Сначала грибы и растения биологи объединяли в одно царство растений, но после проведения ряда исследований, изучения строения и жизнедеятельности грибов, их выделили в отдельную группу.
Грибы действительно имеют сходные характеристики, как с растительным, так и с животным миром, являются самыми многочисленными организмами на нашей Земле.
Общее с растениями:
- Клеточная стенка, которая находится под основной мембраной;
- сидячий образ жизни;
- размножаются с помощью спор;
- корневая система всасывает питательные вещества с почвы.
Общее с животными:
- Клеточная оболочка содержит хитин;
- гетеротрофное питание;
- в клетках отсутствуют хлоропласты;
- гликоген — основное питательное вещество.
Шляпочные грибы относятся к группе высших грибов, объединены в класс Безидиальные. Встречаются в лесах, болотистой местности, на лугах.
Особенности строения шляпочных грибов
Организм шляпочного гриба всегда имеет грибницу и плодовую часть. Плодовое тело делится на пенёк и шляпку. Так и образовалось их название - шляпочные грибы.
Грибница – это белого цвета нитевидные образования, которые ветвятся в рыхлой почве. Они построены из продолговатых клеток расположенных в ряд. Имеют много ядер, но лишены пластид. Тело гриба представлено в виде плотного скопление гифовых нитей.
Нити ножки имеют сходное строение, а в области шляпки они формируют 2 шара. В верхнем шаре клеток есть пигменты, придающие разным видам грибов характерный окрас. В зависимости от структуры ниже расположенного слоя шляпочные грибы разделяет на трубчатые и пластинчатые.
- У трубчатых нижний шар построен из множества трубочковидных элементов (у боровика, представителей рода Лекцинум);
- у пластинчатых нижний слой это совокупность своеобразных пластинок (у сыроежковых, груздей).
Размножение
Деление осуществляется при помощи споровых клеток. Плодовые тела шляпочных грибов служат для продукции спор, они образуются:
- В полости трубочек;
- между пластинками шляпки, которые радиально расходятся от центра.
После дозревания, споры высыпаются и распространяются при помощи ветра на дальние расстояния. Насекомые на своих лапках переносят споры по всему лесу, разносят их также грызуны, которые питаются грибами. Споры не разрушаются под действием желудочного сока и ферментов, просто выходят наружу вместе с другими непереваренными остатками пищи.
Оказавшись на обогащённой органикой и влагой почве, споры приживаются и дают жизнь новым организмам. Сначала разветвляются нити грибницы. Процесс этот очень медленный. Только после достижения необходимой длины и накопления достаточного количества питательных веществ, начитается образование плодового тела. Плодовые тела начинают появляться еще в первые дни мая, но стремительное развитие и рост возможны после наступления дождей.
Питание
Клетки шляпочных грибов лишены пластид с хлорофиллом и не способны самостоятельно синтезировать органические вещества. Они потребляют только готовые продукты, которые всасываются нитями грибницы из влажной почвы. Так они адсорбируют минеральные соли, воду, питательные вещества.
Некоторые грибы для питания используют корни деревьев, возле которых растут. Большинство шляпочных — сапротрофы, то есть получают органические соединения, разрушая останки мертвых растений или животных.
Почему многие шляпочные грибы могут расти только вблизи деревьев ?
Это связано с симбиотическими связями между корнями деревьев и гифом грибов. Во время такой формы сожительства оба организма имеют с этого пользу.
Грибница своим гифом окружает корень и прорастает сквозь стенку его клеток. Когда мицелий адсорбирует из земли влагу и минеральные соли, они также переходят в корневую систему дерева. Старые части корня лишены корневых волосков, а нити гриба как бы заменяют их. Из корня дерева гриб принимает уже синтезированные органические вещества, которые нужны для питания и роста плодового тела.
Жизнедеятельность шляпочных
Стадии развития:
- Вегетативная . Связана с накоплением питательных веществ, подготовкой к прорастанию.
- Репродуктивная – непосредственный рост плодового тела от зачатка до окончательного формирования. В среднем длительность этого периода 2 недели.
Если гриб не был срезан, он перетлевает и таким образом дополнительно питает грибницу.
Жизнедеятельность шляпочных грибов тесно связана с погодными условиями. Они хорошо растут во влажной и теплой среде. С первым потеплением и дождями, в конце апреля или начале мая прорастают сморчки, а вслед за ними шампиньоны. Если погода будет засушливая, грибы прорастут лишь в середине лета. А с приходом ранних холодов, рост их останавливается.
Несъедобные шляпочные грибы
Бледные поганки легко спутать с шампиньонами. Что бы различить их, нужно перевернуть шляпку и посмотреть на цвет: бледная поганка имеет светло-зелёный окрас, а шампиньоны - светло-розовый.
Мухомор выделяется своей красной шляпкой с хаотично разбросанными белыми точками. Можно также встретить мухоморы с сероватой шляпкой, они имеют такое же строение, отличаются только по цвету.
Несъедобный желчный гриб схож со съедобным белым. Но на его ножке вверху можно заметить узор, похожий на сетку серого или черного цвета. А если его сломать, мякоть приобретает красноватый оттенок.
Ложные лисички отличаются от лисичек съедобных шляпкой с красноватым оттенком, без изгибов. Отломав кусочек шляпки несъедобной лисички, из нее выделится беловатый сок.
Съедобные шляпочные грибы
Белый гриб распространён в хвойных и смешанных лесах. Он имеет желтоватый оттенок, иногда переходящий в коричнево-красный. Размеры шляпки варьируют от 7 до 30 см в диаметре.
Лисички — небольшие грибы, растущие группами на лесных полянах. Рыжий цвет и волнистая шляпка, характерные особенности лисичек.
