Образование спор у грибов бесполое

В царстве грибов

У некоторых грибов, например дрожжей, вегетативное тело представлено одиночными почкующимися клетками. Если клетки при почковании не расходятся, из них образуются цепочки – псевдомицелий. Некоторые примитивные грибы имеют одноклеточный таллом, иногда лишенный клеточной стенки.

При формировании плодовых тел и некоторых вегетативных структур гифы плотно переплетаются, образуя ложную ткань – плектенхиму (напомним, что настоящая ткань образуется в результате деления клеток в трех направлениях). У многих грибов гифы соединяются параллельно в хорошо развитые и дифференцированные мицелиальные тяжи – ризоморфы, выполняющие проводящие функции. Они известны, например, у опенка осеннего, у домового гриба. Ризоморфы нередко достигают нескольких метров длины. Гифы их наружных слоев, имеющие утолщенные часто темноокрашенные стенки, выполняют защитную функцию, а внутренние гифы – проводящую.

Другой тип видоизменений мицелия представляют склероции – плотные переплетения гиф, служащие для перенесения неблагоприятных условий. Склероции образует, например, хорошо известная спорынья. Клетки склероциев богаты запасными питательными веществами. Часто склероции дифференцированы на «кору» – наружные слои толстостенных темноокрашенных клеток – и внутреннюю часть, состоящую из тонкостенных светлоокрашенных клеток. Из склероциев развивается мицелий, или органы размножения.

Клетки большинства грибов имеют хорошо выраженные клеточные стенки. В состав клеточной стенки в качестве скелетного компонента обычно входит хитин (у оомицетов – целлюлоза).

Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем.

При вегетативном размножении от мицелия отделяются части, давая начало новому мицелию. Формой вегетативного размножения считают также и образование хламидоспор – толстостенных клеток, предназначенных для перенесения неблагоприятных условий. У дрожжей вегетативное размножение происходит путем почкования клеток.

Бесполое размножение осуществляется спорами (рис. 1). Споры могут развиваться внутри специальных вместилищ – спорангиев (эндогенно) или на концах особых выростов мицелия – конидиеносцах (экзогенно).

Рис. 1. Спороношение грибов (схема): А – зооспорангий с зооспорами; Б – спорангий с спорангиоспорами; В – конидиеносец с конидиями; Г – образование аскоспор; Д – образование базидиоспор; М – мейоз

У некоторых грибов бесполое размножение происходит при помощи подвижных зооспор, снабженных жгутиками и способных к самостоятельному движению в воде. Зооспоры развиваются в зооспорангиях и не имеют клеточной стенки. В спорангиях образуются споры, не имеющие жгутиков, – спорангиоспоры. После разрыва оболочки спорангия эти споры распространяются с потоками воздуха. Распространение их облегчается расположением спорангиев на спорангиеносцах – особых гифах, поднимающихся кверху от субстрата.

Конидии также лишены органов движения; распространяются они воздушными течениями, каплями дождя, насекомыми, человеком. При этом они могут переноситься на расстояния, измеряемые сотнями километров. Нередко у одного и того же гриба обнаруживается нескольких типов бесполого спороношения.

Разнообразные формы полового размножения у грибов можно разделить на три большие группы: гаметогамия, гаметангиогамия и соматогамия (рис. 2).

Рис. 2. Формы полового процесса (схема)

Гаметогамия – слияние гамет, образующихся в гаметангиях. Она встречается в трех формах: изогамия – слияние морфологически не различающихся гамет, гетерогамия – слияние гамет, различающихся по размерам и подвижности, и оогамия, когда крупные неподвижные яйцеклетки, формирующиеся в оогониях, оплодотворяются мелкими подвижными сперматозоидами, развивающимися в антеридиях. У некоторых грибов с оогамным половым процессом сперматозоиды не образуются и яйцеклетки оплодотворяются выростами антеридиев.

