Грибы
Грибы — царство эукариотических одноклеточных и многоклеточных гетеротрофных организмов, имеющих ряд общих черт с растениями и животными, но и ряд особенностей, которые отличают их от упомянутых царств. По способу питания грибы могут быть сапротрофами и паразитами.
Строение грибов
Ключевыми особенностями клетки гриба является наличие клеточной стенки из хитина. Запасным питательным веществом, как и у животных, служит гликоген. В пищевых цепях грибы занимают позицию редуцентов, разрушая органические вещества мертвых животных и растений. К фотосинтезу грибы не способны (у них отсутствуют пластиды — хлоропласты), неподвижны, дышат кислородом.
Некоторые грибы образуют плодовые тела, в обиходе называемые — грибы. Плодовое тело служит для образования спор в ходе полового процесса.
Тело гриба состоит из нитей — гифов, которые многократно переплетаются друг с другом, в результате чего образуется мицелий (греч. mykes — гриб), или грибница. Гифы гриба разрастаются в питательной среде, на субстрате, и представляют собой вегетативные органы гриба.
Рост гриба ни чем не ограничен, только размером самого субстрата. Таким образом, если мы представим себе буханку хлеба размером с земной шар и благоприятными условиями, то плесневый гриб, мукор, занял бы все это пространство, пока субстрат не закончился.
Гифы грибов, сплетаясь с корнями растений образуют микоризу (греч. mykes — гриб + rhiza — корень), или грибокорень. Это особая форма взаимоотношений между видами — симбиоз (точнее — мутуализм), при котором оба организма извлекают взаимную выгоду из отношений.
Гифы гриба увеличивают площадь всасывания воды из почвы для растения: гриб делится водой с зеленым другом)) А растение в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, которым делится с грибом, что оказывается весьма полезно для него.
Сходство грибов и животных
Сходство между грибами и животными заключается в следующем:
И для животных, и для грибов характерен гетеротрофный тип питания — поглощение готовых органических веществ.
Продукт обмена веществ
Как и у животных, конечным продуктом обмена веществ у грибов является мочевина.
В состав клеточной стенки грибов входит тот же биополимер (полисахарид) — хитин, который образует наружный скелет членистоногих.
Запасное питательное вещество
Запасным питательным веществом грибов и животных является гликоген.
В клетках грибов, как и животных, отсутствуют пластиды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты — они встречаются только в клетках растений.
Высшие и низшие грибы
Все грибы подразделяются на высшие и низшие. Это разделение основано на строении мицелия: у низших грибов мицелий не имеет перегородок (неклеточный), гифы могут отсутствовать. К ним относятся мукор, фитофтора, стригущий лишай.
Высшие грибы имеют мицелий, разделенный перегородками (септами), могут образовывать плодовые тела. К высшим грибам относятся пеницилл, дрожжи, спорынья, шляпочные грибы.
Размножение грибов
Возможно вегетативное, бесполое и половое размножение. Вегетативное осуществляется с помощью деления мицелия на отдельные части: из каждой части в дальнейшем разрастается гриб.
Бесполое размножение происходит благодаря спорообразованию. На концах гиф или в спорангиях (на конидиеносцах) образуются споры. Конидиеносцы представляют собой разветвленные концевые участки гиф. Спора, попав в благоприятную среду, прирастает и дает начало новому мицелию гриба.
Половое размножение заключается в образовании сперматозоидов в антеридиях и яйцеклеток в оогониях. После образования зиготы (2n) у многих грибов сразу же происходит зиготическая редукция — зигота делится мейозом, образовавшиеся клетки имеют гаплоидный (n) набор хромосом.
У сумчатых грибов в плодовых тела развиваются специальные сумки (аски), в которых образуются гаплоидные споры. Они прорастают в мицелий, на котором из антеридиев образуются сперматозоиды (n), а из овогний — яйцеклетки (n). При их слиянии образуется зигота (2n), которая три раза делится мейозом на 8 аскоспор (n).
