Как питаются, размножаются и растут грибы?

На переднем крае жизни

Роль грибов в природе очень велика. Если брать не какие-то конкретные виды, а все грибы в целом, то они, оказывается, в общем-то, очень неприхотливые организмы. Не говоря уже о земных условиях, стоит привести такой впечатляющий пример. В лабораториях учёные имитировали параметры марсианской атмосферы: низкое атмосферное давление (около одной десятой земного), низкие температуры, почти полное отсутствие влаги. В такую атмосферу поместили различные земные организмы: водоросли, бактерии и некоторые виды грибов. Так вот, последние чувствовали себя «на Марсе» так же хорошо, как и на Земле, а многие даже процветали. Такая неприхотливость определила грибам, в числе немногих других организмов, совершенно особую роль в биоценозах: они, словно авангард жизни, готовят условия для обитания других существ, либо заселяя безжизненные до того среды, либо разлагая вместе с бактериями органические остатки.

Метки: Тайны 20 века, животные, растения, органика, плесень, грибы

Роль и значение в природе и жизни человека

Симбиотические организмы играют в природе и жизни человека не последнюю роль. 

Лишайники входят в состав биогеоценозов, играя в них важную роль. Они первые поселяются на каменистых пустошах, образуя растительные остатки и формируя основу почвенного слоя. Так они дают дорогу для роста и развития других растений. Это продуценты, которые образуют корм для травоядных животных. Симбиотические организмы являются «родным домом» для многих мелких живых существ.

Смотри также:

• Царство бактерий
• Царство растений
• Царство животных

Это голые слизни,

личинки грибных комариков и жуков-щелкунов.
Из голых слизней (рис.6) питающихся грибами наиболее распространены в наших лесах представители семейств лимацид (Limacidae), например слизень большой (Limax maximus), и арионид (Arionidae), например арион бурый (Arion subfuscus). Наверняка не прочь полакомиться грибами и другие улитки (рис.7). Внешний вид повреждений, наносимых улитками и слизнями грибам весьма характерен: широкие выеденные ямки, по краям которых под лупой можно видеть следы радулы (орган ротового аппарата). Обычно также кучки экскрементов и оставленная на шляпках слизь выдают с наступлением дня ночных обжор. Часто они так объедают гриб, что шляпка становится как решето, вся в дырках, а иной раз отгрызенная валяется рядом с ножкой (рис.8).

История тибетского кефира

Она насчитывает не одно столетие. По свидетельствам историков, кефирный гриб был известен уже несколько тысяч лет тому. Монахи, сквашивающие молоко в специальных горшках из глины, заметили, что оно скисало по-разному. Так был обнаружен и культивирован кефирный гриб. Со временем тибетские монахи узнали, что подобный продукт, полученный в результате совместного брожения и жизнедеятельности нескольких видов микроорганизмов, оказывает весьма положительное воздействие на органы человеческого тела при регулярном употреблении, укрепляя и восстанавливая. Печень и желудок, поджелудочная железа и сердце чувствовали себя великолепно! С тех давних пор и лечат тибетским кефиром многие болезни, используя, в основном, как профилактическое средство.

Не растение, не животное

Систематики разделяют огромную стотысячную грибную армию на классы по отдельным свойствам. Из них фикомицеты — самый небольшой грибной класс, в котором всего около 500 видов. Наиболее известный представитель этой группы — чёрная хлебная плесень рода Mucor, которая почти всегда появляется на хлебе, оставленном на кухне без присмотра. Аскомицеты (или сумчатые грибы) — напротив, один из самых обширных классов этого царства, и к нему относится более 35 тысяч видов. Наиболее характерный признак группы — наличие особого микроскопического образования, называемого сумкой, в которой и созревают грибные споры. К аскомицетам относят, например, такие широко распространённые виды, как дрожжи, мучнистая роса, знаменитый лекарственный грибок пенициллиум, а также достаточно известные многим из нас трюфели, съедобные подземные грибы. Наконец, к самой популярной группе, которая именуется базидиомицетами, относятся грибы, хорошо знакомые нам по «тихой охоте». Это, например, подосиновики, опята, грузди, лисички, волнушки и многие другие. Они получили своё общее название по наличию у них базидия — общего для всех представителей этой группы органа производства спор. Ещё в начале XX века многие учёные относили грибы к растениям, хотя у зелёной флоры с этими организмами выявляется очень мало сходства. В самом деле: ни один гриб не способен осуществлять процесс фотосинтеза, такой характерный именно для растений. В то же время для грибов очень обычны питание отмершими остатками или паразитизм, а ведь и то, и другое — это признаки животных или бактерий. Далее: наличие в стенках грибных клеток полисахарида под названием «хитин» приближает грибы к насекомым. Ведь всегда считалось, что это вещество присутствует только в организме членистоногих. И наконец, многие процессы биосинтеза присущи только грибам — и больше ни одной группе живых существ Земли. Выработкой таких специфических для себя веществ грибы пользуются при симбиозе с другими организмами: деревьями из числа покрытосеменных или с одноклеточными водорослями. На основании всех этих свойств биологи-систематики уже довольно давно убрали грибы из царства растений и выделили их в особую группу. Таким образом, ныне на нашей планете насчитывается четыре основных царства живых существ: прокариоты (или безъядерные организмы), грибы, животные и растения.

Отдел слизевики или слизистые грибы

Отдел слизевики или слизистые грибы: 1. Ликогала («Волчье вымя»); 2. Арцирия; 3. Дидерма; 4. Трихия; 5. Физарум; 6. Леокарпус.

Отдел Слизевики, или Слизистые грибы (Myxomicota), насчитывает около 450 тыс. видов. Тело слизевиков лишено клеточной оболочки, не имеет постоянной формы, преимущественно ярко окрашенное (розовое, желтое, фиолетовое) и называется плазмодием (от греч. плазма – вылепленная фигура и эйдос – вид). Размеры колеблются от нескольких миллиметров до нескольких дециметров. Клетки многоядерные (ядра диплоидные, при росте – делятся митотически). Живут во влажных и темных местах. Плазмодий может активно двигаться. При неблагоприятных условиях переходит в состояние покоя.

По типу питания бывают сапрофиты и паразиты. При достижении определенных размеров плазмодий двигается к свету, покрывается оболочкой, превращается в плодовое тело со спорами. Споры – гаплоидные. Для прорастания спор необходима вода. Каждая спора образует несколько зооспор, которые теряют жгутики и двигаются амебообразно. Зооспоры размножаются делением, потом сливаются между собой. При этом образуется сплошная масса – плазмодий.

Представители: ольпидий капустный – возбудитель болезни капусты и других крестоцветных, спонгоспора вызывает паршу картофеля и других пасленовых.

Научные изучения грибов

Однако история изучения грибов знает и научные подходы к проблеме их положения в системе живой природы. Еще в III в. до нашей эры о грибах как о своеобразных растениях упоминалось в трудах «отца ботаники», древнегреческого ученого Теофраста, выделившего четыре ступени, или царства, природы: неорганическое, растения, животные, человек.

Великий систематик растений и животных шведский ученый Карл Линней в XVIII в. окончательно утвердил принадлежность грибов к царству растений, хотя был склонен причислить грибы вместе с полипами к животным. В своем капитальном труде «Система природы», вышедшем в 1735 г., Линней разбил все растения на 24 класса и отнес грибы к последнему из них, в котором объединил под названием тайнобрачных все растения, не имеющие цветков, т. е. споровые.

Что же позволило отнести грибы к растениям? Прежде всего, способ их питания — поглощение питательных веществ из раствора через клеточную стенку, а не путем заглатывания пищи, как у животных. Кроме того, грибы с растениями роднило наличие жесткой клеточной стенки, размножение спорами и неограниченный рост.

По прошествии более чем двух веков со времени Линнея вновь возник вопрос о правомерности включения грибов в царство растений. Дело в том, что изучение строения грибов с помощью электронного микроскопа и применение точных методов биохимии при исследовании их обмена веществ показали, что помимо растительных, у грибов имеется еще ряд признаков, характерных и для животных. С животными грибы сближает: полное отсутствие хлорофилла в клетках, неспособность синтезировать органическое вещество из неорганического, образование мочевины в процессе обмена веществ, наличие хитина в клеточной стенке. Отсюда возникло предположение, что грибы возникли еще до того, как среди примитивных первичных живых организмов обособились организмы с чертами животных или растений.

