Вопрос о том, являются ли грибы растениями, которые когда-то утратили способность к фотосинтезу, или они представляют собой совершенно иную ветвь эволюции, долгое время волновал умы биологов. В школьных курсах и повседневном восприятии мы привыкли относить грибы к флоре, однако современная наука дает на этот счет совершенно однозначный ответ.
Краткий ответ
Нет. Грибы — это не растительные организмы, утратившие способность к фотосинтезу. Они представляют собой отдельное, самостоятельное царство живой природы (Царство Грибы, или Fungi), которое эволюционно ближе к животным, чем к растениям. У них был свой, уникальный путь развития, и они никогда не были растениями.
Почему возникло такое заблуждение?
Долгое время грибы действительно относили к царству Растения. Этому способствовали несколько внешних факторов:
- Образ жизни: Как и растения, грибы ведут прикрепленный (оседлый) образ жизни и не способны к активному передвижению.
- Способ роста: Грибы растут всю жизнь, как и растения, увеличивая свои размеры на протяжении всего существования.
- Внешний вид: Тело гриба (мицелий) состоит из нитей-гиф, которые проникают в субстрат, что отдаленно напоминает корневую систему растений.
- Размножение: Грибы, как и растения, размножаются спорами.
Однако эти сходства являются конвергентными — то есть они возникли в результате приспособления к похожим условиям среды, а не из-за общего происхождения.
Почему грибы не могут быть «бывшими растениями»?
Главный аргумент против утверждения о том, что грибы, это растения, утратившие фотосинтез, кроется в их клеточном строении и метаболизме.
Отсутствие хлорофилла и пластид
Если бы грибы были растениями, которые просто «отказались» от фотосинтеза (как паразитические растения, например, повилика), в их клетках можно было бы обнаружить редуцированные хлоропласты или остатки хлорофилла. Но у грибов нет хлоропластов вообще. Они не способны к фотосинтезу принципиально, так как у них генетически отсутствует аппарат для него.
Тип питания
Растения — это автотрофы: они сами создают органические вещества из неорганических (воды и углекислого газа) используя энергию света. Грибы же — гетеротрофы. Они питаются только готовыми органическими веществами, поглощая их из окружающей среды. Это кардинально отличает их от растений и сближает с животными.
Запасное питательное вещество
У растений основным запасным веществом является крахмал. У грибов крахмала нет, вместо него в клетках накапливается гликоген — точно такое же запасное вещество, как и у животных.
Строение клеточной стенки
Клеточная стенка растений состоит из целлюлозы. Клеточная стенка грибов образована хитином — тем же полисахаридом, который образует наружный скелет насекомых и ракообразных. Целлюлоза в клеточных стенках грибов не встречается.
Наличие гликогена в цитоплазме
В цитоплазме клеток грибов содержится гликоген, который у растений откладывается в пластидах в виде крахмальных зерен, а у грибов, свободно в цитоплазме, как у животных.
Эволюционная история: откуда взялись грибы?
Согласно современным генетическим и молекулярным исследованиям, грибы и животные имеют общего предка. Около 1,5 миллиардов лет назад на Земле жил древний жгутиконосный организм, от которого пошло две ветви:
- Опистоконты-гетеротрофы: эволюционировали в царство Животные.
- Опистоконты-осмофаги: организмы, поглощающие питательные вещества путем всасывания (осмофагия), эволюционировали в царство Грибы.
Растения же отделились от этой ветви гораздо раньше. Их предками были древние цианобактерии, которые вступили в симбиоз с клетками-хозяевами, передав им свои хлоропласты. Таким образом, растения и грибы находятся на разных филогенетических ветвях древа жизни.
А что же лишайники?
Часто возникает путаница из-за лишайников. Лишайник — это не единый организм, а симбиоз гриба и водоросли (или цианобактерии). В этом союзе именно водоросль способна к фотосинтезу и обеспечивает гриб органическими веществами, а гриб защищает водоросль от высыхания и снабжает минералами. Сам гриб в составе лишайника по-прежнему является гетеротрофом и фотосинтезировать не умеет.
Утверждение о том, что грибы — это растения, утратившие способность к фотосинтезу, является ошибочным. Это устаревший взгляд, опровергнутый современной биологией. Грибы, это уникальное, самостоятельное царство живых организмов, имеющее общих предков с животными, а не с растениями. Отсутствие фотосинтеза у грибов — это не «потеря» или «утрата» способности, а их изначальная, фундаментальная биологическая особенность, заложенная миллиарды лет назад на генетическом уровне.