菌類界の一般的な特徴。 菌類の構造、栄養、繁殖

菌類の子実体は膨大な数の胞子を形成します。 たとえば、シャンピニオン皿では毎週 160 億個を超える胞子が熟し、巨大な綿毛球の子実体では 7x10 12 個の胞子が形成されます。 成熟後、胞子は子実体から抜け落ちます。 ほとんどの真菌の胞子の拡散は気流によって行われ、胞子は数十キロメートル、数百キロメートルにわたって運ばれます。 胞子の拡散は、さまざまなキャップキノコの子実体を食べる動物（げっ歯類、有蹄類、無脊椎動物）、キノコバエの幼虫、軟体動物（ナメクジ）によっても促進されます。 動物による胞子の拡散は動物性と呼ばれます。

適切な条件になると、真菌の胞子が発芽して菌糸が発生し、菌糸の長さが急速に伸び、すぐに分岐します。 菌糸体が形成され、基質をあらゆる方向に浸透します。 その糸は成長を続け、その表面全体で栄養素を吸収します。 発達の特定の段階で、菌糸体は実を結び始めます。場所によっては、異なる胞子から成長した菌糸体の菌糸が出会ったときに結合します。 接合部に密な結節が現れ、その後そこから真菌の子実体が発達し、その成長は水と必須栄養素を運ぶ菌糸体によって完全に提供されます。

真菌の発生スキーム: 1 - 成長する胞子 2 - キノコ、 3 - 子実体

菌類の子実体の発達は環境条件に依存します。 これには温度と湿度が決定的な役割を果たします。 ほとんどのキャップキノコは、平均的な夏の気温とかなり高い湿度で実を結びます。 夏が適度に暑く、雨が頻繁に降るが長くは続かない場合、キノコの収穫量は多くなります。 寒くて乾燥した夏、または雨が多すぎる夏には、キノコは実を結ぶのが悪く、出現が遅く、量も少なくなります。 キノコの結実は、前年の秋の状況にも影響されます。 暖かく湿気の多い秋の間に、菌糸体はよりよく発達し、子実体の発達に必要な栄養素をより多く蓄積することが注目されています。 このような秋の天候が続くと、来年はキノコが豊富に実ることが期待できます。

温度と湿度に関連して、キャップキノコはいくつかのグループに分けられます。 それらの中で最大のものは、適度な温度と湿度のキノコです。 しかし、高温かつ比較的低湿度でも実を結ぶキノコも存在します。 これらは草原、半砂漠、砂漠のキノコです。 それらの多くは、長期にわたる干ばつ条件下でも生存能力を維持できるという特徴があります。 たとえば、草原のシャンピニオンや白い傘のキノコの多肉質の大きな子実体は、干ばつの間に乾燥してしまいますが、雨が降ると生き返り、非常に生存可能な胞子さえ生成します。 それとは反対に、他のキノコは耐寒性のグループに属しています。冬の蜂蜜のハラタケとヒラタケ、およびいくつかのハイグロフォラスは、0℃以下の温度でも実を結ぶことができます。

帽子キノコは光に対して異なる反応をします。。 たとえば、シャンピニオンは明るい場所でも暗い場所でも同様に発達し、正常な子実体を形成しますが、暗い場所に置くと、冬の蜂蜜のベニテングタケと鱗片状の葉は、強く伸びた茎と未発達の帽子を備えた醜い子実体を発達させます。

キャップキノコも、基質の摂食に関連していくつかのグループに分類されます。 キャップキノコの大部分は、腐生的な摂食方法によって区別されます。 その中には、林床に生息する落葉腐生植物、木材を破壊する菌類、木に定住するキシロファージがいます。 リターは森林の土壌の最上層であり、そこには落ちた針葉樹、樹皮の破片、小枝、さまざまな森の草の茎や葉など、死んだ植物のさまざまな残骸が含まれています。これらすべての要素は主に細菌によって分解され、土壌に生息する菌類 - 落葉腐生菌。 植物残渣を栄養源として使用し、菌類はそれらを同化し、処理し、他の植物が利用できる単純な有機化合物の形で土壌に戻します。 このように、キノコは森林土壌を直接豊かにし、自然界の物質の大循環に積極的に関与しています。 これは、キャップマッシュルームの有益な活動の多くの側面のうちの 1 つです。