Гаметангиогамия состоит в слиянии содержимого органов полового размножения: мужской гаметангий – антеридий – отдает свое содержимое в женский гаметангий – архикарп. При этом гаметы не образуются. Разновидность этого процесса, при которой гаметангии внешне не различаются между собой, получила название зигогамия.

При соматогамии объединяется содержимое обычных соматических клеток мицелия – ни гаметы, ни органы полового размножения как таковые не образуются. Хологамию – слияние одноклеточных талломов у грибов, не имеющих развитого мицелия, относят к тому же типу полового процесса.

Систематика грибов

Считать ли грибы растениями? При традиционном делении всех живых организмов на царства животных и растений грибы безоговорочно относили к растениям. Хотя грибы существенно отличаются от растений неспособностью к фотосинтезу и соответственно гетеротрофным способом питания, их объединяли на основе таких черт сходства, как хорошо выраженная клеточная стенка, поглощение питательных веществ из растворов, отсутствие большей частью подвижности в вегетативном состоянии, неограниченный рост (подчеркнем, что при этом грибы безусловно оказывались низшими растениями, как не имеющие настоящих тканей и вегетативных органов).

Однако гетеротрофный способ питания определяет отличный от растений характер обмена веществ у грибов. По таким его признакам, как образование мочевины, накопление гликогена, а не крахмала в качестве запасного углевода, а также из-за присутствия хитина в клеточной стенке грибы сходны с животными (хитин входит в состав наружного скелета насекомых).

В то же время грибы обладают особенностями, не свойственными ни одной другой группе живых организмов. Так, у многих грибов наряду с гаплоидным и диплоидным состоянием присутствует фаза дикариона, когда в одной клетке содержатся два гаплоидных ядра (отметим, что диплоидное состояние у грибов всегда кратковременно; диплоидны лишь отдельные клетки, образующиеся в результате полового процесса; многоклеточного диплоидного мицелия не бывает). Поэтому в настоящее время грибы рассматриваются как самостоятельное царство эукариотических организмов, коренным образом отличающихся как от растений, так и от животных. Однако грибы традиционно остаются объектом науки о растениях и изучаются в курсах ботаники.

Разделение грибов на систематические группы не одинаково у разных исследователей и авторов руководств. Наиболее распространено деление на шесть классов.

Класс хитридиомицеты. Мицелий развит слабо или вегетативное тело представляет собой одиночную клетку, иногда лишенную стенки. Бесполое размножение при помощи зооспор с одним жгутиком. Половой процесс – гаметогамия разных типов или хологамия. В клеточных стенках присутствует хитин.

Класс оомицеты. Мицелий хорошо развитый, неклеточный. Бесполое размножение при помощи зооспор с двумя жгутиками. Половой процесс – оогамия. В клеточных стенках присутствует целлюлоза.

Класс зигомицеты. Мицелий хорошо развитый, у большинства представителей класса неклеточный. Бесполое размножение преимущественно спорангиоспорами. Половой процесс – зигогамия. В клеточных стенках присутствует хитин.

Класс аскомицеты (сумчатые). Мицелий хорошо развитый, клеточный. Бесполое размножение при помощи конидий. Половой процесс – гаметангиогамия. Результатом полового процесса является образование аскоспор, которые формируются эндогенно – в сумках (асках). В клеточных стенках присутствует хитин. У дрожжей, также относимых к этому классу, содержание хитина в клеточных стенках невелико.

Класс базидиомицеты. Мицелий хорошо развитый, клеточный. Бесполое размножение при помощи конидий. Половой процесс – соматогамия. В результате полового процесса образуются базидиоспоры, которые располагаются экзогенно – на базидиях. В клеточных стенках присутствует хитин.

Класс дейтеромицеты (несовершенные грибы). Мицелий хорошо развитый, клеточный. Бесполое размножение, при помощи конидий. Половой процесс отсутствует. В клеточных стенках содержится хитин.

Первые три класса – хитридиомицеты, оомицеты и зигомицеты – условно называют низшими грибами, поскольку их мицелий не разделен на клетки, а последние три класса – аскомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты – высшими грибами, поскольку их мицелий имеет настоящее клеточное строение. В некоторых руководствах лишь последние четыре класса (зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты) относят к настоящим грибам, поскольку они не образуют подвижных клеток (гамет или зооспор) ни в одной фазе своего жизненного цикла и основу их клеточной стенки составляет хитин; при такой классификации первые два класса (хитридиомицеты и оомицеты) относят к грибообразным.

Представители классов грибов

Класс хитридиомицеты

Грибы, относящиеся к хитридиомицетам, как правило, тесно связаны с водной средой. Большинство паразитирует на водорослях, других водных грибах, высших водных растениях и беспозвоночных животных. Некоторые паразитируют на высших наземных растениях, обитающих на влажных почвах. Значительно меньшая часть хитридиомицетов ведет сапрофитный образ жизни, поселяясь на ветвях, листьях, плодах деревьев, трупах насекомых и других животных, оказавшихся в воде. Отдельные представители класса развиваются на сброшенных во время линьки или оставшихся после гибели животных хитиновых покровах.
Вегетативное тело у многих внутриклеточных паразитов представлено голой плазменной массой, которая всей своей поверхностью впитывает питательные вещества из клетки хозяина. Более высокоорганизованные формы характеризуются зачаточным мицелием. Основа клеточной стенки хитридиомицетов – хитин (до 60%).
Бесполое размножение осуществляется зооспорами различного строения с одним жгутиком. Способы полового воспроизведения разнообразны. У некоторых видов зооспоры при определенных условиях функционируют как гаметы, у других сливаются сами особи (хологамия), у третьих – сливаются гаметы, одинаковые (изогамия) или различающиеся по размерам, а иногда и по окраске и активности движения (гетерогамия). Есть формы с оогамным половым процессом.
Многие хитридиомицеты оказывают большое влияние на развитие популяций в водоемах, вызывая массовые заболевания и гибель организмов. Некоторые хитридиомицеты известны как возбудители опасных болезней наземных растений.
К этому классу относится возбудитель «черной ножки» капустной рассады – ольпидий капустный (Olpidium brassicae). Растения заражаются в парниках, особенно при избыточной влажности почвы и загущенных посевах, в фазе семядольных или первых настоящих листьев. Стебель пораженного растения темнеет, утончается, нередко загнивает, а само растение поникает и гибнет. Гриб развивается в клетках эпиблемы и первичной коры корня.
Один из видов рода синхитриум (Synchytrium endobioticum), вызывает очень опасное заболевание – рак картофеля. При этом на клубнях пораженных растений появляются бугристые опухоли, напоминающие губку. Они разрастаются, часто превышая размеры клубня, чернеют и затем разрушаются. Потери урожая при этом могут превышать 50%. В настоящее время выведены сорта, устойчивые к этому заболеванию.

