Таинственный вид живых организмов, который сегодня до конца не изучен - грибы. Живущие на нашей планете уже более миллиарда лет, они насчитывают около миллиона видов, из которых человек смог исследовать, классифицировать и описать только 5% - 70 000 видов. Один из самых первых жителей планеты Земля обладает удивительными лечебными свойствами. Немногие знают о том, что лекарство, которое спасло миллионы жизней, антибиотик, который является продуктом его жизнедеятельности. Самый интересный факт: жители деревень под Опочкой (Псковская область) никогда не страдали онкозаболеваниями. Спасает их гриб веселка, полисахариды которого вырабатывают перфорин, который способен проделывать отверстия в мембране раковых клеток. И, последние просто отмирают.
Царство грибов
Сверхцарство эукариотов объединяет царство растений, царство животных и… царство грибов. Да, ввиду своих особенных свойств, грибы относятся к царству грибов. Их невозможно назвать животными, но и растениями – тоже.
С растениями грибы имеют общие характеристики:
- наличие клеточной стенки;
- способность синтезировать витамины;
- неподвижность в вегетативном состоянии;
- размножение спорами;
- поглощение пищи путем адсорбции (всасывания).
Но есть и черты общие с животными:
- отсутствия хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов;
- гетеротрофность;
- накопление гликогена в качестве запасного вещества;
- наличие клеточной стенки хитина, что характерного для скелета членистоногих;
- образование и выделение мочевины.
Разнообразие грибов
Грибы разделяют на высшие грибы, низшие грибы и грибоподобные организмы. К высшим грибам относятся классы: аскомицеты, зигомицеты, дейтеромицеты и базидиомицеты. Их еще называют настоящими грибами. У них полностью утрачены жгутиковые стадии, специфический полисахарид – хитозан – входит в состав оболочек клеток. Также в состав клеток входят полимеры глюкозы и хитин.
К трубчатым грибам относятся
- Белый гриб.
- Маслята.
- Подберезовики
- Подосиновики.
Грибы, которые имеют типичную плодоножку и шляпку, нижняя часть которой состоит из мелких отверстий и образует споры. Среди трубчатых нет ядовитых грибов, но есть условно съедобные, которые требуют предварительной подготовки перед употреблением. Встретить их можно только в лесистой местности, на открытых площадках они не растут.
К пластинчатым грибам относятся груздь, рыжик, шампиньон, опенок и другие. Их основное отличие от трубчатых – наличие пластин в нижней части шляпки, где образуются споры. Цвет спорового порошка часто помогает распознать вид гриба – съедобный или ядовитый.
К ядовитым грибам относятся
- Мухоморы.
- Бледная поганка (абсолютно ядовитые грибы).
- Сморчки
- Сатанинский гриб
- Ложные опята (токсичность может быть уменьшена при кулинарной обработке).
Перечисленные выше грибы выделены в отдельные подвиды грибов. Они стали токсичными из-за неблагоприятной экологической обстановки.
Всего ядовитых грибов 32 вида. Самые безобидные из них – ядовитый шампиньон, недоваренный опенок – способны вызвать расстройство через час после еды. Вторая группа – галлюциногены – характеризуется расстройством желудка, потливостью, тошнотой и рвотой, которые наступают через 2 часа после еды. Также возможно проявление приступов смеха, плача и т.д. Третья группа – бледная поганка, опенок серно-желтый – вызывают поражения печени, почек и других важных органов, провоцируя необратимые процессы.
Учитывая, что мир грибов очень плохо изучен, то определения, к чему относятся грибы, достаточно условны и нестабильны. Возможно уже завтра очередное открытие изменит наше представление о них.
Царство Грибы
Общая характеристика. Грибы - царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.
С растениями их сближает - . 1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). Общим с животными является: 1) гетеротрофность; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма - мочевины. Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде.
Известно более 100 тыс. видов грибов, причем предполагается, что реальное число их значительно больше - 250-300 тыс. и более. В мире ежегодно описывают более тысячи новых видов. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь. Подсчитано, что в лесной подстилке 78-90% биомассы всех микроорганизмов приходится на долю грибной массы (примерно 5 т/га).
Строение грибов. Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов - это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением.
Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения.
Размножение. Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.
Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток - в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.
Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов - слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.
К сапротрофам относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Особенностью сапротрофных грибов является то, что отдельный гриб может за сутки образовать мицелий суммарной длиной гиф более километра. (Длина грибных гиф в 1 г сухой почвы лиственного леса составляет около 400 м, а в 1 г гумуса [под подстилкой] 4 -8 км.)Такой быстрый рост и нитчатое строение мицелия обусловливает особый тип взаимоотношений грибов с окружающей средой, не характерный для других групп эукариотных организмов. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки. Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки.