У базидиомицет (мухомор, сыроежка, подосиновик красный, подберёзовик, шампиньон, опенок, рыжик, лисичка) сумки отсутствуют. Размножение происходит с помощью базидиоспор, которые развиваются на базидиях открыто. У них происходит соматогамия — слияния 2 клеток вегетативного мицелия.
Особо отметим дрожжи, которые способны к почкованию. При почковании на клетке появляется утолщение, которое постепенно растет и превращается в полноценную дочернюю особь.
Грибы паразиты и возбудители болезней
Около 30-40% грибов являются паразитами и возбудителями болезней растений и животных. Заболевания, которые вызывают грибы, носят название — микозы.
Среди возбудителей болезней культурных растений следует отметить:
- Спорынья ржи
Паразитирует на злаковых растениях. При поражении растения на месте плодов (зерновок) вырастают черные образования — склероции, по своему строению являющиеся переплетениями гифов гриба. Спорынья может заразить новые растения, если ее споры достигнут завязи пестика.
Склероции содержат токсичные вещества, которые, если попадут в муку, могут привести к серьезному отравлению человека вплоть до летального исхода.
Эти грибы способны вызывать заболевания пшеницы, кукурузы, ржи. Внешне заболевание проявляется черными, кажущимися обугленными колосками, которые в действительности наполнены спорами гриба черного цвета.
Хлебная (линейная) ржавчина
В цикле развития этого паразита присутствуют два хозяина: «весенний» — барбарис, «летний» — пшеница и другие злаки. Споры характерного красно-ржавого цвета в количестве нескольких поколений образуются за одно лето.
Эти споры покрывают листья и стебли, их внешний вид напоминает ржавчину. К зиме споры темнеют и становятся черными, после перезимовки цикл повторяется заново.
Гриб проникает в клетки растений и питается их содержимым, приводя к гибели растения. Внешне проявляется как белый пушок на листьях, клубнях (у картофеля). Со временем темнеет из-за разрушения клеток растения.
Мучнистая роса значительно снижает урожаи картофеля, томатов и других культурных растений.
Фитофтора относится к низшим грибам. Гриб проникает в клетки подземных и надземных органов растений, питается их содержимым, приводя к увяданию, усыханию и гибели растения. Внешне проявляется как пятнышки буро-серозного цвета, окруженные кольцом белого цвета.
Фитофтора снижает урожаи картофеля, баклажанов, томатов, перца, клубники и других культурных растений.
Шляпочные грибы
Шляпочные грибы особенны тем, что помимо грибницы способны образовывать плодовые тела, которые состоят из шляпки и ножки. Нижняя сторона шляпки может напоминать отверстия тонких трубочек или пластинок.
Из-за такой разницы во внешнем виде все грибы делятся на трубчатые и пластинчатые. К трубчатым грибам относятся: подберезовик, масленка, белый гриб. К пластинчатым: опенок, сыроежка, рыжики, шампиньоны, волнушки.
На пластинках и трубочках образуются споры, которые падают на землю и, попав в благоприятные условия, прорастают в мицелий. Из мицелия вновь вырастает плодовое тело.
Разветвленные гифы гриба всасывают из почвенного раствора необходимые воду и минеральные вещества. Часто грибы могут расти только образовав микоризу с корнями деревьев, для них такой симбиоз — единственный источник органических веществ.
В то же время другим грибам, например шампиньонам, образование микоризы совершенно необязательно. Эта особенность физиологии делает шампиньоны отличным вариантом для искусственного разведения.
Среди шляпочных грибов выделяют съедобные грибы (волнушка, сыроежка, лисичка, масленок) и ядовитые. Наиболее ядовиты следующие грибы: бледная поганка, мухоморы, ложные лисички, ложные опята.
