1. Co właściwie świeci u opieniek

Rodzaj Armillaria obejmuje grzyby związane z drewnem, zdolne zarówno do pasożytowania na żywych drzewach, jak i rozkładu martwej tkanki. Organizm grzyba nie ogranicza się do owocników. Znacznie większą część stanowi grzybnia przerastająca drewno oraz ryzomorfy, czyli ciemne, sznurowate struktury pozwalające kolonizować kolejne fragmenty podłoża.

Właśnie te tkanki mogą emitować światło. Badania nad Armillaria gallica, A. mellea i Desarmillaria tabescens wykazały, że grzybnia jest stale bioluminescencyjna, natomiast podczas tworzenia owocnika emisja gwałtownie spada.^[1] To wyjaśnia pozorną sprzeczność między opowieściami o „świecących opieńkach” a obserwacją zwykłych, ciemnych kapeluszy.

Rozdział 02

2. Jak powstaje światło

Bioluminescencja jest reakcją chemiczną, w której energia zostaje uwolniona w postaci fotonów, a nie przede wszystkim ciepła. U grzybów centralną rolę pełni 3-hydroksyhispidyna. Związek ten działa jako lucyferyna, czyli cząsteczka utleniana przez lucyferazę w obecności tlenu. Produktem reakcji jest wzbudzona cząsteczka, która wracając do niższego poziomu energetycznego emituje światło.

Fungalny szlak bioluminescencji jest powiązany z metabolizmem kwasu kawowego. Badania molekularne pozwoliły zidentyfikować zestaw genów kodujących enzymy potrzebne do syntezy lucyferyny, emisji światła i regeneracji substratów.^[2] Nie oznacza to jednak, że każda komórka grzyba świeci z taką samą siłą. Ekspresja genów, dostępność substratu i stan metaboliczny zmieniają się w czasie.

Dlaczego światło jest zielone

Maksimum emisji grzybów bioluminescencyjnych przypada zwykle w zielonej części widma. Ludzkie oko po adaptacji do ciemności jest stosunkowo czułe na ten zakres, lecz bardzo słaba emisja może nadal pozostać niewidoczna. Aparat z długim czasem naświetlania rejestruje zjawisko łatwiej niż obserwator.

Rozdział 03

3. Dlaczego owocnik gaśnie

W doświadczeniu z trzema północnoamerykańskimi gatunkami światło słabło około dziesięciokrotnie przy przejściu od grzybni do młodych zawiązków, a w czasie dojrzewania owocników spadało o kolejne dwa lub trzy rzędy wielkości.^[1] Autorzy połączyli ten efekt z malejącą dostępnością hispidyny i 3-hydroksyhispidyny.

Dodanie hispidyny do tkanek trzonu lub blaszek zwiększało emisję. Wskazuje to, że aparat enzymatyczny może nadal działać, ale brakuje substratu. Zjawisko jest więc regulowane metabolicznie, a nie przez prostą zasadę „gatunek świeci albo nie świeci”.

Rozdział 04

4. Po co grzybowi bioluminescencja

Nie ma jednej odpowiedzi odnoszącej się do wszystkich świecących grzybów. W niektórych rodzajach świecą owocniki, a światło może przyciągać owady pomagające rozprzestrzeniać zarodniki. Taka hipoteza ma słabsze zastosowanie do opieniek, u których dominującym źródłem światła jest grzybnia ukryta w drewnie.

Rozważa się między innymi funkcję uboczną metabolizmu antyoksydacyjnego, sygnalizację fizjologiczną oraz oddziaływanie na organizmy związane z rozkładającym się drewnem. Dane nie pozwalają dziś przypisać opieńkom jednej potwierdzonej korzyści ewolucyjnej. Sam fakt zachowania szlaku biochemicznego sugeruje jednak, że zjawisko nie musi być wyłącznie przypadkowym odpadem metabolizmu.

Rozdział 05

5. Jak obserwować świecenie opieniek

1. Znajdź martwe lub zamierające drewno z białą zgnilizną, płatami grzybni pod korą albo ryzomorfami.
2. Nie odrywaj dużych fragmentów żywego drzewa. Do obserwacji wystarczy luźny kawałek martwego drewna.
3. Umieść materiał w wilgotnym, ale nie zalanym pojemniku. Nie zamykaj go szczelnie na długi czas.
4. Odczekaj w całkowitej ciemności co najmniej kilkanaście minut, aby wzrok się zaadaptował.
5. Nie patrz wcześniej w ekran telefonu. Nawet krótki błysk obniża czułość nocnego widzenia.
6. Jeśli wykonujesz zdjęcie, użyj statywu, wysokiej czułości i długiego czasu ekspozycji. Zachowaj także zdjęcie materiału w świetle dziennym.

Świecenie może zaniknąć po przesuszeniu, przegrzaniu albo obumarciu grzybni. Jego brak w pojedynczej próbie nie jest wynikiem rozstrzygającym.

Rozdział 06

6. Czego światło nie mówi o gatunku

Bioluminescencja nie zastępuje oznaczenia mykologicznego. Kilka gatunków opieniek może rozwijać się na podobnym podłożu, a intensywność emisji nie jest stałą cechą widoczną w każdych warunkach. Do rozpoznania potrzebne są cechy owocników, gospodarza, ryzomorfów, zarodników, a czasem dane molekularne.

Nie należy także zakładać, że każde świecące drewno zawiera Armillaria. Bioluminescencję wykazują także inne grupy grzybów. Fotografia światła jest dokumentacją ciekawego zjawiska, ale nie dowodem gatunkowym.

Pytania i odpowiedzi

Pytania i odpowiedzi

Dokumentacja

Źródła

1. Mihail J.D., Bilyeu L., Lalk S.R., Bioluminescence expression during the transition from mycelium to mushroom in three North American Armillaria and Desarmillaria species, Fungal Biology, 2018, DOI: 10.1016/j.funbio.2018.08.007.
2. Kotlobay A.A. i wsp., Genetically encodable bioluminescent system from fungi, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018.
3. Kaskova Z.M. i wsp., Mechanism and color modulation of fungal bioluminescence, Science Advances, 2017.
4. Oliveira A.G. i wsp., Fungal bioluminescence: current knowledge and future perspectives, przegląd naukowy.
5. MycoBank, baza nazw i danych taksonomicznych grzybów.