Мир грибов: как появились термины и менялась классификация

Слова «гриб», «плесень», «дрожжи» и «грибница» привычны, но обозначают не одно и то же. Одни называют крупные группы организмов в быту, другие — части их строения или способы роста. Научная классификация тоже менялась: долгое время грибы помещали рядом с растениями, а затем выделили в самостоятельное царство. Разобраться в этих понятиях полезно не только для чтения определителей: так легче понять, почему внешне похожие организмы могут быть дальними родственниками, а непохожие — входить в одну крупную группу.

Термины: что именно называют грибом

В повседневной речи словом «гриб» чаще всего называют заметное плодовое тело — например, шляпку на ножке. В биологии грибом называют организм, а плодовое тело — лишь одну из его структур, предназначенную, в частности, для образования и распространения спор. У многих видов основная часть организма состоит из тонких нитей, скрытых в почве, древесине или другом субстрате. Поэтому найденное в лесу плодовое тело обычно представляет собой только видимую часть более обширной системы.

Название науки «микология» образовано от греческих слов mykes — «гриб» и logos — «учение» или «изучение». Это отрасль биологии, которая исследует строение, разнообразие, происхождение и экологию грибов. В профессиональной речи встречаются слова «микота» и «грибы» как названия всей группы, однако конкретное значение зависит от контекста и принятой системы классификации. Научное название организма при этом не следует путать с бытовым названием вроде «шампиньон» или «трутовик».

Гифа, мицелий и плодовое тело

Гифа — тонкая нить, из которой у многих грибов складывается вегетативное тело. Термин восходит к греческому слову hyphē, связанному с понятием ткани или переплетения. Совокупность гиф называют мицелием, или грибницей. Мицелий может разрастаться внутри субстрата, поглощать из него питательные вещества и при подходящих условиях формировать структуры, заметные невооружённым глазом.

Эта схема не описывает все грибы без исключения. Например, дрожжи обычно представлены одиночными клетками, хотя некоторые виды способны образовывать цепочки или нити. Существуют и грибы с разными формами роста на разных стадиях жизненного цикла. Поэтому гифы и мицелий — важные понятия, но их нельзя считать обязательными признаками каждого представителя царства.

Спора — клетка или специализированная единица размножения и распространения, из которой при подходящих условиях может развиться новый организм. Слово связано с греческим spora — «посев», «семя», но грибная спора не тождественна семени растения: у неё иное строение и происхождение. У разных групп споры формируются разными способами и в разных структурах. Названия вроде «сумка» и «базидия» обозначают такие структуры у двух крупных линий грибов.

Плесень, дрожжи и лишайники — не равнозначные категории

«Плесень» — прежде всего описание внешнего вида и характера роста, а не единый таксон. Плесневые формы встречаются у организмов из разных групп грибов, поэтому слово не указывает на одного общего предка или конкретный ранг классификации. Дрожжи — тоже не название отдельного царства или одного отдела: это общее обозначение грибов, которые преимущественно растут как одиночные клетки. Некоторые родственные формы могут выглядеть как дрожжи на одной стадии и образовывать нити на другой.

Лишайник — это устойчивая система совместного существования гриба и фотосинтезирующего партнёра, обычно водоросли или цианобактерии. В такой системе гриб образует основную структуру, а второй партнёр участвует в фотосинтезе. Лишайник поэтому не является отдельным царством грибов, хотя в классификации обычно указывают именно грибной компонент. Большинство лишайникообразующих грибов относится к аскомицетам, но само слово «лишайник» описывает образ жизни и симбиоз, а не один таксономический ранг.

Как устроена научная классификация

Классификация группирует организмы по сходству и предполагаемому родству. Систематика — более широкая область: она изучает разнообразие организмов и их эволюционные связи, а таксономия занимается распознаванием групп, их описанием, наименованием и распределением по категориям. Номенклатура устанавливает правила, по которым научные названия создают и применяют. На практике эти понятия тесно связаны, но не взаимозаменяемы: правила имени сами по себе не доказывают, что выбранная группа отражает эволюционную историю.

В иерархической системе используют ранги: вид, род, семейство, порядок, класс, отдел или тип и царство. Например, два близких вида могут быть объединены в род, а несколько родов — в семейство. Ранги помогают организовать сведения, но не означают, что все группы одного ранга имеют одинаковый возраст или число видов. Классификация также не является неизменной таблицей: когда появляются новые данные, границы групп и их положение могут пересматривать.

Для научных названий видов широко используется биноминальный принцип: имя состоит из названия рода и видового эпитета. Такое сочетание обычно пишут курсивом, причём название рода начинается с заглавной буквы, а эпитет — со строчной. Формат помогает отличить научное имя от обиходного, которое может различаться по языкам и регионам. Названия водорослей, грибов и растений регулируются Международным кодексом номенклатуры водорослей, грибов и растений; это правила именования, а не готовая схема родства.

Важное понятие номенклатуры — тип. Тип служит постоянной опорой, с которой связано научное название таксона; это может быть образец, а в определённых случаях — иллюстрация или иной предусмотренный кодексом объект. Тип не обязан быть «средним» или наиболее типичным представителем группы. Его функция — помогать установить, к какому объекту относится имя, если границы таксона обсуждаются или меняются.