Класс оомицеты

К этому классу относятся главным образом водные грибы, обитающие на растительных остатках, трупах животных, а также паразиты водорослей, других водных грибов, беспозвоночных животных, рыб, земноводных. Некоторые живут в почве. Наиболее высокоразвитые – паразиты высших наземных растений.
Представители этого класса имеют разнообразные вегетативные тела – от одноклеточного у наиболее примитивных форм до хорошо развитого неклеточного мицелия. Бесполое размножение – зооспорами, иногда конидиями. Половой процесс оогамный. Зооспоры имеют два жгутика: один перистый, другой – гладкий. Основу клеточной стенки составляет целлюлоза; хитин отсутствует. В силу этих двух особенностей, а также преимуществено водного образа жизни оомицеты иногда называют «грибы-водоросли».
Если в сосуд с прудовой водой бросить мертвых мух, куколки муравьев, семена конопли (лучше предварительно раздавленные) или подвесить на ниточке кусочки вареного куриного яйца (белка), то через 4–6 дней вокруг субстрата разовьется белый пушок мицелия длиной 1 см и более. Так удается наблюдать грибы из семейства сапролегниевые (Saprolegniaceae).
Среди других представителей оомицетов особого внимания заслуживает картофельный гриб – фитофтора (Phytophtora infestans) – паразит ботвы и клубней картофеля, листьев и плодов томатов и других представителей семейства Пасленовые. Мицелий гриба развивается по межклетникам, а в клетки внедряются его гаустории – специализированные гифы, поглощающие питательные вещества из живых клеток. Пораженные участки быстро отмирают, и на листьях появляются бурые пятна мертвой ткани.
По краю такого пятна с нижней стороны листа бывает хорошо заметен, особенно во влажную погоду, беловатый пушок. Он представляет собой скопление конидиеносцев, которые высовываются из устьиц целыми пучками. Они несут лимоновидные многоклеточные зооспорангии, которые, отделяясь, переносятся на новый лист или с каплями дождя попадают на клубни. В каплях воды они прорастают зооспорами, которые после некоторого периода движения развивают гифы, проникающие внутрь листа или в клубень. В сухую погоду такой зооспорангий сразу прорастает в гифу, минуя стадию образования зооспор; иными словами, в этом случае он функционинует как конидия.
Разумеется, если стоит влажная погода, благоприятная для образования зооспор, растения инфицируются намного быстрее. В течение 1–2 недель ботва может погибнуть на десятках и сотнях гектаров. Массовое заражение клубней происходит в основном при выкапывании картофеля. На клубнях появляются пятна свинцово-серого цвета. При хранении недостаточно просушенных клубней в условиях повышенной влажности и температуры они начинают гнить. Присутствие паразита стимулирует амилазу клубня, и крахмал переходит в сахар, что, в свою очередь ведет к обильному развитию бактерий; тогда сухая гниль превращается в мокрую.
Любопытно, что половое размножение фитофторы наблюдается только на ее родине, в Мексике. Картофельный гриб был завезен в Европу из Южной Америки в 30-е гг. XIX в. и быстро распространился по всему земному шару. В 1845–1846 гг. отмечена первая массовая вспышка заболевания, в результате которой в ряде стран Европы погибла значительная часть урожая картофеля. Особенно пострадала Ирландия: в последовавшее пятилетие население страны сократилось на 2 млн человек, поскольку многие погибли от голода, другие были вынуждены эмигрировать, главным образом в Северную Америку. С тех пор и по настоящее время наблюдаются вспышки фитофтороза, особенно пагубные в те годы, на которые приходится влажное лето.

Читать еще:  Грибы на навозе как называются

Класс зигомицеты

Этот класс содержит более 500 видов. Почти все представители класса ведут наземный образ жизни. Среди них есть сапрофиты, паразиты грибов, высших растений, насекомых, других животных и человека. Они имеют хорошо развитый неклеточный многоядерный мицелий, изредка многоклеточный. В клеточных стенках содержится хитин. Бесполое размножение осуществляется спорангиоспорами или конидиями. В названии класса отражен своеобразный половой процесс, свойственный этим грибам, – зигогамия, при котором сливается содержимое двух обычно многоядерных клеток, отделяющихся при этом перегородками от несущих гиф; гаметы не образуются. В результате слияния клеток развивается покоящаяся зигоспора, прорастающая затем в гифу со спорангием на конце; перед прорастанием зигоспоры происходит редукционное деление (мейоз).
Представители рода Mucor имеют неклеточный мицелий, состоящий из сильно ветвящихся бесцветных гиф, и часто образуют пушистые плесневые налеты белого или серого цвета на пищевых продуктах растительного происхождения (хлебе, варенье, плодах, овощах). Многие виды этого рода развиваются в почве, а также на навозе. Поскольку на мицелии в большом количестве развиваются заметные невооруженным глазом округлые спорангии, расположенные на специальных гифах – спорангиеносцах, грибы из рода Mucor иногда называют «головчатой плесенью».
Споры этих грибов постоянно присутствуют в воздухе, поэтому они легко заселяют пищевые продукты. Чтобы наблюдать мукор, достаточно просто поместить кусочек хлеба в условия повышенной влажности, например, в закрытую стеклянную банку, куда положить также небольшую намоченную водой тряпочку или кусок бумаги (нельзя просто наливать воду: это вызовет развитие совсем другой, анаэробной, микрофлоры).
Белый пушистый головчатый налет, который вскоре разовьется на хлебе, можно рассматривать в лупу, а также использовать для приготовления временного микропрепарата. Для этого нужно взять концом препаровальной иглы мицелий гриба, который разовьется не на кусочке хлеба, а на стекле рядом с ним. Поместив такой мицелий в каплю воды и накрыв покровным стеклом, его можно наблюдать под микроскопом. При приготовлении такого микропрепарата редко удается совсем избежать пузырьков воздуха вокруг мицелия, поскольку маслянистые гифы гриба не смачиваются водой.