Шляпочные грибы живут на богатой перегноем лесной почве, на полях и лугах, встречаются на гниющей древесине (опенок летний и зимний, вешенки).
В процессе их развития на мицелии формируются органы спо-роношения - плодовые тела, состоящие из ножки и шляпки. Ножка и шляпка образованы плотными пучками гиф. В шляпке можно различить два слоя: плотный верхний, часто окрашенный, покрытый кожицей, и нижний. У одних грибов - пластинчатых - нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок (у сыроежек, груздей, шампиньонов, бледной поганки). У белого гриба, подберезовика, подосиновика, масленка он состоит из многочисленных трубочек, поэтому их называют трубчатыми. На пластинках, в трубочках, а у некоторых представителей на шипиках или иголочках образуются десятки миллионов спор. После созревания они высыпаются на почву, разносятся ветром, водой, насекомыми и другими животными, что способствует широкому распространению грибов.
Среди шляпочных грибов есть как съедобные, так и ядовитые. Наиболее ценные съедобные грибы, широко встречающиеся в лесах Беларуси и России, - белый, рыжик, груздь настоящий, подберезовик, подосиновик, масленок, шампиньон.
Ядовитые грибы, такие как бледная поганка, многие мухоморы, некоторые виды грибов-зонтиков, говорушек, рядовок и др., уже попадая в пищу, могут вызывать серьезные, а иногда и смертельные отравления. Следует помнить, что белки грибов довольно быстро расщепляются с образованием ядовитых азотистых соединений, поэтому отравление может быть вызвано и неядовитыми, но несвежими грибами.
Известным представителем плесневых грибов является пени-цилл. Его мицелий состоит из разветвленных нитей, разделенных перегородками на клетки, а спороношение напоминает кисть, отсюда и его название «кистевик» (см. рис. 6.1) На концах разветвленных конидиеносцев образуются цепочки конидий, с помощью которых пеницилл размножается. Этот гриб встречается в виде плесени (зеленого, сизого, голубого цвета) на почве и продуктах растительного происхождения (на плодах, овощах, варенье, томатной пасте и др.). Некоторые виды пеницилла используются для приготовления пенициллина- одного из наиболее известных антибиотиков.
Рис. 6.1 . Плесневые грибы: 1 - мукор; 2 - пеницилл; 3 - аспергилл.
Дрожжи не имеют мицелия и представляют собой неподвижные клетки овальной формы размером 2-10 мкм (рис. 6.2). Размножаются дрожжи почкованием или делением. У них наблюдается и половой процесс, протекающий в виде копуляции двух клеток. Образовавшаяся при этом зигота превращается в сумку с А -8 спорами.
Рис. 6.2 . Дрожжи: 1 - отдельная клетка; 2 -5 - почкование клеток; б - сумка с четырьмя сумкоспорами.
Предполагают, что дрожжи произошли от многоклеточных предков. Упрощение их организации произошло в связи с обитанием в жидких сахаристых средах.
Наибольшее практическое значение имеют пекарские дрожжи, представленные несколькими сотнями рас - винными, пивными, хлебопекарными и др. Они применяются в пивоварении, хлебопечении, производстве спирта. Винные дрожжи встречаются в природе на поверхности плодов (например, винограда), в нектаре цветков, в истечениях деревьев и используются в виноделии.
Мучнисторосяные грибы поражают сотни видов культурных и дикорастущих растений. На поверхности пораженных органов развивается белый, позднее темнеющий мицелий. На мицелии через несколько дней после заражения развивается конидиальная стадия-конидиеносцы с цепочками конидий. В это время пораженные органы растений покрыты мучнистым налетом конидий (отсюда название заболевания - «мучнистая роса»).
Грибы — древние гетеротрофные организмы, занимающие особое место в общей системе живой природы. Они могут быть как микроскопически малы, так и достигать нескольких метров. Поселяются на растениях, животных, человеке или на мёртвых органических остатках, на корнях деревьев и трав. Их роль в биоценозах велика и разнообразна. В цепи питания они являются редуцентами — организмами, питающимися мёртвыми органическими остатками, подвергающими эти остатки минерализации до простых органических соединений.
В природе грибы играют положительную роль: они пища и лекарства для животных; образуя грибокорень, помогают растениям всасывать воду; являясь компонентом лишайников, грибы создают среду обитания для водорослей.
Грибы — бесхлорофилльные низшие организмы, объединяющие около 100 000 видов, от мелких микроскопических организмов до таких великанов, как трутовики, гигантский дождевик и некоторые другие.
В системе органического мира грибы занимают особое положение, представляя отдельное царство, наряду с царствами животных и растений. Они лишены хлорофилла и поэтому требуют для питания готовое органическое вещество (принадлежат к гетеротрофным организмам). По наличию в обмене мочевины, в оболочке клеток — хитина, запасного продукта — гликогена, а не крахмала — они приближаются к животным. С другой стороны, способом питания (путём всасывания, а не заглатывания пищи), неограниченным ростом они напоминают растения.
Грибы имеют и признаки, свойственные только им: почти у всех грибов вегетативное тело представляет собой грибницу, или мицелий, состоящий из нитей — гиф.
Это тонкие, как нити, трубочки, заполненные цитоплазмой. Нити, составляющие гриб, могут туго или рыхло переплетаться, ветвиться, срастаться друг с другом, образуя плёнки наподобие войлока или видимые простым глазом жгуты.
У высших грибов гифы разделены на клетки.
В клетках грибов может быть от одного до нескольких ядер. Кроме ядер, в клетках имеются и другие структурные компоненты (митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть и пр.).
Строение
Тело подавляющего большинства грибов построено из тонких нитчатых образований — гиф. Совокупность их образует грибницу (или мицелий).
Разветвляясь, мицелий образует большую поверхность, что обеспечивает всасывание воды и питательных веществ. Условно грибы делятся на низшие и высшие. У низших грибов гифы не имеют поперечных перегородок и мицелий представляет собой одну сильно разветвлённую клетку. У высших грибов гифы разделены на клетки.
Клетки большинства грибов покрыты твёрдой оболочкой, её нет у зооспор и вегетативного тела некоторых простейших грибов. В цитоплазме гриба содержатся структурные белки и не связанные с органоидами клетки ферменты, аминокислоты, углеводы, липиды. Органоиды: митохондрии, лизосомы, вакуоли, содержащие запасные вещества — волютин, липиды, гликоген, жиры. Крахмала нет. В клетке гриба имеется одно или несколько ядер.
Размножение
У грибов различают вегетативное, бесполое и половое размножение.
Вегетативное
Размножение осуществляется частями мицелия, специальными образованиями — оидиями (образующимися в результате распадения гиф на отдельные короткие клетки, каждая из которых даёт начало новому организму), хламидоспорами (образуются примерно так же, но имеют более толстую тёмноокрашенную оболочку, хорошо переносят неблагоприятные условия), путём почкования мицелия или отдельных клеток.
Для бесполого вегетативного размножения специальные приспособления не нужны, но потомков появляется не много, а мало.
При бесполом вегетативном размножении клетки нити, ничем не отличаются от соседних, вырастают в целый организм. Иногда, животные или движение среды разрывают гифу на части.
Бывает при наступлении неблагоприятных условий нить сама распадается на отдельные клетки, каждая из которых может вырасти в целый гриб.
Порой на нити образуются наросты, которые разрастаются, отпадают и дают начало новому организму.
Часто некоторые клетки наращивают толстую оболочку. Они могут выдерживать высыхание и сохраняют жизнеспособность до десяти и более лет, а в благоприятных условиях прорастают.
При вегетативном размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. При таком размножении не нужны специальные устройства, но количество потомков невелико.
Бесполое
При бесполом споровом размножении нить гриба образует специальные клетки, создающие споры. Эти клетки выглядят как веточки, неспособные расти и отделяющие от себя споры, или как крупные пузыри, внутри которых образуются споры. Такие образования называют спорангиями.
При бесполом размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. На образование каждой споры тратится меньше веществ, чем на одного потомка при вегетативном размножении. Бесполым путём одна особь производит миллионы спор, поэтому у гриба больше шансов оставить потомство.
Половое
При половом размножении появляются новые сочетания признаков. При этом размножении ДНК потомков образуется из ДНК обоих родителей. У грибов объединение ДНК происходит по-разному.
Разные способы обеспечить объединение ДНК при половом размножении грибов:
В какой-то момент сливаются ядра, а затем и нити ДНК родителей, обмениваются кусочками ДНК и разделяются. В ДНК потомка оказываются участки, полученные от обоих родителей. Поэтому потомок чем-то похож на одного родителя, а чем-то — на другого. Новое сочетание признаков может уменьшить, и увеличить жизнеспособность потомства.
