Общая характеристика царства грибы. Строение, питание и размножение грибов

Плодовые тела грибов образуют огромное количество спор. Например, на пластинках шампиньона за неделю созревает свыше 16 миллиардов спор, в плодовом теле дождевика гигантского образуется 7х10 12 спор. После созревания споры выпадают из плодового тела. Распространение спор у большинства грибов осуществляется воздушными течениями - ими споры переносятся на десятки и сотни километров . Распространению спор способствуют также животные, питающиеся плодовыми телами различных шляпочных грибов, - грызуны, копытные, а из беспозвоночных - личинки грибных мух, моллюски (слизни). Распространение спор при помощи животных носит название зоохории.

Попав в подходящие условия, споры грибов прорастают, давая начало гифам, которые быстро нарастают в длину и вскоре становятся разветвленными. Образуется мицелий, пронизывающий субстрат во всех направлениях. Нити его продолжают расти, усваивая всей своей поверхностью питательные вещества. На определенном этапе развития грибница начинает плодоносить: в некоторых местах гифы мицелиев, выросших из разных спор, при встрече соединяются; на месте соединения возникает плотный узелок, а из него впоследствии развивается плодовое тело гриба, рост которого полностью обеспечивается грибницей, доставляющей воду и необходимые питательные вещества.

Схема развития гриба : 1 - прорастающая спора, 2 - грибница, 3 - плодовое тело

Развитие плодовых тел грибов зависит от условий окружающей среды. Решающую роль при этом играют температура и влажность. Большинство шляпочных грибов плодоносит при средней летней температуре и достаточно высокой степени влажности. Если лето умеренно жаркое и идут частые, но не затяжные дожди, урожай грибов будет высоким. В холодное, сухое или слишком дождливое лето грибы плодоносят плохо, появляются поздно и в небольших количествах . На плодоношение грибов оказывают влияние также условия предыдущей осени. Замечено, что грибница лучше развивается и больше накапливает питательных веществ, необходимых для развития плодовых тел, при теплой и влажной осени. Именно после такой осенней погоды в следующем году можно ожидать обильного плодоношения грибов.

По отношению к температуре и влажности шляпочные грибы разделяются на группы. Самая большая из них - грибы умеренной температуры и влажности. Однако встречаются грибы, которые могут плодоносить при высокой температуре и сравнительно небольшой влажности. Это - грибы степей, полупустынь и пустынь. Для многих из них характерно свойство сохранять свою жизнеспособность в условиях даже длительной засухи. Например, мясистые крупные плодовые тела шампиньона степного и гриба-зонтика белого, высыхающие при засухе, после дождей оживают и даже продуцируют вполне жизнеспособные споры. Другие грибы, наоборот, относятся к группе холодоустойчивых форм: опенок зимний и вешенка, а также некоторые гигрофорусы могут плодоносить при температуре ниже 0° С.

Шляпочные грибы по-разному реагируют на свет . Например, шампиньон одинаково развивается как на свету, так и в темноте, образуя нормальные плодовые тела, а при помещении в темноту у опенка зимнего и щелелистника чешуйчатого развиваются уродливые плодовые тела с сильно вытянутой ножкой и недоразвитой шляпкой.

Шляпочные грибы разделяются на группы также и по отношению к питающим субстратам. Громадное большинство шляпочных грибов отличается сапрофитным способом питания. Среди них различают подстилочных сапрофитов, живущих на лесной подстилке, дереворазрушающих грибов - ксилофагов, поселяющихся на древесине. Подстилкой называют верхний слой почвы в лесу, в состав которого входят разнообразные остатки отмершей растительности - опавшая хвоя и листва, кусочки коры, веточки, стебли и листья разных лесных трав и т. п. Все эти элементы разлагаются в основном живущими в почве бактериями и грибами - подстилочными сапрофитами. Используя растительные остатки в качестве источника питания, грибы усваивают их, перерабатывают и возвращают в почву в виде простых органических соединений, которые становятся доступными другим растениям. Тем самым грибы непосредственно обогащают лесную почву и активно участвуют в общем круговороте веществ в природе . В этом одна из многих сторон полезной деятельности шляпочных грибов.

В свою очередь шляпочные грибы (ксилофаги) играют двоякую роль в лесном хозяйстве. Многие из них поселяются на остатках древесины, уже непригодных для использования в хозяйственных целях, и осуществляют, как правило, конечный этап распада древесины, начатый грибами из других систематических групп, например трутовыми грибами.

Следовательно, довершая разложение древесины, большинство шляпочных грибов (ксилофагов) принимает участие в обогащении лесной почвы так же, как и подстилочные сапрофиты, и полезное значение их деятельности не вызывает сомнений.

