Przez stulecia służyły jako pokarm, lekarstwo, trucizna czy środek odstraszający owady… O grzybach opowiada dr Anna Matwiejuk z UwB

O pędzlaku Penicillium, któremu zawdzięczamy penicylinę, o maczużniku Cordyceps, który przekształca swoje ofiary w zombi, o trufli piemonckiej, której kilogram wart jest nawet 30 tys. zł czy grzybach pleśniowych, bez których nie byłoby wielu serów – opowiada dr Anna Matwiejuk, biolog i kierownik Uniwersyteckiego Centrum Przyrodniczego im. Prof. Andrzeja Myrchy. Dowiemy się również, dlaczego grzybom bliżej do zwierząt niż roślin, dlaczego bez nich tonęlibyśmy w śmieciach i jak porosty zniosły podróż w kosmos. A wszystko w nawiązaniu do niesamowitej wystawy w UCP „Grzyby – piąte królestwo”.

Podobno grzybami ludzie fascynowali się od dawna, choć te nadal kryją w sobie wiele tajemnic.

Dr Anna Matwiejuk, kierownik Uniwersyteckiego Centrum Przyrodniczego im. Profesora Andrzeja Myrchy, Uniwersytet w Białymstoku: Jak najbardziej. Przez stulecia grzyby były wykorzystywane przez człowieka. Służyły jako pokarm, lekarstwo, trucizna, środek odstraszający owady (np. muchy, stąd muchomory – stosowane jako trutki na muchy), materiał do krzesania ognia, a nawet do wyrobu okryć głowy. Ludzie znali grzyby i nie wiem, czy tutaj kogoś zadziwię, ale już dwa tysiące lat temu w Ameryce Południowej starożytni Majowie jedli grzyby o właściwościach halucynogennych, które wprowadzały ich w świat podświadomości. Głównie jedli je szamani, dzięki temu mieli łatwiejszy kontakt z bogami. Skąd wiemy, że jedli te grzyby? Ponieważ pozostały do dnia dzisiejszego charakterystyczne, kamienne posągi grzybów z ludzkimi twarzami i one bardzo nam pasują do współcześnie rosnących grzybów z rodzaju łysiczka Psilocybe, które znamy. Są to grzyby o udowodnionych właściwościach psychotropowych, ponieważ posiadają substancje psychoaktywne: psylocybinę i psylocynę.

Grzyby zawsze wzbudzały zainteresowanie człowieka. Pewnie niektórzy widzieli na leśnych łąkach charakterystyczne kręgi, które nazywano czarcimi kręgami. Niektórzy uważali, że to miejsca mocy, albo miejsca spotkań czarownic. Dzisiaj wiemy, że charakterystyczny rozkład martwej materii organicznej, ale również radialny wzrost grzybni, sposób owocowania, tworzenia się owocników na obrzeżach grzybni, powodują powstawanie takich charakterystycznych kręgów.

Grzyby wykorzystywane były przez człowieka jako trucizna. W 54 r. n.e. cesarzowa rzymska Agrypina Młodsza otruła własnego męża, cesarza Klaudiusza, potrawą z grzybów, co umożliwiło oddanie rządów jej synowi Neronowi.

Grzyby doceniano w Starożytnym Rzymie także ze względu na ich walory smakowe. Rzymianie, którzy uwielbiali biesiadować i ucztować, sprowadzali z Afryki Północnej np. borowiki, trufle pustynne, czy muchomora cesarskiego, który był godzien cesarskiego stołu. Potem na wiele stuleci o truflach zapomniano. Przypomniano sobie o nich dopiero w XVI wieku i ta fascynacja truflami pozostała do dzisiaj. Obecnie trufle uznawane są za najdroższe i najcenniejsze grzyby świata. Za kilogram trufli białej Tuber magnatum, tzw. piemonckiej, trzeba zapłacić nawet 30 tys. zł. Jest to niesamowity grzyb, bo tworzony pod ziemią, a wyglądem przypomina bulwy ziemniaków.

Model jednego z gatunków trufli można zobaczyć na wystawie „Grzyby – piąte królestwo”, która została niedawno otwarta w Uniwersyteckim Centrum Przyrodniczym im. Prof. Andrzeja Myrchy w kampusie UwB. Dzięki niej nie tylko bliżej poznamy piękne, często zaskakujące gatunki grzybów, ale też dowiemy się, że ważnych momentów w historii świata z udziałem grzybów było więcej.

