Лекции 8-9. Тема: Грибы и грибоподобные протоктисты

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.

Почему грибы – это отдельное царство

Очень долго человечество относило грибы к царству растений, именно поэтому до сих пор в школах отсутствуют занятия по микологии: грибы изучаются в рамках ботанического раздела. Но при этом учитель обязательно акцентирует внимание учеников на том, что грибное царство – выделенное наравне с остальными.

Основной причиной такого подхода является то, что отдельным царством грибы назвали лишь в 70-х гг. 20 в., хоть предложения об этом поступали еще в 1831 г от Э. Фриса. Также о необходимости сепарирования грибного царства писал в своих трудах К.Линней, который выражал глубокое сомнение в том, что гриб – однозначное растение.

Благодаря работам этих и многих других ученых ближе ко второй половине 20 в. окончательное понимание того, что грибам должна быть отведена отдельная роль в систематизировании биологических видов. Эти знания помогли не только присвоить виду собственное царство, но также продвинуться в ряде исследований, которые проводились на стыке биологии и других наук (генетике, биохимии, цитологии и др.) Следствием этих процессов стала внутренняя систематизация нововведенного грибного царства: ближе к концу 20 в. были выявлены подвиды и отсеяны некоторые формы, которые благополучно «перебрались» в царство растений.

Так исследователям удалось сформировать основную уникальную черту грибов, которая свойственна только им и не представлена ни у растений, ни у животных: способ размножения – вегетативный, но происходит он своим уникальным образом. Мицелий (или проще – грибница) представляет собой тонкие ветки грибных нитей – гифов, благодаря которым появляется «потомство». Гифы помогают потреблять воду и иные питательные вещества, тем самым помогая крупным особям развиваться, а новым – появляться.

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.

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.

Болезни из-за грибов

К сожалению, ученые выявили, что грибы могут быть не только применимы в медицинской сфере в качестве лекарства, но также могут вызвать различного рода заболевания.

О чём здесь идет речь?

К грибам помимо стандартных шампиньонов, лисичек и прочих относится также плесень.

Споры грибов с нами соприкасаются повсюду. И, к сожалению, если они попадают на кожу, особенно в открытые раны, то быстро могут спровоцировать инфекции, которые затем, при необнаружении на протяжении длительного времени попадают и на другие органы.

Вспомним штаммы candida. Они оседают не только на поверхностях и слизистых, но также могут обосноваться ещё и в кишечнике. Они вызывают как местные инфекции, которые чаще всего группируются в области рта и влагалища, а иногда, могут поражать внутренние органы.

У больных СПИДом тоже наблюдается развитие тяжелых грибковых инфекций, что ещё сильнее усугубляет состояние. То же самое может проявляться и у онкологических больных.

Если человек обладает нарушенным иммунитетом, он подвержен различным инфекциям, которые как раз и вызывают грибы.

Такие болезни — это аспергиллёз и мукоромикоз. Однако, к счастью на территории России такие заболевания мало распространены. Они в основном встречаются в Северной Америке и в Африке.

Опасность грибковых инфекций сводится к тому, что они развиваются очень медленно, и человек зачастую не может их диагностировать у себя на ранних этапах развития. А когда понимает, что с организмом происходит что-то не то, становится уже поздно.

Помимо перечисленных здесь заболеваний, грибы провоцируют:

• лейкоз;
• заболевания легких;
• болезнь Ходжкина;
• лимфому;
• почечную недостаточность;
• сахарный диабет.

Грибы окружают нас повсюду. Они растут в лесах, в полях, иногда мы видим их около своего дома, на футбольных площадках, во влажном помещении и так далее. Некоторые виды грибов безопасны для человека, другие, напротив, лучше обходить стороной. Но как бы то ни было, необходимо знать все нюансы роста, развития, опасности и лечебных свойствах грибов для того, чтобы применять эти знания в свою пользу. Никто не знает, в каких ситуациях вы столкнетесь с грибами, и какая информация о них понадобится. Мы собрали общие сведения, которые не только расширят ваш кругозор, но и наверняка пригодятся в вашей жизни.

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:

С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2 + энергия.

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.

Великая дружба

Одна из замечательных способностей грибов – умение вступать в особый симбиоз с другими растениями, в первую очередь, с деревьями.

Это явление называется микоризой, и она бывает нескольких типов:

• Эктотрофная микориза – когда гифы гриба оплетают корень дерева, заключая его в своеобразную микоризную трубку. При этом гифы проникают сквозь ризодерму корня и распространяются по межклеточным пространствам, но не проникают в сами клетки.
• Эндотрофная микориза – когда гифы забираются прямо в клетки древесного корня, не проходя через плазмалемму, а используя для проникновения поры. Внутри клетки гифы могут даже разветвлятся, и такое разветвление называется арбускула. При этом на поверхности корня гифы вообще мало заметны, а вот внутри его могут формировать целые скопления.

Гифы – это основной материал, из которого состоит тело гриба, и именно из них формируется всё то невероятное многообразие форм, которым, по праву, гордится грибное царство.

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.

Общая характеристика

В грибах есть совокупность признаков животных и растений. С растительным миром их роднят нижеуказанные черты:

• выразительно представлена клеточная стенка;
• прикрепленный способ жизни;
• неограниченный рост;
• размножаются спорами;
• могут синтезировать витамины;
• наличие вакуолей;
• абсорбтивный способ питания.