Родственные связи с другими организмами

Для решения вопроса о положении грибов в системе живого мира важное значение имеет установление их родственных связей с другими организмами.
Существовала гипотеза, что грибы произошли от древнейших водорослей, однако при этом не учитывалось, что водоросли — это типичные фотосинтезирующие организмы и, следовательно, закономерно занимают место в царстве растений. По этому признаку грибы с их отдельными чертами животной организации связать с водорослями не удается.
В настоящее время наиболее обоснованно предположение о том, что грибы произошли от бесцветных примитивных одноклеточных жгутиковых организмов, обитающих в воде, — флагеллят, точнее, от их древнейших предков, которые были, вероятно, одними из первых обитателей первичных водоемов нашей планеты и среди которых еще нельзя было выделить ни типично растительных, ни типично животных организмов

Царство грибов

Изучением этих удивительных творений природы занимается целое направление ботаники. Называется оно микологией (а то, как питаются грибы, 7 класс узнает на школьных занятиях). Даже если исходить из латинского обозначения грибов — Fungi, или Mycota, становится понятно, что это целый мир. Или, как говорят некоторые ученые, — царство неизученных организмов.

Главная особенность грибов заключается в том, что они объединяют в себе признаки как животного, так и растительного мира. Такое объединение ботаники называют эукариотические организмы. Еще в начале XIX века некоторые ученые предлагали в своих трудах выделить грибы в отдельное царство. Однако окончательное мнение по этому вопросу сформировалось лишь в 70-х годах XX века. Именно тогда ученые обосновали необходимость выделения грибов в отдельный мир. Во второй половине XX века накопленные знания в области изучения дивного царства позволили ученым разделить эти организмы на несколько абсолютно не родственных между собой линий и распределить их по разным царствам.

По результатам проведенных исследований «настоящим» грибом считается лишь один вид. Мы привыкли, что это «растение» со шляпкой и ножкой, обитающее в основном в лесах. На самом же деле всевозможные плесени и микробы также называются грибками. И сравнивать их с теми, что живут на полянке во мху, практически невозможно. Ведь — и это как минимум — бактерии и грибы питаются по-разному.

В начале XXI века даже само определение «грибы» воспринимается неоднозначно. Если говорить об очень узком трактовании, которое относится к биологической систематике, то уместней будет употреблять термин «таксон» (один из видов В старом, более расширенном понимании, это обозначение потеряло первоначальный смысл. Сегодня оно определяет эколого-трофическую группу, которая объединяет гетеротрофные эукариоты с осмотрофным типом самообеспечения (именно это нас и интересует: как питаются грибы). Биология все еще изучает вопрос. Но то, что касается привычных представителей этого рода с ножкой и шляпкой, традиционно определяется микологией. Попробуем и мы разобраться с «обычными» и «привычными» грибами, которые населяют наши леса и луга.

Лишайники: их разнообразие, особенности строения и жизнедеятельности

Грибы подразделяются  по особенностям строения, образования спор или полового размножения на следующие отделы.

Строение лишайников

Рис. 5. Первопроходцы-лишайники на камнях

Особый интерес из этой группы организмов представляют лишайники (Рис. 5). Это симбиотическая группа организмов, в которую входят грибы (микробионты) и микроскопические зеленые водоросли или цианобактерии (фотобионт). Иногда образуется тройной тандем: гриб, бактерия ( цианобактерия) и водоросль. Микробионт строит таллом или слоевище, внутри которого «прячутся» клетки фотобионта. Во взаимоотношениях налажен контакт: гриб растет параллельно с клетками водоросли.

Между водорослью и грибом выложена прослойка, образованная межклеточным веществом, которое служит «мостиком» для обменных процессов. Чаще всего, клетки водорослей равномерно расположены по всему слоевищу, иногда они «прячутся» в отдельных корочках мицелия. Грибы с помощью гиф проникают в клетки водорослей, если им не хватает органических веществ.