На микропрепарате (рис. 3) удается наблюдать спорангиеносцы, восходящие от обильно ветвящегося неклеточного мицелия и увенчанные созревающими спорангиями белого цвета либо уже вскрывшиеся, у которых верхняя, расширенная часть спорангиеносца – колонка – покрыта массой темно-серых (дымчатых) спорангиоспор. Форма колонки различна для разных видов и служит систематическим признаком.

Рис. 3. Мукор: 1 – спорангиеносец; 2 – колонка; 3 – спорангиеспоры; 4 – спорангий; 5 – мицелий

Класс аскомицеты, или сумчатые грибы

Это один из самых обширных классов, включающий около 30 тыс. видов, разнообразных по строению и образу жизни. К этому классу относится большинство грибов, входящих в состав лишайников. Бесполое размножение осуществляется конидиями. Половой процесс – гаметангиогамия. Основной признак аскомицетов – формирование в результате полового процесса асков (сумок) – замкнутых одноклеточных структур, содержащих определенное количество (обычно 8) гаплоидных аскоспор.
У наиболее примитивных представителей класса сумки образуются открыто, поэтому их называют голосумчатыми; к таким аскомицетам относятся дрожжи. У более высокоорганизованных сумки образуются внутри плодовых тел (плодосумчатые). Различают три типа плодовых тел: клейстотеции – полностью замкнутые плодовые тела; перитеции – грушевидные плодовые тела, открытые с одного конца; апотеции – широко открытые плодовые тела, обычно блюдцевидные или чашевидные.
К сумчатым грибам с плодовыми телами – перитециями – относятся, например, мучнисторосые грибы из рода Сферотека. Мучнистая роса крыжовника (Sphaerotheca mors uvae) удобна для приготовления временных препаратов и наблюдения гриба под микроскопом. Из фиксированных в 50%-ном спирте плодов крыжовника, пораженных мучнистой росой, можно готовить такие препараты по мере необходимости (для фиксирования нужно выбирать те плоды, на которых пленка, состоящая из мицелия гриба и плодовых тел, приобрела коричневый цвет). Небольшое количество налета снимают препаровальной иглой, помещают в каплю воды на предметное стекло и накрывают покровным.
Под микроскопом легко удается увидеть густую сеть гиф гриба и образованные из них же коричневые круглые клейстотеции. В каждом клейстотеции содержится всего одна сумка (аска) с 8 аскоспорами. Если снять препарат с предметного столика микроскопа и слегка надавить на предметное стекло, удается разрушить часть клейстотециев, при этом сумки выйдут из них (рис. 4). Наблюдать вскрывшиеся клейстотеции лучше по краю фрагмента пленки, где они расположены реже.