Однако в группе ксилофагов имеются и вредоносные грибы. Это прежде всего шахтный, или погребный гриб, который относится к злостным разрушителям древесины в постройках . Поселяясь на бревнах и досках в сырых непроветриваемых помещениях, погребный гриб разрушает древесину, приводит ее в состояние полной непригодности. Погребный гриб относят к группе особенно вредоносных дереворазрушителей - к домовым грибам. Другой шляпочный гриб - ксилофаг - пилолистник чешуйчатый разрушает железнодорожные шпалы, придорожные столбы, сваи мостов и пр.

Очень интересную и полезную группу составляют грибы - микоризообразователи. Сущность микоризы - симбиоз гриба и высшего растения - была выяснена русским ученым Ф. М. Каменским (1881), который впервые обнаружил, что разветвления грибницы некоторых грибов при встрече с мелкими боковыми корешками деревьев, живущих поблизости, оплетают их и образуют на них более или менее плотный чехол.

Несколько позже немецкий ученый А. Франк предложил назвать такое соединение микоризой, или грибокорнем.

Различают два типа микориз - наружную, или эктотрофную, когда гриб образует на поверхности корня чехол и иногда проникает в клетки первичной коры с образованием в них сети Гартига, и внутреннюю, или эндотрофную, когда гриб внедряется внутрь корня и образует в его клетках клубки гиф, пузыревидные вздутия, древовидные разветвления и т. д. Для шляпочных микоризных грибов характерна эктотрофная микориза; их симбионтами являются многие древесные и кустарниковые растения.

Сущность микоризы заключается в обмене жизненно необходимыми веществами между грибом и высшим растением . Растение доставляет грибу углеводы , которые он, как организм бесхлорофильный, синтезировать не может, и получает от грибницы воду с растворенными в ней минеральными веществами - азотом, фосфором, калием - в виде простых соединений, доступных для усвоения. Выяснено также, что гриб и растение могут обмениваться витаминами и ростовыми веществами, которые способствуют росту и развитию обоих симбионтов.

Микориза имеется у большинства растений. Группа микоризообразующих грибов также довольно велика - только среди агариковых грибов их насчитывается свыше 70 видов. Большинство микоризных грибов не отличается узкой специализацией в выборе симбионта, например, белый гриб образует микоризу с сосной, елью, берёзой или с дубом. Однако некоторые грибы все же предпочитают вступать в симбиотические отношения только с определенной породой. Например, подберезовик - с березой, подосиновик - с осиной, масленок лиственничный - с лиственницей .

Несомненная польза микоризы для грибов и их симбионтов доказывается, во-первых, широким распространением микотрофного способа питания (т. е. питания растений при помощи грибов-микоризообразователей) в природе, а также тем, что лесные микоризные грибы вне леса обычно не живут и в искусственных условиях, не плодоносят, и, кроме того, тем, что без микоризы многие древесные породы, особенно молодые деревья, плохо растут или гибнут .

• Оглавление раздела:

Грибница гриба

Грибница – это сложная инфраструктура, на которой располагаются все растения в мире. В десяти кубических сантиметрах почвы можно найти восемь километров её паутинок. Ступня человека покрывает около полумиллиона километров тесно расположенных паутинок. - Пол Стемец, миколог Что происходит в этих паутинках? В начале 1990-х годов впервые возникла идея о том, что сеть этих паутинок не только передаёт питание и химические вещества, но и является умной и самообучающейся сетью связи. Рассматривая даже небольшие участки этой сети, легко узнать знакомую структуру. Графическое изображение интернета выглядят точно так же. Сеть ветвится, и если одна из ветвей выходит из строя, то она быстро заменяется обходными путями. Её узлы, находящиеся в стратегических районах, лучше снабжаются питанием за счёт менее активных мест, и укрупняются. У этих паутинок есть чувствительность. И каждая паутинка может передать информацию всей сети. И нет никакого «центрального сервера». Каждая паутинка самостоятельна, и собираемая ею информация может передаваться в сеть по всем направлениям. Таким образом, базовая модель интернета существовала во все времена, только пряталась она в земле. Сама сеть, похоже, может расти до бесконечности. К примеру, в штате Мичиган была найдена грибница, которая разрослась под землёй на площадь в девять квадратных километров. По оценкам, её возраст составляет около 2000 лет.

Когда сеть решает вырастить грибы?