Размножение состоит в слиянии мужских и женских половых гамет, в результате чего образуется зигота. У грибов различают изо-, гетеро- и оогамию. Половой продукт низших грибов (ооспора) прорастает в спорангий, в котором развиваются споры. У аскомицетов (сумчатых грибов) в результате полового процесса образуются сумки (аски) — одноклеточные структуры, содержащие обычно 8 аскоспор. Сумки образующиеся непосредственно из зиготы (у низших аскомицетов) или на развивающихся из зиготы аскогенных гифах. В сумке происходит слияние ядер зиготы, затем мейотическое деление диплоидного ядра и образование гаплоидных аскоспор. Сумка активно участвует в распространении аскоспор.
Для базидиальных грибов характерен половой процесс — соматогамия. Он состоит в слиянии двух клеток вегетативного мицелия. Половой продукт — базидия, на которой образуются 4 базидиоспоры. Базидиоспоры гаплоидны, они дают начало гаплоидному мицелию, который недолговечен. Путём слияния гаплоидного мицелия образуется дикариотический мицелий, на котором образуются базидии с базидиоспорами.
У несовершенных грибов, а в некоторых случаях и у других половой процесс заменяется гетерокариозом (разноядерностью) и парасексуальным процессом. Гетерокариоз состоит в переходе генетически неоднородных ядер из одного отрезка мицелия в другой путём образования анастомозов или слияния гиф. Слияние ядер при этом не происходит. Слияние ядер после, перехода их в другую клетку называется парасексуальным процессом.
Нити гриба прирастают поперечным делением (вдоль клетки нити не делятся). Цитоплазма соседних клеток гриба составляет единое целое — в перегородках между клетками есть отверстия.
Питание
Большинство грибов имеет вид длинных нитей, всасывающих питательные вещества всей поверхностью. Грибы всасывают нужные вещества из живых и мёртвых организмов, из почвенной влаги и воды природных водоёмов.
Грибы выделяют наружу вещества, разрывающие молекулы органических веществ на такие части, которые гриб может впитать.
Но в определённых условиях организму полезнее быть нитью (как гриб), а не комочком (циста) как бактерия. Проверим, так ли это.
Проследим за бактерией и растущей нитью гриба. Крепкий раствор сахара показан коричневым цветом, слабый — светло-коричневый, вода без сахара — белым.
Можно сделать вывод: нитевидный организм, разрастаясь, может оказаться в местах богатых пищей. Чем длиннее нить, тем больше запас веществ, который насытившиеся клетки могут расходовать на рост гриба. Все гифы ведут себя, как части одного целого, и участки гриба, оказавшись в богатых пищей местах, питают весь гриб.
Плесневые грибы
Плесневые грибы поселяются на увлажнённых остатках растений, реже животных. Одним из наиболее распространённых плесневых грибов является мукор, или головчатая плесень. Грибницу этого гриба в виде тончайших белых гифов можно обнаружить на залежавшемся хлебе. Гифы мукора не разделены перегородками. Каждая гифа представляет собой одну сильно разветвлённую клетку с несколькими ядрами. Одни ответвления клетки проникают в субстрат и поглощают питательные вещества, другие поднимаются вверх. На верхушке последних образуются чёрные округлые головки — спорангии, в которых образуются споры. Созревшие споры распространяются воздушными потоками или при помощи насекомых. Попав в благоприятные условия, спора прорастает в новую грибницу (мицелий).
Вторым представителем плесневых грибов является пеницилл, или сизая плесень. Грибница пеницилла состоит из гифов, разделённых поперечными перегородками на клетки. Некоторые гифы поднимаются вверх, и на конце их образуются разветвления, напоминающие кисточки. На конце этих разветвлений образуются споры, с помощью которых пеницилл размножается.
Дрожжевые грибы
Дрожжи — одноклеточные неподвижные организмы овальной или удлинённой формы, размером 8-10 мкм. Настоящего мицелия не образуют. В клетке имеется ядро, митохондрии, в вакуолях накапливается много веществ (органических и неорганических), в них происходят окислительно-восстановительные процессы. Дрожжи накапливают в клетках волютин. Вегетативное размножение почкованием или делением. Спорообразование наступает после многократного размножения почкованием или делением. Оно совершается легче при резком переходе от обильного питания к незначительному, при поступлении кислорода. В клетке число спор парное (чаще 4-8). У дрожжей известен и половой процесс.
Дрожжевые грибы, или дрожжи, встречаются на поверхности плодов, на содержащих углеводы растительных остатках. От других грибов дрожжи отличаются тем, что не имеют грибницы и представляют одиночные, в большинстве случаев овальные клетки. В сахаристой среде дрожжи вызывают спиртовое брожение, в результате которого выделяются этиловый спирт и углекислый газ:
С 6 Н 12 О 6 → 2С 2 Н 5 ОН + 2СО 2 + энергия.
