Царство Гриби

Загальна характеристика. Гриби - царство живих організмів, які поєднують у собі ознаки рослин і тварин.

З рослинами їх зближує, ^-. 1) наявність добре вираженої клітинної стінки; 2) нерухомість у вегетативному стані, 3) розмноження спорами; 4) здатність до синтезу вітамінів; 5) поглинання їжі шляхом всмоктування (адсорбції). Спільним з тваринами є: 1) гетеротрофность; 2) наявність у складі клітинної стінки хітину, характерного для зовнішнього скелета членистоногих; 3) відсутність у клітинах хлоропластів і фотосинтезуючих пігментів; 4) накопичення глікогену як запасної речовини; 5) утворення і виділення продукту метаболізму - сечовини. Ці особливості будови і життєдіяльності грибів дозволяють вважати їх однією з найбільш давніх груп еукаріотних організмів, що не мають прямого еволюційної зв'язку з рослинами, як вважалося раніше. Гриби і рослини виникли незалежно від різних форм мікроорганізмів, що жили у воді.

Відомо більше 100 тис. видів грибів, причому передбачається, що реальне число їх значно більше - 250-300 тис. і більше. У світі щорічно описують більше тисячі нових видів. Переважна більшість їх живе на суші, причому трапляються вони практично повсюдно, де може існувати життя. Підраховано, що в лісовій підстилці 78-90% біомаси всіх мікроорганізмів припадає на частку грибної маси (приблизно 5 т / га).

Будова грибів. Вегетативне тіло переважної більшості видів грибів - це міцелій, або грибниця, що складається з тонких безбарвних (іноді злегка забарвлених) ниток, або гіф, з необмеженим ростом і бічним розгалуженням.

Міцелій зазвичай диференціюється на дві функціонально різні частини: субстратний, службовець для прикріплення до субстрату, поглинання та транспортування води і розчинених у ній речовин, і повітряний, що піднімається над субстратом і утворює органи розмноження.

У процесі пристосування до різних наземним умов проживання у грибів виникають численні видозміни міцелію: це склероції, столони, ризоїди, різоморфи, ап-сорів, гаустории та ін Наприклад, з допомогою столонів - повітряних дугоподібних гіф - гриб швидко поширюється по субстрату. Столони прикріплюються до субстрату ризоидами. Функцію прикріплення виконують і аппрессоріі, що мають вигляд плоских потовщень на гілках гіф. Гаустории, характерні для грибів-паразитів, являють собою спеціальні вирости міцелію, проникаючі в клітини господаря і поглинають з них поживні речовини.

Розмноження. Гриби розмножуються безстатевим і статевим спосабами. Безстатеве розмноження відбувається частинами міцелію або окремими клітинами, які дають початок новому міцелію. Дріжджові гриби розмножуються брунькуванням.

Безстатеве розмноження може здійснюватися також за допомогою ендо-і екзогенних суперечка. Ендогенні суперечки утворюються всередині спеціалізованих клітин - в спорангіях. Екзогенні суперечки, або конідії, виникають відкрито на кінцях особливих спеціалізованих виростів міцелію, званих конидиеносца. Потрапивши в сприятливі умови, спора проростає, і з неї формується новий міцелій.

Статеве розмноження у грибів особливо різноманітне. У деяких груп грибів статевий процес відбувається шляхом злиття вмісту двох клітин на кінцях гіф. У сумчастих грибів при цьому спостерігається злиття вмісту антерідію і жіночого органу статевого розмноження (архегония), не диференційованого на гамети, а у базидіальних грибів - злиття вмісту двох вегетативних клітин, при якому між ними часто утворюються вирости, або анастомози.

Харчування. За способом живлення розрізняють дві основні групи грибів: сапротрофи і симбіонти. Для останніх характерні паразитизм і мутуалізм.

До сапротрофов відноситься більшість шапинкових і цвілевих грибів, а також дріжджі. Особливістю сапротрофних грибів є те, що окремий гриб може за добу утворити міцелій сумарною довжиною гіф більше кілометра. (Довжина грибних гіф в 1 г сухого грунту листяного лісу становить близько 400 м, а в 1 г гумусу [під підстилкою] 4 -8 км.) Такий швидкий ріст і нитчасті будова міцелію обумовлює особливий тип взаємовідносин грибів з навколишнім середовищем, не характерний для інших груп еукаріотних організмів. Велика система розгалужених гіф дозволяє їм тісно контактувати з субстратом. Майже всі клітини міцелію відокремлені від субстрату лише тонкою клітинною стінкою. Травні ферменти, що виділяються грибами, дуже швидко впливають на матеріал субстрату і сприяють його часткового перетравлювання поза грибної клітини. Такий напівпереварену матеріал потім всмоктується всією поверхнею клітини.

Шапинкових грибів живуть на багатій перегноєм лісовому грунті, на полях і луках, зустрічаються на гниючої деревині (опеньок літній і зимовий, гливи).

У процесі їх розвитку на міцелії формуються органи спо-роношенія - плодові тіла, що складаються з ніжки та капелюшки. Ніжка і капелюшок утворені щільними пучками гіф. У капелюшку можна розрізнити два шари: щільний верхній, часто забарвлений, покритий шкірочкою, і нижній. В одних грибів - пластинчастих - нижній шар капелюшки складається з радіально розташованих пластинок (у сироїжок, груздів, печериць, блідої поганки). У білого гриба, підберезники, підосичники, маслянка він складається з численних трубочок, тому їх називають трубчастими. На платівках, в трубочках, а у деяких представників на шипики чи голочки утворюються десятки мільйонів суперечка. Після дозрівання вони висипаються на грунт, розносяться вітром, водою, комахами та іншими тваринами, що сприяє широкому поширенню грибів.

Серед шапинкових грибів є як їстівні, так і отруйні. Найбільш цінні їстівні гриби, широко зустрічаються в лісах Білорусі та Росії, - білий, рижик, груздь справжній, підберезник, підосичники, маслюк, печериця.

Отруйні гриби, такі як бліда поганка, мухомори багато, деякі види грибів-парасольок, говорушек, рядовок та ін, вже потрапляючи в їжу, можуть викликати серйозні, а іноді й смертельні отруєння. Слід пам'ятати, що білки грибів досить швидко розщеплюються з утворенням отруйних азотистих сполук, тому отруєння може бути викликане і неотруйними, але несвіжими грибами.

Пліснява (рис. 6.1) розвиваються сапротрофного в грунті, на зволожених продуктах, плодах і овочах, на тварин і рослинних залишках, утворюючи пухнасті або паутіністие нальоти (цвіль) сірого, зеленого, чорного, сизого кольору. Пліснява зустрічаються серед зигомицетов (наприклад, мукор), сумчастих і недосконалих грибів. Серед цвілевих грибів бувають і паразитичні види, які викликають хвороби людини і тварин (аспергільоз, бластомікоз, пневмомікоз) і рослин (альтернаріоз, фузаріоз та ін.)

Відомим представником цвілевих грибів є пені-Цілла. Його міцелій складається з розгалужених ниток, розділених перегородками на клітини, а спороношення нагадує кисть, звідси і його назва «кістевік» (див. рис. 6.1) На кінцях розгалужених конидиеносцев утворюються ланцюжки конідій, за допомогою яких пеніцілл розмножується. Цей гриб зустрічається у вигляді цвілі (зеленого, сизого, блакитного кольору) на грунті і продуктах рослинного походження (на плодах, овочах, варення, томатної пасти та ін.) Деякі види пеніцілла використовуються для приготування пеніциліну-одного з найбільш відомих антибіотиків.

Дріжджі не мають міцелію і являють собою нерухомі клітини овальної форми розміром 2-10 мкм (мал. 6.2). Розмножуються дріжджі брунькуванням або поділом. У них спостерігається і статевий процес, що протікає у вигляді каплиці двох клітин. Утворилася при цьому зигота перетворюється в сумку з А -8 спорами.

Припускають, що дріжджі походять від багатоклітинних предків. Спрощення їх організації відбулося у зв'язку з проживанням у рідких цукристих середовищах.

Найбільше практичне значення мають пекарські дріжджі, представлені кількома сотнями рас - винними, пивними, хлібопекарськими та ін Вони застосовуються в пивоварінні, хлібопеченні, виробництві спирту. Винні дріжджі зустрічаються в природі на поверхні плодів (наприклад, винограду), в нектарі квіток, у витіканнях дерев і використовуються у виноробстві.

Гриби-паразити вражають переважно рослини, що призводить до зниження врожайності багатьох культур, значного збитку сільськогосподарського виробництва. У більшості фітопатогенних грибів міцелій розвивається всередині тканин кореня, стебла, листка та плоду, у деяких (наприклад, муч-ністоросяних) - на поверхні органів рослини.

Мучністоросяниє гриби вражають сотні видів культурних і дикорослих рослин. На поверхні уражених органів розвивається білий, пізніше темніють міцелій. На міцелії через кілька днів після зараження розвивається конідіального стадія-Конідієносці з ланцюжками конідій. У цей час уражені органи рослин вкриті борошнистим нальотом конідій (звідси назва захворювання - «борошниста роса»).

Мучністоросяниє гриби - небезпечні паразити пшениці, жита, люпину, виноградної лози, сіянців дуба, агрусу та багатьох інших рослин.

Спориньевие гриби паразитують на сотнях видів культурних і дикорослих злаків і осок. До моменту дозрівання зерна в колосі на місці ураженої зав'язі маточки міцелій ущільнюється і перетворюється на склероції, які зимують у грунті або зерносховище, а навесні проростають. Практичний збиток, принесений ріжком, проявляється в токсичну дію алкалоїдів, що містяться в склероції. Склероції, що потрапили після розмелу в борошно, можуть викликати важкі захворювання (токсикози) у людей, що виражаються у вигляді конвульсій («злі корчі») або в гангренозною формі («Антонов вогонь»). Алкалоїди ріжків широко застосовують у медицині для лікування серцево-судинних і нервових захворювань, в акушерстві та гінекології.

На однодольних і дводольних рослинах часто паразитують сажкові та іржі гриби. Відомі й багато інших захворювань рослин, що викликаються грибами-паразитами: парша плодових дерев, плодова гниль (моніліоз) яблуні і груші, фузаріоз льону, аскохітоз гороху та ін

Трутовий гриби завдають великої шкоди лісовому господарству. Спори трутовиків потрапляють на рани в корі дерев, де проростають у міцелій, який проникає в деревину і харчується органічними речовинами її клітин. Через кілька років після зараження на стовбурі утворюються зазвичай копитоподібні плодові тіла. Багаторічні дерев'янисті плодові тіла трутовиків іноді досягають гігантських розмірів - 0,5 - 1 м у діаметрі. На нижній стороні плодового тіла в дрібних трубочках або на складках дозрівають спори, які висипаються і, потрапивши на пошкоджені стовбури дерев, заражають їх.

Близько тисячі видів грибів паразитують також на тваринах і людині, викликаючи різні захворювання шкіри, нігтів, волосся (бластомікози, молочниця, стригучий лишай та ін.)

Гриби часто пов'язані мутуалістіческі з вищими рослинами, водоростями, ціанобактеріями, рідше з тваринами. Прикладом мутуалізму можуть бути лишайники, мікориза. Мікориза - це взаємовигідне співжиття гриба з коренями вищих рослин. При цьому міцелій гриба обплітає коріння рослин і проникає тільки під епідерміс чи в клітини паренхіми кореня. Мікоризні гриб збільшує всмоктувальну поверхню кореня в 10-14 разів, краще поглинає фосфор, виділяє вітаміни і ростові речовини, які стимулюють розвиток кореня. Від вищої рослини гриб отримує безазотисті з'єднання, кисень і кореневі виділення, що сприяють проростанню спор. Мікориза виявлена у більшості рослин.

Значення грибів у біосфері і народному господарстві. Гриби разом з бактеріями грають важливу роль у загальному круговороті речовин у біосфері. Розкладаючи за допомогою ферментів органічні речовини до простих неорганічних сполук, вони роблять їх доступними для автотрофних організмів, беруть участь в утворенні родючого шару грунту - гумусу, виконують велику санітарну роботу з очищення середовища.

Гриби широко використовуються в народному господарстві для одержання кормового білка, лимонної кислоти, ферментів, вітамінів, антибіотиків, ростових речовин.

Однак велика і негативна роль грибів. Паразитуючи на рослинах і тваринах, а також розвиваючись сапротрофного на харчових продуктах, промислових матеріалах і виробах зі шкіри, дерева, паперу, пластмаси, творах мистецтва, гриби викликають їх псування і завдають великої шкоди народному господарству.