Рис. 4. Мучнистая роса крыжовника: 1 – гифы; 2 – вскрывшийся клейстотеций; 3 – сумка с аcкоспорами

К аскомицетам с плодовыми телами-клейстотециями относятся также широко распространенные плесени из родов Penicillium и Aspergillus, охотно развивающиеся, например, на хлебе. Оговоримся, что многие виды этих родов размножаются только бесполым путем (конидиями) и поэтому в некоторых руководствах формально относятся к несовершенным грибам – дейтеромицетам, о которых будет сказано ниже.
Для приготовления микропрепаратов пенициллума и аспергиллуса можно использовать колонии разных оттенков голубого, зеленого и других цветов, развивающиеся на хлебе. Следует брать материал из периферической, еще бесцветной части колонии, где активно идет образование конидий (в окрашенной части колонии конидии уже образовались и отделились от своих конидиеносцев). На препарате можно наблюдать конидиальные спороношения гриба, по формам которых пенициллиум и аспергиллус легко отличить друг от друга (рис. 5). У пенициллума конидиеносец многоклеточный, ветвящийся, цепочки конидий образуют фигуру в виде кисти, за что этот род получил название «гриб-кистевик». У аспергиллуса конидиеносцы неклеточные, расширенные в верхней части, а цепочки конидий ассоциируются со струями воды, льющимися из лейки, почему его называют «леечный гриб».

Особенности спор грибов

Грибы – это уникальное царство существ, сочетающих в себе признаки, присущие растениям и животным. Размножаются они при помощи микроскопических клеток, которые называются спорами. Один гриб способен содержать до 40 млрд этих микроскопических частиц. При этом споры грибов далеко не всегда выглядят одинаково.

  1. Размножение грибов
  2. Процесс образования спор
  3. Выращивание грибов дома
  4. Интересные факты
  5. Заключение

Особенности спор грибов

Размножение грибов

Гриб готов к размножению после того, как его споры созрели. Микроскопические одноклеточные образования попадают в воздух или воду. Они способны переноситься на десятки километров от места произрастания гриба. Также они попадают на шерсть животных или перья птиц и путешествуют вместе с ними, пока не осядут на какой-то территории. Не все из них в дальнейшем выживают. Именно поэтому данные организмы обладают огромным количеством частиц, выполняющих функцию размножения.

После того, как споры грибов попадают в среду, пригодную для их жизнедеятельности, они начинают «укореняться», а точнее – прорастать. Появляются гифы, которые похожи на тонкие нитки, если рассматривать их с помощью микроскопа. Из гиф формируется мицелий (грибница), который располагается под поверхностью земли. Мицелий образовывает плодовое тело, которое обычно расположено над поверхностью почвы и которое человек привык использовать в кулинарии. Сам же мицелий расположенный в толще почвы, называется вегетативным телом.

Споры у грибов будут формироваться непосредственно в плодовом теле. После срезания одного плодового тела мицелий дает другое и т.д. Процесс продолжается до тех пор, пока грибница получает все необходимые для существования и развития питательные вещества и воду. В неблагоприятных условиях она погибает.

Процесс образования спор

Образование спор у всех грибов происходит одинаково. Название этих микроскопических частиц в переводе обозначает «семена». Ученые предполагают, что данный способ размножения организмов появился более 400 млн. лет назад. Данный способ размножения помогал живым организмам сохранять энергию для жизни в неблагоприятных условиях. Сегодня организмы, обладающие возможностью размножаться спорами, считаются наиболее жизнеспособными.

Самой жизнеспособной на сегодняшний день считается плесень. Некоторые ее виды являются опасными для здоровья человека, оказывают негативное влияние на легкие и кожу, а некоторые используются для изготовления медицинских препаратов и кулинарных блюд. У людей с аллергией, плесневые грибы после созревания спор вызывают насморк, чихание и зуд.

Внутри плодового тела есть особые клетки, которые называются спорангиями. Внутри них и образовываются споры гриба. Клетки, предназначенные для размножения, способны образовываться на воздушном мицелии. Они носят название конидии. Под микроскопом кажется, что воздушный мицелий представляет собой веточки, на концах которых и расположены микроскопические репродуктивные клетки. Клетки, образованные в спорангиях носят название спорангиоспоры (эндогенные споры), вторые же называются конидиями. Некоторые из микроскопических клеток являются подвижными, некоторые не оснащены жгутиками, позволяющими передвигаться.

Строение спор у грибов довольно простое. У многих представителей грибного царства оно незначительно отличается.