Dokładnie. Ze starożytnego Rzymu przenieśmy się do XIX wieku. To kolejny ważny moment w historii ludzkości, gdy grzyby odegrały istotną rolę. W latach 1845–1850 panował w Irlandii wielki głód, który spowodował, że milion Irlandczyków poniosło śmierć, a kolejny milion osób wyemigrował z Irlandii do Ameryki Północnej. Dlaczego? Bo zaraza ziemniaczana spowodowana przez organizm grzybopodobny Phytophthora infestans spustoszyła plantacje tej rośliny, a ziemniak był wówczas podstawowym źródłem pożywienia mieszkańców Irlandii.

Lata 20. XX wieku to rewolucja w medycynie i farmakologii spowodowana grzybami. Przez przypadek sir Aleksander Fleming odkrył antybiotyk – penicylinę. Nazwa penicylina jest ściśle związana z określonym rodzajem grzyba – pędzlakiem Penicillium, który wygląda jak pędzel. Jest to grzyb mikroskopijnej wielkości i to on wytwarza antybiotyki. Odkrycie penicyliny uratowało życie tysięcy ludzi.

Nie wiem, czy kogoś zaskoczę, ale według mnie najczęściej spożywanym i niedocenianym przez nas wszystkich grzybem są jednokomórkowe, pączkujące grzyby – drożdże. Jemy je na co dzień i gdyby nie drożdże, to przemysły: alkoholowy, piekarniczy czy cukierniczy nie miałyby sensu. Drożdże są grzybami, które mają zdolność przeprowadzania fermentacji. Pewnie wszyscy wiedzą, że dobre ciasto drożdżowe musi być pulchne. A dlaczego jest pulchne? Dlatego, że drożdże produkują dwutlenek węgla w wyniku rozkładu cukru i gdy ten dwutlenek węgla ulatnia się z ciasta, pozostawia charakterystyczne pęcherzyki. Koneserom kuchni francuskiej przypomnę, że sery pleśniowe są produkowane przy użyciu grzybów pleśniowych z rodzaju pędzlak. I tak: do produkcji serów przerośniętych niebieską lub zieloną pleśnią stosowany jest Penicillium roqueforti (ser roquefort, gorgonzola), a do produkcji serów z białą pleśnią – Penicillium camemberti (ser brie i camembert). W kuchni azjatyckiej, ale też coraz częściej w naszej kuchni, obecny jest sos sojowy i pasta miso, których produkcja opiera się na fermentacji soi w obecności grzybów z rodzaju kropidlak Aspergillus (Aspergillus oryzae i A. sojae). Z kolei Japończycy produkują sake poprzez fermentację ryżu w obecności Aspergillus oryzae.

Jednak pod względem naukowym grzyby nie były doceniane. Przez stulecia zaliczano je do roślin.

To Arystoteles powiedział, że grzyb się nie rusza, grzyb „nie odczuwa”, więc jest rośliną. Potem Karol Linneusz, znając wiele cech grzybów, potwierdził przynależność grzybów do roślin i ta pozycja grzybów w królestwie roślin obowiązywała aż do lat 60. XX wieku, kiedy amerykański uczony R. H. Whittaker wyodrębnił grzyby z królestwa roślin i zaliczył je do piątego, samodzielnego królestwa (Mycota, Fungi). Szacuje się, że całkowita liczba grzybów występujących na świecie to nawet 5 milionów gatunków. Dzisiaj znamy ok. 150 tys. gatunków grzybów, z czego ok. 90 tys. to grzyby workowe (workowce), ok. 50 tys. – grzyby podstawkowe (podstawczaki), a pozostałe to m.in. grzyby niedoskonałe. Dlaczego niedoskonałe? Bo nie chcą się rozmnażać płciowo i tkwią w stadium anamorfy. Dla porównania: znamy 300 tysięcy gatunków roślin, co stanowi 70 proc. wszystkich gatunków. Co roku poznawanych jest ok. 2 tysięcy nowych gatunków.

Przy okazji warto zapamiętać nowe słowo, które niedawno pojawiło się w nauce, które jest analogiczne do słowa flora i fauna – a mianowicie funga. Takim pojęciem powinniśmy określać wszystkie grzyby, które występują na danym terenie.

Na otwarciu wystawy w UCP wspominała Pani, że grzybom bliżej do zwierząt niż roślin i że bez grzybów tonęlibyśmy w śmieciach.

Dziś wiemy, że grzyby są bliżej spokrewnione ze zwierzętami niż z roślinami. Grzyby, tak jak wszystkie zwierzęta, są organizmami cudzożywnymi. W przeciwieństwie do nas, grzyb najpierw trawi, potem je. Dlaczego? Ponieważ grzyby oparły swoje trawienie zewnątrzkomórkowe na enzymach, które wydzielają do środowiska zewnętrznego. Każdy grzybiarz wie, że aby pojawiły się owocniki, muszą zaistnieć odpowiednie czynniki: odpowiednia temperatura i duża wilgotność. Grzybnia wytwarza bowiem do środowiska swoje enzymy, które są aktywne w wodzie i jeżeli grzyb się „naje”, to wtedy pięknie owocuje.

Większość grzybów, które znamy, to saprofity, czyli grzyby, które rozkładają martwą materię organiczną różnego pochodzenia: roślinnego, zwierzęcego (ludzkiego). One wpływają na naturalny recykling. Myślę, że gdyby nie grzyby, życia na Ziemi by nie było. Tonęlibyśmy w śmieciach, w martwych szczątkach. Niedawno w Puszczy Białowieskiej polscy ekolodzy przeprowadzili bardzo ciekawe badania. Zakopali kłody świerkowe na siedem lat. Po tym czasie odkopali je i zbadali genetycznie, jakie i ile gatunków grzybów pojawiło się na kłodzie.  Po 7 latach, na 12 metrach bieżących obecnych było 860 gatunków, w tym trufle, choć oczywiście nie te, które rosną w basenie Morza Śródziemnego, tylko te, które spotykamy u nas.

Oczywiście wśród grzybów są takie, które żywią się żywą materią organiczną, pasożytując na żywych organizmach, wywołując przy tym groźne choroby, nie tylko u roślin i zwierząt, ale również u ludzi. Chyba najczęściej spotykanym u człowieka grzybem pasożytniczym jest bielnik biały Candida albicans, który wywołuje różnego rodzaju drożdżyce. Candida albicans wywołuje ponad 40% stwierdzonych przypadków zakażeń u pacjentów ambulatoryjnych. Warto podkreślić, że grzyby należące do rodzajów Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Penicillium i Fusarium mają silne właściwości alergizujące, które wywołują objawy uczuleniowe u bardzo wielu osób, a zwłaszcza u dzieci. Ale są też grzyby, które pasożytują na innych gatunkach grzybów. To np. szpileczka czerniejąca Spinellus fusiger – przepiękny grzyb, który rośnie na owocnikach grzybów kapeluszowych, wytwarzając na nich proste, wzniesione, przezroczyste i bezbarwne trzonki zakończone zarodniami. Wśród grzybowych pasożytów roślin warto wymienić m.in. opieńkę miodową, liczne gatunki hub, mączniaki, rdzę źdźbłową czy buławinkę czerwoną.

Na które warto zwrócić szczególną uwagę?

Ciekawy gatunek grzyba to owadomorka musza Entomophthora muscae. Jest to grzyb, który atakuje muchy. Na pewno wiele osób może zauważyć jesienią padłe muchy na parapetach, których ciało jest porośnięte grzybnią, pleśnią. Grzyb porasta ciało muchy, ponieważ produkuje olbrzymią ilość zarodników, które rozsiewa, atakując kolejne muchy.

Wyjątkowym grzybem jest maczużnik Cordyceps. Przekształca swoją ofiarę (a najczęściej są to różne owady, m.in. mrówki) w zombi. Jest to bowiem grzyb, który kontroluje układ nerwowy i układ mięśniowy swojej ofiary. Potrafi zmusić zainfekowaną mrówkę, by wzniosła się na pewną wysokość np. na liście, czy łodygę rośliny. W ostatnim momencie, kiedy dochodzi do zgonu takiej mrówki, z jej ciała wyrasta charakterystyczna podkładka zakończona główką.  W tej główce grzyb wytwarza zarodniki. Dlaczego zmusił mrówkę do podniesienia się na wysokość? Bo dzięki temu ma lepszą możliwość rozsiewania zarodników. Podejrzewa się, że grzyb może wytwarzać substancje podobne do amfetaminy, które wpływają na zwiększoną aktywność swojej ofiary.

Bardzo charakterystycznym gatunkiem jest też maczużnik chiński Ophiocordyceps sinensis. To grzyb znany Chińczykom i mieszkańcom Tybetu, zbierany na 2-3 tys. metrów n.p.m.. To gatunek endemiczny, nigdzie indziej nie występujący. Chińczycy uważają, że to lek – panaceum na wszystko. Chińscy naukowcy przeprowadzili kilkaset badań, dokumentując wpływ maczużnika chińskiego na układ immunologiczny, krwionośny, oddechowy i poziom testosteronu. Na świecie znany jest także jako „himalajska Viagra”.

Kolejny ciekawy gatunek to zwierzomorkowiec – drapieżnik Arthrobotrys oligospora. Grzyb ten wytwarza strzępki na kształt pętli, lassa, szubienicy. Jeżeli w taką strzępkę wpadnie glebowy nicień, to grzyb w kilka sekund zaciska strzępkę i uśmierca swoją ofiarę, a potem grzybnia rozrasta się wewnątrz ciała nicienia, trawiąc go.

Warto też wspomnieć o grzybach, które weszły w relacje symbiotyczne z innymi organizmami. 80-90 proc. drzew rosnących na ziemi, szczególnie na półkuli północnej, wchodzi w relacje z grzybami na zasadzie mikoryzy. To nie tylko drzewa, ale też rośliny wrzosowate, storczykowate. Również mrówki w mrowiskach zakładają ogrody grzybowe, ponieważ grzyby trawią im celulozę.

Moim ulubionym przykładem symbiozy grzybów są oczywiście porosty – grzyby zlichenizowane (lichenizowane), czyli takie, które wchodzą w relacje z glonami (zielenicami) i cyjanobakteriami. Są to bardzo ciekawe grzyby pod względem naukowym, bardzo różnorodne. Porosty uznawane są za fenomen przyrodniczy. Symbioza porostów nie jest prostym związkiem, ale często bardzo złożonym i może obejmować szeroką gamę innych oddziałujących organizmów, w tym dodatkowych gatunków grzybów i glonów oraz bakterii. Z tego powodu porosty porównuje się często do miniaturowych ekosystemów. Porosty są organizmami wskaźnikowymi, sygnalizują nam, co się niedobrego dzieje w środowisku, np. jeżeli zanieczyszczamy powietrze dwutlenkiem siarki. Są to organizmy pionierskie i to one torują drogę innym organizmom, zasiedlając np. nagą skałę, piaszczystą wydmę. Porosty należą do organizmów długowiecznych, wiele gatunków żyje setki lat, a nawet tysiące. Jednymi z najdłużej żyjących porostów są gatunki z rodzaju wzorzec Rhizocarpon, np. wzorzec geograficzny Rhizocarpon geographicum może dożywać iście matuzalemowego wieku: 4-4,5 tysięcy lat. Porosty cechuje zdolność przetrwania w ekstremalnych warunkach. Endolityczne porosty pustyń i Antarktydy są często uważane za możliwe analogi porostów, które mogłyby przetrwać na Marsie.

Niedawno porosty wysłano w kosmos i pozostawiono je tam na dwa tygodnie. Potem sprowadzono na ziemię i okazało się, że czynniki, które panowały w kosmosie, nie wpłynęły na porosty.

Sporą popularnością cieszy się obecnie serial, którego akcja toczy się w świecie zniszczonym przez pandemię wywołaną przez grzyby. Już pojawiły się opinie, że taki scenariusz jest możliwy także w realnym życiu. Zgadza się Pani?

Niestety, nie widziałam tego filmu, ale wiem, że akcja toczy się Stanach Zjednoczonych 20 lat po wybuchu epidemii grzyba z rodzaju maczużnik Cordyceps i rozgrywa się walka z zarażonymi i zmutowanymi przez grzyba humanoidalnymi stworzeniami. Przedstawiciele rodzaju Cordyceps to wyjątkowe grzyby pasożytnicze, które pasożytują przede wszystkim na zwierzętach bezkręgowych, rzadziej na innych grzybach, ale nie na ludziach. Ich skuteczność w infekowaniu swojej ofiary jest wyjątkowa. Po pierwsze grzyb kontroluje jej aktywność, a po drugie wydziela substancje o podobnym działaniu jak amfetamina, a wszystko po to, aby zwiększyć skuteczność rozsiewania swoich zarodników.

Współcześnie, to nie grzyby z rodziny maczużnikowatych, tylko, jak informuje nas dzisiaj Światowa Organizacja Zdrowia WHO, 19 patogenów grzybowych (np. Candida albicans, C. auris, Aspergillus fumigatus, Cryptococcus neoformans) może stanowić dla nas zagrożenie. Są coraz powszechniejsze i bardziej odporne na leki przeciwgrzybicze. Mogą doprowadzić do uszczerbku na naszym zdrowiu, a nawet śmierci. Inwazyjne choroby grzybowe zabijają co roku 1,7 mln ludzi na całym świecie. To więcej niż gruźlica i malaria. Podczas pandemii COVID-19 zasięg grzybów patogennych zwiększył się. Problem pogłębiają też skutki zmian klimatycznych.

Dziękuję za rozmowę!