次に、帽子キノコ (キシロファージ) は林業において二重の役割を果たします。 それらの多くは、経済的目的での使用に適さなくなった木材の残骸に定着し、通常、ポリポア菌などの他の体系的なグループの菌類によって開始される木材の腐朽の最終段階を実行します。

その結果、木材の分解を完了すると、ほとんどの帽子菌類 (キシロファージ) は落葉腐生植物と同じように森林土壌の肥沃化に参加し、その活動の有用な価値には疑いの余地がありません。

しかし、キシロファージのグループには有害な真菌も存在します。 これは主に鉱山、または地下室の菌類であり、建物内の木材を破壊する悪意のあるものを指します。 湿った換気のない部屋の丸太や板に定着すると、この菌は木材を破壊し、木材を完全に不適切な状態に導きます。 この菌は、キノコを住まわせるため、特に有害な樹木破壊者のグループに属しています。 別の帽子真菌 - キシロファージ - 鱗状ハバチは、鉄道の枕木、道路脇の柱、橋の杭などを破壊します。

非常に興味深く有用なグループは菌類、つまり菌根形成で構成されています。 菌根の本質 - 菌類と高等植物の共生 - は、ロシアの科学者 F. M. カメンスキー (1881 年) によって解明されました。彼は、一部のキノコの菌糸体の分岐が、近くに生息する木の小さな側根と出会ったときに起こることを初めて発見しました。 、それらを編んで、多かれ少なかれ密度の低いカバーをそれらの上に形成します。

少し後、ドイツの科学者A.フランクは、そのような複合物を菌根、または菌の根と呼ぶことを提案しました。

菌根には2つのタイプがあります - 真菌が根の表面に覆いを形成し、時には一次皮質の細胞に侵入してその中にハルティグネットワークを形成する外部栄養性または内部栄養性の菌根と、内部栄養性または内栄養性の菌根です。真菌が根に侵入し、その細胞内で菌糸の絡み合い、泡状の膨らみ、木のような枝などを形成すると、ハット菌根菌は外部栄養性の菌根が特徴です。 彼らの共生生物は多くの木本や低木の植物です。

菌根の本質は、菌類と高等植物の間での重要な物質の交換です。。 植物は、クロロフィルを持たない生物としては合成できない炭水化物を菌類に送り、窒素、リン、カリウムなどのミネラルが溶けた水を菌糸体から、吸収に利用できる単純な化合物の形で受け取ります。 また、菌類と植物は、両方の共生生物の成長と発達を促進するビタミンや成長物質を交換できることもわかっています。

菌根はほとんどの植物に存在します。 菌根菌のグループも非常に大きく、ハラタケ菌だけでも 70 種以上あります。 ほとんどの菌根菌は共生生物を選択するという狭い専門性を持っていません。たとえば、白い菌類は松、トウヒ、カバノキ、オークなどと菌根を形成します。 しかし、一部のキノコは依然として特定の品種とのみ共生関係を結ぶことを好みます。 たとえば、ポルチーニ - カバノキ入り、ポルチーニ - アスペン入り、カラマツバターディッシュ - カラマツ入り。

菌類とその共生生物に対する菌根の疑いのない利点は、第一に、菌栄養栄養法（すなわち、菌根形成菌の助けを借りた植物栄養）が自然界に広く普及していること、また森林の菌根菌が菌類は通常、森林の外や人工的な環境では生息せず、実を結びません。 菌根がなければ、多くの樹種、特に若い木は生育が悪くなるか枯れてしまいます。.

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キノコピッカー

キノコ園は、世界中のすべての植物が配置される複雑なインフラストラクチャです。 10立方センチメートルの土の中に、8キロメートルものクモの巣が張られています。 人間の足は、約 50 万キロメートルにわたって密集したクモの巣を覆っています。 - ポール・ステメッツ、菌学者 これらのクモの巣で何が起こっているのでしょうか? 1990 年代初頭に、これらのクモの巣のネットワークは食品や化学物質を伝達するだけでなく、インテリジェントで自己学習型の通信ネットワークでもあるという考えが初めて生まれました。 このネットワークの小さなセクションに注目しても、よく知られた構造を認識するのは簡単です。 インターネットのグラフィック画像はまったく同じに見えます。 ネットワークは分岐しており、いずれかの分岐に障害が発生した場合は、すぐに回避策に置き換えられます。 戦略的地域に位置するノードは、活動が少ない場所を犠牲にして食料の供給が良くなり、拡大されます。 これらのクモの巣には感受性があります。 そして、各ウェブはネットワーク全体に情報を送信できます。 そして「中央サーバー」は存在しません。 各 Web は独立しており、収集した情報はネットワークに全方向に送信できます。 このように、インターネットの基本モデルは常に存在していましたが、それは地中に隠されていただけでした。 ネットワーク自体は無限に成長できるようです。 たとえば、ミシガン州では、9平方キロメートルの範囲にわたって地下で成長した菌糸体が発見されました。 その年齢は約2000年と推定されています。

ネットワークはいつキノコを栽培することを決定しますか?

場合によっては、その原因がネットワークの将来に対する危険であることもあります。 ネットの栄養源である森林が燃えてしまうと、菌糸体は木の根から糖分を摂取できなくなります。 次に、彼女は最端でキノコを発芽させ、真菌の胞子を広げ、彼女の遺伝子を「解放」し、新しい場所を見つける機会を与えます。 そこで「雨後のキノコ」という表現が生まれました。 雨は有機物の腐敗を地面から洗い流し、本質的にネットワークから栄養源を奪います。その後、ネットワークは新たな避難所を求めて紛争を抱えた「救助チーム」を送ります。

「新しい住処を見つけること」も、キノコを動植物界と区別するもう一つの特徴です。 果物が種子を広げるのと同じように、胞子を広げる菌類があります。 生物に強迫的にフェロモンを欲しがらせるフェロモンを生成するものもいます。 白トリュフの匂いはアルファイノシシの匂いに似ているため、白トリュフの収集家は豚を使って探します。 しかし、真菌を蔓延させるには、より複雑で残酷な方法があります。 西アフリカのメガロポネラ・​​フェテンス種のアリを観察したところ、彼らは毎年高い木に登り、あまりにも強い力で顎を幹に突き刺し、その後自分自身を解放できずに死ぬことが記録されました。 これまで、アリの集団自殺の事例は観察されていなかった。

昆虫たちは自分たちの意志に反して行動し、誰かが彼らを死に追いやっていることが判明しました。 その理由は、この真菌の最も小さな胞子であり、アリの口に侵入することがあります。 昆虫の頭の中にある間、胞子は脳に化学物質を送ります。 その後、アリは最も近い木に登り始め、顎を樹皮に突っ込みます。 ここで、あたかも悪夢から目覚めたかのように、彼は自分自身を解放しようとし始め、最後には疲れ果てて死んでしまいます。 約2週間後、彼の頭からキノコが生えてきました。

カメルーンの木々には、アリの体から何百ものキノコが生えているのが見られます。 菌類にとって、脳に対するこの力は繁殖の手段です。菌類はアリの足を使って木に登り、その高さが風によって胞子を散布するのに役立ちます。 そこで彼らは新しい家を見つけます... 新しいアリ。 タイの「ゾンビキノコ」オフィオコルディセプス・ユニラテリスは、それを食べるアリがいくつかの植物の葉に登るように促します。 感染したアリがこのためにカバーする距離は、通常の生活の距離を大幅に超えるため、葉に到達すると、昆虫は疲労と空腹で死に、2週間後にキノコが体から芽を出します。

