Houby: Králové rozkladu

Zdravím a vítám vás v úžasném světě hub nazývaných též fungi. Můžete se setkat s různou výslovností, ale já preferuji fungi protože je fungus a ne [fundžus]. Ale [fundžus] zní vtipně. Houby jsou trochu jako rostliny, ale také trochu jako živočichové. A to více než si myslíte. Oddělily se od protistů asi před miliardou let a dnešní vědci odhadují, že je na Zemi okolo 1,5 miliónu druhů hub, ačkoliv taxonomicky zmapovaných je pouze okolo 100 000 z nich. A ty, se kterými jsme se setkali jsou úžasné, zvláštní a v některých případech smrtící. Faktem je, že smrt je vlastně podstatou hub. Jasně, jsou tu zábavné houby. Například jednobuněčné saccharomycety, známé jako kvasinky. Bez nich bychom neměli pivo, víno nebo chleba. Je také pravda, že houby jsou zodpovědné za všelijaké nemoci od mykózy po potenciálně smrtící histoplazmózu, způsobenou houbami v ptačích a netopýřích výkalech. Z hub můžete dokonce zešílet. Když paličkovice nachová roste na obilninách, ze kterých se vyrábí chleba či pivo, způsobuje gangrénu, nervové křeče, pocity horka, halucinace a dočasné šílenství. Jedna složka oné houby kyselina lysergová je surovinou pro výrobu LSD. A má destruktivní vliv i na jiná zvířata. Více než 6 miliónů netopýrů v severní Americe umřelo jen od roku 2007 na invazivní mykózu zvanou Syndrom bílého nosu. A houby jsou podezřívány, i z vymírání mnoha obojživelníků a hrozí mnoha dalším, možná až 1/3 všech obojživelníků na Zemi. Ale nic z toho nemám na mysli, když mluvím o houbách a smrti. Zatímco někteří členové rodiny hub umí zkazit každou zábavu, všichni dohromady zaujímají snad nejdůležitější roli v globální potravní síti. Hodují na mrtvých zbytcích téměř všech organismů této planety. Tímto převádí organické materiály, ze kterých jsme všichni složeni, zpět do půdy, ze které vzejde nový život. Takže houby se živí smrtí a současně umožňují všechen život. (veselá znělka) Aha! Nečekali jste, že budu v křesle tak brzo, ale než se ponoříme hlouběji do království hub, pronesl bych přípitek na Louise Pasteura ve formě Biolografie. (piano) V Pasteurově době bylo pivo připravováno po tisíciletí v kulturách po celém světě. Někteří experti si myslí, že to bylo důvodem, proč naši předkové začali se zemědělstvím a vybudovali společně civilizaci. Po všechna ta tisíciletí nikdo nevěděl, jak fungovala nejdůležitější ingredience. Dokud sládci nemohli vidět, co kvasinky dělají, magie fermentace byla právě tím - magií. Pasteur sám nikdy neměl moc rád pivo, ale součástí jeho akademických povinností bylo hledat řešení různých problémů francouzského alkoholového průmyslu. Při své práci v roce 1857 začal studovat kvasinky pod mikroskopem a zjistil, že jde ve skutečnosti o živé organismy. Experimenty na nově objevených tvorech objevil, že i bez volného kyslíku byly kvasinky schopny získávat energii rozkládáním sloučenin, které kyslík obsahovaly. Dnes už víme, že Pasteur sledoval kvasinky během procesu anaerobního dýchání neboli kvašení: rozklad cukrů v obilovinách jako je sladový ječmen a jejich přeměna na alkoholy, oxid uhličitý a škálu chutí, které si spojujeme s pivem. Zároveň Pasteur zjistil, že pivo bylo často kontaminováno jinými bakteriemi a houbami. Růst těchto pivo-kazících mikrobů mohl být zastaven až na 90 dní vystavení piva na chvíli 55-60° Celsia. Dnes tomuto procesu říkáme pasterizace a používáme ho všude: od mléka přes konzervy a sirupy až po víno. Pro naše účely je ale důležité, že Pasteur zjistil, že kvasinky rozkládaly cukry, aby získaly energii. Ukázalo se, že většina hub tráví většinu svého času rozkladem