Грибами называют царство живых организмов, в котором сочетаются признаки, характерные как животным, так и растениям. Основная общая характеристика грибов. Признаки близости с растениями: — существование четко выделенной клеточной стенки; — споровое размножение; — статичность в вегетативном состоянии; — способность к синтезу витаминов; — умение поглощать пищу путем всасывания (адсорбции). Общими признаками у грибов с животными можно выделить следующие — гетеротрофность; — преобладанием хитина в составе клеточной стенки, который характерен для состава наружного скелета членистоногих; — в клетках отсутствую фотосинтезирующие пигменты и хлоропласты; — сбор как запасное вещество гликогена; — мочевина, являющиеся продуктом образования и выделения метаболизма. Данные особенности жизнедеятельности и строения грибов приводят к выводу о том , что грибы являются одними из самых древнейших групп эукариотных организмов, которые не имеют с растениями прямой эволюционной связи, как ошибочно считалось ранее. Растения и грибы возникли никак не связано с разными формами микроорганизмов, которые обитали в воде. Насчитывают более ста тысяч видов грибов, но многие считают, что их реальное число намного больше – около трехсот тысяч, а может и более. Ежегодно в мире описывается новых видов около тысячи. Большая их часть произрастает на суше, и встретить их можно практически везде, где есть условия для существования жизни. Были сделаны подсчеты содержания лесной подстилки, в результате получилось, что около 78–90% биомассы составляющих микроорганизмов занимает грибная масса (приблизительно пять тонн с гектара).
Строение грибов
У большого количества грибных видов вегетативное тело состоит из мицелия, или грибницы, представленная тонкими бесцветными (редко немного окрашенных) нитями, или гифами, рост которых не имеет ограничений и у которых существует боковое ветвление. Мицелий дифференцируют на две функционально отличные части: — первая – субстратный мицелий, он способствует прикреплению к субстрату, поглощению и транспортировки воды, и веществ растворенных в ней — вторая — воздушный мицелий, он поднимается над субстратом и образует органы размножения. Приспосабливаясь к разнообразным наземным условиям обитания мицелий грибов, очень сильно подвергается видоизменению: это столоны, склероции, ризоморфы, ризоиды, гаустории, аппрессории и др. Так, к примеру, при помощи столонов или как они еще называются воздушные дугообразные гифы – идёт быстрое распространения гриба по субстрату. К субстрату столоны прикрепляются ризоидами. Также функцией прикрепления занимаются и аппрессории, для которых характерны плоские утолщения на ветках гиф. Для грибов-паразитов больше характерны аустории , они имеют специальные выросты мицелия, которые проникают в клетки хозяина и питательные веществ они поглощают оттуда.
Размножение грибов
Размножаются грибы половым и бесполым способами. Размножение, отдельными клетками или частями мицелия, которые служат началом для нового мицелия, является бесполым. Почкование характерно для дрожжевых грибов. Также может осуществляться бесполое размножение эндо- и экзогенных спор. Споры эндогенные зарождаются внутри специальных клеток ,т.н. спорангиях. А экзогенные споры, или конидии, появляются открыто на кончиках особых специальных выростах мицелия, их еще называют конидиеносцы. Если спора попадает в благоприятные условия, то она произрастает и становится родителем нового мицелия. У грибов очень многообразно половое размножение. Для некоторых групп грибов характерен следующий порядок прохождения полового процесса: содержимое двух клеток, сливаются на концах гиф. Сумчатые грибы при половом процессе используют для слияния женский половой орган размножения (архегонию) не дифференцированный на гаметы и содержимое антеридия, а базидиальные грибы – при слиянии задействуют содержимое двух вегетативных клеток, в результате между ними можно наблюдать появление выростов или т.н. анастомазов.
Питание грибов
Исходя из способа питания грибы под разделяются на две основные группы – симбионты и сапрофиты. Грибам из группы симбионтов характерен мутуализм и паразитизм. Группа сапротрофитов включает в себя большую часть шляпочных и плесневелых грибов и дрожжи. Особенностью группы сапротрофитов является то, что отдельные грибы обладают способностью образовать за 24 часа мицелий в таком количестве, что суммарная длинна гифа достигает размеров около километра. (в одном грамме сухой лиственной почвы длина грибного гифа составит примерно 400 м, а в одном грамме гумуса, расположенного под лиственной подстилкой, насчитывают до 8 км.). Такие быстрые темпы роста и нитчатое строение мицелия присуще для особого типа взаимоотношений грибов и окружающей среды, которые не характерны для остальных групп эукариотных организмов. Благодаря такой обширной системе ветвящихся гифов грибы очень тесно контактируют с субстратом. Клетки мицелия отделяют от субстрата только тоненькая клеточная стенка. Выделяемые грибами пищеварительные ферменты стремительно воздействуют на субстратный материал и дают возможность для частичного переваривания его вне грибной клетки. Этот полупереваренный материал потом впитывается всей клеточной поверхностью.