これらのキノコは、LSD のような化学物質を生成するため、おそらく最も驚くべき生き物ですが、人の興味に沿った行動を誘発する薬物はまだ見たことがありません。 そしてデイビッド・ヒューズ教授は、クモ、シラミ、ハエの脳を制御するキノコを発見しました。 これは偶然、自然選択、または別のプロセスの副作用ではありません。 これらの昆虫は、彼らの意志に反して、いるべきではない場所に送られますが、菌類はそれらを好みます。 研究者らが感染したアリを他の葉に移したところ、キノコはまったく発芽しなかった。

キノコは特別な植物だと思っている人が多いですが、実はキノコは植物ではありません。 20世紀半ばまで、科学者たちは実際にこれらの生物を植物のせいだと考えていましたが、その後、これらの生物を植物のせいとするのは完全に間違いであることを示す研究が行われました。

現時点では、分類学者はキノコを植物、動物、細菌とともに独立した野生生物界として区別しています。 以前は、それらは下位の胞子植物に属しており、古い科学的理解では、クロロフィルを含まない下位植物と考えられていました。 現在、キノコの種類は約10万種あります。

キノコは空気から二酸化炭素を吸収することができず、土壌中の既製の有機物を食べます。 キノコは多くの非常に重要な点で植物とは異なります。 彼らの細胞には、緑色の植物と一部の細菌にのみ存在する色素クロロフィルが欠如しており、そのおかげで植物は空気中の二酸化炭素と水から独自に有機物を生成し、根から吸収することができます。 キノコは光合成ができないため、自ら有機物を生成することができません。 これは、それらを植物と区別する最も重要な特徴の1つです。

キノコと動物の類似点

これらの生物は外見的には動物にまったく似ておらず、それらの間に共通点は何もあり得ないように見えるという事実にもかかわらず、そうではありません。 菌類と動物の間には類似点がほとんどありません。 たとえば、菌類は動物と同様、他の生物、主に植物が生成する既製の有機物質のみを食べます。 とりわけ、真菌細胞の組成には特別な物質、キチンと呼ばれる多糖類が含まれています。 キチンは真菌に加えて動物細胞でも見つかり、特に昆虫の外皮の一部です。

キノコと植物の類似点

キノコは、これらの生物の成長が生涯を通じて続くという事実により、植物と関係があります。 キノコ、つまり菌糸体がどれだけ長く存在しても、その間ずっと成長し、サイズが大きくなります。 同じことが植物でも起こります。 樹齢千年の樫の木でも毎年わずかながらも成長します。 そして植物の根系も生涯を通じて絶えず成長します。

キノコはおいしいけれど、栄養面では全く役に立たないと思っている人が多いですが、これは誤解です。 私たちが食用にしているきのこには、一定量のたんぱく質が含まれているほか、私たちの体に必要なアミノ酸も含まれています。 そして最も重要なことは、私たちの体が独自に合成できない一定量のビタミンが含まれていることです。

キノコの種類と繁殖

私たちはポルチーニ、ポルチーニ、キノコ、ベニテングタケなどのキノコを見ることに慣れており、これが生物全体であると信じていますが、そうではありません。 菌類の主要部分は地下または木の幹にあり、私たちの目から隠されています。 真菌は菌糸体または菌糸体であり、「真菌菌糸」と呼ばれる最も細いフィラメントから構成されます。 しかし、私たちが表面で見ているのは通常子実体、つまり、生殖、つまり胞子の拡散に役立つ生物の一部です。

キノコは植物のように種子ではなく、胞子によって広がります。 同じ菌糸体が土壌や朽ちた木の幹に存在し、有機残骸を分解するという非常に重要な機能を果たします。 そのため、菌類は分解者のグループ、つまり有機物を植物の根系がアクセスできる状態に戻すことができる生物のグループに属します。 キノコがなかったら、私たちの森は毎年枯れ葉や小枝、その他の死骸で埋め尽くされてしまうでしょう。