С животными схожи такие приметы:

• наличие хитина;
• отсутствие всех типов пластид, в том числе и фотосинтезирующих;
• гетеротрофность;
• накапливают гликоген;
• продукт метаболизма – мочевина.

Из-за такой специфики структуры и функционирования, их причисляют к старейшему виду эукариотов. Но у них нет эволюционной связи с растениями. Сегодня изучено более 100 000 видов этих представителей живой природы нашей планеты. Правда, учёные считают – настоящая цифра гораздо выше и может достигать 250 000 или даже 1,5 млн.

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).

Что такое гифы

Гиф гриба – типичная морфологическая структурная единица данного организма.

Это трубка в форме цилиндра (от 5 до 10 мкм в диаметре). Есть виды, у которых гифы вырастают до 170 мкм. Внутри оболочки тонких нитей находится многоядерная плазма, она образовывает новые клетки на кончике.

Ирина Селютина (Биолог):

Гифы способны объединяться в:

• ризоморфы: более-менее рыхлые тяжи (длиной в несколько метров толщиной в несколько миллиметров);
• склероции: плотные сплетения из которых формируются органы плодоношения.

Вся совокупность гиф гриба составляет мицелий (грибницу). Та ее часть, которая расположена в почве и соответственно скрыта от глаз человека называется «вегетативное тело». Часть, находящаяся над поверхностью почвы и предназначенная для спороношения, у шляпочных грибов мы называем «плодовое тело». Группы гиф, которые плотно переплетаются в плодовых телах, образуют плектенхиму или ложную ткань, или псевдопаренхиму. По внешнему виду плектенхима напоминает основную ткань растений – паренхиму, однако образована она не трехмерно делящимися клетками, а просто сближенными гифами. Слой гиф, покрывающих шляпку, содержит в себе пигменты, придающие ей специфическую окраску.

Грибницы постоянно растут в длину, в конце нити начинают разветвляться, а протоплазма беспрерывно продвигается к молодой части нити. Постаревшие участки могут отделяться стенкой, которая появляется из-за врастания оболочки гифы.

Химический состав грибов

В свежих грибах вода составляет 84-94% общей массы.

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.

Условно-съедобные грибы

К условно-съедобной группе относятся грибы, которые становятся пригодными для употребления в пищу только при условии правильного приготовления. Чаще всего они требуют предварительного замачивания в воде на несколько часов, после чего их отваривают, жарят или тушат.

Груздь настоящий

Груздь настоящий
Настоящий груздь отличается плоско-выпуклой шляпкой размером 7-20 см, которая со временем становится воронкообразной. Кожица желтоватого или кремово-белого оттенка.

Ножка гриба цилиндрической формы, достигает 4-8 см в длину, желтоватого или молочного окраса. Мякоть имеет плотную и ломкую текстуру. Настоящие грузди встречаются на территории смешанных или лиственных насаждений, чаще всего произрастают крупными группами. Созревают с конца июля по начало октября.

Лисичка ложная

Лисичка ложная
Ложная лисичка имеет достаточно крупную шляпку до 4-6 см, в некоторых регионах может вырастать до 8-10 см. Ее форма выпуклая, с загнутыми краешками, с возрастом становится плоской или немного волнистой. Ее поверхность бархатистая, желтовато-оранжевая, иногда с коричневым оттенком. Ножка шириной 0,5-1 см и длиной до 5-7 см.

Ложные лисички встречаются в борах, сосновых и лиственных насаждениях. Урожай грибов можно собирать с начала августа до последних дней сентября.

Рядовка тополевая

Рядовка тополевая
Рядовка тополевая обладает выпуклой, полушарообразной шляпкой с изогнутыми краями, коричнево-розоватого оттенка. Ее размер может достигать 8-13 см, цвет мякоти под шляпкой слегка красноватый. Ножка гриба цилиндрообразная, среднего размера, крепкая и мясистая.

Рядовка тополевая зреет с конца августа по вторую половину октября. Этот гриб можно найти в лиственных посадках, парках, под тополем и осиной.

Опенок зимний

Опенок зимний
Опенки зимние имеют шляпку в форме полушара охристого или коричнево-желтоватого оттенка, которая с возрастом покрывается темными пятнами. Для ножки гриба характерна цилиндрическая форма, ее толщина составляет 1 см, длина до 5-7 см. Мякоть водянистая, молочного оттенка.

Чаще всего зимние опенки собирают в конце ноября или первой половине декабря. При подходящих климатических условиях плодоношение сохраняется на протяжении всей зимы. Грибы растут в лиственных посадках, на деревьях пнях и валежниках.

Шампиньон перелесковый

Шампиньон перелесковый
Перелесковые шампиньоны можно узнать по светло-кремовому или белому окрасу, шарообразной шляпке размером 6-10 см и практически полному отсутствию чешуек. Мякоть тонкая, сочная и упругая.

Ножка гриба цилиндрической формы, полая внутри, длиной до 7-9 см. Имеет ярко выраженное кольцо белого цвета, которое может спадать до поверхности земли. Перелесковые шампиньоны распространены на территории лиственных и хвойных лесов. Их можно собирать со второй половины июня по начало сентября.

Интересно: Съедобные грибы – список, фото, название, описание, видео, когда и где растут

Боровик волчий

Боровик волчий
Волчий боровик отличается крупной полукруглой, выпуклой шляпкой размером 7-15 см. При благоприятных климатических условиях ее диаметр может достигать 20 см. Окраска может быть различной – молочной, бежевой, сероватой, с розово-красными или коричневыми оттенками.