К сведению: Лишайники относятся к неприхотливым живым организмам, которые выдерживают разные климатические условия. Они способны высыхать, а при благоприятных условиях наполнять ткани водой и возобновлять процессы жизнедеятельности.

Лишайники образуют огромное сообщество, которое насчитывает 26 000 видов, и населяют все географические зоны и области, в том числе  малопригодные для проживания. Выдерживают температурный режим в пределах от -50 до +87С. Растут на корнях и стволах деревьев, на камнях, на поверхности почвы, в толще воды. 

Размножаются вегетативным путем при делении слоевища. Благодаря мелким, плохо прикрепленным к основному «телу» кусочки таллома – это клетки водорослей, оплетенные гифами гриба. Они легко отрываются и ветром переносятся на новое место. Для лишайников характерно также бесполое и половое размножение. 

Особенности взаимоотношений

Гриб питается по типу гетеротрофа, водоросль же является автотрофным организмом. Это позволяет взаимовыгодно сотрудничать двум группам организмов: гриб поставляет водоросли воду и элементы питания, а водоросль синтезирует для гриба органические вещества. 

Лишайники растут медленно, постепенно набирая массу, продолжительность жизни составляет сотни и тысячи лет. Это одни из долгожителей на планете Земля.

Разнообразие форм

Слань (таллом, слоевище) в отличие от растений не имеет корня, стебля, листьев, оно цельное по своему строению. Лишайники отличаются завидным разнообразием, что отражено в таблице.

Рис. 6. Одна из разновидностей кустистого лишайника

Это интересно: В состав лишайников входит 20% грибов от всего грибного царства. Видовое разнообразие водорослей, участвующих в симбиозе, довольно невелико. В состав половины лишайников входит единственная водоросль – требуксия. Сожительство возникает в результате случайной встречи видов, поэтому некоторые формы лишайников создают в лабораторных условиях.

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.

По способу питания различают три основные группы грибов: паразиты, сапрофиты и симбионты. Эти три группы нельзя резко разграничить, ибо у сапрофитов, например, нередко появляется способность питаться за счёт живого субстрата.

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.

Кефирный гриб

Собственно, это даже не один, а целая группа различных организмов. Интересно, что кефирный гриб (известный еще, как тибетский или молочный) представляет симбиоз микроорганизмов различных видов, сформировавшийся в ходе длительного развития. Эти существа настолько приспособились к совместной жизни, что ведут себя, как единый и неделимый организм. А основу белых и желтоватых кефирных грибов специфически кислого вкуса составляют дрожжи и стрептококки (молочнокислые палочки), определяющие его питательность и пользу для человеческого организма. А вообще, в состав данного симбиоза входят больше 10-и различных микроорганизмов, которые растут и размножаются вместе, в том числе и уксуснокислые бактерии. Таким образом, результат жизнедеятельности данного сообщества организмов можно отнести и к продуктам молочнокислого, и к продуктам спиртового брожения одновременно. А в получаемый тибетский кефир входит и молочная кислота, и спирт, и углекислый газ, и ферменты, что придает ему особую оригинальность и вкусовые качества (помимо пользы при регулярном применении).

Отдел грибы

Отдел грибы. 1. Белый гриб; 2. Сетконоска сдвоенная; 3. Решеточник красный; 4. Фитофтороз картофеля; 5. Мукор на хлебе; 6. Дрожжи.

Отдел Грибы (Mycophyta, или Mycota) наибольший по количеству видов: известно около 100 тыс. Вегетативное тело грибов состоит из отдельных нитей – гифов (от греч. гифе – ткань) и называется грибницей или мицелием (от греч. микес – гриб). Мицелий имеет разную продолжительность жизни: от нескольких суток (плесневые грибы) до нескольких лет (шляпочные грибы). Грибница, как правило, занимает большую площадь.