různých organických látek. Často jde o již mrtvé organismy, ale ne vždy. Když umře strom nebo člověk, nebo jelen, nastoupí houby a začnou s rozkladem. To samé u pomeranče, který jste zapomněli na dně misky s ovocem. Kdyby toto houby neuměly, rostliny a zvířata, která je jí, by nemohly existovat, protože prvky, které získávají z půdy by se nikdy do půdy nevrátily. Naštěstí rozklad, který houby provádí, recykluje výživu, což vyhovuje rostlinám a zvířatům a také dalším houbám. To vše poukazuje na důležitý společný znak hub. Od jednobuněčných kvasinek, po obří mnohobuněčné houby, houby, jako my, jsou heterotrofní, jen místo jezení absorbují výživu ze svého okolí. To umí vylučováním silných enzymů, které rozkládají komplexní molekuly na menší organické sloučeniny, které použijí na potravu, růst a rozmnožování. Většina mnohobuněčných hub obsahuje sítě malých tubulárních filamentů, tzv. hyf, které rostou skrze to, čím se zrovna živí. Narozdíl od buněčných stěn rostlin, které jsou z celulózy, buňky hub mají obal tvrzený chitinem, stejným materiálem jako v exoskeletu mnoha hmyzu a jiných členovců. Propletené hyfy, které prorůstají zdrojem potravy, nazýváme mycelium. To je vytvářeno tak, aby maximalizovalo povrch, což, jak víme už od rostlin a zvířat, je pointou hry, když jde o absorpci věcí. Mycelia jsou tak natěsněná, že jeden centimetr krychlový půdy může obsahovat dost hyf na to, aby se roztáhly na kilometr, kdybyste je položili vedle sebe. Zatímco hyfy vylučují trávicí enzymy, houby používají potravu na výrobu více proteinů a hyfy dále rostou, což houbám umožňuje dobýt nová území a růst ještě víc. Výsledně pak houby mohou být šíleně velké, až rekordně veliké. Jedna václavka v oregonských Blue Mountains odhadem dosahuje asi 2 386 akrů. Což ji činí největším organismem na této planetě co do povrchu. Je mnoho způsobů klasifikace hub, ale asi nejužitečnější a nejlehčí je organizovat je podle vztahů s jinými organismy. Máme tu saprofyty, kteří rozkládají mrtvé věci symbionty, kteří formují vzájemně prospěšné vztahy s jinými organismy, hlavně rostlinami, a pak tu jsou predátoři a parazité. Saprofytické houby vylučují enzymy, které rozloží a absorbují živiny z odumřelé organické látky, například ten strom, který nikdo neslyšel spadnout. Schopnost hub rozložit lignin, který dělá dřevo dřevem, a rozložit jej na glukózy a další jednoduché cukry, je dokonce nezbytná pro cyklus života Houby jsou jediné organismy, které jsou tohoto schopné. Umí dokonce rozkládat proteiny na dílčí aminokyseliny. Prakticky všechny černé části půdy ve vaší zahradě jsou malé částečky bývalých rostlin, které byly rozloženy houbami. Symbiotické houby jsou menší skupinou. Mnoho z nich má hyfy zvané haustoria, které se zamotají do kořenů rostlin což je oboustranně výhodné. Houby pomáhají rostlinám absorbovat živiny, hlavně fosfáty, tím, že je rozloží efektivněji, než by to udělaly kořeny. Na oplátku houby zaboří hyfy do pletiva kořenu rostliny a vezme si svou odměnu ve formě energeticky bohatých cukrů. Tyto symbiotické vztahy jsou známy jako mykorrhiza, z řeckého mykos, neboli houba, a rhiza, neboli kořen. Mykorrhiza je velmi důležitá v přírodních ekosystémech, ale i v zemědělství. Téměř všechny cévnaté rostliny totiž mají houby na svých kořenech a dostávají od nich důležité živiny. Pěstitelé ječmene užitého v pivu dokonce naočkují semínka specifickou, mykorrhizu provádějící, houbou, pro lepší růst. Jiné houby ale nejsou na své hostitele hodné. Houboví predátoři aktivně chytají oběť svými hyfami. Půdní houba Arthrobotrys má modifikované háčky na svých