Шляпочные грибы
избирают преимущественно для проживания такие места, которые богаты перегноем, лесные почвы, поля и луга, также встречаются грибы на гниющей древесине (опята, вешенка и др.). По мере развития гриба на мицелии наблюдается формирование органов спороношения – плодовых тел, которых есть ножка и шляпка. Шляпка и ножка состоят из плотных пучков гиф. На срезе шляпке четко выделены два слоя: верхний, он плотный, обычно окрашенный, покрыт кожицей и нижний. Нижний слой шляпки гриба у разных видов грибов разный. У пластинчатых (сыроежки, грузди, шампиньоны, белая поганка) нижний слой представлен радиально расположенными пластинками. У подберезовика, белого гриба, масленка, подосиновика нижний слой состоит из многочисленных трубочек, из-за этого эти грибы зовутся трубчатыми.
Пластинники, трубочки, есть ряд представители, у которых на иголочки и шипики, служат местом образования десятков миллионов спор. Созревая, споры просто высыпаются на почву, откуда их может разнести ветер или вода, различные насекомые или другие животные. Этот способ и способствует обширному распространению этих грибов. Шляпочные грибы бывают как съедобные, так и ядовитые. Самые ценные съедобные грибы которые можно встретить в лесу рыжик, белый гриб, подберезовик, груздь настоящий, масленок, подосиновик, шампиньон.
Представителями ядовитых трубчатых грибов можно назвать следующие: большинство мухоморов, бледная поганка, отдельные виды грибов-зонтиков, рядовка, отдельные виды говорушек и др., при попадании в пищу, они становятся причиной серьезных отравлений, а иногда со смертельных исходом. Не стоит забывать, что у грибов белки подвержены очень быстрому расщеплению, при которым образовываются ядовитые азотистые соединения, потому отравление иногда вызывает употребление и съедобных грибов, которые оказались далеко несвежими. Плесневые грибы (рис. 1) развиваются сапротрофно на плодах и овощах ,на увлажненных продуктах, в почве, на растительных и животных остатках, при этом образовывают пушистый или паутинистый налет (плесень) цвет которой может быть серой, зеленой, черной и сизой. Группу плесневых грибов можно встретить среди зигомицетов (яркий пример, мукор), несовершенных и сумчатых грибов. Также у плесневых грибов различают паразитические виды, вызывающие у человека животных такие болезни как пневкомикоз, бластомикоз, аспергиллез, а у растений — фузариоз, альтернарио и др. Самым известным представителем этой группы является пеницилл. Его мицелий представляет собой разветвленные нити, которые перегородками разделены на клетки, а его спороношение чем-то похоже на кисть, оттого он и получил прозвание «кистевик» (см. рис. 1) Концы разветвленных конидиеносцев являются источником образования цепочки конидий, при помощи их пеницилл и размножается. Пеницилинн можно встретить на продуктах растительного происхождения, а также на почве в виде плесени сизого, зеленого и голубого цвета. Отдельные виды пеницилла используют для приготовления пенициллина – считающегося одним самых известных антибиотиков.
РИС. 1. ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ: 1 — МУКОР; 2 — ПЕНИЦИЛЛ; 3 — АСПЕРГИЛЛ.
Дрожжи мицелия не имеют, и охарактеризовать их можно, как овальной формы неподвижные клетки размеры которых составляют до 10 мкм (рис. 2). Дрожжи размножаются делением или почкованием . Также у них можно наблюдать половой процесс, который протекает путем копуляции двух клеток. Зигота, которая при этом образовывается становится сумкой с А-8 спорами.
РИС. 2. ДРОЖЖИ: 1 — ОТДЕЛЬНАЯ КЛЕТКА; 2–5 — ПОЧКОВАНИЕ КЛЕТОК; 6 — СУМКА С ЧЕТЫРЬМЯ СУМКОСПОРАМИ.
