Некоторое время назад, в своем лесном отчете, Паша (puch) выложил фотографию миксомицета-слизевика, вид которого потом определил его друг из России - Ликогала древесинная/Lycogala epidendrum, в народе называемый Волчье вымя/Волчья кровь или Волчье молоко. Стало интересно, чем такой маленький, невзрачный грибок заслужил столь любопытные названия - и я наткнулась в интернете на статью про слизевики - оказывается, что хотя эти грибы известны с древних времен, они до сих пор мало изучены. Долгое время их относили к грибам (отдел Myxomycota в царстве грибов), называя миксомицетами. В 1859 г. Де Бари (Anton de Bary), первый серьезный исследователь миксомицетов, указал, что слизевики не имеют отношения к грибам и, вероятно, родственны некоторым группам одноклеточных простейших. Он предложил второе название для этих организмов – Mycetozoa («грибоживотные»).  По современным оценкам в природе насчитывается от 500 до 1000 видов этих удивительных организмов.

Жизнь слизевика, как и его «собратьев» по царству – водорослей, начинается со споры. Из споры появляется клетка-зародыш, которая является половой клеткой слизевика и обладает гаплоидным набором хромосом. В результате копуляции двух таких клеток возникает зигота и начинается самое интересное: крошечная клетка превращается в вегетативное тело – плазмодий – одноклеточный организм, в котором стремительно делятся ядра. При этом клетка быстро увеличивается в размерах, выделяет ядовитую слизь, защищающую его от поедания животными и насекомыми, приобретает окраску – и вот перед нами маленькое хищное чудовище – плазмодий, поглощающий все на своем пути. Он захватывает бактерии, дрожжи, микроскопических животных, споры грибов. Увеличиваясь в размерах и передвигаясь по субстрату, плазмодий, подобно амебе, обволакивает пищу со всех сторон, образуя «питательные вакуоли» и выделяя в них пищеварительные ферменты. Размеры слизевика в стадии плазмодия впечатляют: подумайте только, это одна клетка, имеющая в диаметре до 30 см и толщину 3–5 см! Мировой рекорд принадлежит клетке плазмодия Physarum polycephalum – ее площадь достигает 2 м².

За счет чего же передвигаются эти клетки-переростки? Внутри тела плазмодия образуются своеобразные мускулы, которые стягивают вокруг себя цитоплазму, создавая ее пульсации и делая возможным ее перетекание, что и приводит к движению плазмодия. Если влаги в среде становится недостаточно, то плазмодий застывает, отвердевает, превращаясь в склероций, или же распадается на несколько отдельных клеток с твердой оболочкой и несколькими ядрами. Видимо, эту, твердую форму плазмодия мы и видели на фотографии Паши. В таком виде он может оставаться в течение нескольких лет. В благоприятных условиях каждая такая клетка дает новый плазмодий.

У плазмодиев обнаружено подобие химического чутья: они целенаправленно двигаются в сторону пищи. Кроме хемотаксиса слизевики обладают еще и фототаксисом: фоторецепторы в клетке плазмодия помогают ему двигаться к свету или от света. Обычно плазмодии стремятся уйти от света, но свет, вероятно, необходим для окончательного созревания плазмодия и образования спор.

Если встречаются два плазмодия одного вида, они объединяются, образуя один организм.

В зрелом плазмодии плазма местами уплотняется, формируя плодовые тела, которые развиваются, увеличиваясь в размерах, в них происходит деление ядер и образуются многочисленные гаплоидные споры. Защитная оболочка плодовых тел, перидерма, лопается, и ветер разносит споры слизевика. Оболочка спор очень прочная и хорошо защищает их от неблагоприятных условий: споры сохраняют способность к прорастанию более 70 лет.

Многих свободноживущих слизевиков легко культивировать в лабораторных условиях, что делает их удобными объектами для различного рода исследований. Так, например, группа японских ученых обнаружила, что слизевики обладают памятью. Объектом их исследования был Physarum polycephalum. В нормальных условиях скорость передвижения слизевика по субстрату постоянна и вполне заметна глазу – до 1 см/ч. При изменении внешних условий скорость перемещения изменяется: например, при пониженной влажности слизевик замедляет движение. Такое поведение плазмодия и использовали японские ученые при исследовании влияния на него периодических воздействий:

Слизевика подвергали трем коротким воздействиям сухого воздуха с интервалом в 1 час. Вскоре слизевик начинал замедлять движение еще до начала воздействия, как бы ожидая его. Такое же поведение слизевика наблюдалось и при любом другом постоянном интервале между воздействиями. Однако если воздействие не повторялось, слизевик начинал «забывать» о нем. Иногда он замедлял движение после одного пропущенного воздействия, иногда даже после двух, но затем возобновлял движение с постоянной скоростью. Однако достаточно было один раз повторить воздействие (даже после шестичасового пропуска), чтобы слизевик снова замедлил движение в ожидании очередного воздействия.

В работах другой группы японских ученых было показано, что слизевики могут решать простые задачи, в частности, находить наиболее короткий путь между двумя точками лабиринта. О поразительных способностях слизевика к оптимальному распределению связей между важными точками субстрата можно прочитать в статье "Гриб-слизевик помогает построить дорогу".

Исследование сложного поведения примитивных организмов имеет большое значение для понимания общих механизмов поведенческих реакций и их эволюции.

לפני כמה זמן פשה (puch) הציג בדיווחו מהיער תמונה של פטריה רירנית, אשר הוגדרה כ-Lycogala epidendrum ושמה העממי - דם הזאב או חלב הזאב. הסתקרנתי, למה פטריה כזאת קטנה ופשוטה למראית עין זכתה בשמות מעניינים כאלה. חיפשתי באינטרנט ומצאתי מאמר מרתק על רירניות. מסתבר, שלמרות שהאורגניזמים האלה מוכרים לבני אדם מאז ומעולם, המדענים עדיין לא למדו אליהם מספיק. במשך הרבה זמן הם סווגו כמחלקה נפרדת בממלכת הפטריות (Myxomycota). אך בשנת 1859 המדען הראשון שעשה חקר רציני של רירניות, אנטון דה בארי, ציין, שרירניות קשורות לא לפטריות, אלא יותר לקבוצות מסויימות של אורגניזמים חד-תאיים. הוא הציע שם נוסף לרירניות - Mycetozoa (פטריה-חיה). לפי ההערכה הנוכחית מ500 עד 1000 מינים של האורגניזמים המופלאים האלה קיימים בטבע.

חיים של רירנית מתחילים כנבג אחד זעיר, בדומה לחיי בנות הממלכה שלה - אצות. מתוך הנבג מופיע תא עוברי שהוא תא מיני הפלואידי ומכיל עותק אחד מכל כרומוזום . כתוצאה מזיווג של שני תאים כאלה נוצרת זיגוטה - השלב הראשון ביצירת אורגניזם חדש, כאשר הוא מכיל תא יחיד. וכאן מתכיל דבר מעניין - התא הזעיר הופך לאורגניזם בעל תא אחד - פלזמודיום - ובו מתרחשת חלוקה נמרצת של הגרעין. בתקופה הזאת התא גדל במהירות יוצאת מן הכלל, מפריש ריר רעיל, אשר מגן עליו מפני חרקים וחיות, מקבל צבע - וכך אנחנו מקבלים מפלצת קטנה וטורפת - פלזמודיום - אשר תופסת ובולעת כל ייצור זעיר, שהיא פוגשת בדרכה - בקטריות, נבגים של פטריות, בעלי חיים מיקרוסקופיים וכולי. היא עוטפת את האורגניזם שהיא לוקדת מכל צדדיו ומפרישה מיצי עיכול. היא גם מסוגלת לזוז על שטח המצע בדומה לאמבה. תתארו לעצמכם - תא יחיד, טורף, שזוחל על המצע, מגיע ל-30 ס"מ בקוטרו ו-3-5 ס"מ בעוביו! בשיא העולמי זכה תא פלזמודיום של Physarum polycephalum , אשר הגיע לגודל של 2 מטרים מרובעים !

אז איך בדיוק התאים האלה מסוגלים לזוז ולזחול? גופו של פלזמודיום יוצר סוג של שרירים פנימיים, אשר אוספים סביבם את נוזל הציטופלזמה, ויוצרים גלים בתוכה, שמאפשרים לגוף התא לגלוש, לעבור ממקום למקום. וכאשר הסביבה, בה נמצא תא הפלזמודיום, הופכת ליבשה מדי, התא נעצר במקום, יוצר קליפה קשה או מתפרק לכמה תאים נפרדים בעלי קליפה קשה וכמה גרעינים. כנראה שבתמונות של פשה ראינו את הצורה הקשה הזאת של פלזמודיום. בצורה כזאת הוא יכול להישאר למשך כמה שנים, עד שתנאיי הסביבה יהפכו למתאימים יותר. ואז כל תא כזה יוצר פלזמודיום חדש.

לתאי פלזמודיום יש סוג של חוש כימי: הם קולטים את מקור המזון ומתקדמים לעברו בנחישות רבה. בנוסף לזה, יש להם גם קולטני אור - התא יכול לנוע לעבר מקור האור או לברוח מהאור.

כאשר שני תאי פלזמודיום נפגשים, הם מתלקדים ויוצרים אורגניזם חדש.

נוזל הפלזמה בפלזמודיום שהגיע להבשלה הופך לסמיך וקשה יותר ויוצר גופי רביה, אשר גדלים, מתפתחים ובתוכם נוצרים נבגים חדשים בעלי עותק אחד של כל כרומוזום. בעת ההבשלה המעטה החיצוני של גופי הרביה נקרע והנבגים מתפזרים ברוח. לכל נבג גם יש מעטה, השומר על הנבג בתנאים הלא מתאימים לנביטה. כושר הנביטה של הנבגים נשמר מעל 70 שנים.

רירניות מסוגים רבים גדלות ומתרבות גם בתנאי מעבדה ובזכות זאת המדענים עורכים בהן ניסויים מדעיים. למשל, קבוצת חוקרים יפניים גילתה, שלרירנית יש זיכרון. הם ערכו ניסוי על Physarum polycephalum. בתנאים הרגילים מהירות התנועה של הרירנית על המצע היא קבועה ודי נראית לעין - עד 1 ס"מ לשעה. כאשר התנאים הסביבתיים משתנים, מהירות התנועה משתנה. למשל, כאשר רמת הלחות יורדת, הרירנית מאטה. המדענים חקרו את ההתנהגות הזאת על-ידי השפעה חוזרת על הרירנית:

שלוש פעמים, ברווח של שעה אחת כל פעם, הרירנית קיבלה זרם של אוויר יבש לפרק זמן קצר. ואחרי כמה חזרות כאלה הרירנית התחילה להאט עוד לפני הופעת הזרם הבא, כאילו שהיא כבר ציפתה לו. התנהגות דומה שלה התגלתה גם בהשפעה חוזרת מסוגים אחרים. אבל, אם הפעולה החוזרת נפסקה ולא חזרה, הרירנית התחילה "לשכוח" ממנה. לפעמים היא המשיכה להאט גם לאחר שעתיים שהזרם הבא של האוויר לא חזר, לפעמים האטה גם לאחר שלום שעות, אבל לאחר מכן היא כבר לא האטה והמשיכה לנוע במהירות הקבועה שלה. אבל מספיק היה לחזור על הפעולה עוד פעם אחת - אפילו כעבור 6 שעות לאחר הפעולה האחרונה - והרירנית שוב התחילה להאט ולחכות לפעולה הבאה.

קבוצה נוספת של חוקרים יפניים גילתה, שרירניות מסוגלות לבצע משימות פשוטות, למשל, למצוא את הדרך הקצרה ביותר בין שתי נקודות של מבוך. על התכונה המפתיעה הזאת ניתן לקראו בפרוטרוט במאמר "פטריה רירנית עוזרת בבניית דרכים".

חקר ההתנהגות המורכבת של האורגניזמים הפרימיטיביים הינו בעל חשיבות רבה לשם הבנה של מנגנונים התנהגותיים ושל התפתחותם.

המידע נלקח מתוך מאמר ב-bio.1september.ru