Строение грибов

По внутреннему строению мицелия грибы делятся на низшие и высшие. Вегетативное тело низших грибов состоит из простых или разветвленных гифов, которые не имеют клеточных перегородок, то есть одноклеточные (или неклеточный мицелий) и многоядерные. Споры образуются в спорангиях. К низшим грибам относятся классы: хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты.

Вегетативное тело высших грибов многоклеточное. В клетке одно, два или много ядер. Споры, которые образуются на поверхности тела, называются конидиями (от греч. кония – пыль и эйдос – вид). Высшие грибы образуют специальные органы спороношения: аскомицеты – аски (от греч. сакос – мешок), базидиомицеты – базидии (от греч. базидион – небольшое основание), в которых после полового процесса появляются соответственно аскоспоры и базидиоспоры. К высшим грибам относятся классы: аскомицеты, базидиомицеты, дейтритомицеты.

По типу питания грибы делятся на сапрофитов (приблизительно три четверти) и паразитов. Сапротрофы всасывают вещества всей поверхностью гифов. Паразиты питаются с помощью выроста-присоски – гаустории. Паразитов делят на экзо- и эндопаразитов. Эктопаразиты живут на поверхности организмов (мучнистая роса и др.), а эндопаразиты живут в теле (межклеточные – ржавчинные грибы, внутриклеточные – синхитрия). На растениях паразитирует приблизительно 10 тыс. видов, на животных – около 300 видов.

Многие виды грибов вступают в позитивный симбиоз с высшими растениями, иногда с животными. Грибы с корнями высших растений образуют микоризу (от греч. микес – гриб и ризос – корень) или грибокорень. Микориза характерна для большинства цветочных растений (не менее 90 %). Микориза встречается у всех высших растений, кроме водных, паразитических, осоковых и крестоцветных. Гриб активирует ферменты растения, поставляет некоторые неорганические соединения и вещества, ускоряющие рост, связывает свободный азот, способствует углеводному обмену растений, помогает растению усваивать труднодоступные вещества почвы. Растение дает грибу корневые выделения, органические вещества (преимущественно сахара), кислород, способствует прорастанию спор. Различают эктомикоризу (внешнюю), эндомикоризу (внутреннюю) и внешне – внутреннюю. Эктомикориза – это оплетенные корни растений гифами грибов снаружи. Может проникать в междуклеточники, но не в середину клетки. Она заменяет растению корневые волоски, которые при этом не развиваются. Внешняя и внешне-внутренняя микоризы встречаются у деревьев и кустов, иногда – трав. Эндомикориза – нити гиф гриба проникают внутрь клеток коровьей паренхимы. Иногда гифы гриба перевариваются внутри клетки. Грибной чехол вокруг корня не образуется, корневые волоски не отмирают. Широко распространена, характерна для большинства цветочных растений. Развивается у многих видов травянистых растений и деревьев (злаков, лука, земляники, томатов, грецкого ореха, винограда, яблони, груши и др.). Виды таких семейств, как Вересковые, Грушанковые и Орхидные, не могут без микоризы существовать.

Размножение грибов: вегетативное, бесполое и половое

Размножаются грибы половым и бесполым способами. Бесполое размножение – вегетативно и образованием спор и зооспор, половое – слиянием мужских и женских гамет с образованием зиготы. Вегетативное размножение происходит частями мицелия или почкованием. Для грибов характерны разные формы полового процесса: изо-, гетеро-, оогамия и особая форма – зигогамия – между двумя гаплоидными гифами грибов и напоминает конъюгацию. В жизненном цикле грибов различают гаплоидную и диплоидную фазы.

Признаки сходства грибов с растениями

Ряд особенностей строения и жизнедеятельности грибов имеют признаки сходства с представителями царства растений:

• Специфическое строение клеток, например, наличие хорошо выраженных стенок.
• Идентичные способы размножения: семенной, роль семян у грибов играют споры, делением мицелия, то есть корневищ.
• Неподвижность. Грибы, как и растения не обладают способностью передвигаться.
• Возможность неограниченного развития.
• Усвоение питательных веществ путем абсорбции.

Интересный факт: в отличие от растений грибы не вырабатывают хлорофилла. Это является основополагающим фактором, определяющим особенности их питания.