菌類は非常に大きな生物のグループです。 これには、私たちが森で採り慣れているキノコや、目に見えるキノコだけが含まれるわけではありません。 これらは、さまざまな食用および非食用キノコ、火口菌です。 これらにはカビ（カビ菌）も含まれます。これはまさにチーズやパンなど、あらゆる場所に見られるカビです。

真菌には酵母などの生物も含まれます。 これらは、製パンとさまざまなアルコール飲料の製造、つまり発酵に関連するプロセスの両方で使用されるのと同じ酵母です。

キノコも地衣類などの生物の一部です。 地衣類は共生生物です。つまり、菌類の王国と植物の王国という2つの異なる王国の代表が含まれています。 これが菌類と藻類の共生です。 地衣類の中には、医学に使用されるものもあります。たとえば、松林に生えるトナカイ苔やシカ苔は、地面を真っ白に覆っています。 年が乾燥し、夏が乾燥している場合、トナカイの苔は足元でカリカリと音を立て、湿った時期には柔らかくなり、実際、その組成にキノコが含まれていることが非常に顕著です。

きのこ
特別な生物界に割り当てられた胞子生物のグループで、外見上は植物に似ていることもありますが、緑色の色素であるクロロフィル、真の根、茎、葉を欠いています。 胞子は種子と同様に分散し、発芽して新しい生物を形成しますが、胚は含まれず、通常は単一の細胞で構成されます。 現在、地球上には少なくとも 150 万種の菌類が生息していると考えられていますが、そのうちの 70,000 種しか記載されていません。 5%未満。 このグループには通常、いわゆるものが含まれます。 腐った植物や土壌でよく見られる粘菌、アルコール飲料やその他の食料品の製造での役割でよく知られている酵母、キャップキノコ、そして黒穂病、さび病、べと病などの多くの作物の病気の原因物質などです。 自然界と人間の生活におけるキノコの重要性は、過大評価することはできません。 まず、これはいわゆるものです。 セルロースやリグニンなどの有機物質の分解に必要な分解者。 元素の地球規模の循環のために。 キノコ、主に帽子種の多くが食されており、その一部は最も高価な珍味 (トリュフ) の 1 つです。 彼らはまた、「未来の食料」である食用タンパク質（マイコプロテイン）も提供します。 菌類は、有害な昆虫や線虫の生物学的防除に殺虫剤に代わって使用されることが増えています。 それらは植物の根と共生関係（菌根）を形成し、それによって植物の根の成長が促進され、木がほぼ不毛の地に定着することが可能になります。 遺伝子工学の進歩により、酵母は、複雑な化合物、特に医薬品に必要な抗生物質やホルモン、産業で使用される酵素を大規模に生産するための実際の生きた工場になりました。 一方、植物や動物の組織に定着する真菌は、危険な病気（糸状菌症、真菌症）の原因となります。 また、食中毒を引き起こす有毒なマイコトキシンも生成し、さまざまな有用な物質を損なうことがよくあります。

植物の真菌性疾患は多くの食用作物にとって危険であり、多くの場合、重大な作物の損失や農業への巨額の損失につながります。 さび病菌はブラックベリーの葉の下側に密な増殖を形成し、表皮の気孔を通って植物の葉に侵入し、葉の中で成長し、分岐する胞子嚢柄を放出します。 先端では胞子嚢が発達し、その後落ちて風や雨滴によって他の植物に運ばれます。 そこでそれらは発芽するか、鞭毛を持つ胞子を形成し、新しい真菌を生じさせます。

