Жуткое сияние грибов — захватывающее явление биолюминесценции

Ничто так не разжигает любопытство и воображение, как жуткое сияние, особенно когда его источник является тайной. Биолюминесценция грибов завораживает любителей природы с 350 года до н. э., когда греческий философ Аристотель задокументировал «холодный огонь», исходящий из леса. Подобные наблюдения породили культурные мифы и легенды по всему миру, часто связывая их с неизвестным и придавая им духовное значение.

Также известные как «сказочный огонь» и «лисий огонь», причем «лисий», вероятно, происходит от faux (ненастоящий) в старофранцузском языке, эти светящиеся зеленым цветом грибы озадачивали научное сообщество на протяжении веков. Источник их происхождения был определен только в 1823 году.

Постепенно получив лучшее понимание этого явления, исследователи сейчас активно ищут практическое применение этого низкоэнергетического источника света.

Что такое биолюминесценция

Способность живых организмов производить свет называется биолюминесценцией. Это химический процесс, довольно распространенный среди глубоководных существ, хотя их редко можно увидеть. Светлячки и светлячки-черви являются наземными примерами из животного мира, а среди около 120 000 идентифицированных видов грибов почти 100 имеют биолюминесценцию.

Биолюминесценция — это внутренняя химическая реакция, которая происходит, когда катализатор люцифераза взаимодействует с субстратом люциферином, образуя оксилюциферин. Этот процесс высвобождает кислород и свет, и его можно наблюдать у многих грибов в умеренных регионах мира.

У некоторых грибов биолюминесценция проявляется в ножке или отростках плодовых тел, тогда как у других — только в их подземном мицелии. Некоторые из них демонстрируют непрерывную люминесценцию, тогда как другие светятся только ночью — с помощью циркадных часов, регулирующих время достижения пиковых концентраций люциферина и люциферазы.

Функция биолюминесценции

Биолюминесценция служит разнообразным целям в природе. У светлячков она используется для коммуникации и привлечения партнера. Для многих морских существ она приманивает добычу, чтобы приблизиться к ней. У грибов она привлекает ночных насекомых, которые питаются грибом и разносят споры. Это особенно полезно в густом лесу, где ветер не является надежным распространителем.

Примеры биолюминесценции грибов

Якох-таке

Mycena chlorophos — это сапрофитный гриб, то есть он питается мертвой и гниющей древесиной. Ночью он излучает зеленое сияние, за что в Японии получил название «якох-таке», или «гриб-ночник». Этот гриб легко выращивать в лабораторных условиях, и он способствовал более глубокому пониманию биолюминесценции грибов.

Джек-о-фонарь

Гриб Джек-о-фонарь, происходящий из Северной Америки, обычно встречается вокруг пней, поскольку он также питается мертвой древесиной. Этот гриб ядовит для потребления, но содержит соединения, убивающие рак, которые являются предметом медицинских исследований.

Опенок медовый

Опенок (Armillaria mellea) является одновременно сапрофитом и паразитом, питаясь как мертвой, так и живой древесиной. Он образует обильные древостои средне-коричневых грибов, но они не излучают света. Этот гриб имеет светящийся мицелий, который может отпугивать подземных обитателей, таких как насекомые и мелкие грызуны, от поедания грибов.

Гриб-призрак

Гриб-призрак, встречающийся на юге Австралии, в Танзании и некоторых частях Индии, особенно известен своей чрезвычайной биолюминесценцией. Как и другие виды Omphalotus, гриб-призрак довольно ядовит, но некоторые экстракты проявляют многообещающую цитотоксическую активность в отношении раковых клеток, а другие — противовоспалительную, противоопухолевую и антимикробную активность.

Вечносветящийся гриб

Как следует из названия, этот гриб всегда светится, хотя днем его трудно заметить. Миниатюрный гриб светится только вдоль своих тонких, хрупких ножек. Он чрезвычайно редкий — встречается только в тропических лесах Сан-Паулу, Бразилия. Он не имеет известной лекарственной ценности, слишком крошечный и редкий, чтобы рассматривать его как пищу, но это красота, на которую стоит смотреть.

Использование биолюминесценции грибов

Будущее грибной биолюминесценции является ярким, с широким спектром потенциальных применений.

Оздоровление

Наличие природного источника ненагретого света очень полезно, когда речь идет об обнаружении определенных состояний в организме человека — таких как бактерии, раковые клетки, стволовые клетки и вирусы. Чувствительная биолюминесцентная бактерия также может быть использована для выявления экологических опасностей, таких как загрязнение питьевой воды и токсичность почвы.

Сельское хозяйство

Благодаря генетической модификации эти возможности обнаружения могут быть распространены на растения, что позволит им сигнализировать, когда им нужна вода или питательные вещества, или когда они страдают на ранних стадиях болезни или заражения насекомыми.

Освещение с низким уровнем потребления энергии

Представьте, если бы вместо ослепительного уличного света ночной пейзаж освещало едва заметное сияние живых растений. Благодаря успешной генной инженерии, которая уже достигла успеха в создании меньших растений — таких как помидоры, розы, петунии и барвинок — исследователи надеются создать биолюминесцентные уличные деревья. Это энергетически нейтральное решение обеспечит тень и красоту дерева днем и мягкий свет, необходимый для безопасности ночью — без необходимости замены лампочки.

Внутренние ландшафты и зеленая архитектура также могли бы выиграть от сияющих насаждений, поскольку они добавили бы визуального интереса для вечерних мероприятий и улучшили бы возможности наблюдения в неактивные часы.

Новые интерфейсы для коммуникации

Биолюминесцентная чувствительность также может стать основой для высокоуровневых коммуникационных интерфейсов, которые пока можно увидеть только в научной фантастике.