Подберезовик имеет светло-коричневый цвет, растет возле березы, вступая с ней в симбиоз. Высота ножки может достигать 15см в высоту, а шляпка до 20см в диаметре.
Шампиньоны часто можно увидеть вдоль тропинок парковой зоны. Широко используются в кулинарии и выращиваются в искусственных условиях.
Строение вегетативных органов грибов довольно типично и однообразно.
Мицелий у различных групп грибов имеет различное микроскопическое строение. У низших грибов гифы хотя и достигают нескольких сантиметров в длину, но не имеют поперечных перегородок, и весь мицелий оказывается одной сильно разветвленной клеткой с огромным числом ядер в ней. Такой мицелий называется одноклеточным , или нечленистым, а иногда его называют неклеточным в отличие от одноклеточных организмов. У всех высших грибов гифы мицелия имеют многочисленные перегородки. Такой мицелий называется многоклеточным , или членистым.
Клетки мицелия высших грибов бывают как одноядерные и двуядерные, так и многоядерные. Строго одноядерны клетки мицелия у всех мучнисто-росяных грибов (Erysiphaceae). Гораздо чаще среди других сумчатых грибов встречаются представители с многоядерными клетками. Больше определенности в числе ядер в клетках наблюдается у базидиальных грибов. Как правило, у этих грибов имеются одноядерные или двуядерные клетки, причем те и другие характерны для разных стадий одного и того же гриба.
Например, у ржавчинного гриба Phragmidium rubi-idaei Karst, мицелий, развивающийся из базидиоспоры и несущий на себе спермогонии и эпидиальное спороношение, является одноядерным, гаплоидным мицелием. Мицелий, появляющийся из эцидиоспоры и уредоспоры и продуцирующий уредо- и телейтоспороношения, будет двуядерным. В последнем случае два ядра различного происхождения (одно женское и другое мужское), находящиеся в одной клетке в сближенном положении, ведут себя как одно целое ядро, делясь одновременно и параллельно. Такое состояние ядер названо дикарионом , а соответственно мицелий, в каждой клетке которого имеются дикарионы, называется дикариотическим .
У многих грибов гифы бесцветные и мицелий в массе представляется белым пушистым образованием, иногда темнеющим при переходе к спороношению. У некоторых других грибов первоначально бесцветные гифы пигментируются преимущественно в бурые или темные тона. В клетках грибов нет никаких пластид, ни окрашенных, в том числе зеленых, в которых находится хлорофилл, ни бесцветных, поэтому грибы являются бесхлорофилльными организмами. Наблюдаемое в отдельных группах грибов окрашивание мицелия или плодовых тел в красный, голубой, зеленый или другие яркие тона связано с отложением в клеточных оболочках различных пигментов. В отдельных случаях, например у ржавчинных грибов, пигменты находятся и в содержимом клеток гиф в виде оранжевых капель масла. Окраска гиф и спороношений грибов на питательной среде, например для рода Fusarium, является диагностическим признаком, поэтому для описания пигментов используются стандартные питательные среды и специальные шкалы цветов, например шкала цветов А. С. Бондарцева (1954) и др.
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.
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»).
Шляпочный гриб – это самый распространенный тип плодового тела у гименоцетов. В данном случае плодовое тело состоит из шляпки на ножке. Обычно такие плодовые тела рыхлой мясистой консистенции. В редких случаях они могут быть кожистой или восковидной консистенции.
Как шляпка, так и ножка могут иметь различную форму, причем их форма стабильна и характерна для определенного вида. Сверху шляпку покрывает кожица, окраска и характер поверхности которой отличаются у разных видов грибов. Цвет ее обычно определяет окраску самой шляпки, а кожица бывает бархатистой, гладкой, чешуйчатой, т.д. Кожица может быть сухой или покрытой слизью, выполняя защитную функцию и оберегая мякоть шляпки от повреждений и высыхания.
Консистенция мякоти шляпки может быть разной - от губчатой и рыхлой до плотной и твердой. Окраска ее у большинства видов обычно светлая, белая, иногда с желтым оттенком, буроватая или светло-охряная. Но у некоторых грибов на разрезе или разломе окраска мякоти изменяется: она становится темнее, краснеет или синеет . В мякоти плодовых тел грибов из группы млечников (груздей, рыжиков, т.д.) содержится млечный сок, который может быть неокрашенный, белый или другого цвета. Зачастую млечный сок на воздухе при окислении кислородом меняет окраску.
Рисунок 1. Части гриба
На нижней поверхности шляпки хорошо различим гименофор, который имеет вид трубочек или пластинок, реже шипиков или складок. Пластинки гименофора по-разному прикреплены к ножке. Они бывают свободными, не срастаясь с ножкой, реже прикрепляются к ней на разном уровне в виде выемчатых или низбегающих по ножке. Цвет трубочек и пластинок различный у разных видов грибов – от белого до темного, иногда черного, и определяется окраской базидиоспор. Порошок базидиоспор бывает белого, розового, желтоватого, оливкового, коричневого и других цветов.
У многих видов грибов молодое плодовое тело покрывает мицелиальное сплетение. Это общее покрывало. В процессе роста покрывало разрывается на части, а его кусочки остаются у основания ножки плодового тела в форме приросшей или мешковидной вольвы. На шляпке гриба остатки покрывала видны в форме лоскутков или хлопьев, рассеянных по ее поверхности, как например, у мухомора.
В некоторых случаях формируется покрывало иного типа, соединяющее края шляпки с верхними отделами ножки и скрывающее растущий гименофор. Это частное покрывало. Такое покрывало характерно для шампиньонов, мухоморов, ряда видов маслят и др. Оно остается на ножке в форме кольца. У некоторых грибов оно паутинистое (у паутинников), у других волокнистое, реже слизистое (у мокрухи).
Похожие материалы:
