Человек выбирает для своей жизни хорошие места, чтобы были вода и солнце, трава и деревья. Но есть на Земле места, где жить совсем не хочется. Раскалённые пустыни на юге и ледяные пустыни на севере. И вот там, где почти нет жизни, мы встречаемся с лишайниками.

Длительное время все ученые считали, что они – отдельный вид живых существ, нечто среднее, между грибами и растениями. Но выяснилось, что таких существ вообще не существует. Под названием «лишайники» в науку вошло самое удивительное содружество грибка и водоросли.

Каждый лишайник – своя супружеская пара, особая одноклеточная микроводоросль и свой неповторимый грибок. Иногда к ним добавляется цианобактерия, а бывает, что эта бактерия только частично замещает микроводоросль.

«Такой вариант симбиоза правильнее рассматривать как умеренный паразитизм лишайникового гриба, микобионта, на водоросли – фотобионте»[1].

После такой знакомой несправедливости представляется, что одна микроводоросль жалуется другой: «Мой-то грибок, лежит лентяй на диване, я тружусь, а он ничем не помогает». А добрая подруга, такая же микроводоросль, как и она советует: «А ты его брось». И слышит в ответ: «Как я его брошу, пропадёт он без меня».

Действительно, микроводоросли и цианобактерии могут существовать без грибков, с которыми они образуют лишайник, а вот грибы, что живут в лишайниках, больше нигде не встречаются. Так что она без него может прожить, а он без неё (как часто бывает и у людей) не сможет.

Лишайников известно сейчас около 26 тысяч видов. Делятся они по внешнему виду на три группы: накипные, листоватые и кустистые. Человек непосвящённый отождествляет лишайники исключительно с первой группой. И это понятно, 80% всех лишайников – накипные. На двух рисунках ниже показаны два таких лишайника, две ксантории, непохожие друг на друга.

Лишайники двух других групп не всегда на вид можно распознать. В русском и украинском языке есть слово «мох», в английском – moss, во французском – mousse, в немецком – moos. Действительно, есть мох – растение, появившееся на Земле существенно позже лишайника. Такие растения биологи называют «настоящие мхи».

Но есть множество ложных мхов, которые, на самом деле, лишайники, то есть супружеские пары микроводорослей (цианобактерий) и грибков. Поэтому, когда какое-то растение называют мхом, не исключено, что это лишайник. Название дали давно, когда ещё считали, что лишайник – единое растение, и теперь название уже не поменять.

Накипные лишайники – первопроходцы, живущие на границе живого и неживого, растительности и камней, скал или песка. Они постепенно разрушают и растворяют горные породы, к которым прикрепляются. Этому передовому отряду растительности мы обязаны тем, что на земной суше существует жизнь.

Эти лишайники растут медленно, миллиметры и даже доли миллиметра в год, но долго – до сотни лет. При этом они выдерживают температуры от -50 до +50⁰С. Когда вся вода замерзает при низких температурах, лишайник выставляет солнцу черную поверхность, на ярком солнце снежинки и льдинки тают. Лишайник быстро, пока влага не замёрзла, впитывает её и обеспечивает фотосинтез, которым занимаются входящие в его состав микроводоросли.

Давайте разберёмся, откуда взялись такие уникальные возможности.

Любое питание делится на аутотрофное и гетеротрофное. Организмы-аутотрофы синтезируют органические вещества из неорганических соединений. Гетеротрофы не способны на это, для их жизнедеятельности нужны органические вещества, результат деятельности аутотрофов или других гетеротрофов. Человек – гетероторф. А вот лишайники неразборчивы, они – и те, и другие одновременно.

Входящая в состав пары микроводоросль – аутотроф, грибок – гетеротроф. Микроводоросль живёт за счёт энергии солнца, поэтому лишайники не выносят затенения. Им нужно солнце. Микроводоросль вырабатывает кислород, а он нужен грибку, который, потребляя его, вырабатывает, в частности, углекислый газ. А он нужен микроводоросли. Взаимопомощь (любовь и дружба!) и делает лишайник сильным. Жаль, что в человеческой семье ничего подобного сделать нельзя.