Этот процесс ферментативный, протекает при участии комплекса ферментов. Освобождающаяся энергия используется дрожжевыми клетками на жизненные процессы.
Размножаются дрожжи почкованием (некоторые виды — путём деления). При почковании на клетке образуется выпуклость, напоминающая почку.
Ядро материнской клетки делится, и одно из дочерних ядер переходит в выпуклость. Выпуклость быстро растёт, превращается в самостоятельную клетку и отделяется от материнской. При очень быстром почковании клетки не успевают разъединяться и в результате получаются короткие непрочные цепочки.
Не менее ¾ всех грибов — сапрофиты. Сапрофитный способ питания связан преимущественно с продуктами растительного происхождения (кислая реакция среды и состав органических веществ растительного происхождения более благоприятны для их жизни).
Грибы-симбионты связаны преимущественно с высшими растениями, мохообразными, водорослями, реже — с животными. Примером могут быть лишайники, микориза. Микориза — это сожительство гриба с корнями высшего растения. Гриб помогает растению усваивать труднодоступные вещества гумуса, способствует поглощению элементов минерального питания, помогает своими ферментами в углеводном обмене, активизирует ферменты высшего растения, связывает свободный азот. От высшего растения гриб, очевидно, получает безазотные соединения, кислород и корневые выделения, способствующие прорастанию спор. Микориза очень распространена среди высших растений, она не обнаружена лишь у осоковых, крестоцветных и водных растений.
Экологические группы грибов
Почвенные грибы
Почвенные грибы участвуют в минерализации органического вещества, образовании гумуса и т.п. В этой группе выделяют грибы, попадающие в почву только в определённые периоды жизни, и грибы ризосферы растений, живущие в зоне их корневой системы.
Специализированные почвенные грибы:
- копрофиллы - грибы, обитающие на почвах, богатых перегноем (навозные кучи, места скопления помёта животных);
- кератинофиллы - грибы, обитающие на волосах, рогах, копытах;
- ксилофиты - грибы, разлагающие древесину, среди них различают разрушителей живой и мёртвой древесина.
Домовые грибы
Домовые грибы — разрушители деревянных частей построек.
Водные грибы
К ним относится и группа микоризных грибов-симбионтов.
Грибы, развивающиеся на промышленных материалах (на металле, бумаге и изделиях из них)
Шляпочные грибы
Шляпочные грибы поселяются на богатой перегноем лесной почве и из неё получают воду, минеральные соли и некоторые органические вещества. Часть органических веществ (углеводы) они получают от деревьев.
Грибница — главная часть каждого гриба. На ней развиваются плодовые тела. Шляпка и ножка состоят из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. В ножке все нити одинаковы, а в шляпке они образуют два слоя — верхний, покрытый кожицей, окрашенной разными пигментами, и нижний.
У одних грибов нижний слой состоит из многочисленных трубочек. Такие грибы называют трубчатыми. У других нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок. Такие грибы называют пластинчатыми. На пластинках и на стенках трубочек образуются споры, с помощью которых грибы размножаются.
Гифы грибницы оплетают корни деревьев, проникают в них и распространяются между клетками. Между грибницей и корнями растений устанавливается полезное для обоих растений сожительство. Гриб снабжает растения водой и минеральными солями; заменяя на корнях корневые волоски, дерево уступает ему часть своих углеводов. Только при такой тесной связи грибницы с определёнными породами деревьев возможно образование плодовых тел у шляпочных грибов.
Образование спор
В трубочках или на пластинках шляпки образуются особые клетки — споры. Созревшие мелкие и лёгкие споры высыпаются, их подхватывает и разносит ветер. Разносят их насекомые и слизни, а также белки и зайцы, поедающие грибы. Споры не перевариваются в пищеварительных органах этих животных и выбрасываются наружу вместе с помётом.
Во влажной, богатой перегноем почве споры грибов прорастают, из них развиваются нити грибницы. Грибница, возникающая из одной споры, может образовывать новые плодовые тела лишь в редких случаях. У большинства видов грибов плодовые тела развиваются на грибницах, образованных слившимися клетками нитей, берущих начало от разных спор. Поэтому клетки такой грибницы двухъядерные. Грибница растёт медленно, лишь накопив запасы питательных веществ, она образует плодовые тела.
Большинство видов этих грибов — сапрофиты. Развиваются на перегнойной почве, отмерших растительных остатках, некоторые на навозе. Вегетативное тело состоит из гиф, образующих находящуюся под землёй грибницу. В процессе развития на грибнице вырастают зонтикоподобные плодовые тела. Пенёк и шляпка состоят из плотных пучков нитей грибницы.
