незапамятных времён используется для приготовления соевого соуса и саке.

Плесневые грибы из рода Mucor (к нему, в частности, принадлежит самая обычная белая плесень, которую каждый из нас не раз обнаруживал на домашних продуктах) и других родов того же семейства входят в состав так называемых «китайских дрожжей», широко употребляемых в дальневосточной кухне. Те же культуры используются для приготовления тофу — соевого творога.

А грибок Botrytis cinerea, поражающий ягоды винограда прямо на лозе, даже носит гордое имя «благородная плесень» — без него человечество никогда бы не узнало вкуса и аромата сотерна и некоторых других вин (впрочем, к тому же виду принадлежат штаммы, вызывающие серую гниль клубники, сахарной свёклы и т. д.).

«Благородной плесенью» именуют и некоторые виды уже знакомого нам пеницилла — Penicillium roqueforti, P. camambertii и P. caseicolum, создающие знаменитые сыры: рокфор, горгонцолу, стилтон, камамбер, бри, дор-блю и другие.

При всей уникальности продуктов «благородных плесеней» исходным сырьём для них служит то, что в любом случае пошло бы в пищу человеку. А вот плесневый гриб гипомицес (Hypomyces lactifluorum), распространённый на западе Северной Америки, превращает в деликатес то, что без него абсолютно несъедобно. Этот грибок поражает плодовые тела «обычных», шляпочных грибов. Так ведут себя многие плесени, но гипомицес селится на грибах-млечниках. Для человека они несъедобны из-за жгучего млечного сока. Но в поражённом гипомицесом млечнике эта жгучесть умеряется до лёгкой остроты. Гриб приобретает мягкий вкус, характерный запах морепродуктов и яркий красно-оранжевый цвет. Такие грибы высоко ценятся гурманами, которые именуют их «грибами-омарами».

У английского слова mould (применяемого, кстати, к гораздо более широкому кругу живых организмов, нежели русское «плесень») есть целый букет переносных значений: прах, могила, рыхлая земля, гумус… И даже «сей бренный мир».