Иногда причиной является опасность для будущего сети. Если лес, питающий сеть, сгорает, грибница прекращает получать сахары от древесных корней. Тогда она проращивает грибы на самых отдалённых своих концах, чтобы они распространяли грибные споры, «освободили» её гены и дали им возможность найти новое место. Так появилось выражение «грибы после дождя». Дождь вымывает из земли органическую гниль и, в сущности, лишает сеть источника её питания - тогда сеть и посылает «спасательные отряды» со спорами на поиски нового пристанища.

«Поиск нового дома» – это ещё одно, что отличает грибы от царства животных и растений. Есть грибы, которые распространяют свои споры подобно тому, как фрукты распространяют свои семена. Другие вырабатывают феромоны, побуждающие живых существ навязчиво их жаждать. Собиратели белых трюфелей используют для поисков свиней, так как запах этих грибов похож на запах альфа-кабана. Однако существуют и более сложные и жестокие способы распространения грибов. Наблюдение за западноафриканскими муравьями вида Megaloponera foetens зафиксировало, что они ежегодно взбираются на высокие деревья, и с такой силой вонзают свои челюсти в ствол, что после этого не могут освободиться и погибают. Ранее случаи массового самоубийства муравьёв не наблюдались.

Оказалось, что насекомые действуют против своей воли, и кто-то другой посылает их на смерть. Причина – мельчайшие споры гриба, которым иногда удаётся попасть во рты муравьёв. Находясь в голове насекомого, спора посылает в его мозг химические вещества. После этого муравей начинает карабкаться на ближайшее дерево и вонзает челюсти в его кору. Здесь, словно очнувшись от кошмара, он начинает пытаться освободиться и, в конце концов, обессиленный, – умирает. Примерно через две недели из его головы прорастают грибы‎.

На деревьях в Камеруне можно увидеть сотни грибов, растущих из тел муравьёв. Для грибов эта власть над мозгом является средством размножения: они используют лапки муравья, чтобы взобраться на дерево, а высота помогает распространению их спор ветром; так они находят себе новые дома и…. новых муравьёв. Тайский «гриб зомби» Ophiocordyceps unilateralis побуждает питающихся им муравьев вскарабкиваться на листья некоторых растений. Расстояние, которое преодолевают для этого зараженные муравьи, значительно превышает расстояния в их обычной жизни, и потому, добравшись до листьев, насекомые умирают от усталости и голода, а спустя две недели из их тел прорастают грибы.

Эти грибы - это существа, возможно, самые поразительные, так как они вырабатывают химические вещества подобные ЛСД, но мы ещё не встречали наркотики, которые вызывают поведение, соответствующее чьим-то интересам. А профессор Дэвид Хьюз обнаружил грибы, управляющие мозгом пауков, вшей и мух. Это не совпадение, естественный отбор или побочные явления другого процесса. Эти насекомые посылаются против своей воли туда, где им не стоит быть, но нравится грибам. Когда исследователи перенесли зараженных муравьёв на другие листья, то грибы просто не проросли....

Многие люди считают, что грибы – это особый вид растений, но на самом деле грибы растениями не являются. До середины 20 века ученые действительно относили их к растениям, но потом были сделаны исследования, которые показали, что относить эти организмы к растениям совершенно неправомерно.

На данный момент систематики выделяют грибы в отдельное самостоятельное царство живой природы наравне с растениями, животными и бактериями. Ранее они относились к низшим споровым растениям и в старом научном понимании считались бесхлорофилльными низшими растениями. Сейчас насчитывается около 100 тысяч видов грибов.

Грибы не способны усваивать углекислоту из воздуха и питаются за счет готового органического вещества, находящегося в почве. Грибы отличаются от растений по целому ряду очень существенных признаков. В их клетках отсутствует пигмент хлорофилл, который содержится только в зеленых растениях и в некоторых бактериях, и благодаря ему растения способны самостоятельно вырабатывать органические вещества из углекислого газа, содержащегося в воздухе и воде, которую они поглощают с помощью своих корней. Грибы не способны к фотосинтезу, и они, соответственно, не способны производить самостоятельно органические вещества. Это один из самых главных признаков, который отличает их от растений.

Схожесть грибов и животных

Несмотря на то, что эти организмы внешне ни чем не напоминают животных и, казалось бы, ничего общего между ними быть не может, тем не менее, это не так. Между грибами и животными существует небольшое количество общих черт. Например, грибы, так же как и животные, питаются только готовыми органическими веществами, которые производят другие живые организмы, в основном это растения. Помимо всего прочего, в состав клеток грибов входит особое вещество – полисахарид, который называется хитин. Кроме грибов хитин был обнаружен и в клетках животных, в частности он входит в состав покровов насекомых.