Споры любых грибов прорастают только в подходящей среде. При попадании в неблагоприятную среду они погибают. В спорах содержится небольшое количество питательных элементов, что не позволяет им оставаться жизнеспособными на протяжении длительного периода времени. Исключение составляют лишь конидии. Они способны сохранять жизнеспособность на протяжении длительного периода времени. Однако на их формирование уходит гораздо больше времени, чем на формирование спорангиоспор.

Ирина Селютина (Биолог):

По особенностям строения грибы делят на:

  • низшие: к ним относятся грибы с одноклеточным мицелием, а у наиболее примитивных, вегетативное тело представлено голым протопластом (мукор и др.);
  • высшие: характеризуются наличием многоклеточного мицелия (аскомицеты, базидиомицеты).
Читать еще:  Гриб розовеет на срезе но не горький

Бесполое размножение многих низших грибов идет при помощи подвижных зооспор, которые формируются в зооспорангиях. У других грибов, относящихся к этой группе споры, лишенные органов передвижения образуются в спорангиях и называются спорангиоспоры. Спорангии размещаются на особых, отличающихся от остальных гифах – спорангионосцах, которые поднимаются к верху от субстрата, на котором гриб развивается. Такое расположение спорангиев относительно поверхности очень удобно в плане распространения спор токами воздуха.

Бесполое размножение при помощи конидий или конидиоспор характерно для сумчатых, базидиальных, несовершенных и небольшого количества видов низших грибов, которые приспособились наземному образу жизни. Покрытые оболочкой конидии могут по воздуху переноситься на большие расстояния. Есть сведения о том, что споры возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы были обнаружены на расстоянии в 1000 км от места их массового развития. У аскомицетов конидии образуются на особых выростах мицелия – конидиеносцах.

Споры у грибов бывают разными. Их поверхность может быть сухая или слизистая. Эти микроскопические клетки за длительный период существования грибов на нашей планете научились адаптироваться к условиям внешней среды.

Диаметр репродуктивной грибной клетки варьируются от 1 до 100 мкм.

Выращивание грибов дома

Некоторые виды грибов можно выращивать дома

Некоторые представители грибного царства обладают целебными свойствами. Их удастся вырастить в домашних условиях. Для этого стоит использовать мицелий или микроскопические клетки – споры.

Нельзя собрать для посева микроскопические клетки, которые образуются в момент созревания организмов, с помощью отделения их от грибного тела. Придется запастись шляпками зрелых грибов, в которых и происходит образование клеток для размножения. Ножки не используют.

Последовательность получения смеси и выращивание мицелия:

  1. Шляпки (порядка 200 г) помещают в чистую воду.
  2. Чтобы ускорить процесс образования спор, в воду добавляют 5 ст. л. сахара или спирта. Данная норма рассчитана на 10 л воды.
  3. Затем банку оставляют в тепле на 24 ч. Желательно выбрать помещение, в котором повышена влажность воздуха. Это позволяет активировать клетки гриба, что проще означает – они будут способны прорасти.
  4. По истечении суток следует хорошо взрыхлить землю на участке под посадку. Разведение представителей грибного царства должно происходить рядом с деревьями.
  5. Верхний слой земли снимают, не повредив при этом корни дерева.
  6. Шляпки, находящиеся в воде, измельчают (перетирают руками до получения однородной кашицы).
  7. После этого осуществляют посев. Активированные клетки, находящиеся в банке с измельченными шляпками, выливают на корни, присыпают их землей. Прорастают грибочки быстро.
  8. Полив осуществляют 2-3 раза в 5 дней.

Даже в малой части раствора, сделанного из грибных шляпок и воды, содержится огромное количество клеток, предназначенных для размножения.