Антибиотики
Открытие пенициллина — первого антибиотика, вырабатываемого грибом пенициллом — чистая случайность, спасшая десятки миллионов жизней! Эта «революция» случилась 28 сентября 1928 года, в лаборатории блестящего исследователя (и к счастью — чрезвычайного растяпы!) Александра Флеминга.
В августе 1928 он отправился в отпуск с семьей, и неопрятно положил в углу своего стола лабораторную посуду с колониями стафилококка. Вернувшись из отпуска 3 сентября 1928 года, он обнаружил, что на одной пластине со стафилококками появились плесневые грибы.
Удивительно, но стафилококки погибали и не могли расти и размножаться вокруг плесени. Неизвестное химическое вещество (позднее названное пенициллином) останавливало размножение бактерий. Это было открытие первого антибиотика, который показал потрясающий результат: стало возможным лечение многих инфекционных болезней, больные обретали вторую жизнь с помощью гениального изобретения природы — антибиотиков.
Лишайники
Лишайники — группа организмов, которые образованы облигатным симбиозом гриба и водоросли (возможен вариант цианобактерии и гриба). Среди лишайников различают:
- Накипные (корковые) — практически неотделимы от субстрата, срастаются с ним
Представители накипных лишайников: лицедея, леканора.
Представители листоватых лишайников: пармелия, ксантория.
Представители кустистых лишайников: ягель (олений мох), кладония, цетрария (исландский мох).
Хочется предупредить частую ошибку. В тундре произрастает олений мох — на самом деле никакой он не мох! Это лишайник, по-другому олений мох называется ягель. Этот кустистый лишайник служит основным источником корма для северных оленей.
Лишайники являются маркером: они растут преимущественно в экологически чистых местах, в городских условиях встречаются редко.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Каким образом происходит питание грибов и в чем его особенности?
Питание гриба можно назвать сложным процессом, отличающимся своей значимостью в круговороте соединений в окружающей среде. Лишние участки в подобных цепочках отсутствуют. Даже огромное разнообразие паразитов имеет значение, ведь они способны разлагать ослабленные организмы после гибели, таким образом очищая природу. Грибы произрастают почти везде и выделяются в отдельное царство живых организмов.
Существуют определенные особенности питания грибов. В данной статье мы разберем, какие группы грибов выделяют по способу питания. Лесные представители являются гетеротрофами, их тип питания не может быть автотрофным. В статье мы рассмотрим различные типы питания. Некоторые разновидности способны извлечь обязательные для жизнедеятельности вещества из мертвого субстрата, иные склонны паразитировать на живом организме.
Особенности и предметы питания
Грибы относятся к гетеротрофам, чем и отличаются от растительного мира. Рационы питания можно назвать весьма разнообразными. Существуют несколько источников:
- Использование органических веществ.
- Применение в пищу минералов.
Хорошей пищей является обилие растительных останков, трупов животных, гниющих корней или лесной подстилки. Переработка умершего растения нуждается в помощи лесного представителя, так как его свойства помогают разрушить слои целлюлозной оболочки.
Питание характеризуется следующими качествами:
- Особи не способны к переработке крупной пищи.
- Образ пищеварения можно назвать наружным.
- Обилие углерода является основным источником энергии.
- Всасыванием необходимых веществ осуществляются основные методы.
Лесные особи не будут употреблять большие куски пищи, так как они не могут их обработать. Характерной особенностью является наличие наружного типа пищеварения. Организм способен выделять специальный фермент, который расщепляет сложное органическое вещество. В этом ему помогает гидролиз и соответствующий процесс.
Углерод является не только источником необходимой энергии, но и также составной частью строения клеток. Около половины сахара, который перерабатывается, является частью структуры организмов, питающихся с помощью всего тела. Окружающая среда содержит определенное количество различных веществ и соединений. Грибы всасывают, поглощают и перерабатывают их. В результате активной деятельности образуется гумус – плодородный слой почвы.
Почему грибы – гетеротрофы?