Ножка крепкая, цилиндрообразная, шириной до 4-6 см и высотой до 6-8 см. Ее цвет золотисто-желтый или оранжевый. Волчий боровик произрастает на территории Израиля, в дубовых лесах. Созревает с ноября по первую половину февраля.

Валуй

Валуй
Валуй относится к грибам из семейства Сыроежковых. Он имеет крупную шляпку желтовато-коричневого или золотистого цвета, размером до 10-15 см. У молодых экземпляров она шарообразная, в процессе старения становится практически плоской.

Ножка бочкообразная или цилиндрическая, диаметром 2-3 см и длиной до 7-13 см. Мякоть белоснежная и хрупкая, быстро темнеет после среза. Валуй можно собирать в лиственных и смешанных посадках с июля до первых заморозков.

Моховик полузолотистый

Моховик полузолотистый
Моховик полузолотистый имеет шляпку желтовато-серого цвета, полусферической формы, которая с возрастом становится плоской. Ее диаметр обычно составляет 5-6 см. Это очень редкий гриб, который встречается только в нескольких регионах России, Украины и Белоруссии.

Ножка цилиндрическая, прямая и крепкая, высотой 3-5 см. Она может иметь желтовато-оранжевый, охристо-коричневый или красноватый оттенок. Чаще всего моховик растет в лиственных, смешанных и хвойных лесах, а также среди мха. Грибы можно собирать со второй половины июля по сентябрь.

Рамария желтая

Рамария желтая
Рамария желтая имеет необычную форму плодового тела, напоминающего коралл. Оно достигает 13-16 см в диаметре и 18-20 см в высоту. Плотная белая «кочерыжка» выпускает многочисленные отростки цилиндрической формы. Гриб может иметь различные оттенки желтовато-оранжевого цвета.

Желтую рамарию можно увидеть в лиственных смешанных и хвойных посадках. Она растет как группами, так и одиночно, чаще всего появляется в августе или сентябре.

Дубовик крапчатый

Дубовик крапчатый
Дубовик крапчатый имеет подушкообразную, полушаровидную шляпку, диаметр которой в зависимости от условий произрастания достигает 8-16 см. У нее бархатистая и матовая поверхность коричнево-каштанового, красновато-бурого или черного окраса.

Ножка гриба бочкообразная, ее ширина 3-4 см, длина 6-11 см. С возрастом она утолщается в области основания и покрывается мелкими темно-красными чешуйками.

Крапчатый дубовик встречается на территории хвойных и лиственных лесов, появляется с первых дней августа и до конца сентября.

Перечный гриб

Перечный гриб
Перечный гриб можно узнать по насыщенному медно-коричневому, красновато-ржавому цвету. Диаметр округло-выпуклой шляпки обычно не превышает 3-7 см, поверхность бархатистая, мякоть желтовато-серая, краснеющая на месте среза.

У гриба цилиндрическая ножка высотой до 5-9 см, чаще всего зауженная внизу и искривленная, без кольца. Ее оттенок соответствует окрасу шляпки.

Перечные грибы встречаются в борах и сосновых лесах, чаще всего с конца июля по первые заморозки.

Горькушка

Горькушка
Основными особенностями горькушки является плоско-выпуклая шляпка размером до 11-13 см. Со старением она становится мясистой, воронковидной и сухой, насыщенного коричнево-красного цвета.

Ножка гриба имеет цилиндрическую форму, с опушкой у основания. Ее высота достигает 8-9 см, диаметр до 0,5-2,5 см. Окрас белесый, розовый или коричнево-красный. Горькушки можно собирать в лиственных и смешанных посадках с июля по конец октября.

Паутинник желтый

Паутинник желтый
У молодых желтых паутинников шляпки полушарообразные, диаметром 3-8 см. В процессе старения они становятся полураспростертыми.

Шляпка гриба имеет желтовато-оранжевый окрас с более темным оттенком в центре. Ножка утолщенная у основания, крупная и массивная, ее высота может достигать 9-16 см. Желтый паутинник появляется во второй половине августа, растет до конца сентября, чаще всего встречается под лиственными деревьями.

Интересный факт: грибы и папоротники – древнейшие обитатели планеты, успешно пережившие эру динозавров.

Ризопогон желтоватый

Ризопогон желтоватый
Ризопогон желтоватый не пользуется популярностью у грибников, так как практически все его плодовое тело расположено под землей. Оно клубнеобразное, напоминающее картофель, диаметр достигает 4-6 см. Цвет – от темно-коричневого до буро-желтого.

У желтоватого ризопогона плотная и мясистая мякоть белоснежного оттенка с оливковым отливом и чесночным ароматом. Чаще всего встречается в сосновых лесах, созревает с середины июля до первых дней октября.

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.

* * *

Общая численность грибов на земле

В самом начале статьи мы рассказывали о том, сколько грибов насчитывается на земном шаре. Однако, эту информацию стоит конкретизировать, чтобы иметь общее представление о масштабах роста.

Грибы считаются по праву одной из самых больших групп живых организмов. На сегодняшний день они поддерживают все имеющиеся экосистемы, исчезновение грибов неминуемо приведет к трагедии.

По оценкам современных учёных, на сегодняшний день на земле существует официально зарегистрированных более 250.000 видов грибов. Это касается и районов Крайнего Севера, и России, и других материков. Также, под грибами понимают и микроорганизмы, которые тоже соответствующе называются.

Однако, если каждый вид грибов делить на подвиды, например, мухомор может быть красным, пестрым, серым, розовым и так далее, то мы насчитаем более полутора млн видов. Согласитесь, масштабно.

Ученые предполагают, что в ближайшее столетие появятся новые модифицированные выведенные виды. Они появятся как в результате разработок ученых, так ещё и могут стать непосредственным следствием изменения условий окружающей среды.

Ввиду сильнейшей загрязненности воздуха, а также снижения питательных веществ в почве, грибы начнут видоизменяться, в результате чего появятся их новые проявления.

Чем отличается питание растений от питания грибов

Самым главным различием между клетками и грибами является способ поглощения пищи. Для растений характерно самостоятельное поддержание своего обмена веществ, путём фотосинтеза (преобразования неорганики в органические соединения). А грибам такого не дано. Они не имеют хлорофилл (зелёного пигмента в хлоропластах, который отвечает за процесс фотосинтеза). Поэтому процесс для них невозможен. Они способны всасывать готовые вещества через влагу. Для некоторых видов грибов свойственно симбиотическое сосуществование с растениями, благодаря которому они могут получать необходимые питательные вещества.

Отличительной особенностью грибов также считается тот факт, что они могут существовать и развиваться без воды, света и даже без воздуха.

Также грибы способны паразитировать на живых организмах и внутри них.

Лекция 15. Грибы (Mycota), лишайники (Lichenes)

Грибы (Mycota). Древняя группа организмов, которые появились в протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) от древних одноклеточных аэробных эукариот. В настоящее время царство Грибы насчитывает около 100 тыс. видов.

Строение. Тело – мицелий большинства грибов состоит из разветвленных нитей, которые называются гифами; мицелий низших грибов лишен перегородок и представляют собой как бы одну сильно разветвленную гигантскую многоядерную клетку (нечленистый, несептированный мицелий). Мицелий высших грибов разделен поперечными перегородками (септами) на отдельные клетки, содержащие одно или несколько ядер (членистый, септированный мицелий), причем септы имеют отверстия – поры, иногда настолько крупные, что через них проходят ядра вдоль всей гифы.

В оболочке клеток есть клеточная стенка (как у растений), но состоит не из целлюлозных, а из хитиновых волокон. Хитин характерен также для членистоногих животных. Под клеточной стенкой находится плазмалемма, ограничивающая внутреннее пространство клетки, заполненное цитоплазмой с органоидами: ядром (или ядрами), митохондриями, эндоплазматическим ретикулумом, аппаратом Гольджи, рибосомами; у грибов крупные вакуоли. Пластиды, характерные для растительных клеток, отсутствуют. Многие грибы образуют плодовые тела, представляющие собой тесно переплетенные гифы мицелия.

Обмен веществ. Грибы – гетеротрофные организмы, не способны к фото- или хемосинтезу, тип питания гетеротрофный: сапротрофный (неживой органикой), паразитический и даже хищнический (в ловушки грибов попадают круглые черви – нематоды). Характерны симбиозы с растениями. Ферменты, переваривающие органические вещества грибы выделяют наружу, поглощение питательных веществ происходит всей поверхностью тела осмотически. Растут всю жизнь, что характерно и для растений.

Большинство грибов – аэробные организмы, лишь немногие способны получать энергию путем брожения в анаэробных условиях. Основным запасным веществом, как и у животных, является гликоген, один из продуктов белкового обмена – мочевина (как и у животных).

Размножение. Необычно происходит и деление клеток грибов – митоз и мейоз осуществляются без разрушения ядерной оболочки, веретено деления образуется под ядерной оболочкой, после распределения хромосом ядро разделяется перетяжкой; центриоли, как и у высших растений, отсутствуют.

Бесполое размножение осуществляется при помощи спор, образующихся в специальных органах – спорангиях (эндогенное спороношение), у некоторых споры образуются непосредственно на вертикальных гифах – конидиеносцах (экзогенное спороношение). Вегетативное размножение происходит частями мицелия или почкованием;

Половое размножение встречается практически у всех грибов, формы полового процесса очень разнообразны: за счет слияния гамет, образующихся в гаметангиях (изогамия, гетерогамия, оогамия); соматогамия – слияние двух клеток вегетативного мицелия; гаметангиогамия – слияние двух половых структур, не дифференцированных на гаметы; хологамия – слияние клеток одноклеточных грибов. Кроме бесполого спороношения, у грибов происходит и половое спороношение – образование спор путем мейоза после слияния генетического материала гамет или ядер.

В жизненном цикле у высших грибов чередуются три фазы – гаплоидная, дикарионная и диплоидная. Диплоидная фаза обычно кратковременна, связана со слиянием ядер или гамет, а вот гаплоидная и дикарионная фазы составляют основную часть жизненного цикла. Разные фазы жизненного цикла будут рассмотрены ниже на конкретных примерах.

Многообразие. Царство Грибы делится на два подцарства – подцарство Грибообразные и подцарство Настоящие грибы. В школьном курсе изучаются только настоящие грибы. Настоящие грибы включают 4 класса – зигомицеты (из низших грибов) и все высшие грибы: аскомицеты, базидиомицеты и несовершенные грибы или дейтеромицеты. Настоящие грибы не образуют подвижных клеток ни на одной стадии жизненного цикла.

Класс Зигомицеты. В классе около 400 видов, мицелий у зигомицетов несептированный, ветвящийся, многоядерный (ядра содержат гаплоидный набор хромосом). По типу питания – большинство сапротрофы, есть паразиты насекомых, некоторые симбионты, образуют микоризу на корнях высших растений.

Мукор. Наиболее известный представитель зигомицетов – мукор, имеющий вид белой плесени. Обычно мицелий погружен в субстрат, на котором он развивается. На поверхности субстрата мицелий образует многочисленные вертикальные спорангиеносцы со спорангиями. В спорангиях эндогенно образуется до 10 тыс. многоядерных спор бесполого спороношения.

Широко распространенный сапротрофный гриб, поселяющийся на пищевых продуктах (рис. 82).К моменту созревания спор спорангии чернеют и споры высыпаются. Попадая в подходящие условия, споры прорастают и дают начало новому мицелию мукора. Так происходит бесполое размножение мукора.

Размножение. При истощении субстрата мукор переходит к половому размножению по типу гаметангиогамии. Гифы разных мицелиев (обычно одну нить обозначают знаком «-«, считая ее мужской, а другую знаком «+», считая женской) сближаются вздутыми концами – гаметангиями, которые отделяются от мицелия перегородками, оболочки между ними растворяются, и происходит слияние цитоплазмы и ядер разных знаков. Образуется зигота с многочисленными диплоидными ядрами, покрывающаяся толстой шиповатой оболочкой. После периода покоя ядра претерпевают мейоз, наружная оболочка зиготы лопается, и она прорастает в короткую гифу, заканчивающуюся небольшим спорангием. В нем в результате мейотического деления образуются «+» и «-» споры, споры полового спороношения. Из этих спор развивается вегетативные «+» и «-» мицелии.

Значение. Мукоровые принимают участие в круговороте органических (особенно азотосодержащих) веществ почвы. Нередко вызывают порчу продуктов. Некоторые вызывают заболевание легких у птиц, поражают органы слуха и центральную нервную систему человека, вызывают дерматомикозы.

Класс Аскомицеты. Около 30 000 видов сапротрофных почвенных и плесневых грибов, поселяющиеся на хлебе, овощах и других продуктах (рис. 83). К этому классу относятся пеницилл, дрожжи, сморчки, строчки, спорынья. Мицелий гаплоидный, септированный, ветвящийся. Через поры цитоплазма и ядра могут переходить в соседние клетки. Бесполое размножение осуществляется экзогенно, с помощью конидий – спор (в переводе с греческого «конидии» – мелкая пыль), отшнуровывающихся от особых клеток конидиеносца. При половом размножении образуются сумки – аски, в которых формируются гаплоидные споры полового спороношения. Класс аскомицетов делится на два подкласса – голосумчатые и плодосумчатые. У голосумчатых аски располагаются открыто, как например у дрожжей, у плодосумчатых – находятся в плодовых телах шаровидных, замкнутых — клейстотециях, колбовидных с отверстием наверху – перитециях, блюдцевидных – апотециях.

Пеницилл (кистевик). Относится к плодосумчатым. Сначала имеет вид белого паутинного налета, а затем приобретает зеленоватый или голубоватый оттенок. От мицелия вверх поднимаются конидиеносцы, концы которых образуют кисточку. На кончике каждого ответвления экзогенно образуется цепочка округлых спор – конидий. За форму конидиеносцев пенициллы иногда называют «леечной плесенью» — группы конидий на концах конидиеносцев напоминают струйки воды, вытекающие из лейки. Они разносятся токами воздуха и дают начало новому мицелию. Половое размножение происходит редко. При этом происходит слияние гаметангиев и образование клейстотециев, плодовых тел, содержащих аски (сумки), в которых после слияния ядер, образования зигот и мейоза развиваются гаплоидные аскоспоры. Образование плодовых тел можно обнаружить по появлению лимонно-желтой окраски, появляющейся там, где наблюдается скопление плодовых тел.

Сапротрофные виды пеницилла минерализуют органические вещества почвы. Некоторые виды используются для приготовления антибиотика пенициллина. В 1928 году английский ученый и врач Александр Флеминг обратил внимание на то, что вокруг колонии пеницилла, выросшей на чашке Петри с культурой стафилококка, все клетки стафилококка около пеницилла погибли. Только в 1941-1942 году в Англии и США на основе Penicillum notatum началось промышленное производство пенициллина. В 1942 году сотрудники Института эпидемиологии и микробиологии (ИЭМ) им. Н.Ф.Гамалеи во главе с З.В.Ермольевой наладили производство отечественного пенициллина на основе Penicillum chrysogenum. Также используются в пищевой промышленности для приготовления особых сортов сыра.

Дрожжи. Относятся к голосумчатым, сумки лежат на мицелии открыто. Одноклеточные грибы, вегетативное тело которых состоит из одиночных овальных клеток с одним ядром. Дрожжи представлены большим числом видов, широко распространенных в природе. Только в культуре существуют пекарские дрожжи, представленные сотнями рас: винными, хлебопекарными, пивными. Винные встречаются в природе на поверхности плодов. Разные виды дрожжей могут существовать в диплоидной или гаплоидной фазах.

Дрожжи характеризуются сильно выраженным аэробным обменом веществ. В качестве источника углерода они используют различные сахара, простые и многоатомные спирты, органические кислоты и другие вещества. Способность сбраживать углеводы, расщепляя глюкозу с образованием этилового спирта и углекислого газа, послужила основой для введения дрожжей в культуру.

С6Н12О6 → 2С2Н5ОН +2СО2

При благоприятных условиях (наличие в среде углеводов и нужной температуры) дрожжи длительное время размножаются вегетативным способом – почкованием. Почка возникает на одном конце клетки, начинает разрастаться и отделяется от материнской клетки. Часто дочерняя клетка не теряет связи с материнской и сама начинает образовывать почки. В результате образуются короткие цепочки клеток. Однако связь между ними непрочная, и при встряхивании такие цепочки распадаются на отдельные клетки. При недостатке питания и избытке кислорода происходит половое размножение по типу хологамии – сливаются две клетки, после слияния ядер диплоидная родительская клетка мейотически делится и образуется сумка с 4 аскоспорами. Споры сливаются с образованием новой диплоидной дрожжевой клетки. У гаплоидных дрожжей жизненные циклы иные, но при половом размножении всегда происходит образование спор полового размножения.

Дрожжи используют в хлебопечении, пивоварении, виноделии. Дрожжи содержат до 50% белка, жиры, углеводы, в большом количестве синтезируют витамины (особенно В2). Поэтому они обладают ценными пищевыми и кормовыми свойствами. Пивные дрожжи используются при лечении малокровия. Кормовые дрожжи используют для производства кормовых белков.

Класс Базидиомицеты. Шляпочные грибы. Около 30 000 высших грибов, вегетативное тело которых представляет собой разветвленный мицелий, состоящий из членистых гиф. К этому классу относится практически все съедобные и ядовитые грибы, трутовики и две группы паразитических грибов – головневые и ржавчинные грибы.

Отличительная особенность базидиомицетов – наличие в каждой клетке мицелия двух гаплоидных ядер. Такую клетку называют дикарионной, а развивающийся из нее мицелий – дикарионическим.

Для большинства базидиомицетов характерно образование плодовых тел. Они копытообразных выростов, но чаще всего состоят из шляпки и ножки. Именно их в обыденной жизни называют грибами. Как правило, шляпка покрыта окрашенными гифами, образующими кожицу. Функция плодовых тел – образование спор. На нижней стороне шляпки находится спорообразующий слой, гименофор, на котором образуются особые структуры – базидии. Зрелые базидии напоминают надутую перчатку с 4 пальцами. У молодых базидий происходит слияние гаплоидных ядер и образуется диплоидное ядро, которое вскоре делится путем мейоза, в результате образуется 4 ядра, которые мигрируют к концевым выростам базидии. При созревании базидиоспор давление внутри базидии повышается и базидиоспоры «отстреливаются» и распространяются с помощью воздушных потоков.

Для увеличения поверхности спороношения (гименофора), нижняя часть шляпки может быть пластинчатой – имеет форму пластинок, радиально расходящихся из центральной нижней поверхности шляпки в виде лучей (сыроежка, лисичка, груздь, шампиньон) или трубчатой – имеет вид трубок, плотно прилегающих друг к другу (подберезовик, подосиновик, масленок, боровик).

Питание грибов. Основная масса шляпочных грибов – сапротрофы, но встречаются и паразиты (например, опенок). Шляпочные грибы часто вступают в симбиотические отношения с корнями высших растений, особенно древесных, образуя микоризу – грибокорень. Грибница при этом оплетает корни деревьев, грибы получают от растений органические вещества, растения – воду и минеральные соли. Для многих грибов такой симбиоз обязателен, так как их грибница может развиваться и без участия корней дерева, но плодовые тела в этом случае не образуются.

Съедобные и ядовитые грибы. Около 200 форм грибов съедобны. Наиболее известны белый гриб, подосиновик, подберезовик, масленок, шампиньон, вешенка, рыжик, груздь и другие. Среди несъедобных грибов есть и ядовитые. Наиболее опасны бледная поганка, красный мухомор, мухомор вонючий.

Размножение грибов. Края пластинок или внутренняя поверхность трубок представлена слоем из базидий. В базидиях завершается дикарионная фаза развития базидиомицетов. Ядра дикариона сливаются, образуя диплоидное ядро. Оно мейотически делится, и гаплоидные ядра переходят в базидиоспоры, образующиеся на поверхности базидия.

Базидиоспоры – споры полового размножения – прорастают в первичный одноядерный мицелий.

Но для образования плодовых тел необходимо, чтобы встретились два первичных мицелия (соматогамия) и образовались клетки с двумя ядрами. Причем сливаются только протопласты клеток, а ядра образуют пары – дикарионы, которые начинают синхронно делиться. В результате образуется вторичный дикарионический мицелий (рис. 85).

Грибы-паразиты растений. Большое количество болезней растений возникает в результате их поражения разнообразными грибами-паразитами. Споры грибов, образующиеся в огромных количествах, распространяются водой и воздушными потоками и проникают в тело растения через повреждения покровов. Вместе с тем, многие грибы способны активно внедряться в растения.

Головневые грибы и ржавчинные грибы относятся к классу Базидиомицеты. Головневые грибы – злостные паразиты злаков (рис. 86). Головневые грибы поражают цветы и соцветия злаков. При поражении головней вместо зерна получается черная пыль, представляющая собой споры гриба. Колосья становятся похожими на обугленные головешки. Заражение некоторыми видами происходит на стадии цветения злаков, когда споры с пораженного растения попадают на рыльца пестиков здоровых растений. Они прорастают, гифы гриба проникают в зародыш семени, и образуется зерновка, внешне здоровая. На следующий год к моменту цветения начинается спороношение гриба, цветки не образуются, и соцветие приобретает вид обугленного.

Спорынья относится к классу Аскомицеты. Легко обнаруживается осенью: на колосьях среди зерновок хорошо заметны черно-фиолетовые рожки – склероции, выступающие из колоса.

Они состоят из плотно переплетенных гифов. Это стадия покоя гриба. В период созревания ржи они опадают на землю и зимуют под снегом. Весной на них образуются шаровидные головки красноватого цвета на длинных ножках. По периферии головки расположено множество плодовых тел – перитециев, напоминающих кувшинчики, здесь и находятся сумки, аски с аскоспорами. Созревание спор происходит во время цветения ржи.

Созревшие споры попадают на рыльце пестика ржи и прорастают, образуя мицелий. Гифы мицелия внедряются в завязь и разрушают ее. На концах грибных нитей образуются в огромном количестве округлые конидиоспоры. При этом нити гриба выделяют сладкую жидкость – медвяную росу, привлекающую насекомых, в первую очередь мух. Перелетая с одного колоса на другой, насекомые разносят споры грибы на незараженные колосья. Конидии, попав на завязь, образуют грибницу, которая к осени уплотняется, наружные слои ее окрашиваются, и вместо зерновки в колосе формируются рожки.

Рожки спорыньи содержат ядовитые алкалоиды, которые, попадая в организм человека, вызывают отравление (иногда со смертельным исходом), называемое эрготизм. Алкалоиды спорыньи вызывают сильные судороги «злые корчи» спазмы кровеносных сосудов настолько сильные, что ткани отмирают, и начинается гангрена – «антонов огонь». Один из алкалоидов спорыньи – близкий химический аналог наркотика ЛСД, сильнейший галлюциноген. Некоторые из алкалоидов спорыньи применяются в медицине.

Грибы-трутовики. Относятся к базидиомицетам. Гименофор трубчатый, ежегодно нарастает снизу. Трутовики поражают многие лиственные породы. Спора трутовика, попав на ранку в дереве, прорастает в грибницу и разрушает древесину.

Через несколько лет образуются многолетние копытообразные плодовые тела. Трутовики выделяют ферменты, разрушающие древесину и превращающие ее в труху. Даже после гибели дерева гриб продолжает жить на мертвом субстрате (как сапротроф), ежегодно производя большое количество спор и заражая здоровые деревья. Поэтому погибшие деревья и плодовые тела трутовиков рекомендуется удалять из леса.

Значение грибов. Грибы играют большую роль в круговороте веществ в природе, являясь редуцентами остатков растительного происхождения. Участвуют в процессах почвообразования. Грибы улучшают условия питания растений (образуя микоризу с корнями высших растений). Велика и отрицательная роль грибов. Они вызывают различные заболевания, паразитируя на растениях, животных и человеке, портят продукты питания. Дереворазрушающие грибы наносят большой ущерб лесному хозяйству, уничтожают большое количество заготовленной древесины, разрушают деревянные постройки деревянные части строений.

Важна их роль и в хозяйственной деятельности человека. Они используются в хлебопекарной, пивоваренной, молочной и винодельной промышленности для производства вина, спирта, пива, кваса, кефира. Шляпочные грибы имеют пищевое значение, так как содержат в большом количестве белки, жиры, углеводы, витамины, ценные соли и ароматические вещества. Используются для получения антибиотиков (пенициллин), гиббереллина – ростового вещества, препаратов для уничтожения вредных насекомых. Дрожжи используются как лечебный продукт, так как богаты витаминами.

Отдел Лишайники (Lichenes). Включает в себя около 20 000 видов. Лишайники представляют собой симбиотические организмы, в состав которых входят микобионты – грибы (чаще аскомицеты, реже – базидиомицеты) и фикобионты – фотоавтотрофные организмы: водоросли (зеленые) или цианобактерии. Микобионты обеспечивают фототрофный компонент водой и минеральными солями, создают микроклимат для нормального существования, а фикобионт синтезирует органические вещества не только для себя, но и для гриба. Между симбионтами возникает такая тесная взаимосвязь, что в результате формируется морфологически и физиологически целостный организм. Такое сосуществование гриба и водоросли является постоянным, но не совсем равноправным – ведущую роль в симбиозе играет гриб.

У низкоорганизованных лишайников некоторые гифы гриба проникают внутрь водорослей и используют их содержимое, у высокоорганизованных гифы образуют особые структуры, которые не проникают, а плотно прижимаются к оболочке клетки водоросли и поглощая необходимые вещества не так сильно мешают жизнедеятельности фикобионта.

Строение. Тело лишайника – слоевище (таллом), не дифференцировано на органы. Основу слоевища составляют переплетения гиф гриба, среди которых располагаются водоросли. Различаются два основных типа строения слоевища лишайников – гомеомерное и гетеромерное слоевища. В гомеомерном лишайнике клетки водорослей более или менее равномерно распределены по всей толще слоевища, в гетеромерном гифы гриба с верхней и нижней стороны образуют плотное сплетение – верхний и нижний корковый слой, между которыми имеется сердцевина из рыхло расположенных гиф и слой водорослей.

По форме различают накипные, листоватые и кустистые лишайники. Накипные лишайники расположены на поверхности субстрата в виде накипи, корочки. Субстратом для них служат кора деревьев и кустарников, различные горные породы. Выделяя лишайниковые кислоты, они разрушают поверхность скальные породы, подготавливая почву для заселения этой поверхности листоватыми и кустистыми лишайниками, мхами и затем цветковыми растениями. Они являются пионерами растительных сообществ.

Листоватые лишайники имеют тело в виде листовидных пластинок, прикрепленных к почве или деревьям при помощи пучков гиф (пармелия, ксантория). Кустистые лишайники имеют вид более или менее разветвленных кустиков, высотой до 12-15 см. Самые известные из кустистых лишайников – ягель, или олений мох и уснея. Ягелем называют три вида из рода кладония – кладония лесная, кладония альпийская, кладония оленья. Уснея, лишайник-бородач, имеет слоевище в виде бороды, тонкие нити которой в несколько десятков сантиметров свисают с деревьев.

Физиология лишайников. Гриб является гетеротрофным компонентом, а водоросль – автотрофным. Водоросли создают органическое вещество, которое использует и сама водоросль, и гриб. Грибы защищают водоросли от высыхания и действия крайних температур и снабжают их водой и минеральными солями. Взаимоотношения гриба и водоросли достаточно сложны. Гриб может питаться сапротрофно отмершими водорослями и продуктами их обмена, или как паразит, проникая внутрь клетки и поглощая ее содержимое. Поэтому партнерство в лишайнике является скорее не симбиозом, а контролируемым паразитизмом гриба на водоросли.

Лишайники способны поглощать воду как из субстрата, так и из воздуха всем талломом, светолюбивы, нетребовательны к субстрату. Большинство лишайников не выдерживают даже малейшего загрязнения воздуха, их можно использовать для общей оценки степени загрязненности окружающей среды. На этом основано одно из направлений индикационной экологии – лихеноиндикация.

Растут лишайники крайне медленно, особенно накипные – до 1мм в год. Прирост за год у листоватых – 1-8 мм, у кустистых – 1-35 мм.

Размножение лишайников как половое, так и бесполое. Половое размножение осуществляется за счет грибного компонента, который образует плодовые тела (например, апотеции, перитеции), в которых образуются сумки со спорами. Прорастающие споры должны встретить соответствующую водоросль, только в этом случае сформируется новый лишайник.

Клетки водорослей могут размножаться только вегетативно. В основном лишайники размножаются бесполым путем, частями таллома или специальными образованиями – соредиями или изидиями.

Соредии – специальные образования, состоящие из гиф гриба, оплетающих клетки водорослей (рис. 90). Они образуются внутри слоевища и освобождаются в результате разрыва коркового слоя. Изидии – выросты слоевища, формирующиеся на поверхности лишайника и содержащие под корковым слоем группу водорослей.

Лишайники могут существовать в самых неблагоприятных условиях. Они поселяются в самых бесплодных местах, где не способны существовать другие организмы.

Поскольку лишайники очень неприхотливы, они встречаются на скалах среди вечных льдов и снегов в высокогорьях, во внутренних районах Антарктиды, на безжизненных арктических островах, в бесплодных пустынях, на совершенно голых вулканических образованиях. Вместе с тем, они хорошо себя чувствуют и во влажном тропическом лесу.

Значение лишайников. Являясь первыми поселенцами незаселенных пространств, лишайники играют существенную роль в почвообразовательном процессе, постепенно разрушая горные породы и подготавливая условия для заселения данной территории высшими растениями. На обширных территориях Арктики лишайники являются основным кормом для северных оленей (ягель).

Лишайники играют немалую роль и в жизни человека. Благодаря наличию лишайниковых кислот, многие из них обладают выраженным бактерицидным действием. В парфюмерии лишайники используются как фиксаторы запаха духов, для получения лакмуса. Есть лишайники (лишайниковая манна), которые можно использовать в пищу.

Лишайники не являются паразитами, но их присутствие на стволах деревьев нарушает газообмен и создает условия для размножения насекомых-вредителей. Поэтому с ветвей и стволов плодовых деревьев лишайники следует счищать.

Ключевые термины и понятия

1. Мицелий. 2. Гифы. 3. Септы. 4. Низшие грибы. 5. Мукор. 6. Высшие грибы. 7. Пеницилл. 8. Конидии. 9. Гаметангии. 10. Аски. 11. Базидии. 12. Дрожжи. 13. Головня. 14. Спорынья. 15. Микобионты лишайников. 16. Фикобионты лишайников. 17. Соредии. 18. Изидии.

Основные вопросы для повторения

1. Признаки растений, характерные для грибов.
2. Признаки животных, характерные для грибов.
3. К какому классу относится мукор? Бесполое и половое размножение мукора.
4. К какому классу относятся пеницилл? Какие споры и где у него образуются?
5. К какому классу относятся дрожжи? Какие споры и где у них образуются?
6. Какой мицелий характерен для шляпочных грибов?
7. Какие грибы-паразиты вам известны?
8. Какие морфологические типы слоевищ у лишайников?
9. Какие четыре слоя различают в гетеромерном лишайнике?
10. Способы бесполого размножения лишайников.

Автор: Пименов Анатолий Валентинович. (Учитель биологии МОУ «Физико-технический лицей №1», г. Саратов)