Почему грибы долго считали растениями

До развития микроскопии и экспериментальной биологии многие организмы разделяли по заметным особенностям: двигались ли они, похожи ли внешне на растения и где растут. Грибы часто относили к растениям, поскольку они не перемещаются так, как животные, и могут быть прикреплены к субстрату. В классификации Карла Линнея грибы находились среди организмов, объединённых в традиционную группу растений, а не в отдельном царстве. Биноминальная номенклатура, применённая Линнеем в его работе Species Plantarum 1753 года, стала важной частью истории именования грибов.

В XIX веке изучение грибов стало самостоятельной научной областью. Работы шведского миколога Элиаса Магнуса Фриса, в том числе многотомная Systema mycologicum, выходившая в 1821–1832 годах, повлияли на описание и систематизацию многих грибов. Однако классификации того периода опирались главным образом на наблюдаемые признаки: форму плодовых тел, строение спороносных частей и другие особенности. Такие признаки были полезны для определения, но не всегда точно показывали эволюционное родство.

В 1969 году Роберт Уиттекер предложил систему пяти царств, в которой грибы были отделены от растений. Одним из оснований было различие в способе питания: грибы поглощают растворённые вещества из окружающей среды, тогда как растения обычно синтезируют органические вещества в ходе фотосинтеза. У грибов также есть характерные особенности клеточного строения и жизненного цикла. Позднее молекулярные методы позволили сопоставлять последовательности ДНК и уточнять родство групп, которое не всегда можно надёжно определить по внешнему виду.

Современное представление о разнообразии грибов

В современной биологии грибы рассматривают как самостоятельное царство эукариот: их клетки имеют ядро. По эволюционному родству грибы ближе к животным, чем к растениям, хотя это не делает их «похожими на животных» по образу жизни. Они не образуют единую группу с растениями только потому, что неподвижны, и не являются простыми растениями без хлорофилла. У большинства грибов клеточная стенка содержит хитин, а питание происходит за счёт поглощения веществ после их расщепления.

Среди наиболее известных крупных групп — аскомицеты и базидиомицеты. У аскомицетов споры полового размножения формируются в структурах, называемых сумками; к этой линии относится множество плесневых грибов, дрожжей и лишайникообразующих видов. У базидиомицетов соответствующие споры образуются на базидиях; к группе относятся многие шляпочные грибы, трутовики и ржавчинные грибы. При этом привычный «шляпочный гриб» — не отдельная ветвь царства: похожие плодовые тела могут возникать у представителей разных линий.

Аскомицеты и базидиомицеты объединяют в крупную эволюционную группу Дикария. Это важное деление, но не полная классификация царства. В неё не входят многие другие грибные линии, например хитридиевые грибы, среди которых есть формы, связанные с водной средой. Названия отделов, их состав и положение отдельных групп уточняются по мере накопления данных, поэтому в справочниках, основанных на разных версиях классификации, возможны расхождения.

Для систематики сегодня используют не только форму спор или плодовых тел, но и данные о клеточном строении, жизненном цикле и молекулярном родстве. Сравнение ДНК помогает обнаружить связи, которые нельзя уверенно вывести из внешнего сходства. Но результат зависит от полноты выборки и научной модели, поэтому отдельные узлы классификации могут оставаться предметом обсуждения. Это не делает классификацию произвольной: изменения должны опираться на проверяемые данные и правила научного наименования.

Как пользоваться терминами в справочниках

При чтении описания сначала полезно определить, о каком уровне идёт речь: об организме, его структуре, образе роста или таксономической группе. Если автор пишет «мицелий», речь идёт о грибнице, а не о виде; если использует слово «плесень», это ещё не сообщает точное место организма в классификации. Научное имя вида помогает точнее определить объект, чем бытовое название, но и оно требует сверки с актуальным справочником. Особенно важно проверять дату и принятую систему в материалах, где обсуждаются названия отделов и семейств.

• Не отождествляйте плодовое тело с организмом: значительная часть грибного тела может находиться внутри субстрата.
• Разделяйте бытовое и научное употребление: слова «гриб», «плесень» и «дрожжи» могут обозначать разные вещи в разных контекстах.
• Учитывайте изменчивость систематики: современное название группы может отличаться от названия в старом определителе.

Частые вопросы

Грибница и мицелий — это разные понятия?

В обычной биологической речи «грибница» — русское название мицелия, то есть сети гиф. Это не плодовое тело и не отдельный организм, противопоставленный грибу: мицелий составляет значительную часть тела многих грибов.

Все ли грибы образуют шляпки?

Нет. Шляпочные плодовые тела характерны только для части грибов. Многие виды представлены микроскопическими формами, дрожжевыми клетками или другими структурами и не образуют заметной шляпки.

Почему у одного гриба встречаются разные названия?

У организма может быть бытовое название, научное биноминальное имя и прежние названия, употреблявшиеся в старой классификации. Кроме того, народное имя иногда применяют к нескольким похожим организмам. Для точного определения важны научное имя и сведения о том, в какой системе оно используется.

Меняется ли научное название, если пересмотрели классификацию?

Иногда меняется, если новые данные привели к переносу вида в другой род или к пересмотру границ группы. Номенклатурные правила помогают определить, какое имя следует применять в конкретном случае. Само изменение названия не обязательно означает, что организм изменился: чаще пересматривают представления о его родстве.