Специалисты выделяют гетеротрофное и автотрофное питание. Все разновидности животных, многих бактерий и грибов относятся к гетеротрофам – разновидностям, которые не могут создавать необходимое для жизнедеятельности количество огранических элементов из неорганики. В их случае внешняя среда служит источником для получения органики.
Автотрофами является царство растений и некоторые бактерии. Клеточки подобных существ живой природы содержат большое число хлоропластов. Хлоропластами называют особенные пластиды, которые имеют зеленые оттенки. В данных составляющих клеток отмечается содержание хлорофилла – вещества, обладающего зеленоватым оттенком и придающего растению характерный окрас. Частицы хлорофилла способны катализировать реакцию, после которых обилие углекислых газов, элементов азота и частиц воды, с помощью света, становятся сложными органическими соединениями.
Растения имеют способность обеспечить себя самостоятельно, создавая строительный и энергетический материал для произрастания. Внешний мир обеспечивает их водой. Кислород и нужное количество минеральных веществ они также получают из внешней среды. Но представители лесного царства также имеют общую деталь с растениями: они обладают схожим путем захвата питательных элементов, впитывая их из поверхностей или содержимого субстрата с помощью приспособленных для этого клеточных стенок. Грибница помогает всасывать микроэлементы, но мицелием обладают только высшие представители. Но хлорофилл у них отсутствует, а это означает: фотосинтез невозможен.
Способы питания
Любой живой организм нуждается в протеинах (белках), углеводах и жирах (липидах). Клетки синтезируют белки из аминокислоты, которая поступает из окружающей среды. Липиды уже состоят в клеточных стенках, они являются энергетическими резервами в случае дефицита углевода. Сложный углевод образуется из глюкоз, которые можно назвать энергетическими материалами. В организме грибов отмечается содержание гликогена.
Для того, чтобы извлечь из окружающей среды все нужные вещества для питания, сначала грибы разлагают сложное соединение до простого элемента. Пептид, крахмал или клетчатка не могут попасть в клетки. Для процессов разложения организм выпускает в окружающую среду фермент, помогающий расщеплять сложные соединения. Немногие особи, примером которых являются дрожжи, не обладают ферментами, поэтому дрожжи существуют за счет специфических субстратов, состоящих из простого углевода, проникающего через клеточную стенку.
Сложный многоклеточный высший экземпляр создает фермент в грибнице, а низший вид, например, может синтезировать фермент в плодовом теле. Разновидности полны особенностей. Один вид может вырабатывать фермент, который способен растворить различные вещества, а другой вырабатывает фермент, расщепляющий исключительно соединения с кератином. Эта особенность определяет среду и места произрастания.
Тела видов состоят из особенных тонких ниточек, которые называют гифами. Они помогают всасывать необходимое количество питательных веществ. В клетках гифов происходят процессы синтеза белков, превращения соединений глюкозы в гликоген, простого липида в сложный жир. Нити крепятся на субстратах. По среде и способу питания грибы подразделяются на:
- Сапрофитов или сапротрофов.
- Паразитов.
- Симбиотиков или симбионтов.
Большая часть представителей относится к сапротрофам, селящимся на каком-нибудь разлагающемся остатке, но в природе также существует много паразитов и примером взаимовыгодного симбиоза.
Сапрофиты или сапротрофы
Метод питания сапротрофа можно охарактеризовать как классический и базовый. Большинство специалистов и микологов считают, что их можно назвать первичным в сравнении с иными типами, который характерен для большей части созданий природы.
Подобные создания нуждаются в источнике для извлечения питательных веществ, например, субстратом можно назвать почву. Также в пример можно привести пень дерева, полуразложившийся продукт, умершие животные. Нити (сеть мицелия) обволакивают поверхности субстрата и его внутреннюю часть и структуру, начинаются процессы выделения фермента и захвата питательных элементов.
