Грибы

Грибы образуют отдельное царство живых организмов. Это одна из наибольших и разнообразнейших групп, которая является важной частью всех водных и наземных экосистем. Грибы изучает наука микология.

Грибы – это живые организмы, которые сочетают в себе признаки растений и животных. Заполним таблицу, в которой рассмотрим данные признаки. Признаки грибов, сближающие их с растениями: имеется клеточная стенка; ведут прикреплённый образ жизни; способны к неограниченному росту; размножение спорами. Признаки грибов, сближающие их с животными: запасное питательное вещество – гликоген, а не крахмал, как у растений; в состав клеточной стенки входит полисахарид хитин; в клетках отсутствуют хлоропласты; по типу питания являются гетеротрофами. Признаки, характерные только для грибов: тело в виде мицелия, питаются, всасывая готовые органические вещества, через всю поверхность тела; формируют плодовые тела.

Рассмотрим строение клетки грибов. Грибы – эукариоты, в их клетке есть ядро. Протопласт имеет строение, типичное для эукариот. Живое содержимое клетки покрыто клеточной стенкой, в состав которой входит полисахарид хитин. Вакуоль образуется только при старении клетки, в отличие от растений, у которых она образуется в процессе роста.

Тело гриба представлено мицелием, или грибницей, и состоит из тонких ветвящихся нитей – гиф. Грибница обычно имеет большую общую поверхность. Гифы растут верхушкой и сильно ветвятся.

У некоторых грибов, например у плесневого гриба мукора (также белая плесень), гифы не имеют перегородок и представляют собой огромные сильно разветвлённые клетки с многочисленными ядрами. Такие гифы называются «асептированные», или «нечленистые».

Гифы плесневого гриба пеницилла, наоборот, разделены на клетки, имеющие одно или несколько ядер. Это септированные, или членистые, гифы.

Некоторые грибы не имеют гиф, они состоят из отдельных клеток (например, дрожжи).

У некоторых грибов гифы способны параллельно объединяться и образовывать более крупные сплетения – ризоморфы, достигающие нескольких метров в длину и нескольких миллиметров в толщину. Ризоморфы распространяются в лесной почве, окружая корни деревьев и проникая в них, подымаются по стволу дерева. Они проводят воду и питательные вещества от мицелия к плодовым телам. Такие гифы развиты у опят.

Гифы могут плотно сплетаться и образовывать склероции – продолговатые или округлые тела различной формы и величины. Из них формируются органы размножения.

Из мицелия также образуются плодовые тела грибов, которые состоят из шляпки и ножки. Гифы плотно сплетаются и образуют ложную ткань, или плектенхиму.

Именно плодовые тела в повседневной жизни мы называем грибами. Всем хорошо известны съедобные и ядовитые шляпочные грибы. Белый гриб с коричневой шляпкой и плотной толстой ножкой, красноголовый подосиновик, разноцветные сыроежки и многие другие. Жизнь плодового тела составляет от 5 до 40 дней. Шляпка необходима для образования спор.

По типу питания все грибы являются гетеротрофами, питаются готовыми органическими веществами. Грибы заселяют определённый субстрат в зависимости от потребности в конкретных веществах и способности синтезировать ферменты, расщепляющие эти вещества. Грибы не могут усваивать твёрдые частички пищи путём фагоцитоза, они всасывают только жидкости. Для них характерно внешнее пищеварение: они сначала выделяют в окружающую среду ферменты, которые вне организма расщепляют сложные органические вещества до простых, которые они могут усваивать, и всасывают через всю поверхность гиф в цитоплазму.

Грибы могут быть симбионтами, сапрофитами или паразитами. Гифы гриба-симбионта вступают во взаимовыгодные отношения с корнями деревьев. Образуется микориза, или грибокорень. При этом гриб получает от растения необходимые ему органические соединения, а сам снабжает растение минеральными веществами и водой. Грибы-паразиты поселяются на живых организмах, используют их в качестве источника пищи, и в результате наносят им вред. Чаще всего паразиты поражают высшие растения, но ими также могут быть животные, человек, а также другие виды грибов. Грибы, которые ведут только паразитический образ жизни, называются облигатными паразитами. Грибы, способные периодически менять образ жизни с сапрофитного на паразитический и обратно, называют факультативными паразитами. Облигатные паразиты не приводят к смерти хозяина, так как для них это будет также губительно. Факультативные паразиты чаще всего убивают хозяина, так как они в дальнейшем могут жить и на мёртвых остатках, но уже как сапрофиты.

Для грибов характерно бесполое и половое размножение. Бесполое размножение может быть вегетативным и осуществляться с помощью спор.

Вегетативное размножение происходит путём почкования гиф или отдельных клеток (например, дрожжи). Образующиеся клетки постепенно отделяются, растут и со временем начинают почковаться.

Гифы некоторых грибов могут распадаться на отдельные клетки, каждая из которых даёт начало новому мицелию. Собственно бесполое размножение происходит с помощью спор. В зависимости от способа образования различают эндогенные и экзогенные споры. Эндогенные споры характерны для низших грибов, они образуются внутри спорангиев. Экзогенные споры называют конидиями, они образуются у высших грибов на специальных гифах – конидиеносцах. У шляпочных грибов споры формируются в шляпке.