Интересные факты

Образование спор и механизмы способны вызвать особый интерес:

  1. Споры у гриба можно назвать словом «умные», т.к. их отделение от вегетативного тела происходит в наиболее подходящее время.
  2. Рекордсменом по образованию клеток для размножения является лангерманния гигантская. Она образовывает 7 триллионов спор.
  3. Интересным является способ распространения спор грибов. Данные организмы способны создавать движение воздуха, способствующее распространению клеток. Температура шляпки понижается в результате испарения влаги, что позволяет образовываться небольшому воздушному потоку в области ее края. Этот поток незаметен человеку, однако легкие споровые клетки он поднимает на 8-10 см.
  4. Клетки гриба, которые образуются в сумке (базидии), для размножения должны сохранять родительские гены. Если бы этого не происходило, новые плодовые тела, которые из них прорастают, внешне отличались бы. Однако они сохраняют все внешние сходства. Процесс сохранения генов не является удивительным. Однако у споровых грибов размер клеток, предназначенных для размножения, мал. Поэтому многих интересует, как они сохраняют в себе информацию о генотипе. Это объясняется наличием особой молекулы, в которой сохраняются данные. Во время «распаковки» этой молекулы для получения информации запускается особый механизм. Он также существует в клетках пыльцы и в сперматозоидах.
  5. Некоторые споры, которые находятся в сумке (базидии), выходят с ускорением, равным 20 тыс. единиц, после того, как созревают. При этом перегрузка в 3 единицы у человека приводит к его смерти, а вот для спор такие перегрузки вполне безопасны. Во время выброса некоторые микроскопические клетки достигают скорости 25 м/с.
  6. Практически в любом помещении при взятии проб воздуха будут обнаружены грибные споры. В воздухе находятся клетки нескольких представителей грибного царства.
  7. Некоторые активированные споры после созревания и высвобождения из сумки способны выдержать воздействие высоких температур (80-90 °С).
  8. Споры есть не только у представителей грибного царства, но и у бактерий. Однако они выполняют различную функцию. Отличие заключается в том, что споры для гриба являются способом размножения, а для бактерии те же клетки служат защитой, позволяющей выжить в неблагоприятной среде.
  9. Грибные споры способны проникать внутрь организма человека, животных и растений. Внутри другого организма они начинают развиваться. При попадании в организм мелких животных и насекомых они зачастую вызывают смерть. Развиваясь в человеке, они провоцируют появление проблем со здоровьем. Паразитируя на растениях, они питаются их соками, что приводит к гибели. Лишь в некоторых случаях союз грибов и растений является взаимовыгодным. Чаще всего это – микориза.

Лечение человека зачастую отнимает много времени из-за того, что уничтожить все микроскопические клетки крайне сложно. Наиболее опасными для человека являются патогенные организмы.

Грибы

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.

Дрожжи и грибы внутриклеточные паразиты, мицелия не имеют.

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

Размножение необходимо для того, чтобы сохранить численность вида, рассеяться и пережить неблагоприятные условия — жару, сухость или бескормицу.

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.

Читать еще:  Гриб в виде коралла название

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.

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.

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:

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.

Паразитные грибы очень приспособлены к растению-хозяину. На первых этапах жизни они даже стимулируют его развитие, клеток не убивают, и не пронизываю мицелием, а питаются с помощью выростов — гаусторий.

Имеются экзопаразиты, которые живут на поверхности растений (мучнистая роса), и эндопаразиты, живущие на теле хозяина. Среди них есть межклеточные (ржавчинные грибы) и внутриклеточные (синхитрия) паразиты. Эти грибы паразитируют на растениях, реже на животных.

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

Среди них можно выделить сапрофиты, живущие на растительных остатках, паразиты водных животных и растений, а также грибы, вызывающие обрастания деревянных частей судов, пристаней и т.п.

Грибы-паразиты растений и животных

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.

Химический состав сухого вещества грибов (в %)
Азотные соединения (из них белки составляют до 70%) 15-60
Углеводы (глюкоза, микоза, или грибной сахар, гликоген) до 24
Жировые вещества 1,5-10
Органические кислоты, витамины B, D, PP (витамин C отсутствует), смолы и эфирные масла (придающие грибам своеобразный вкус и запах), минеральные соединения до 7

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector