Размножение грибов спорами схема

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:  Рядовка коричневая tricholoma imbricatum

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».

Как питаются, размножаются и растут грибы?

Грибы являются уникальными организмами на нашей планете, которые современная биология выделяет в отдельное царство. Изучением же самих грибов занимается более узкоспециализированная наука — микология. Именно благодаря ей нам доступны знания о том, как питаются, размножаются и растут грибы в природе.

Содержание статьи :

Сразу хочется сказать, что рассматривать данную тему мы будем исключительно для подцарства высших грибов (базидиомицеты и аскомицеты). Большинство из них, это именно те грибы, которые мы с вами привыкли видеть в лесу. Отдел базидиомицетов включает в себя более 30000 видов грибов, особенностью которых является наличие пластинчатого, трубчатого, шиповидного и гладкого гименофора. К аскомицетам относятся грибы имеющие спороносные органы с сумчатой структурой, среди таковых сморчки, строчки, трюфели. Численность данного отдела составляет более 64000 видов.

Основное отличие этих отделов грибов друг от друга заключается в образовании спор. У базидиомицетов это базидиоспоры появляющиеся на поверхности гименофора, что обозначается как наружное образование, у аскомицетов — аскоспоры, формирующиеся в аске (сумке), такой процесс образования называется внутренним.

Строение грибов

Под словом «грибы» мы обычно подразумеваем плодовые тела, именно их мы собираем для употребления в пищу. Но любое плодовое тело лишь видимая часть гриба, а самой важной, скрытой его частью является мицелий (грибница), располагающийся в субстрате или на его поверхности. Чаще всего субстратом служит слой органических остатков лесной почвы, поверхность под корой дерева или специально созданная питательная среда.

Мицелий представляет собой многолетнюю систему тонких ветвящихся нитей именуемых «гифы». Толщина этих нитей обычно составляет 1,5-10 микрометров (1мкм=0,001мм), длина достигает 35 км на 1 грамм. Для базидиомицетов и аскомицетов характерен дикариотический мицелий, каждая клетка которого имеет два ядра. Рассмотрим основные функции, которые выполняет мицелий:

  • Обеспечивает закрепление в питательной среде.
  • Формирует симбиоз с растениями (взаимно выгодное, совместное существование).
  • Перерабатывает целлюлозу, получая при этом необходимые вещества для развития плодового тела.
  • Впитывает воду и доставляет её к плодовому телу.
  • Помогает адаптироваться к неблагоприятным условиям.
  • Участвует в образовании спор и отвечает за их сохранение.
  • Предоставляет возможность бесполого размножения.

Если объединить всё выше сказанное, то становится ясно, что грибница полностью контролирует процессы защиты, питания и размножения.

Читать еще:  Flammulina velutipes культивирование

Что же касается плодового тела, то оно является важной репродуктивной частью гриба. Образуется плодовое тело из переплетённых между собой нитей мицелия. Основная его функция состоит в создании спор, благодаря которым становится возможным процесс размножения. Споры представляют собой мельчайшие частицы, расположенные в тонком гимениальном слое гриба. Распространяются они при помощи ветра, воды и насекомых, достигая таким образом подходящего субстрата, в нём собственно споры и начинают прорастать.

Питание грибов

Как известно, грибы являются гетеротрофными организмами, то есть они не могут сами синтезировать органические вещества из неорганических. Говоря простыми словами, для того чтобы мицелий получил питание, ему необходимы готовые органические продукты, которые он сможет переработать. К таким продуктам относятся соединения образованные растениями в процессе фотосинтеза. А вот минеральные вещества грибы могут усваивать непосредственно из окружающей среды.

В качестве примера можно привести целлюлозу, которая является основой растительной биомассы. Её содержание в опаде листьев, расположенных в почве, находится в пределах 35-60%. С помощью специальных ферментов выделяемых мицелием, происходит процесс расщепления целлюлозы. Гифы впитывают продукты переработки целлюлозы и доставляют их до клеток грибницы.

Несмотря на общий тип питания, сами способы получения питательных веществ у разных грибов могут отличаться. Всего существует три способа питания:

  1. Сапротрофный. Характерен для большинства грибов, и по мнению учёных является первичным по отношению к другим способам питания. Суть его заключается в переработке остатков тканей мёртвых организмов. Субстратом для мицелия таких грибов служит лесная почва, сухая и гнилая древесина. Гифы закрепляются на таком субстрате и выделяя специальный фермент начинают впитывать в себя продукты распада органики. Таким образом они утилизируют гораздо больше органических фрагментов, нежели реально используют. Сапротрофы выполняют важную роль в круговороте веществ и энергии в природе.
  2. Паразитический. К таким грибам относятся опята, трутовики и многие другие. Обитают грибы-паразиты на живых организмах, чаще всего на ослабленных деревьях. При помощи специальных множественных боковых отростков на гифах, именуемых гаусториями, гриб проникает в ткани дерева и получает из его клеток питательные вещества и воду. После смерти живого организма, грибы-паразиты могут продолжить существовать на нём как сапротрофы.
  3. Симбиотический. Данный способ питания используют многие грибы из семейства болетовых (белые грибы, подосиновики, подберёзовики) и аманитовых (бледная поганка, различные мухоморы). Гифы грибов сплетаются с корнями дерева и проникают в ткани растения. От дерева грибы получают органические вещества, а взамен отдают ему воду обогащённую минералами, которая впитывается гифами из почвы. Такая связь мицелия с корнями деревьев называется микоризой, а процесс взаимовыгодных условий существования — симбиозом.

Способы размножения

У грибов существует три способа размножения — вегетативное, половое и бесполое. Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

  1. Вегетативное размножение. Может осуществляться отделением частей мицелия, почкованием гиф или отдельных клеток, а также с помощью оидий и хламидиоспор, представляющих собой особые клетки, которые появляются в результате распада мицелия.
  2. Бесполое размножение. У высших грибов (аскомицетов и базидиомицетов) с наружной стороны специальных гифов (конидиеносцев) могут образовываться экзогенные споры (конидии). От обычных спор конидии отличаются тем, что появляются непосредственно на выростах мицелия. У высших грибов такой способ размножения встречается не очень часто.
  3. Половое размножение. Характеризуется процессом, при котором происходит слияние гифов мицелия с половыми знаками «—» и «+». У аскомицетов и базидиомицетов существует три основных стадии полового размножения. На первой стадии (плазмогамия) осуществляется объединение содержимого гифов, сливаются цитоплазмы двух клеток, в результате чего формируется клетка с двумя гаплоидными ядрами (дикариотический мицелий, способный образовывать плодовые тела). В гимениальном слое растущего плодового тела появляются базидии или аски, в зависимости от принадлежности грибов к определённому отделу, наступает вторая стадия (кариогамия) — слияние двух гаплоидных ядер с преобразованием в одно диплоидное ядро. Базидии или аски с диплоидными ядрами продолжают развиваться на третьей стадии (мейоз) — здесь можно наблюдать деление ядра клетки и образование уже четырёх гаплоидных клеток, которые становятся соответственно базидиоспорами или аскоспорами. Споры отсоединяются от плодового тела гриба с помощью ветра, воды, животных, насекомых и попадая в благоприятную среду начинают прорастать, образуя гаплоидный мицелий двух половых знаков «—» и «+». Стоит отметить, что грибы бывают гетероталличными (слияние возможно только у мицелиев имеющих разные половые знаки, «—» и «+») и гомоталличными (слияние происходит у мицелиев с одинаковыми половыми знаками).

Благодаря исследованиям проводившимся в Японии, было установлено, что при размножении мицелий способен передавать потомкам данные об окружающей среде и местоположении в пространстве, систематизированные на протяжении своего существования.

Механизмы защиты

Мицелий лесных грибов может существовать много лет, а потому он должен уметь приспосабливаться к таким неблагоприятным условиям окружающей среды как засуха или сильные морозы. Данную задачу выполняют специальные защитные механизмы, позволяющие мицелию перейти в покоящуюся стадию, своего рода спячку.

Существует два основных типа покоящегося мицелия. Одним из них являются ризоморфы, представляющие собой разветвлённые коричневые или почти чёрные шнуровидные тела, достигающие длины в несколько метров. Состоят они из оболочки и сердцевины. Плотная оболочка образована мёртвыми клетками и выполняет роль защитной ткани. В сердцевине находятся белые или почти бесцветные живые гифы, а также жир, обеспечивающий питание мицелия.

Ризоморфы находясь в почве сплетаются с корнями деревьев, а затем проникают под кору и заполняют пространство под ней, поднимаясь по стволу. При наступлении благоприятных условий, на кончиках шнуровидных тел появляются тоненькие гифы, которые впоследствии разрастаются, возвещая о том, что пришло время новой активной жизни. Образование ризоморфов характерно в большей степени для грибов ведущих паразитический образ жизни, в особенности хорошо они изучены у осенних опят (Armillaria mellea).

Другой тип покоящегося мицелия — склероций. Внешне он выглядит как продолговатое или округлое тело с неровной поверхностью. Длина и толщина склероция может существенно отличаться у разных грибов, обычно эти параметры варьируются в пределах от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров. Склероций, как и ризоморфы, имеет плотную защитную оболочку и сердцевину, в которой располагаются гифы и необходимые вещества для их питания (по большей части жиры).

Склероций базидиомицетов и аскомицетов может развиваться в почве, на корнях и ветках деревьев. При наступлении благоприятных условий из него начинает расти плодовое тело гриба, одновременно с этим сам склероций начинает частично или полностью разлагаться, передавая своё содержимое плодовому телу. Примечательно что гифы, располагающиеся в склероции, содержат в себе минимальное количество воды, но при этом не теряют способности к прорастанию даже спустя годы спячки.

Как происходит рост грибов?

С наступлением оптимальной температуры и влажности, грибница начинает своё плодоношение. Процесс формирования плодового тела начинается с возникновения на мицелии примордиев. Они представляют собой небольшие уплотнения (2-3 мм), образованные сплетением гиф. Примечательно то, что все структуры грибного тела, закладываются именно на этой стадии. При благоприятных условиях примордии начинают быстро расти, превращаясь в полноценные плодовые тела.

Когда же условия не подходят для дальнейшего развития, примордии переходят в гипобиоз (пониженная функциональная активность), в таком состоянии они выжидают благоприятные условия для начала роста. В среднем, у различных видов грибов, преобразование из стадии примордия в плодовое тело занимает от нескольких часов до нескольких недель.

Сколько по времени растут грибы?

Срок жизни большинства плодовых тел невелик, обычно от момента появления гриба на поверхности и до начала его разложения проходит около 10-20 дней, но есть виды, которым отведено и гораздо большее время жизни. Своих средних размеров гриб способен достигнуть уже на 3-7 день. Далее приведу несколько примеров того, каких размеров в высоту могут достигнуть плодовые тела разных видов грибов за 3-5 дней:

  • Белые грибы: до 8-10 см.
  • Подосиновики и подберёзовики: до 10-12 см.
  • Осенние опята: до 6-7 см.
  • Лисички: до 5 см.
  • Сыроежки: до 5-6 см.

Приведённые выше размеры грибов весьма условны и порой могут значительно изменяться, в зависимости от факторов окружающей среды. Существуют и быстрорастущие грибы, к таковым относится весёлка обыкновенная (phallus impudicus). Есть сведения о том, что скорость её роста способна достигать 5 мм в минуту. Интересен тот факт, что шляпки и ножки грибов растут неравномерно. Изначально ножка растёт быстрее шляпки, но после достижения оптимального размера в высоту, начинается рост шляпки, чаще всего уже в ширину, связано это в первую очередь с началом её раскрытия.

Какие условия нужны для роста грибов?

Чтобы грибница начала своё плодоношение, в природе должны создаться определённые условия, зависящие от двух основных факторов:

  1. Температура. Каждому виду грибов необходим индивидуальный температурный режим, который является для них благоприятным. Например для белых грибов наиболее подходящим будет диапазон температур от +12 до +22 градусов, а зимние опята начинают расти, когда температура опускается ниже +8 градусов.
  2. Влажность. Требования к влажности у грибов различны, если взять среднее значение, то этот показатель находится на уровне 75-80%. Некоторым грибам нужна особо высокая влажность в 90-95%, среди них вёшенка устричная и летние опята. Влажность почвы и воздуха должны совпадать, только в этом случае возможен быстрый рост грибов.

Помимо указанных выше факторов, на рост плодовых тел может влиять освещённость местности, химический состав почвы и наличие паразитов на мицелии.

Как быстро растут грибы после дождя?

Как известно, большинство грибов на 85-90% состоит из воды, поэтому дождь жизненно необходим мицелию для развития и плодоношения. Благодаря дождевой воде создаются необходимые условия влажности, важные для роста. Но не каждый дождь способен вызвать обильное появление грибов в лесу, это возможно лишь в том случае, если мицелий впитает необходимое количество влаги. В классическом понимании, «грибным дождём» называется сильный, но незатяжной дождь, после которого обычно наступает ясная погода. Если же дожди и пасмурная погода затягиваются на долгие дни или даже недели, это может негативно сказаться на урожайности грибов.

Что же касается того, насколько быстро растут грибы после дождя, то обычно при условии других благоприятных факторов, они начинают расти почти сразу. А вот в лес за ними отправляться стоит не раньше, чем через 2-3 дня.

Читать еще:  Красивый белый гриб

Почему грибы растут «ведьмиными кругами»?

Порой в лесу встречаются грибы растущие кольцом, диаметр которого может быть как несколько десятков сантиметров, так и несколько метров (или даже десятки метров). Называют такой своеобразный рост грибов «ведьминым кругом». Явление это встречается нередко и объяснить его достаточно просто. Дело в том, что молодой мицелий начинает свой рост из центральной точки равномерно по окружности. С течением времени его центральная часть прекращает своё существование, но разросшиеся по кругу гифы мицелия начинают плодоношение, так и появляется кольцо из грибов. С каждым годом диаметр такого кольца способен увеличиваться на 10-20 см.

Таким образом растут чаще всего грибы относящиеся к родам: «рядовка», «говорушка», «млечник», «мухомор», «шампиньон» и «сморчок». Явление это получило своё название за счёт множества упоминаний в мифологии, в которых рассказывается о лесных духах водящих ночные хороводы.

Ну что же, вот и подошла к концу очередная познавательная статья. В тексте прозвучало немало научных терминов, но без них никак не обойтись. Постарался максимально подробно объяснить сложные слова простыми. Материал получился объёмным, но надеюсь вам хватило сил и интереса дочитать его до конца!

Грибы

Грибы — царство эукариотических одноклеточных и многоклеточных гетеротрофных организмов, имеющих ряд общих черт с растениями и животными, но и ряд особенностей, которые отличают их от упомянутых царств. По способу питания грибы могут быть сапротрофами и паразитами.

Строение грибов

Ключевыми особенностями клетки гриба является наличие клеточной стенки из хитина. Запасным питательным веществом, как и у животных, служит гликоген. В пищевых цепях грибы занимают позицию редуцентов, разрушая органические вещества мертвых животных и растений. К фотосинтезу грибы не способны (у них отсутствуют пластиды — хлоропласты), неподвижны, дышат кислородом.

Некоторые грибы образуют плодовые тела, в обиходе называемые — грибы. Плодовое тело служит для образования спор в ходе полового процесса.

Тело гриба состоит из нитей — гифов, которые многократно переплетаются друг с другом, в результате чего образуется мицелий (греч. mykes — гриб), или грибница. Гифы гриба разрастаются в питательной среде, на субстрате, и представляют собой вегетативные органы гриба.

Рост гриба ни чем не ограничен, только размером самого субстрата. Таким образом, если мы представим себе буханку хлеба размером с земной шар и благоприятными условиями, то плесневый гриб, мукор, занял бы все это пространство, пока субстрат не закончился.

Гифы грибов, сплетаясь с корнями растений образуют микоризу (греч. mykes — гриб + rhiza — корень), или грибокорень. Это особая форма взаимоотношений между видами — симбиоз (точнее — мутуализм), при котором оба организма извлекают взаимную выгоду из отношений.

Гифы гриба увеличивают площадь всасывания воды из почвы для растения: гриб делится водой с зеленым другом)) А растение в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, которым делится с грибом, что оказывается весьма полезно для него.

Сходство грибов и животных

Сходство между грибами и животными заключается в следующем:

И для животных, и для грибов характерен гетеротрофный тип питания — поглощение готовых органических веществ.

Продукт обмена веществ

Как и у животных, конечным продуктом обмена веществ у грибов является мочевина.

В состав клеточной стенки грибов входит тот же биополимер (полисахарид) — хитин, который образует наружный скелет членистоногих.

Запасное питательное вещество

Запасным питательным веществом грибов и животных является гликоген.

В клетках грибов, как и животных, отсутствуют пластиды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты — они встречаются только в клетках растений.

Высшие и низшие грибы

Все грибы подразделяются на высшие и низшие. Это разделение основано на строении мицелия: у низших грибов мицелий не имеет перегородок (неклеточный), гифы могут отсутствовать. К ним относятся мукор, фитофтора, стригущий лишай.

Высшие грибы имеют мицелий, разделенный перегородками (септами), могут образовывать плодовые тела. К высшим грибам относятся пеницилл, дрожжи, спорынья, шляпочные грибы.

Размножение грибов

Возможно вегетативное, бесполое и половое размножение. Вегетативное осуществляется с помощью деления мицелия на отдельные части: из каждой части в дальнейшем разрастается гриб.

Бесполое размножение происходит благодаря спорообразованию. На концах гиф или в спорангиях (на конидиеносцах) образуются споры. Конидиеносцы представляют собой разветвленные концевые участки гиф. Спора, попав в благоприятную среду, прирастает и дает начало новому мицелию гриба.

Половое размножение заключается в образовании сперматозоидов в антеридиях и яйцеклеток в оогониях. После образования зиготы (2n) у многих грибов сразу же происходит зиготическая редукция — зигота делится мейозом, образовавшиеся клетки имеют гаплоидный (n) набор хромосом.

У сумчатых грибов в плодовых тела развиваются специальные сумки (аски), в которых образуются гаплоидные споры. Они прорастают в мицелий, на котором из антеридиев образуются сперматозоиды (n), а из овогний — яйцеклетки (n). При их слиянии образуется зигота (2n), которая три раза делится мейозом на 8 аскоспор (n).

У базидиомицет (мухомор, сыроежка, подосиновик красный, подберёзовик, шампиньон, опенок, рыжик, лисичка) сумки отсутствуют. Размножение происходит с помощью базидиоспор, которые развиваются на базидиях открыто. У них происходит соматогамия — слияния 2 клеток вегетативного мицелия.

Особо отметим дрожжи, которые способны к почкованию. При почковании на клетке появляется утолщение, которое постепенно растет и превращается в полноценную дочернюю особь.

Грибы паразиты и возбудители болезней

Около 30-40% грибов являются паразитами и возбудителями болезней растений и животных. Заболевания, которые вызывают грибы, носят название — микозы.

Среди возбудителей болезней культурных растений следует отметить:

    Спорынья ржи

Паразитирует на злаковых растениях. При поражении растения на месте плодов (зерновок) вырастают черные образования — склероции, по своему строению являющиеся переплетениями гифов гриба. Спорынья может заразить новые растения, если ее споры достигнут завязи пестика.

Склероции содержат токсичные вещества, которые, если попадут в муку, могут привести к серьезному отравлению человека вплоть до летального исхода.

Эти грибы способны вызывать заболевания пшеницы, кукурузы, ржи. Внешне заболевание проявляется черными, кажущимися обугленными колосками, которые в действительности наполнены спорами гриба черного цвета.