У части грибов на нижней стороне шляпки от центра к периферии радиально расходятся пластинки, на которых развиваются базидии, а в них споры — это гименофор. Такие грибы называют пластинчатыми. У отдельных видов грибов имеется покрывало (плёночка из неплодных гиф), защищающее гименофор. При дозревании плодового тела покрывало разрывается и остаётся в виде бахромы по краям шляпки или кольца на ножке.
У некоторых грибов гименофор имеет трубчатую форму. Это трубчатые грибы. Их плодовые тела мясистые, быстро загнивают, легко повреждаются личинками насекомых, поедаются слизнями. Размножаются шляпочные грибы спорами и частями мицелия (грибницы).
Химический состав грибов
В свежих грибах вода составляет 84-94% общей массы.
Белки грибов усваиваются только на 54-85% — хуже, чем белки других растительных продуктов. Усвоению препятствует плохая растворимость белков. Жиры, углеводы усваиваются очень хорошо. Химический состав зависит от возраста гриба, его состояния, вида, условий произрастания и др.
Роль грибов в природе
Многие грибы срастаются с корнями деревьев и трав. Их сотрудничество взаимовыгодно. Растения дают грибам сахар и белки, а грибы разрушают находящиеся в почве мёртвые остатки растений и всасывают всей поверхностью гиф воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Корни, сросшиеся с грибами, называют микоризой. Большинство деревьев и трав образуют микоризу.
Грибы играют в экосистемах роль разрушителей. Они уничтожают мёртвую древесину и листья, корни растений и трупы животных. Все мёртвые остатки они превращают в углекислый газ, воду и минеральные соли — в то, что могут усвоить растения. Питаясь, грибы набирают вес и становятся пищей животных и других грибов.
Грибы играют в природе и жизни людей важную роль. Но если задать кому-нибудь вопрос: «Грибы - это животные или растения?», то сразу ответить на него возьмется не каждый. Далее в статье расскажем, что же это такое, какие есть виды грибов и зачем они нужны.
Общее описание
Грибы являются бесхлорофилльными гетеротрофными низшими организмами, объединяющими более ста тысяч видов. Среди них можно найти как метровых гигантов, так и микроскопических представителей.
Ответом на заданный выше вопрос: «Грибы - это животные или растения?» может служить утверждение, что грибы не относятся ни к первым, ни ко вторым, но имеют несколько общих черт как с одними, так и с другими. С растительным миром грибы объединяет неподвижный образ жизни, непрерывный рост, питание растворенными в воде веществами, наличие клеточной оболочки. С животными схожими свойствами у грибов является отсутствие пластид и содержание хитина и гликогена в клетках. Индивидуальным свойством является наличие вегетативного тела, называемого мицелием или грибницей, состоящим из нитевидных отростков - гифов. Поэтому грибы выступают отдельным царством живой природы в органическом мире наравне с царствами животных, растений и бактерий.
Грибы поселяются в различных местах - в человеке, животных, на растениях и их корнях. По способу питания относятся к редуцентам - организмам, которые питаются мертвыми органическими остатками, превращая их в простые органические соединения.
Историческая справка
Сочетание одновременно признаков животного и растительного мира дает возможность предположить, что ответом на вопрос: «Грибы - это животные или растения?» является их происхождение, которое ведет свое начало от предков древности, обитавших в первичных водоемах. Это были бесцветные примитивные одноклеточные жгутиковые организмы без четкого разделения на животный и растительный мир. К сожалению, наука не может точно сказать, каково же было происхождение грибов и их дальнейшее развитие.
Самые древние найденные останки грибных предков датируются возрастом около девятисот миллионов лет, что приходится на архейскую эру. Обширное формирование отмечено кембрийским периодом палеозойской эры (шестьсот миллионов лет назад), а расцвет пришелся на каменноугольный период (триста миллионов лет назад).
Отличительной особенностью строения и жизнедеятельности шляпочных грибов является образование ими плодовых тел, которые в простонародье называют грибами. Они состоят из гиф, ножки и шляпки, с обратной стороны которой находятся трубчатой формы отверстия либо пластинки, определяя подвиды. К трубчатым грибам относят подберезовики, белые, маслята и другие, а к пластинчатым - опята, сыроежки, лисички и иные.
Назначение трубочек и пластинок - образование миллионов спор, которые в подходящих условиях прорастают в грибницу. Последняя в процессе роста удлиняется, начинает ветвиться, увеличивая число клеток и образуя сеть, которая на земле и опавших листьях выглядит в виде белой плесени.