Сапрофиты имеют ценное значение, ведь их питание происходит за счет умерших организмов, которые потом разлагаются, что очень важно для природы. Происходит высвобождение зольного элемента, который может поглощать растение.
Большая часть сапрофитов обитает в почве. Сапротрофы бывают микроскопическими или макроскопическими. К макроскопической разновидности можно отнести плесневые и шляпочные грибы. Шляпочных можно встретить в лесном массиве, на лужайке, они могут быть съедобными или несъедобными. Шляпочник предпочитает старое дерево, участвует в процессах разложения опавших листочков.
Плесневые виды предпочитают разнообразие домашнего продукта и мертвой материи, служащей для них в качества источника получения питательных веществ. Грубая органика разлагается до простого соединения, после чего в процессе задействованы бактерии.
Грибы-паразиты
Ярким примером являются трутовики. Паразитический образ жизнедеятельности достаточно распространенный. Все разновидности данного отдела бывают:
- Вредителями растений (в качестве примера можно привести спорынью, фитофтор, серую гниль).
- Вредителями беспозвоночного животного (поражают муравьев, пчел и раков).
- Вредителями позвоночных организмов (процесс паразитирования происходит с привлечением амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих).
- Паразитами людей (в качестве примера можно привести дрожжи рода Кандида).
Строгая специфичность отличает многих паразитов. Они способны поражать только одну разновидность растения или животного. Существуют сапротрофы, способные перейти на паразитические образы жизнедеятельности. В этом случае сапротроф становится хищником, относящимся к факультативным типам паразита. Такие паразиты поражают ослабленное животное или растение.
Например, слои плесени образуются на живых листьях в условиях влажной среды. Грибковые заболевания (в качестве примера можно привести аспергиллез) людей развиваются при ослабленном иммунитете.
Симбиотики или симбионты
Симбиоз можно назвать достаточно распространенным в природных условиях способом. Он специфичный. Два организма пользуются особенностями друг друга, оказывая благоприятное воздействие на каждого. Например, шляпочный вид вступает в симбиотические отношения с деревом. Мицелий захватывает корешки растений, проникая в клетку.
Гифы всасывают минеральные вещества, как бы делясь ими с растением, то есть с деревом. Таким образом, дерево имеет необходимые для собственного развития элементы. Дуб, береза и осина стремительно растут при увеличении всасывающей поверхности корешков. Некоторые деревья не способны расти без симбионтов.
Симбиотик извлекает из деревьев органические элементы в огромных количествах, которые синтезируются в условиях света фотосинтезом. Зачастую обилие таких соединений поступает в грибницу в приемлемой для клетки форме.
Микориза
Микориза или грибокорень – образ взаимовыгодного сотрудничества гриба и растения. Виды микоризы:
- Эктомикориза: грибница захватывает корешки, образует своеобразное обособление, но не проникает в клетку корешка, а только в межклетник.
- Эндомикоризма: грибница проникает во внутреннюю часть клеточек корешков и образовывает скопление, которые напоминает клубок. Нити могут быть разветвленными, и эти ветви называются арбускулами.
- Эктоэндомикориза: средний способ.
Лишайник
Тела лишайников называют сланью, они состоят из мицелия и одноклеточных водорослей. Элемент водорослей называют фикобионтом, который представляют цианобактерии, зеленые или желто-зеленые водоросли. Грибным компонентом называют микобионты, представленные сумчатым или базидиальным экземпляром.
Выходит оригинальный организм. Мицелий отвечает за поставку воды и минеральных веществ, а часть водорослей за синтез органических соединений. Выходит выгодная группа. Но при разрыве связи водоросли выживают, а мицелий погибает, поэтому иногда подобные союзы называют облигатным паразитизмом.
Таким образом, существуют различные типы питания грибов. Огромное царство относится к гетеротрофам, а это означает, что они потребляют готовую органику из окружающей среды и не способны самостоятельно обеспечить себя необходимыми элементами.
Источник