Схожесть грибов с растениями

С растениями же грибы роднит тот факт, что рост этих организмов продолжается в течение всей их жизни. Сколько бы времени не существовал гриб, то есть его грибница, она на протяжении всего этого времени будет расти и увеличиваться в размере. То же самое происходит и у растений. Даже тысячелетний дуб каждый год дает небольшой, но все-таки прирост. И корневая система растения также будет расти постоянно на протяжении всей его жизни.

Многие люди считают, что грибы хоть и вкусное блюдо, но совершенно бесполезное в пищевом отношении, тем не менее, это заблуждение. В грибах, которые мы используем в пищу, содержится некоторое количество белка, кроме того, там содержатся аминокислоты, которые необходимы нашему организму. И, самое главное, там содержится некоторое количество витаминов, которые нашим организмом самостоятельно не синтезируются.

Разновидности и размножение грибов

Мы с вами привыкли видеть грибы, такие как подберезовики, подосиновики, поганки, мухоморы, и считаем что это целый организм, тем не менее, это не так. Основная часть гриба находится под землей или в стволе дерева и скрыта от наших глаз. Гриб представляет собой грибницу или мицелий, который состоит из тончайших нитей, которые называются “гифы гриба”. А вот то, что мы видим на поверхности, это, обычно, плодовое тело, то есть это та часть живого организма, которая служит для размножения – распространения спор.

Грибы распространяются именно спорами, а не семенами, как растения. Та самая грибница, которая находится либо в почве, либо в стволе гниющего дерева выполняет очень важную функцию разложения органических останков. Именно поэтому грибы относятся к группе редуцентов, то есть организмов способных возвращать органическое вещество в состояние, доступное для корневой системы растений. Если бы не грибы, то наши леса были бы заполнены отмирающими каждый год листьями, веточками, и другими останками.

Грибы это очень обширная группа организмов. Сюда входят не только те грибы, которые мы привыкли собирать в лесу, или те, которые доступны нашему взору. Это различные съедобные и не съедобные грибы, трутовики. К ним же относится еще и плесень (плесневый гриб) – это именно та плесень, которую можно встретить на сыре, на хлебе, и вообще где угодно.

Еще к царству грибов относятся такие организмы, как дрожжи. Это те самые дрожжи, которые используются и в хлебопечении, и при производстве различных алкогольных напитков, то есть в процессах, связанных с брожением.

Еще грибы входят в состав таких организмов, как лишайники. Лишайник – это организм симбиотический, то есть в его состав входит представители двух различных царств – царства грибов и царства растений. Это взаимное сожительство гриба и водорослей. Среди лишайников тоже встречаются такие, которые используют и в медицине, например ягель, или олений мох, который растет в наших сосновых лесах и представляет собой такой белоснежный покров на почве. Если год сухой и лето сухое, то ягель хрустит под ногами, а во влажный период он мягкий и очень хорошо заметно, что в его состав входит, собственно говоря, гриб.

ГРИБЫ
группа выделяемых в особое царство живого споровых организмов, иногда внешне напоминающих растения, но лишенных зеленого пигмента хлорофилла, настоящих корней, стеблей и листьев. Споры, как и семена, рассеиваются и прорастают в новые организмы, но не содержат зародыша и обычно состоят из единственной клетки. В настоящее время считается, что на земном шаре обитает как минимум 1,5 млн. видов грибов, но описано из них всего 70 000, т.е. менее 5%. К этой группе обычно относят т.н. слизевиков, плесени, обычно наблюдаемые на разлагающихся растениях и почве, дрожжи, хорошо известные по их роли в производстве алкогольных напитков и других пищевых продуктов, шляпочные грибы, а также возбудителей многих болезней сельскохозяйственных культур, например головни, ржавчины и мильдью. Значение грибов в природе и в жизни человека трудно переоценить. Прежде всего это т.н. редуценты, необходимые для разложения органических веществ, включая целлюлозу и лигнин, т.е. для глобального круговорота элементов. Грибы, в первую очередь многие шляпочные их виды, употребляются в пищу, причем некоторые из них относятся к самым дорогим деликатесам (трюфели). Они также дают "еду будущего" - съедобный белок (микопротеин). Грибы все шире применяются для биологической борьбы с вредными насекомыми и нематодами, заменяя ядохимикаты. Они образуют симбиотическую ассоциацию - микоризу - с корнями растений, которая улучшает рост последних и позволяет деревьям селиться на почти бесплодном грунте. Успехи генной инженерии сделали дрожжи настоящими живыми фабриками по широкомасштабному производству сложных соединений, в частности необходимых медицине антибиотиков и гормонов и применяемых в промышленности ферментов. С другой стороны, грибы, поселяясь в тканях растений и животных, бывают причиной опасных болезней (фитомикозов, микозов); кроме того, они образуют ядовитые микотоксины, вызывающие пищевые отравления, и часто приводят к порче самых разных полезных материалов.