Хлебная (линейная) ржавчина

В цикле развития этого паразита присутствуют два хозяина: «весенний» — барбарис, «летний» — пшеница и другие злаки. Споры характерного красно-ржавого цвета в количестве нескольких поколений образуются за одно лето.

Эти споры покрывают листья и стебли, их внешний вид напоминает ржавчину. К зиме споры темнеют и становятся черными, после перезимовки цикл повторяется заново.

Гриб проникает в клетки растений и питается их содержимым, приводя к гибели растения. Внешне проявляется как белый пушок на листьях, клубнях (у картофеля). Со временем темнеет из-за разрушения клеток растения.

Мучнистая роса значительно снижает урожаи картофеля, томатов и других культурных растений.

Фитофтора относится к низшим грибам. Гриб проникает в клетки подземных и надземных органов растений, питается их содержимым, приводя к увяданию, усыханию и гибели растения. Внешне проявляется как пятнышки буро-серозного цвета, окруженные кольцом белого цвета.

Фитофтора снижает урожаи картофеля, баклажанов, томатов, перца, клубники и других культурных растений.

Шляпочные грибы

Шляпочные грибы особенны тем, что помимо грибницы способны образовывать плодовые тела, которые состоят из шляпки и ножки. Нижняя сторона шляпки может напоминать отверстия тонких трубочек или пластинок.

Из-за такой разницы во внешнем виде все грибы делятся на трубчатые и пластинчатые. К трубчатым грибам относятся: подберезовик, масленка, белый гриб. К пластинчатым: опенок, сыроежка, рыжики, шампиньоны, волнушки.

На пластинках и трубочках образуются споры, которые падают на землю и, попав в благоприятные условия, прорастают в мицелий. Из мицелия вновь вырастает плодовое тело.

Разветвленные гифы гриба всасывают из почвенного раствора необходимые воду и минеральные вещества. Часто грибы могут расти только образовав микоризу с корнями деревьев, для них такой симбиоз — единственный источник органических веществ.

В то же время другим грибам, например шампиньонам, образование микоризы совершенно необязательно. Эта особенность физиологии делает шампиньоны отличным вариантом для искусственного разведения.

Среди шляпочных грибов выделяют съедобные грибы (волнушка, сыроежка, лисичка, масленок) и ядовитые. Наиболее ядовиты следующие грибы: бледная поганка, мухоморы, ложные лисички, ложные опята.

Антибиотики

Открытие пенициллина — первого антибиотика, вырабатываемого грибом пенициллом — чистая случайность, спасшая десятки миллионов жизней! Эта «революция» случилась 28 сентября 1928 года, в лаборатории блестящего исследователя (и к счастью — чрезвычайного растяпы!) Александра Флеминга.

В августе 1928 он отправился в отпуск с семьей, и неопрятно положил в углу своего стола лабораторную посуду с колониями стафилококка. Вернувшись из отпуска 3 сентября 1928 года, он обнаружил, что на одной пластине со стафилококками появились плесневые грибы.

Удивительно, но стафилококки погибали и не могли расти и размножаться вокруг плесени. Неизвестное химическое вещество (позднее названное пенициллином) останавливало размножение бактерий. Это было открытие первого антибиотика, который показал потрясающий результат: стало возможным лечение многих инфекционных болезней, больные обретали вторую жизнь с помощью гениального изобретения природы — антибиотиков.

Лишайники

Лишайники — группа организмов, которые образованы облигатным симбиозом гриба и водоросли (возможен вариант цианобактерии и гриба). Среди лишайников различают:

    Накипные (корковые) — практически неотделимы от субстрата, срастаются с ним

Представители накипных лишайников: лицедея, леканора.

Представители листоватых лишайников: пармелия, ксантория.

Представители кустистых лишайников: ягель (олений мох), кладония, цетрария (исландский мох).

Хочется предупредить частую ошибку. В тундре произрастает олений мох — на самом деле никакой он не мох! Это лишайник, по-другому олений мох называется ягель. Этот кустистый лишайник служит основным источником корма для северных оленей.

Лишайники являются маркером: они растут преимущественно в экологически чистых местах, в городских условиях встречаются редко.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector