Споры гриба и споровый отпечаток: что это и зачем

Короткий ответ: гриб собирает споры сам, человек лишь подставляет поверхность. Зрелая шляпка постоянно отпускает споры из своей нижней стороны — пластинок или пор, — и они падают вниз. Если под шляпкой лежит лист, споры оседают на нём и складываются в рисунок, повторяющий пластинки. Этот рисунок и называют споровым отпечатком, или принтом.

В HantLab отпечаток считают одной из форм исходного материала: с него начинается новый генетический цикл. У этой формы два важных свойства, о которых часто забывают. Споры генетически разные, и они не стерильны. Ниже разберём, откуда берутся споры, что именно лежит на отпечатке, чем он отличается от клона и чего этот материал не может сказать о грибе. Пошаговой процедуры здесь нет: статья объясняет устройство, а не процесс.

Откуда берутся споры: пластинки, поры и базидии

Споры образуются на нижней стороне шляпки, в гименофоре — так называют спороносный слой. У одних грибов он собран в пластинки, тонкие радиальные перегородки, у других — в трубочки, и снизу шляпка выглядит пористой: каждая пора — устье трубочки. Форма разная, принцип общий: поверхность, на которой созревают споры, увеличена складками и спрятана под шляпкой.

Сама спора появляется в базидии — небольшой клетке на поверхности пластинки или трубочки. Сатори описывает, что именно в базидиях два ядра, которые до этого жили в клетках мицелия раздельно, наконец сливаются, затем проходит мейоз, и образуются новые гаплоидные споры. Като говорит о том же: базидии формируются в пластинках зрелого гриба. Хант называет этот процесс в зрелой шляпке активным спорогенезом.

Созревшие споры отделяются от базидий и падают вниз — между пластинками или по трубочке — и выходят из-под шляпки. Поэтому под зрелой шляпкой со временем появляется налёт спор, даже если никто его специально не «собирал».

О том, где эта стадия находится в общем круге развития гриба, подробно рассказывает статья «Жизненный цикл гриба».

Что такое споровый отпечаток

Споровый отпечаток — это споры, осевшие и зафиксированные на поверхности под шляпкой. Глоссарий HantLab даёт ему короткое практическое имя: принт. Хант определяет отпечаток как споры, сохранённые на поверхности, чаще всего на фольге.

Рисунок отпечатка повторяет гименофор: у пластинчатой шляпки это радиальные лучи от центра, где была ножка, к краю. Он возникает потому, что споры падают почти вертикально и ложатся под той пластинкой, из которой выпали. Хант связывает обильный отпечаток со зрелой шляпкой, в которой идёт активный спорогенез.

В микологии цвет и рисунок отпечатка используют как один из признаков при описании грибов. Практические книги такого метода не дают, и эта статья его не предлагает (подробнее — в последнем разделе).

Зачем нужен отпечаток: место в цикле

В ряду форм исходного материала отпечаток стоит первым: споры и отпечаток, жидкая культура, агаровая культура, зерновая культура и тканевая культура, или клон. Отличие отпечатка от остальных форм принципиальное: это репродуктивный материал, а не растущий мицелий. Като формулирует это коротко: споры — не мицелий.

Источники сравнивают эти формы по тому, что каждая позволяет увидеть и проконтролировать. Агаровая культура даёт наблюдать рост и отделять чистый участок. Жидкая культура, по позициям авторов, даёт быстрый старт, но загрязнение в ней трудно оценить на глаз. Зерновая удобна для дальнейшего переноса, но требует подтверждённой чистоты. Отпечаток в этом ряду самый «сырой»: он компактен и прост, зато несёт в себе всё разнообразие спор и всё, что прилипло к ним по дороге.

Из отпечатка начинается новый генетический цикл. Сатори называет споры единственным способом обновить генетику: «самая свежая генетика всегда только со спор». Хант, в свою очередь, считает работу с отпечатком самым частым и доступным стартом и сам продолжает с ним работать, несмотря на опыт.

Почему споры генетически разные

Каждая спора — результат мейоза, поэтому споры одной шляпки несут разные сочетания генов. По Сатори и Като, из споры вырастает первичный, гаплоидный мицелий с одним ядром в клетке. Като подчёркивает, что такой мицелий ещё не способен образовать плодовое тело.

Для этого нужна встреча двух совместимых гиф: клетки сливаются, ядра остаются раздельными, и получается дикариотический мицелий — тот, который и строит грибницу и плодовые тела. Подробнее о том, как устроена эта сеть, — в статье «Что такое мицелий».

Из этого следует важное для понимания отпечатка свойство. Сатори объясняет, что при старте со множества спор получается мультикультура: много дикариотических мицелиев с разными парами ядер, которые срастаются между собой. Плодовые тела на такой грибнице состоят из нитей многих колоний. Отпечаток — это не одна генетическая линия, а набор возможностей.

Почему отпечаток не стерилен

Второе свойство спор Сатори формулирует категорично: споры всегда нестерильны. Даже если грибы росли под ламинарным потоком в лабораторных условиях, бактерии, по его словам, вероятно, переходят с субстрата на поверхность плодового тела. Когда споры падают, они захватывают с собой то, что было на этой поверхности, и вместе ложатся на отпечаток.

Отсюда понятно, почему вокруг отпечатков так много разговоров о чистоте. Аккуратная работа уменьшает то, что добавится к спорам из воздуха, с рук и инструментов. Но она не может убрать то, что пришло вместе с грибом. Источники в целом осторожны: споры и отпечаток описаны как материал с возможной сопутствующей микрофлорой, а белый цвет или быстрый рост культуры — не доказательство её чистоты.

Поэтому Сатори описывает профессиональный маршрут так: споры сначала высевают на агар, наблюдают за развитием и переходят к следующему этапу, только убедившись в чистоте. При этом он признаёт, что многие успешно работают и прямо с отпечатков. Как устроена чистая работа в целом, объясняет статья «Асептика и стерильность».

Отпечаток и клон: чем различаются линии

Клон, или тканевая культура, — это кусочек ткани выбранного плодового тела, из которого продолжает расти тот же мицелий. Он не начинает новый цикл, а продолжает существующий. По позиции источников клон лучше сохраняет выбранную линию, чем новый старт со спор.

Сатори добавляет важную оговорку: клон с плодового тела, выросшего на мультикультуре, — всё та же мультикультура. Клонирование сохраняет то, что уже есть, но не превращает смесь в одну линию.

Отсюда простая разница:

• отпечаток — новый цикл, разнообразие, обновление генетики, но и непредсказуемость;
• клон — продолжение уже выбранного, без нового разнообразия.

Какая форма подходит, за читателя не решить. Полезнее спросить себя о другом: какова цель — новый генетический цикл или сохранение выбранной линии; известны ли происхождение и маркировка материала; можно ли на выбранной среде вовремя заметить загрязнение; хватает ли оборудования и навыка для нужного уровня чистоты. Ответы на эти вопросы важнее, чем выбор «правильной» формы по чужому совету.

Чего отпечаток не скажет

• Вид гриба. Метода определения диких грибов по отпечатку здесь нет. Цвет отпечатка — лишь один признак, и в одиночку он ничего не доказывает.
• Съедобность и безопасность. Их нельзя определять по фото, цвету или запаху. Это жёсткая граница, а не осторожная формулировка.
• Качество будущей культуры. Внешний вид отпечатка не подтверждает ни вид, ни чистоту, ни свойства того, что из него вырастет.

Эта статья не описывает процедуру получения, хранения или передачи спор, не касается конкретных видов и не разбирает правовые вопросы. Последовательный маршрут работы с материалом — в книге Ханта, а Кот Учёный, библиотекарь HantLab, поможет найти, где и как об этом пишут разные авторы. Все материалы раздела собраны в теме «Споры, культуры и генетика».