Тип питания грибов шляпочного вида - всасывание из почвы и корней деревьев растворенных в воде веществ. Параллельно с этим процессом грибы оплетают растение и проникают внутрь. Деревья, в свою очередь, посредством грибов также получают питание с влагой. Такое природное сожительство называется симбиозом, а в случае с корнями - микоризой.
Вид - плесневые грибы
Большая группа грибов, размножение которой происходит также спорами, но без образования крупных плодовых тел. Это - плесени.
Такие грибы развиваются, главным образом, на продуктах питания:
- Мукор - гриб в виде пушистой белесой плесени, которая формирует споры внутри шариков - спорангиев. Мицелий не раздроблен на клетки, но имеет многоядерную структуру.
- Пеницилл - разделенный на клетки зеленый мицелий, образующий в отдельных местах разветвления в виде кисти со споровыми цепочками.
Обычно этих представителей царства грибов нельзя употреблять в пищу, но они помогают в борьбе с болезнями в виде лекарственных средств. Из пеницилла, например, вырабатывают антибиотик - пенициллин, применяющийся при различных гнойных и воспалительных болезнях органов за счет подавления вызывающих их микроорганизмов.
Вид - дрожжевые грибы
Дрожжи являются одноклеточными статическими организмами до десяти микрометров размером, имеющими овальную или удлиненную форму. Они не образуют настоящий мицелий. Внутри клеток находится ядро с митохондриями, а вакуоли накапливают органические и неорганические вещества, в них протекают процессы окисления и восстановления с накоплением внутри клеток волютина.
Размножение дрожжей - вегетативное, через почкование или деление. После неоднократных повторений процесса размножения, образующего короткие слабо соединенные цепочки, наступает спорообразование. Также ему способствует ограничение поступления питательных веществ и кислорода.
Дрожжи селятся на остатках растений, которые содержат углеводы, и на плодах. В среде, богатой сахарами, дрожжевые грибы вызывают процессы спиртового брожения с выделением углекислого газа и этилового спирта. Эти ферментативные преобразования вовлекают в процесс целый комплекс ферментов, освобождая энергию, необходимую клеткам дрожжей на поддержание жизненных циклов.
Роль в природе
Срастаясь с корнями растений и деревьев, грибы образуют симбиоз - взаимовыгодное сожительство. Поглощая содержащиеся в теле хозяина белки и сахар, одновременно грибы получают из почвы растворенные вещества и транспортируют их назад хозяину. Разрастаясь, они становятся объектом питания для других.
Роль грибов в природе неоценима. Они принимают участие в круговороте веществ, в почвообразующих процессах, в санации планеты, минерализуя отмершие остатки, являются пищей для других растений и животных.
В человеческой жизни польза грибов выражается в следующем:
- использование для откорма животных;
- применение в различных областях (пивоварение, хлебопечение, виноделие, спиртовое и кисломолочное производство);
- получение лекарственных препаратов в фармацевтике;
- использование для борьбы с вредными насекомыми.
Но роль грибов в природе сводится не только к положительным моментам. Отрицательное действие их таково:
- разрушают постройки и изделия из дерева и фанеры;
- могут вызывать опасные заболевания у животных и людей (поражения глаз, кожи и легких);
- коррозируют металлы, лакокрасочные покрытия, смазочные масла;
- развиваясь в растениях для корма животных, выделяют туда ядовитые вещества.
Грибы: научная классификация
Однозначной классификации данного вида нет, но существуют градации:
- по типу образования спор - выражаются в окончании названий, признанных международными правилами;
- по характеру и строению органов размножения (оомикоты и эумикоты).
Немногочисленный отдел Оомикота включает в себя классы:
- Oomycetes (Оомицеты) - обширная группа из семидесяти родов, обитающая преимущественно в воде, реже - на высших растениях. Имеют оба типа размножения.
- Hyphochytriomicetes (Гифохитриомицеты) - обитают в воде и влажной среде, внутри водорослей и беспозвоночных животных.
Большая же часть грибов - разнообразие грибов поражает - принадлежит к отделу Эумикота и подразделяется на пять классов:
В статье дан ответ на вопрос: «Грибы - это животные или растения?», а также рассмотрена классификация грибов и их роль в жизни людей и растений. Но стоит уделить внимание и мерам предосторожности.
Грибы давно используются человеком в еде, но всем давно известно, что несъедобные грибы являются смертельно опасными для людей и животных, поэтому собирать их, брать в руки или употреблять в пищу категорически запрещается.
В деревнях до сих пор используют биологический метод борьбы с насекомыми: оставляют блюдце с водой, в которую добавлен сахар и кусочки мухомора, в местах скопления мух и других насекомых. Последние погибают, напившись этой воды.
Если на остатках пищи (хлебе, овощах или фруктах) замечены следы плесени, ее следует выбросить, а не есть самим или кормить животных.
Грибы относились к низшим растениям до конца XX века. В 1970 году они были окончательно выделены в отдельное царство Грибы, т.к. имеют ряд признаков, отличающих их от растений и сближающих с животными.
Общая характеристика
Царство грибы - это одноклеточные и многоклеточные организмы. В настоящее время систематики насчитали более 100 тыс. видов грибов.
Грибы - гетеротрофные организмы, не имеющие хлорофилла. Они занимают промежуточное положение между животными и растениями, так как характеризуются рядом свойств, сближающих их с животными и растениями.
Общие признаки грибов и животных :
- В оболочке клеток есть хитин;
- в качестве запасного продукта у них накапливается гликоген, а не крахмал;
- в результате обмена образуется мочевина;
- отсутствие хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов;
Общие признаки грибов и растений :
- Неограниченный рост;
- абсорбтивное питание, т.е. не заглатывание пищи, а всасывание;
- наличие ярко выраженной клеточной стенки;
- размножение спорами;
- неподвижность;
- способность синтезировать витамины.
Питание грибов
Многие виды царства Грибов живут в сожительстве (симбиозе) с водорослями и с высшими растениями. Взаимовыгодное сожительство мицелия грибов с корнями высших растений образует микоризу (например, подберезовик с березой, подосиновик с осиной).
Многие высшие растения (деревья, твердая пшеница и др.) не могут нормально расти без микоризы. Грибы получают от высших растений кислород, выделения корней и соединения, не содержащие азота. Грибы «помогают» высшим растениям усваивать труднодоступные вещества из перегноя, активизируя деятельность ферментов высших растений, способствуют углеводному обмену, фиксируют свободный азот, который в ряде соединений используется высшими растениями, дают им ростовые вещества, витамины и т.п.
Царство Грибы условно подразделяют на низшие и высшие. Основа вегетативного тела грибов - грибница, или мицелий. Грибница состоит из тонких нитей, или гиф, похожих на пушок. Эти нити находятся внутри субстрата, на котором обитает гриб.
Чаще всего грибница занимает большую поверхность. Через мицелий происходит всасывание питательных веществ осмотическим путем. Грибница низших грибов либо разделяется на клетки, либо межклеточные перегородки отсутствуют.
Одно- или многоядерные клетки грибов в большинстве случаев покрыты тонкой клеточной оболочкой. Под ней находится цитоплазматическая мембрана, окутывающая цитоплазму.
В клетке грибов имеются ферменты, белки и такие органоиды (лизосомы), в которых протеолитическими ферментами расщепляются белки. Митохондрии имеют сходство с таковыми у высших растений. В вакуолях содержатся запасные питательные вещества: гликоген, липиды, жирные кислоты, жиры и др.
В съедобных грибах имеется много витаминов и минеральных солей. Примерно 50% сухой массы грибов составляют азотистые вещества, из которых на белки приходится около 30%.
Размножение грибов происходит бесполым путем:
- Специализированными клетками - спорами;
- вегетативно - частями мицелия, почкованием.
Процессу спорообразования может предшествовать половой процесс, который у грибов очень разнообразен. Зигота может образовываться в результате слияния соматических клеток, специализированных на гаметы, и половых клеток - гамет (образующихся в половых органах - гаметангиях). Образовавшаяся зигота прорастает сразу или после периода покоя и дает начало гифам с органами полового спороношения, в которых образуются споры.
Споры различных грибов распространяются насекомыми, различными животными, человеком и воздушными течениями.
Значение грибов в природе и жизни человека
Плесневые грибы поселяются на продуктах питания, в почве, на овощах и плодах. Они вызывают порчу доброкачественных продуктов (хлеба, овощей, ягод, фруктов и т.п.). Большинство этих грибов - сапрофиты. Однако некоторые плесневые грибы являются возбудителями заразных болезней человека, животных и растений. Например, гриб трихофитон вызывает стригущий лишай у человека и животных.
Всем хорошо известен одноклеточный гриб мукор, или белая плесень, который поселяется на овощах, хлебе и конском навозе. Первоначально белая плесень имеет пушистый налет, а со временем она чернеет, так как на грибнице образуются округлые головки (спорангии), в которых образуется огромное число спор темного цвета.
Из ряда родов плесени (пенициллин, аспергилл) получают антибиотики.