Считается, что все виды дрожжей произошли от их многоклеточных предков. Но так как их большинство обитает в жидкой сахаристой среде произошло постепенно упрощение их организации. Самое большое значение на практике имеют пекарские дрожжи, которые представлены несколькими сотнями видов — винные, пивные, хлебопекарные и др. Эти виды дрожжей применяются в хлебопечении, пивоварении, при производстве спирта. В природе винные дрожжи встречаются в нектаре цветков, на поверхности плодов (например винограда), в истечениях деревьев и их используют в виноделии. Поражают грибы-паразиты больше растения, что приводит у многих культур к снижению урожайности, к существенному ущербу в сельскохозяйственном производстве. Мицелий большинства фитопатогенных грибов развивается в глубине тканей стебля, корня, листа и плода, у отдельных представителей (например, мучнисторосяных) мицелий поселяется на поверхностях органов растения.
Мучнисторосяные грибы располагаются на сотнях видах культурных и дикорастущих растениях, что приносит немалый вред сельскому хозяйству. При поражении этими грибами на поверхности поражённых органов развивается белый мицелий, который через небольшой промежуток о времени начинает темнеть. По прошествии ряда дней после заражения на мицелии начинает развиваться конидиальная стадия ,представленная конидиеносцами с цепочками конидий. При протекании этого процесса пораженные органы растений покрывает мучнистый налет — конидий (отсюда и происходит известное название заболевания — «мучнистая роса»).
Мучнисторосяные грибы
Мучнисторосяные грибы – считаются опасными паразитами для пшеницы, люпина, ржи, сеянцев дуба, виноградной лозы, крыжовника, а также ряда других растений. Спорыньевые грибы – также грибы-паразиты. Этот вид избирает местом расселения сотни видов культурных и дикорастущих злаков и осок. К тому моменту, когда зерно в колосе начинает созревать, пораженное мицелием место завязи пестика сильно уплотняется и превращается в склероции, зимуют которые в почве или в зернохранилищах, а весной прорастают. Практически, ущерб, который приносит спорынья, выражается в токсическом действии алкалоидов, которые содержатся в склероциях. Склероции, которые попадают после размола в муку, вызывают часто тяжёлые заболевания в виде конвульсий (токсикозы) у людей — «злые корчи» или в гангренозной форме — «антонов огонь». Алкалоиды спорыньи применяются широко в современной медицине при лечении нервных и сердечнососудистых заболеваний, а также использую в акушерстве и гинекологии. Часто ржавичные и головневые грибы избирают место проживания однодольные и двудольные растения. Науке известны и ряд других заболеваний растений, которые вызываются различными грибами-паразитами: плодовая гниль яблони и груши ( монолиоз), парша плодовых деревьев, аскохитоз гороха, фузариоз льна и др.
Трутовые грибы
Трутовые грибы приносят огромный вред для лесного хозяйства. Споры трутовиков попадают на повреждения коры деревьев, где прорастают в мицелий. Мицелий проникает в древесину и начинает питаться органическими веществами клеток дерева. Спустя несколько лет после попадания спор на кору дерева на стволе образуются плодовые тела, обычно копытообразной формы. Можно встретить многолетнее деревянистое плодовое тело трутовика, которое поражает своими размерами, в диаметре оно достигает до 1 метра. Нижняя сторона каждого плодового тела выстлана мелкими трубочками, на них или на складках, вызревают споры, которые в период своего созревания высыпаются и разлетаются по ветру. Попадая на поврежденные стволы деревьев, они проникают в раны стволов и заражают деревья. Насчитывают около тысячи видов грибов паразитов, которые обеъктом для проживания выбирают не только животных, но и человека, при этом вызывая различные заболевания чаще всего кожи, реже ногтей и волос (бластомикозы, стригущий лишай, молочница, и др.). Часто грибы связаны мутуалистически с высшими растениями, водорослями и цианобактериями, редко с животными. Наглядным примером проявлением мутуализма служат лишайники и микориза. Последняя – это взаимовыгодное соседство гриба с корнями высших растений. Следует отметить, что в таком сожительстве мицелий гриба обволакивает корни растений и распространяется только под слоем эпидермиса или в клетках паренхимы корня. С помощью микоризного гриба увеличивается всасывающая поверхность корня до 14 раз, начинает лучше поглощаться фосфор. Хорошо начинают выделяться витамины и ростовые вещества, стимулирующие развитие корня. Гриб, в свою очередь, от высшего растения питает кислород, безазотистые соединения и, корневые выделения, которые способствуют прорастанию спор. Микориза распространена у большинства растений.
