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
Спора
Спора – это общее название репродуктивных органов грибов и низших растений. Состоит из одной или нескольких клеток, оделяющихся от материнского организма и предназначенных для размножения. Одновременно используются другие наименования, характеризующие назначение, происхождение или другие характерные качества [4] .
Споры грибов и грибоподобных организмов
Грибы и грибоподобные организмы способны образовывать огромное количество спор, их число может достигать несколько сотен миллионов с нескольких сантиметров колонии. Однако потери репродуктивных элементов также достигают огромных размеров, поскольку только отдельным спорам одного экземпляра удается прорасти и дать потомство [3] .
Споры грибов Класса
Базидиомицеты (Basidiomycetes)
2. Базидиоспора Insolibasidium deformans
Виды спор грибов и грибоподобных организмов
Споры грибов обычно являются наименее изменяющимися структурами. По форме, размерам и другим признакам они относительно постоянны для каждого вида и являются важным признаком для определения и классификации грибов и грибоподобных организмов [3] .
Споры грибов по внешнему облику и строению делят на две большие группы – подвижные и неподвижные [3] .
Подвижные – это зооспоры. Они имеют вид голых комочков протоплазмы, лишенных оболочки, снабженных жгутиками (двигательным аппаратом). Зооспоры формируются в основном у организмов тесно связанных с водной средой и хорошо приспособлены к передвижению в ней [1] [3] .
Неподвижные споры – имеют оболочку и лишены двигательного аппарата. По форме, структуре неподвижные споры очень разнообразны. Однако любая неподвижная спора закладывается как одноклеточное образование. Это простая клетка, в большинстве случаев шаровидной, яйцевидной или эллипсовидной формы. Часто в процессе роста спора увеличивается в размерах, но сохраняет форму, полученную в момент возникновения. В других случаях форма споры может видоизменяться [3] .
Основные виды неподвижных спор:
- Зигоспора – половая спора грибов класса Зигомицеты(Zygomycetes), формирующаяся в процессе зигогамии, прорастает после периода покоя в особый зародышевый спорангий[5] .
- Спорангиоспора – эндогенная неподвижная спора, одетая оболочкой и образующаяся внутри спорангия, который развивается на специализированной гифе (спорангиеносце), котрая обычно поднимается над субстратом [5] . Спорагиеспоорами осуществляется бесполое размножениевидов класса Зигомицеты(Zygomycetes)[5] .
- Конидии – экзогенные споры бесполого размножения, образующиеся на поверхности спороносящих органов (на конидиеносцах) [3] ;
- Хламидиоспора – толстостенная клетка, видоизменение мицелия, способная дать начало новому мицелию[5] .
- Циста – покоящаяся спора, образованная половым путем, с плотной, иногда с многослойной оболочкой [4] ;
- Ооспора – половая стадия оогамии, характерной для видов класса Оомицеты (Oomycetes), в зрелом состоянии имеет двухслойную оболочку, содержит в цитоплазме оопласт и большое количество липидных веществ [2] ;
- Аскоспора – эндогенная, гаплоидная спора, формирующаяся внутри аска после митотического деления постмейотических ядер [5] .
- Телиоспора (устоспора, головневая спора) – толстостенная покоящаяся клетка, формирующая телиобазидию, характерна для видов класса Урединиомицеты(Urediniomycetes)[5] .
- Спермация – форма спороношения грибов порядка Ржавчинные (Uredinales), предшествующие образованию эциоспор[5] .
- Эциоспора – дикариотичные весенние споры видов грибов порядка Ржавчинные (Uredinales), имеющих эцидиальную стадию [5] .
- Урединиоспора – форма спороношения грибов порядка Ржавчинные (Uredinales), следующая за формированием эциоспор, развивается на грибнице внутри урединий[5] .
- Базидиоспора – экзогенная спора, является половым спороношением видов типа Базидиомикота(Basidiomycota), расположена на базидии, возникающей в результате полового процесса[5][6] .
Биологическое значение спор
По биологическому значению споры делят на два типа:
- пропагативные споры – предназначенные для массового размножения;
- покоящиеся споры – предназначенные для перенесения неблагоприятных условий окружающей среды [3] .
Пропагативными спорами являются: зооспоры, спорангиоспоры, конидии, аскоспоры, базидиоспоры. Они всегда возникают в большом количестве и при прорастании могут давать новые споры. Обычно пропагативные споры гаплоидны, начинают гаплоидную регенерацию и повторяют ее несколько раз в течение вегетации. Они прорастают без периода покоя, иногда ещё до полного созревания и неспособны к длительному хранению [3] .
Покоящиеся споры – цисты, ооспоры, зигоспоры, телиоспоры, хламидиоспоры. Образуются в малом количестве, часто внутри субстрата и не имеют каких-либо приспособлений для распространения. Характеризуются способностью сохранять состояние покоя очень длительное время, десятки и более лет. Без состояния покоя такие споры прорастать обычно не способны. Покоящиеся споры заключают в себе большой запас питательных веществ. Покоящиеся споры являются диплоидными (диплоидная стадия), иногда дикариотическими (дикариотичная стадия) [3] .
Источник