filamentech, aby chytila hlístice a pozřela jejich tělní tkáň. Pak tu jsou parazité, houby, které se živí živými organismy bez toho aby je zabily, nebo alespoň ne hned. Vezměme si mou oblíbenou, houbu zombie mravenců, neboli Ophiocordyceps. Ta vystřelí hyfy do mravence kde hyfy zarostou do jeho těla a absorbují živiny z nevitálních orgánů. Když se houba chce rozmnožit, penetruje mravencův mozek a pošle ho najít chladné, vlhké místo v lese, kde její plodnice prorazí skrze mravencovu hlavu, aby vylučovala výtrusy. Jen abych dokázal, že i houby mají superhrdiny, v roce 2012 vědci zjistili, že tyto zombie houby jsou samy hostitelem jiné parazitické houby. O této mravence-zachraňující houbě toho moc nevíme, jen že sterilizuje výtrusy zombie houby procesem podobným chemické kastraci. To je tak zvrácené! Zvláštní! Když už jsem to zmínil, měli bychom si říct o sexu hub. Houby se rozmnožují jakkoliv mohou, buď pohlavně, nebo nepohlavně. Některé druhy dokonce umí oboje. Ať už si vyberou cokoliv, většina z nich se rozmnožuje produkcí mnoha výtrusů, podobně jako u výtrusných rostlin a nejjednodušších cévnatých rostlin: kapradin. Ale, a toto je velké ale, pohlavní rozmnožování u hub není jako sex u jiných organismů které jsme probrali. Dělení na ženské a mužské pohlaví zde nelze uplatnit. Některé houby se rozmnožují samostatně jiné se mohou rozmnožovat s jakýmkoliv jiným jedincem v okolí, ale jiné se mohou rozmnožovat s houbou jiného "pohlavního typu." Nejde o jiná pohlaví, pouze o jiné molekulární mechanismy které je buď činí kompatibilními nebo ne. Někdy tyto typy rozlišujeme jako + a - a jindy na 1 a 2. Tak jako tak to považujeme za pohlavní rozmnožování, protože každý rodič dává genetickou informaci, když spolu spárují výtrusy. Vše to začíná krásným chemickým tancem. Mycelium jedné houby vyšle feromony, které jsou zachyceny receptory jiné. Tímto zachycením zahajuje mycelium posílání hyf k druhé houbě. Když se jejich hyfy setkají, splyne cytoplazma jejich buněk, čemuž říkáme plazmogamie. O pár hodin až staletí později, ano může to trvat i staletí, když mají houby sex, vede toto spojení k produkci výtrusů která obě houby rozpráší. Některé druhy hub, včetně chutného smrže, produkují výtrusy ve vakovitém vřecku obsaženém v plodnicích vřeckovýtrusných hub. To je to, co sbíráte, když se procházíte lesem. Některé výtrusy se přenáší větrem, jiné výtrusy vodou. Podnikavější výtrusy se svezou na kolemjdoucích, odkud poté spadnou, snad někde, kde je spousta živin k absorpci aby i ony mohly růst, a ve správný čas vyslat pohlavní feromony, a nechat hyfy tančit tango. Pro některé houby není pohlavní rozmnožování jejich styl. Raději si to prostě rozdají samy se sebou. Některé mají filamentové struktury, které produkují výtrusy pomocí mitózy. Tyto struktury jsou viditelné, a říká se jim plísně. Ta věc na pomeranči na dně misky s ovocem nebo na patce chleba, který jste nechal spolubydlícímu, který to nechal jinému, který si myslel, že ho nechá vám. V jednobuněčných kvasinkách se děje nepohlavní rozmnožování postaru dělením buněk nebo tvořením kousků hyf, které se odštípí a stanou se samostatnými organismy. Jelikož některé kvasinky, jako náš kamarád z piva, Saccharomyces cerevisae, mění cukry na alkoholy, sládci vytváří prostředí, které podporuje množení kvasinek, bohaté na cukry a kyslík, protože více kvasinek je více alkoholu. Takže tak, houby. Živí se smrtí, a mohou nás dohnat k šílenství. A měnit mravence v příšerné zombie noci, ale přesto svou pilnou prací umožňují věci jako je zemědělství a pivo a všechno ostatní, kvůli čemu stojí za to žít.