Обмен газами определяет высокую требовательность лишайника к чистоте воздуха. Поэтому лишайники давно считаются хорошими индикаторами загрязнения окружающей среды. Где они растут, там с экологией всё хорошо.

Дело накипных лишайников продолжают лишайники листоватые и кустистые. Они – защитники деревьев от разрушительной деятельности грибов, повреждающих древесину. Эти лишайники дают возможность безопасно жить внутри них беспозвоночным: клещам, жукам, гусеницам, жужелицам, цикадам, ногохвосткам. И при этом разборчивы: очень часто определяют, кого из постояльцев пускать, а кого-то там особо вредного – нет.

Примеры листоватого и кустистого лишайников на рис. 2 и 3.

Как устроено самое древнее в мире семейство

Поверхность каждого накипного лишайника представляет собой плотную корку. Это – крыша дома древнего семейства, состоящая из волокон грибницы, гифов. Переплетены они настолько плотно, что невооруженным глазом и не увидишь, что это – плетенка.

Кора называется также первым слоевищем. Она защищает пару от внешних воздействий точно так же, как кора дерева защищает его ствол и ветви. Разница в том, что корка лишайника должна пропускать свет. Ведь под ней расположены микроводоросли, главное дело которых – фотосинтез.

Кроме неё обычно существуют ещё три слоевища. Непосредственно за корой идёт слой гонидий. Именно в нём находятся микроводоросли или цианобактерии. Гифы грибка переплетают и удерживают их.

Третье слоевище – сердцевина. Это – зона грибницы, мицелия грибка, в нём мало света и потому водорослей в нём нет.

Наконец, снизу лишайник обезопасил себя нижней корой, ещё более плотной, чем верхняя. Для неё не нужна прозрачность. И у большинства лишайников ниже нижней коры находятся корешки (ризины), которыми он прикрепляется к поверхности скалы, дерева или камня.

Так устроен обычный лишайник. Но, полноты ради, нужно упомянуть ещё и о слизистых лишайниках. Единственное, что их объединяет в единую группу, у них фотосинтезом занимается сине-зеленая водоросль. Этот критерий слабоват, сине-зеленые водоросли встречаются и в других лишайниках. Более того, они могут быть и накипными, и листоватыми, и кустистыми. Более надёжным критерием является то, что при увлажнении они разбухают до состояния желе или слизи.

Размножаются все лишайники частями слоевища, в которых есть и грибок, и микроводоросль. Опять же, если проводить аналогию с человеческой семьёй, то так было бы, если бы дети появлялись не по одиночке, а сразу новыми семьями.

Когда лишайнику приходит время размножаться, ответа на этот вопрос пока нет, для этого нужно вырасти следующим исследователям.

В равной степени не вполне понятен способ отторжения новой молодой семьи. Её же нужно отбросить в сторону, на новое место жительства. Так и происходит, но каков механизм? Вместе с ответом на этот вопрос, возможно, откроется ещё много тайн лишайников.

Пока установлено то, до чего можно было бы и догадаться. Перед выбросом давление в этом месте лишайника повышается. Новая семья уносится ветром или водой, иногда очень далеко от родительского семейства.

Описанное размножение называется вегетативным. Но лишайники не выжили бы на передовом краю жизни, если бы им ограничились. Существует способ размножения грибков спорами, которые появляются на поверхности коры. Споры могут появляться отдельно (на самой поверхности или на особых ворсинках), либо в особых коробочках, пикнидиях.

Такое размножение, как и вегетативное, также считается бесполовым. Хотя тут есть ещё одна хитрость. Сами споры могут получаться либо половым путём, либо предварительно формировать плодовые тела, внутри которых созревают споры. Плодовые тела делят на современном этапе развития науки на три пола: апотеции, перитеции и гастеротеции.