ハットマッシュルーム - いわゆる。 菌糸体（菌糸体）から成長する子実体 - 土壌の上部層またはリターの厚さで成長する分岐した白っぽい糸状構造（菌糸）。 子実体では胞子が形成されます。 その成長は、外見上は腎臓に似た、菌糸体上での緻密な菌糸の塊の形成から始まります。 一部の種（たとえば、有毒なベニテングタケ）では、この「芽」で外膜カバーが区別されます。 時間が経つと、それは壊れて、帽子をかぶった垂直の脚を解放し、それ自体がいわゆる脚の付け根に残ります。 膣。 傘の下側は最初はベールで覆われていますが、最終的にはこれも破れて茎にリングを形成し、胞子を含むプレートまたはチューブが開きます。 胞子はキャップの周囲に沿って最初に成熟します。 脱皮するにつれて、その端は柔らかくなり、腐ります。 このプロセスは遠心力によって進行し、すべての胞子が分散すると、すぐにキャップにも何も残りません。

キノコは独立した生物界です。 地球上には約10万種のキノコが存在します。 彼らの栄養体は、菌糸体（Gr. Mikos - キノコから）または菌糸体と呼ばれます。 一部の真菌は 1 つの細胞 (または非細胞) で構成される体を持ち、他の真菌は多数の細胞から構成されます。

多細胞真菌の菌糸体は糸状菌糸によって形成され、土壌表面上の菌糸が緊密に絡み合って、多くの場合傘の形をした子実体を形成します（ベニタケ、ナラタケ、ベニテングタケ、ポルチーニ茸、ポルチーニ茸など）。 。 真菌細胞には 1 つ以上の核が含まれていますが、クロロフィルは含まれていません。 したがって、菌類は光合成ができず、既製の有機物質を餌とします。

多くの種類の菌類は、高等植物や藻類と相互に有益な共生関係を築きます（地衣類を形成します）。 真菌の細胞には細胞液の入った液胞があり、グリコーゲン（デンプンに似た物質）と油を蓄えています。

真菌の細胞膜はさまざまな物質、特にキチン、まれにセルロースで構成されています。 キチンは、さまざまな化学物質の影響に対する細胞膜の強度と耐性を強化します。

菌類は有性生殖、無性生殖、栄養生殖を行います。 栄養生殖は、菌糸体の断片、出芽などによって起こります。無性生殖では、分生子表面の胞子嚢に胞子が形成されます。 高等真菌の有性生殖中に、子嚢胞子と担子胞子が形成されます。

高等菌類は多細胞の分枝した菌糸体を持ちますが、酵母だけが微細な単細胞の菌糸体を持ち、出芽時に個々の細胞に分裂する細胞鎖を形成します。 彼らは植物の表面でさまざまな甘い液体の中で生きています。 この性質はパン作りや醸造などに利用されます。

ペニシリ- カビ菌の 1 つで、隔壁によって別々の細胞に分割された菌糸体を持っています。 それは緑色または青色のフィルムの形で食品に見られます。 胞子は基質の上にある分生子上に形成され、ブラシのように見えます。 これらのキノコから抗生物質が得られ、医療に使用されます。

帽子をかぶったキノコは、キャップの形で子実体を形成します。これは菌糸が密に絡み合ったものです。 帽子は上から、明るい色の皮膚で覆われています。 キャップの底には、胞子が発達する特別な層があります - それはプレート（ベニタケ、シャンピニオン、キノコ、ベニテングタケ）と細管（ポルチーニキノコ、ポルチーニ）で構成されるふるいの形で発生します。

多くの場合、菌類は植物の根と共生し（両方のホステルに有益）、菌類または菌根を形成します。 これは、いくつかのキノコの名前に反映されています：ポルチーニ、ポルチーニ。 ハットキノコの中には、ポルチーニ茸、バターディッシュ、シャンピニオン、ミルクマッシュルーム、ハニーベニテングタケ、アンズタケ、ベニタケ属など、多くの食用キノコがありますが、有毒なキノコ、さらには致命的な有毒キノコもあります - 淡いカイツブリ、ベニテングタケ、ニセハニーベニテングタケ硫黄 -黄色とその他いくつか。