Рассмотрим, как происходит у грибов половое размножение. Слияние гаплоидных гамет может происходить путём изогамии, анизогамии (гетерогамии) или оогамии.

В результате оплодотворения образуется зигота, которая покрывается толстой оболочкой, некоторое время проводит в состоянии покоя и позже прорастает.

У многих грибов сливаются только клетки, расположенные на различных типах мицелия, которые обозначаются знаками «+» или «–», причём внешнее строение у них одинаковое. Происходит мейоз, и образуется зигота, из которой развивается новый мицелий. Такие грибы называются гетероталличными. Разные типы мицелия у гетероталличных грибов не нужно связывать с каким-либо полом, то есть называть их мужскими или женскими. Грибы, которые имеют только один тип мицелия, называют гомоталличными. У сумчатых грибов сливаются не отдельные клетки, а половые органы – этот процесс называется гаметангиогамией (мужской антеридий оплодотворяет женский половой орган).

Оплодотворение также может осуществляться с помощью мелких неподвижных клеток спермаций. Такой процесс называется сперматизацией.

У базидиальных грибов происходит слияние участков гиф. Такая форма полового размножения называется соматогамией. При этом вначале сливается цитоплазма (плазмогамия), а затем ядра (кариогамия).

Большинство грибов предпочитают жить во влажных местах. Почвенные грибы заселяют различные виды почв. Они участвуют в почвообразовательных процессах. Грибы-ксилофиты используют в качестве пищевого субстрата древесину. Часть из них питаются мёртвой древесиной (поваленные деревья и ветви), поэтому являются сапрофитами. Другие используют древесину живых растений, т. е. являются паразитами.

В настоящее время общепринятой классификации грибов не существует. Чаще всего за основу классификации берётся способ размножения. Выделяют следующие отделы: хитридиомикоты, оомикоты, зигомикоты, аскомикоты, базидиомикоты и несовершенные грибы. Первые три отдела относятся к низшим грибам, они имеют асептированные гифы. Аскомикоты и базидиомикоты – это высшие грибы. Несовершенные грибы представляют собой грибы из разных групп, половой процесс которых ещё не установлен. Познакомимся поближе с отделами высших грибов.

Грибы отдела аскомикота (или сумчатые грибы) имеют септированые гифы. Для них характерно бесполое и половое размножение. Бесполое размножение осуществляется конидиями, которые образуются на конидиеносцах. Половое размножение проходит в форме гаметангиогамии. Это одна из самых многочисленных групп грибов (они составляют 30 % всех грибов). К сумчатым грибам относятся микроскопические одноклеточные грибы (например, дрожжи). Они используются в хлебопечении и виноделии. Также к сумчатым грибам относятся и грибы, образующие крупные плодовые тела (например, съедобные сморчки и ядовитые строчки). Трюфели имеют подземные клубневидные мясистые плодовые тела. Они обладают великолепным вкусом и ароматом, поэтому они считаются ценными деликатесами. Многие сумчатые грибы являются паразитами высших растений (например, спорынья).

Грибы из отдела базидиомикота образуют споры в булавовидных структурах, которые называются базидиями. Бесполое размножение может осуществляется конидиями, но оно происходит редко. Половое размножение осуществляется в виде соматогамии, при которой две вегетативные одноядерные клетки гаплоидного мицелия сливаются. Большинство видов являются гетероталличными. Базидиальные грибы распространены очень широко в природе. Среди них имеются микроскопические виды (например, ржавчинные грибы) и виды с очень крупными плодовыми телами. Почти все шляпочные грибы являются базидиальными. По способу питания они могут быть сапрофитами или паразитами. Многие виды вступают в симбиоз с корнями растений, образуя микоризу. Большое количество шляпочных грибов имеют большое хозяйственное значение, так как они съедобны. Ядовитые виды (бледная поганка, мухомор) содержат очень сильные яды, поэтому они опасны для человека.

Грибы играют важную роль в жизни природных сообществ. Они участвуют в круговороте веществ в природе. Грибы-сапрофиты перерабатывают различные органические остатки, повышая плодородие почв. Однако многие грибы являются паразитами и вызывают тяжёлые заболевания растений и животных. Ряд грибов образует вещества, подавляющие рост высших растений. Большой вред приносят возбудители заболеваний сельскохозяйственных растений (фитофтора, спорынья, головня, ржавчинные грибы). Спорынья поражает во время цветения хлебные злаки. В образующихся при этом рожках (склероциях) содержится много сильнодействующих алкалоидов, которые воздействуют на нервную систему. Грибы имеют большое значение в хозяйственной деятельности человека. Многие шляпочные грибы съедобны, они употребляются в пищу. Создаются специальные хозяйства по промышленному выращиванию шампиньонов и вёшенок. Некоторые грибы, например пеницилл, выделяют антибиотики. Плесневые грибы используют для приготовления некоторых ценных сортов сыра (рокфора, итальянской горгонзолы).