ГРИБНЫЕ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ опасны для многих продовольственных культур, часто приводят к значительным потерям урожая и огромным убыткам для сельского хозяйства. Ржавчинный гриб образует плотные наросты на нижней стороне листьев ежевики, проникает в листья растений через устьица в эпидермисе и растет внутри листа, выпуская наружу ветвящиеся спорангиеносцы. На их концах развиваются спорангии, которые затем опадают и переносятся ветром или дождевыми каплями на другие растения. Там они прорастают или образуют жгутиковые споры, которые дают начало новым грибам.

ШЛЯПОЧНЫЙ ГРИБ - представляет собой т.н. плодовое тело, вырастающее из грибницы (мицелия) - разветвленных нитевидных структур беловатого цвета (гиф), растущих в верхнем слое почвы или в толще подстилки. В плодовом теле образуются споры. Рост его начинается с формирования на мицелии компактной массы гиф, внешне напоминающей почку. У некоторых видов (например, у ядовитых мухоморов) в этой "почке" дифференцируется наружное пленчатое покрывало. Со временем оно разрывается, выпуская наружу вертикальную ножку со шляпкой, а само остается у основания ножки в виде т.н. влагалища. Нижняя сторона шляпки бывает на первых порах затянута покрывалом, которое в конечном итоге тоже рвется, образуя на ножке кольцо, и открывает несущие споры пластинки или трубки. Первыми созревают споры по периферии шляпки. По мере их осыпания ее край размягчается и сгнивает. Процесс идет центробежно, и, когда все споры рассеяны, от шляпки вскоре тоже ничего не остается.

Грибы — отдельное царство организмов. На планете насчитывается около 100 тыс. видов грибов. Их вегетативное тело называют мицелий (от гр. Микос — гриб), или грибница. Некоторые грибы имеют тело, состоящее из одной клетки (или даже неклеточные), другие — из многих клеток.

Грибницу многоклеточного гриба образуют нитевидные гифы, тесное переплетение гифов над поверхностью почвы образует плодовое тело, часто в виде шляпки (сыроежки, опята, мухоморы, белый гриб, подберезовик и т.д.). Клетки грибов содержат одно или несколько ядер и никогда не содержат хлорофилла. Поэтому грибы не способны к фотосинтезу и питаются готовыми органическими веществами.

Многие виды грибов вступают во взаимовыгодное сожительство с высшими растениями и водорослями (образуют лишайники). В клетках грибов является вакуоль с клеточным соком запасают они гликоген (вещество, подобное крахмала) и масла.

Клеточная оболочка грибов состоит из различных веществ, в частности хитина, реже целлюлозы. Хитин усиливает прочность и устойчивость клеточной оболочки к воздействию различных химических веществ.

Размножаются грибы половым, неполовым и вегетативным способами. Вегетативное размножение происходит кусочками мицелия, почкованием и др. При неполовым размножении споры образуются в спорангиях, на поверхности конидий. Во время полового размножения высших грибов образуются аскоспоры и базидиоспоры.

У высших грибов многоклеточный разветвленный мицелий, только дрожжи имеют микроскопический одноклеточный мицелий, при почкования образует цепочки из клеток, которые рассыпаются на отдельные клетки. Они живут на поверхности растений в различных сахаристых жидкостях. Это их свойство используется в хлебопечении, пивоварении и др.

Пенициллы — один из плесневых грибов, имеет мицелий, разделенный перегородками на отдельные клетки. Встречается на пищевых продуктах в виде зеленых или голубых пленок. Споры образуются на конидии, расположенных над субстратом, и имеют вид кисточек. Из этих грибов получают анти-биотик, которые применяются в медицине.

Шляпкой грибы образуют плодовое тело в виде шапки — это плотное переплетение гифов. Сверху шляпка покрыта кожицей, часто ярких цветов. Снизу шляпки есть особый слой, где развиваются споры — он бывает в виде пластинок (сыроежки, шампиньоны, опята, мухоморы) и сита, составленного из трубочек (белый гриб, подосиновик).

Часто грибы вступают в симбиоз (выгодно обеим общежития) с корнями растений, образуя грибокоринь, или микоризу. Это отражение в названиях некоторых грибов: подосиновики, подберезовики. Среди шляпочных много съедобных грибов — белый гриб, масленок, шампиньон, груздь, опенок, лисички, сыроежки, но есть и ядовитые, даже смертельно ядовитые — бледная поганка, мухоморы, ложный опенок серно-желтый и некоторые другие.