Первый из них совершенно точно можно считать аналогом женского, потому что внутри него совершенно точно созревают споры. Развитие плодового тела (почти беременность) длится от четырёх до десяти лет, после чего ежегодно оно будет выбрасывать тысячи спор. Из-за ужасных условий жизни вокруг прорастают немногие споры.

Остаётся загадкой, как проросший из споры грибок найдёт свою микроводоросль. Ведь он без неё жить не сможет. Встреча может быть только случайной. Прямо как у людей. Но и ждать эту встречу он может столетиями, на что человек не способен.

Лишайники для людей

Несмотря на внешнюю скромность, лишайники широко используются человеком. Сначала – о традиционных способах, существующих многие века.

Наиболее известно то, что ягель – основная пища северных оленей, которых когда-то насчитывались миллионы, но которых и сейчас немало. Без лишайников не было бы многотысячных стад северных оленей. Ягель – их основная пища. Под этим названием объединяются 112 видов лишайников, которыми питается северный олень. Основных (и похожих между собой)  три: кладония, цетрария и пепельники. Они ещё делятся внутри себя на множество подвидов.

Олень чувствует ягель под снегом и раскапывает снег, чтобы до него добраться.

Основным кормом оленя ягель бывает только в снежные сезоны года, тогда содержание его в рационе оленя может доходить до 70–80%. С появлением на пастбищах зелёной растительности потребление оленем ягеля сокращается. Растёт ягель очень медленно: 3–5 мм в год. Для восстановления пастбища после выпаса оленей может потребоваться несколько десятилетий.

Лишайник аспицилия съедобная – один из кандидатов на звание «манны небесной». В Библии говорится о том, что когда во время исхода из Египта у евреев закончился хлеб, взятый с собой, Бог послал им белые маленькие съедобные крупинки. Этот хлеб, ниспосланный Богом, каждое утро (кроме субботы) покрывал землю вокруг стоянки, и собрать его нужно было как можно раньше, к полудню он таял.

Другой кандидат в манну небесную – похожая на пчелиный воск смола растения тамариска, которую переработала тля. Сохранились известия, что из такой смолы давным-давно кочевники пекли хлеб, смешивая её с мукой[2].

Лишайник или смола? Проверить, какая версия справедлива, может каждый. В Библии написано, что в манне небесной юноши чувствовали вкус хлеба, старики — вкус мёда, дети – вкус масла. И если ни лишайник, ни смола не прошли тройной тест, придётся поверить, что это был дар Божий, которого сейчас в природе нет.

Споры о том, что нужно считать манной небесной, продолжаются. Но есть множество локальных старинных технологий использования лишайников в пищу. Исландский мох растёт среди сосен, в нем 44% крахмала и 3% сахара. И это – лишайник. В Швеции из него получают патоку, сахар и спирт. Им кормят лошадей, коров и свиней. Отвар из него пьют при простуде и кашле. В Исландии его размалывают и смешивают с мукой, когда пекут хлеб.

У многих народов лишайниками лечатся. Лишайник коккинеус (coccineus) известен как лекарство от кашля и простуды. Лишайник хиртус (hirtus) используется в мазях от облысения и как средство улучшения состояния кожи.

Лишайник пульмонарис (pulmonarius) считается хорошим средством для лечения заболеваний печени и селезёнки, а также кожных и грудных. Теперь в Сибири научились выращивать хмель, а раньше при варке пива этот лишайник использовали вместо хмеля.

Лишайник пликатус (plicatus) в Лапландии – это лекарство против опоясывающего лишая и чесотки. С добавлением квасцов он окрашивает шерсть в зелёный цвет. Отвар из лишайника флоридус (floridus) прописывают при простудах и кашле и как жаропонижающее. Но он же придает тканям яркий фиолетовый цвет.

Лишайник афтосус на севере Финляндии добавляют в молоко и дают детям, у которых заметили язвочки во рту. При этом ссылаются на теорию сигнатур, знакомую врачам со средневековья и отвергаемую современной медициной.

Согласно этой теории, каждой части человеческого тела соответствует своё растение. И вот для рта, как выясняется, подходит этот лишайник. Во многих скандинавских странах лишайник омфалодес применяется против кровотечения из носа и при геморрое. Лишайник саксатилис (saxatilis) издавна использовался для лечения эпилепсии.

Лишайники во многих местах мира используются как красители и отбеливатели тканей. Лишайник тартареус (tartareus), который собирают обязательно в дождливую погоду, даёт ярко красный цвет. Предварительно его высушивают, затем кладут в горшок с мочой и дают отстояться 5–6 недель. Потом добавляют воду и кипятят. Как сформировалась такая непростая технология, вряд ли кому известно.

Есть ещё более неожиданные применения лишайников. Лишайником рочелла (roccella) издавна добиваются пурпурного цвета. А лишайник канделяриус незаменим для подмешивания в воск с тем, чтобы получались свечи красивого оранжевого цвета. А в Турции лишайник прунастри (prunastri) отваривают, и отвар добавляют в тесто для придания хлебу и сдобе приятного вкуса.

Лишайники для экономики

Уже упоминалось, что лишайники издавна использовались при окраске тканей и шерсти. Сейчас их заменили химическими красителями. Но в промышленности нашлись им другие применения. Так, в парфюмерии ряд лишайников используется для того, чтобы добиться особого неповторимого запаха духов.

В массовом количестве лишайники используются для производства глюкозы и антибиотиков. В химическом составе лишайников содержится усниновая кислота. Она стимулирует растения к росту. Так что лишайники не просто первопроходцы. Они ещё и подтягивают другие растения к большей активности.

Из школьных опытов нам известна лакмусовая бумага. Лакмус определяется как красящее вещество природного происхождения. Но справочники, как правило, не указывают, что «природное вещество» получено из лишайника. А ради справедливости это нужно знать.

Ещё одно такое же «природное вещество» – усниновая кислота. Исследователи давно заметили, что дерево, покрытое лишайниками, менее подвержено разрушительной деятельности древоточцев и вредных грибов. И под этими лишайниками нет особо вредных насекомых. Выяснили, что действующим против паразитов веществом является именно эта кислота.

Усниновая кислота, выделяемая из ряда лишайников (уснея, леканора, исландский мох и другие), повышает эффективность инсектицидных препаратов, перспективна против колорадского жука и непарного шелкопряда[3]. Её же используют во многих медицинских препаратах как противовоспалительное и антибактериальное средство.

Размышления о самой древней свадьбе

Когда знакомишься с симбиозом микроводоросли и грибка и обозначением их как единого растения, начинаешь понимать, что мир живого основывается не столько на конкуренции, сколько на сотрудничестве и взаимопомощи. Во многом восприятие мира – это результат исходных желаний увидеть то, что хочется.

Кто-то видит в окружающем мире только войну всех против всех, и что в этой войне выживает сильнейший. А другие, глядя на союз, называемый лишайником и длящийся миллиарды лет, способны поверить, что мир живёт только благодаря взаимной помощи.

Посмотрите, видимо зря я написал о скромности лишайников.

Ю.П. Воронов, кандидат экономических наук, член редколлегии журнала «ЭКО»

---

[1] Гимельбрант Д.Е., Степанчикова И.С., Кузнецова Е.С. Лишайники на камнях. Ключевская группа вулканов. Краткий полевой определитель. – Елизово, 2011. – С. 2
[2] https://womanadvice.ru/manna-nebesnaya-bibleyskaya-legenda
[3] Король И.Т., Сокольчик А.П. Способы повышения эффективности биопрепаратов в борьбе с вредными насекомыми. – Минск: БелНИИНТИ, 1982. – 28 с.