Царство Грибы
Общая характеристика. Грибы - царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.
С растениями их сближает - . 1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). Общим с животными является: 1) гетеротрофность; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма - мочевины. Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде.
Известно более 100 тыс. видов грибов, причем предполагается, что реальное число их значительно больше - 250-300 тыс. и более. В мире ежегодно описывают более тысячи новых видов. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь. Подсчитано, что в лесной подстилке 78-90% биомассы всех микроорганизмов приходится на долю грибной массы (примерно 5 т/га).
Строение грибов. Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов - это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением.
Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения.
Размножение. Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.
Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток - в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.
Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов - слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.
К сапротрофам относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Особенностью сапротрофных грибов является то, что отдельный гриб может за сутки образовать мицелий суммарной длиной гиф более километра. (Длина грибных гиф в 1 г сухой почвы лиственного леса составляет около 400 м, а в 1 г гумуса [под подстилкой] 4 -8 км.)Такой быстрый рост и нитчатое строение мицелия обусловливает особый тип взаимоотношений грибов с окружающей средой, не характерный для других групп эукариотных организмов. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки. Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки.
Шляпочные грибы живут на богатой перегноем лесной почве, на полях и лугах, встречаются на гниющей древесине (опенок летний и зимний, вешенки).
В процессе их развития на мицелии формируются органы спо-роношения - плодовые тела, состоящие из ножки и шляпки. Ножка и шляпка образованы плотными пучками гиф. В шляпке можно различить два слоя: плотный верхний, часто окрашенный, покрытый кожицей, и нижний. У одних грибов - пластинчатых - нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок (у сыроежек, груздей, шампиньонов, бледной поганки). У белого гриба, подберезовика, подосиновика, масленка он состоит из многочисленных трубочек, поэтому их называют трубчатыми. На пластинках, в трубочках, а у некоторых представителей на шипиках или иголочках образуются десятки миллионов спор. После созревания они высыпаются на почву, разносятся ветром, водой, насекомыми и другими животными, что способствует широкому распространению грибов.
Среди шляпочных грибов есть как съедобные, так и ядовитые. Наиболее ценные съедобные грибы, широко встречающиеся в лесах Беларуси и России, - белый, рыжик, груздь настоящий, подберезовик, подосиновик, масленок, шампиньон.
Ядовитые грибы, такие как бледная поганка, многие мухоморы, некоторые виды грибов-зонтиков, говорушек, рядовок и др., уже попадая в пищу, могут вызывать серьезные, а иногда и смертельные отравления. Следует помнить, что белки грибов довольно быстро расщепляются с образованием ядовитых азотистых соединений, поэтому отравление может быть вызвано и неядовитыми, но несвежими грибами.
Известным представителем плесневых грибов является пени-цилл. Его мицелий состоит из разветвленных нитей, разделенных перегородками на клетки, а спороношение напоминает кисть, отсюда и его название «кистевик» (см. рис. 6.1) На концах разветвленных конидиеносцев образуются цепочки конидий, с помощью которых пеницилл размножается. Этот гриб встречается в виде плесени (зеленого, сизого, голубого цвета) на почве и продуктах растительного происхождения (на плодах, овощах, варенье, томатной пасте и др.). Некоторые виды пеницилла используются для приготовления пенициллина- одного из наиболее известных антибиотиков.
Рис. 6.1 . Плесневые грибы: 1 - мукор; 2 - пеницилл; 3 - аспергилл.
Дрожжи не имеют мицелия и представляют собой неподвижные клетки овальной формы размером 2-10 мкм (рис. 6.2). Размножаются дрожжи почкованием или делением. У них наблюдается и половой процесс, протекающий в виде копуляции двух клеток. Образовавшаяся при этом зигота превращается в сумку с А -8 спорами.
Рис. 6.2 . Дрожжи: 1 - отдельная клетка; 2 -5 - почкование клеток; б - сумка с четырьмя сумкоспорами.
Предполагают, что дрожжи произошли от многоклеточных предков. Упрощение их организации произошло в связи с обитанием в жидких сахаристых средах.
Наибольшее практическое значение имеют пекарские дрожжи, представленные несколькими сотнями рас - винными, пивными, хлебопекарными и др. Они применяются в пивоварении, хлебопечении, производстве спирта. Винные дрожжи встречаются в природе на поверхности плодов (например, винограда), в нектаре цветков, в истечениях деревьев и используются в виноделии.
Мучнисторосяные грибы поражают сотни видов культурных и дикорастущих растений. На поверхности пораженных органов развивается белый, позднее темнеющий мицелий. На мицелии через несколько дней после заражения развивается конидиальная стадия-конидиеносцы с цепочками конидий. В это время пораженные органы растений покрыты мучнистым налетом конидий (отсюда название заболевания - «мучнистая роса»).
Тесты
611-1. Какой шляпочный гриб относят к группе трубчатых?
А) сыроежка
Б) моховик
В) лисичка
Г) шампиньон
Ответ
611-2. В хлебопекарной промышленности для получения пышного теста используют
А) дрожжи
Б) мукор
В) пеницилл
Г) спорынью
Ответ
611-3. Почему дрожжи используют в хлебопечении?
А) выделяют кислород
Б) выделяют углекислый газ
В) запасают энергию
Г) выделяют энергию
Ответ
611-4. Какие грибы размножаются почкованием?
А) дрожжи
Б) опята
В) мукор
Г) пеницилл
Ответ
Ответ
611-6. На рисунке изображен гриб – мукор. Что обозначено на нем под номером 3?
А) спора
Б) зигота
В) мицелий
Г) плодовое тело
Ответ
611-7. Плесневые грибы человек использует в
А) хлебопечении
Б) виноделии
В) силосовании кормов
Г) получении антибиотиков
Ответ
611-8. Сахар превращается в спирт благодаря жизнедеятельности
А) дрожжей
Б) мукора
В) пеницилла
Г) головни
Ответ
611-9. Плесневые грибы человек использует с целью
А) изготовления йогуртов
Б) получения некоторых сыров
В) силосования кормов
Г) приготовления теста
Ответ
611-10. Пушистый налёт, видимый на поверхности заплесневевшего хлеба, это
А) нарост из одноклеточных водорослей
Б) яйца жуков-сапрофитов
В) колония бактерий
Г) органы спороношения гриба
Ответ
611-11. Грибница гриба-трутовика представляет опасность для древесных растений, так как она разрушает
А) корневые волоски
Б) мякоть листа
В) древесину стебля
Г) верхушечные почки
Ответ
Ответ
611-13. Организмы, изображённые на рисунке, участвуют в
А) образовании хлебной плесени
Б) процессах фотосинтеза
В) спиртовом брожении
Г) образовании морских известковых отложений
Ответ
611-14. Смертельно ядовитый гриб, имеющий внешнее сходство со съедобными грибами и встречающийся в основном в лиственных лесах на юге лесной зоны России, –
А) моховик жёлто-бурый
Б) сыроежка болотная
В) опёнок осенний
Г) бледная поганка
Ответ
611-15. Где наиболее вероятно встретить мукор?
А) на дереве
Б) в почве
В) во влажном хлебе
Г) в пресной воде
Ответ
611-16. Дрожжи используются человеком в
А) хлебопечении
Б) получении сыров
В) квашении капусты
Г) приготовлении кисло-молочных продуктов
Ответ
611-17. Плесневые грибы человек использует в
А) выпечке хлеба
Б) силосовании кормов
В) получении сыров
Г) приготовлении столового вина
Ответ
611-18. Гриб, показанный на рисунке,
А) находится в нейтральных отношениях с деревом
Б) обеспечивает органическое питание дерева
В) использует питательные вещества дерева
Г) обеспечивает минеральное питание дерева
Ответ
611-19. Под какой буквой изображена на рисунке бледная поганка?
Ответ
611-20. Пеницилл отличается от мукора тем, что
А) пеницилл многоклеточный, а мукор одноклеточный гриб
Б) пеницилл размножается спорами, а мукор – грибницей
В) пеницилл образует плесень на продуктах, а мукор нет
Г) пеницилл – гетеротроф, а мукор – автотроф
Ответ
611-21. Чем питаются дрожжи?
А) водой
Б) спиртом
В) сахаристым раствором
Г) минеральными веществами
Ответ
611-22. Что произойдет, если сбивать и сжигать плодовые тела грибов-трутовиков?
А) будут спасены от заражения другие деревья
Б) срок жизни поражённых деревьев сильно возрастёт
В) обработанные деревья полностью освободятся от гриба-паразита
Г) на обработанных деревьях не будут образовываться вновь плодовые тела
- Оглавление раздела:
Грибница гриба
Грибница – это сложная инфраструктура, на которой располагаются все растения в мире. В десяти кубических сантиметрах почвы можно найти восемь километров её паутинок. Ступня человека покрывает около полумиллиона километров тесно расположенных паутинок. - Пол Стемец, миколог Что происходит в этих паутинках? В начале 1990-х годов впервые возникла идея о том, что сеть этих паутинок не только передаёт питание и химические вещества, но и является умной и самообучающейся сетью связи. Рассматривая даже небольшие участки этой сети, легко узнать знакомую структуру. Графическое изображение интернета выглядят точно так же. Сеть ветвится, и если одна из ветвей выходит из строя, то она быстро заменяется обходными путями. Её узлы, находящиеся в стратегических районах, лучше снабжаются питанием за счёт менее активных мест, и укрупняются. У этих паутинок есть чувствительность. И каждая паутинка может передать информацию всей сети. И нет никакого «центрального сервера». Каждая паутинка самостоятельна, и собираемая ею информация может передаваться в сеть по всем направлениям. Таким образом, базовая модель интернета существовала во все времена, только пряталась она в земле. Сама сеть, похоже, может расти до бесконечности. К примеру, в штате Мичиган была найдена грибница, которая разрослась под землёй на площадь в девять квадратных километров. По оценкам, её возраст составляет около 2000 лет.
Когда сеть решает вырастить грибы?
Иногда причиной является опасность для будущего сети. Если лес, питающий сеть, сгорает, грибница прекращает получать сахары от древесных корней. Тогда она проращивает грибы на самых отдалённых своих концах, чтобы они распространяли грибные споры, «освободили» её гены и дали им возможность найти новое место. Так появилось выражение «грибы после дождя». Дождь вымывает из земли органическую гниль и, в сущности, лишает сеть источника её питания - тогда сеть и посылает «спасательные отряды» со спорами на поиски нового пристанища.
«Поиск нового дома» – это ещё одно, что отличает грибы от царства животных и растений. Есть грибы, которые распространяют свои споры подобно тому, как фрукты распространяют свои семена. Другие вырабатывают феромоны, побуждающие живых существ навязчиво их жаждать. Собиратели белых трюфелей используют для поисков свиней, так как запах этих грибов похож на запах альфа-кабана. Однако существуют и более сложные и жестокие способы распространения грибов. Наблюдение за западноафриканскими муравьями вида Megaloponera foetens зафиксировало, что они ежегодно взбираются на высокие деревья, и с такой силой вонзают свои челюсти в ствол, что после этого не могут освободиться и погибают. Ранее случаи массового самоубийства муравьёв не наблюдались.
Оказалось, что насекомые действуют против своей воли, и кто-то другой посылает их на смерть. Причина – мельчайшие споры гриба, которым иногда удаётся попасть во рты муравьёв. Находясь в голове насекомого, спора посылает в его мозг химические вещества. После этого муравей начинает карабкаться на ближайшее дерево и вонзает челюсти в его кору. Здесь, словно очнувшись от кошмара, он начинает пытаться освободиться и, в конце концов, обессиленный, – умирает. Примерно через две недели из его головы прорастают грибы.
На деревьях в Камеруне можно увидеть сотни грибов, растущих из тел муравьёв. Для грибов эта власть над мозгом является средством размножения: они используют лапки муравья, чтобы взобраться на дерево, а высота помогает распространению их спор ветром; так они находят себе новые дома и…. новых муравьёв. Тайский «гриб зомби» Ophiocordyceps unilateralis побуждает питающихся им муравьев вскарабкиваться на листья некоторых растений. Расстояние, которое преодолевают для этого зараженные муравьи, значительно превышает расстояния в их обычной жизни, и потому, добравшись до листьев, насекомые умирают от усталости и голода, а спустя две недели из их тел прорастают грибы.
Эти грибы - это существа, возможно, самые поразительные, так как они вырабатывают химические вещества подобные ЛСД, но мы ещё не встречали наркотики, которые вызывают поведение, соответствующее чьим-то интересам. А профессор Дэвид Хьюз обнаружил грибы, управляющие мозгом пауков, вшей и мух. Это не совпадение, естественный отбор или побочные явления другого процесса. Эти насекомые посылаются против своей воли туда, где им не стоит быть, но нравится грибам. Когда исследователи перенесли зараженных муравьёв на другие листья, то грибы просто не проросли....
Грибы – одна из крупных и процветающих групп организмов. Это эукариоты, у которых нет хлорофилла, и, следовательно, они питаются готовыми органическими веществами, как животные, а запасным питательным веществом является гликоген. Вместе с тем у них есть жесткая клеточная стенка, они не способна передвигаться, как и растения, поэтому их выделили в особое царство.
Размножение грибов происходит тремя способами:
Широко известны шляпочные грибы – лисички, мухоморы, белые, грузди. Их плодовые тела представлены ножкой и шляпкой, состоят из плотно прилегающих нитей грибницы. Шляпки окрашены. Различают трубчатые шляпочные грибы, у которых нижний слой шляпки образован трубочками (белый гриб, подосиновик) и пластинчатые, с нижним слоем из пластинок (сыроежки, лисички). В трубочках и пластинках образуются миллионы спор.
Плесневые грибы – мукор и пеницилл, развиваются на пищевых остатках, в почве, навозе, на плодах. Пеницилл вырабатывает вещества, губительно действующие на бактерии. Их выделяют и используют для лечения воспалительных заболеваний. К этой же группе относятся дрожжи – , которые могут образовывать колонии, это используется в хлебопечении.
Полезное значение грибов:
Сапрофитные грибы вместе с почвенными бактериями оказывают влияние на формирование почвы, так как разлагают органические вещества до неорганических.
Вместе с бактериями сапрофитные грибы применяются для очистки точных вод.
Одним из самых древних способов применения грибов является бродильное производство.
Самые знаменитые сорта сыра – это продукт одновременной работы бактерий и различных видов грибов.
Получение антибиотиков – например, пенициллин.
Некоторые грибы являются наиболее удобными объектами для исследований и генной инженерии.
Являются дешевым источником кормового белка.
Вредное значение грибов:
Сапрофитные грибы, поселяясь на продуктах питания и различных органических материалах, могут вызвать их порчу.
Возбудители различных заболеваний.
Грибы - это бесхлорофилльные, многоклеточные или одноклеточные организмы, питающиеся гетеротрофно. Грибы подразделяются на низшие и высшие грибы.
Низшие грибы - одноклеточные. Сюда относится известная всем белая плесень, или гриб мукор . Этот гриб часто появляется на хлебе, овощах в виде пушистого белого налета, который через некоторое время становится черным.
Грибница мукора состоит из тонких бесцветных нитей, хотя это всего лишь одна сильно разросшаяся клетка с множеством ядер в цитоплазме. Размножается мукор спорами. Некоторые нити грибницы (мицелия ) поднимаются вверх и расширяются на концах в виде черных головок. Здесь образуются споры, которые после созревания рассыпаются и разносятся ветром.
Поселяясь на пищевых продуктах, мукор вызывает их порчу. В природе мукор играет положительную роль, разлагая остатки отмерших организмов.
Пеницилл поселяется на пищевых продуктах и на почве. Его грибница состоит из ветвящихся нитей, разделенных перегородками на отдельные клетки. Этим он отличается от гриба мукора. Споры пеницилла расположены не в головках, а на концах некоторых нитей грибницы в мелких кисточках.
Пеницилл разводят специально для получения лекарства - пенициллина , который широко применяется для подавления многих болезнетворных бактерий, например, при ангине, воспалении среднего уха, при воспалении легких.
Микроскопически мелкие многоклеточные грибы овальной или удлиненной формы. Мицелия не образуют. Живут в питательной жидкости, богатой сахаром. Размножаются почкованием. Сначала на взрослой клетке появляется небольшая выпуклость, которая постепенно увеличивается и превращается в самостоятельную клетку, которая вскоре отделяется от материнской.
Почкующиеся клетки дрожжей похожи на ветвящиеся цепочки. В тесте дрожжи разлагают сахар на спирт и углекислый газ. При этом освобождается энергия, необходимая дрожжам для их жизнедеятельности. Пузырьки углекислого газа, образующиеся в тесте, делают его легким и пористым. Этот процесс с давних пор применяется в хлебопекарном деле, пивоварении, виноделии и других отраслях промышленности и сельского хозяйства (кормовые дрожжи). Хлебные, или пивные дрожжи существуют только в культуре, винные же встречаются и в природе на различных сочных плодах.
Дрожжевые грибки могут вызывать болезнь слизистых оболочек - молочницу. Молочница может распространяться и на внутренние органы.
Грибы пеницилл, аспергилл и дрожжевые грибы относятся к сумчатым грибам , или их еще называют аскомицеты , так как у них вследствие полового процесса образуются аскоспоры (от греч. «аскос» - мешок, сумка и спора).
К аскомицетам еще относятся грибы трюфели - очень ценные съедобные грибы, растущие в лиственных лесах, зарослях кустарников на юге Европы.
Название «головня» связано с тем, что колос, на котором развивается головневый гриб, покрывается огромным количеством черных спор и напоминает обгоревшую головню.
Трутовики, головневые и ржавчинные грибы наносят значительный вред лесному хозяйству, садам и паркам. Основным способом борьбы с трутовиками является санитарная рубка больных деревьев и немедленное их удаление. Основными методами борьбы с головневыми и ржавчинными грибами является выведение стойких сортов культурных растений, соблюдение правил агротехники, химическая обработка растений и т. д.
Особую группу грибов базидиомицетов составляют шляпочные грибы . Их насчитывается около 8 000 видов, распространенных по всему земному шару. Все они являются по способу питания сапрофитами. Название «шляпочные» они получили оттого, что на поверхности мицелия образуются плодовые тела, имеющие вид ножки и шляпки. Ножкой гриб соединен с мицелием, а на шляпке с нижней стороны размещаются пластинки или трубочки, на которых образуются органы спороношения со спорами.
Плодовые тела (ножка и шляпка) многих шляпочных грибов съедобны, а у некоторых они ядовиты и опасны для жизни человека.
Наиболее ценное и съедобное тело у белого гриба, его еще называют гриб-боровик. Известно, что некоторые грибы имеют целебные свойства. Это - дождевик, белый гриб, шампиньоны. Они прекрасные антисептики.
