Споры грибов: как и где образуются, их функции, чем отличаются от бактерий

Грибы

1341

Рейтинг статьи

Кира Столетова

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

Особенности спор грибов

Общая информация

Спора гриба – прозрачная, белая либо пигментированная репродуктивная структура, которая образуется в процессе бесполого или полового размножения. Строение у нее преимущественно одноклеточное. Грибные “семена” располагаются группами, но отдельно взятая спора развивается независимо от остальных в этой группе.

Размер грибной споры настолько мал (1-100 мкм), что рассмотреть ее можно только с помощью микроскопа.

Строение

По строению и описанию внешнего вида условно выделяют в отдельные группы подвижные и неподвижные споры.

Подвижные или зооспоры: они выглядят как комочки протоплазмы без оболочки. Особенность их строения – наличие жгутиков, с помощью которых они передвигаются в жидкой среде и по твердой поверхности. Зооспоры чаще присутствуют у водных низших грибов и отличаются формами, местом расположения и количеством жгутиков.
Неподвижные: снабжены плотной оболочкой, органы передвижения у них отсутствуют. Их группа по форме, особенностям, структуре и иным признакам более разнообразна: с лучами, в виде спирали либо завитков, в форме шара, эллипса, нити или иголки, с перегородками и без них, состоящие из одной клетки и многоклеточные.

В большинстве случаев неподвижные споры имеют плотную пигментированную оболочку, представленную 2 слоями:

экзоспорий (внешний): окрашеный, иногда покрыт бугорками, бородавками, шипами либо щетинками;
эндоспорий (внутренний): бесцветный или белого цвета.

Внутреннее пространство спор содержит протоплазму, в которой по мере их развития появляются вакуоли, заполняемые клеточным соком. Также в нем есть питательные вещества – запасы гликогена, углеводов, жиров.

Количество ядер у разных видов отличается. Так, у сумчатых и базидиальных грибов, они чаще одноядерные, а у зигомицетов на мицелии вегетативно образуются многоядерные.

Место расположения

В зависимости от типа споры расположены в разных органах грибов.

Аскоспора: образуется и развивается в аске (сумке) у сумчатых видов. Такой орган позволяет выделить в отдельный класс аскомицеты, например сморчки, трюфели. Одна сумка обычно служит местом для созревания и роста до 8 аскоспор, у некоторых видов это число варьируется и находится в пределах от 4 до 128. Способ расположения преимущественно линейный.
Базидиоспора: является репродуктивной структурой базидиальных грибов. Находится в специальных утолщенных терминальных клетках – базидиях. Базидиальные клетки формируются в гимениальном слое плодового тела либо прямо на грибном мицелии, например у белых грибов, дождевика и трутовика Рейши. Обычно на одной базидии присутствует по 4 базидиоспоры, имеющие по одному ядру. При благоприятных условиях они прорастают с формированием грибных гиф.
Конидиоспоры или конидии: неподвижные, известны как митоспоры, т.к. появляются в результате митоза. Являются гаплоидными клетками. Кстати. С точки зрения генетики они полностью идентичны гаплоидным родительским клеткам. Отличаются от обычных способом образования, который происходит не в спорангиях, а на открытой поверхности мицелия. Характерна для сумчатых, базидиальных, несовершенных видов.

Отличия от бактерий

Споры бактерий отличаются от грибных предназначением, они выполняют разные функции и имеют иные характеристики:

в отличие от спор грибов, формирование которых происходит в специальных органах либо на поверхности грибницы, в верхней части ножки или на шляпке в большом количестве, у них иной способ образования – они появляются чаще по одной отдельной споре в результате утраты клеткой влаги и впадения в состояние анабиоза;
имеют другое значение, потому как требуются не только для размножения, но и для способности бактериального микроорганизма выжить в неблагоприятных для него условиях;
еще одно различие – повышенная устойчивость к условиям окружающей среды. В отличие от грибов они способны выдерживать критические изменения температуры (ниже -100 °С и выше +100 °С), устойчивы к радиации, антисептическим средствам и агрессивным химическим веществам.

Интересные факты

Образование спор и механизмы способны вызвать особый интерес:

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

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

Процесс образования

Споры располагаются в разных частях гриба

Развиваются путем митоза внутри грибных споровместилищ (спорангиев) эндогенным способом либо на концах отростков мицелия (конидиеносцах) экзогенным методом. Трубчатые и пластинчатые грибы образуют грибные споры на стенках гименофорных пластинок и трубочек.

Аскоспоры: появляются в процессе мейоза – редукционного деления ядра клетки, при котором количество хромосом уменьшается в 2 раза. Он происходит в половых клетках и ведет к образованию гамет (половых клеток). После последующего деления клетки образуется аска (сумка), где есть 4 споровые пары.
Базидиоспоры: образуются в процессе полового спороношения, при котором в ходе оплодотворения сливаются ядра двух клеток. Результатом его становится появление сначала диплоидного (с двойным набором хромосом) ядра, делящегося мейотическим путем, а потом из него формируются 4 базидиоспоры.
Конидиоспоры: формируются при бесполом размножении в процессе митоза – непрямого деления клетки (с сохранением исходного числа хромосом): бластическим путем – при нем споры видны до момента отделения от конидиегенных гиф, таллическим способом – при нем первоначально развивается перегородка, а потом отделяющаяся от нее часть превращается в спору.

Когда сажать грибы на даче

Каких-то четких сроков высадки грибницы и мицелия нет – я занимаюсь их разведением летом и ранней осенью, с мая по октябрь. Вы и не сможете отыскать в лесу грибницу в иные времена года. Важно помещать ее в уже прогретую солнцем (хотя бы до 15 С) почву. Не годится посадка «под зиму» — молодая грибница не выдержит холодов.

Не стоит заниматься разведением грибов в солнечный, знойный день, в засушливые недели – ваш труд пропадет даром. Я «укореняю» грибницу после хорошего дождя – земля должна быть хорошо увлажненной, но не заболоченной. Выбираю прохладный, пасмурный и безветренный день. Если стоит солнечная погода, планирую посадку на вечер – после захода солнца.

Размножение и распространение

Споровое размножение грибов происходит после того, как споры созревают, и спороношение прекращается.

Бесполое размножение многих низших грибов идет при помощи подвижных зооспор, которые формируются в зооспорангиях. У других грибов, относящихся к этой группе, споры, лишенные органов передвижения, образуются в спорангиях и называются спорангиоспоры. Спорангии размещаются на особых, отличающихся от остальных гифах – спорангионосцах, которые поднимаются к верху от субстрата, на котором гриб развивается. Такое расположение спорангиев относительно поверхности очень удобно в плане распространения спор токами воздуха.
Бесполое размножение при помощи конидий, или конидиоспор характерно для сумчатых, базидиальных, несовершенных и небольшого количества видов низших грибов, которые приспособились наземному образу жизни. Покрытые оболочкой конидии могут по воздуху переноситься на большие расстояния. Есть сведения о том, что споры возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы были обнаружены на расстоянии в 1000 км от места их массового развития. У аскомицетов конидии образуются на особых выростах мицелия – конидиеносцах.

Распространение обычно делится на 2 этапа:

Высвобождение спор из материнской ткани.
Выбрасывание и распространение с дождевой водой, ветром, на остатках растений и мхов, на шерсти животных и птичьих перьях и др.

Некоторые виды, например дождевик, способны выбрасывать их через разорвавшиеся участки внешней оболочки.

Грибные споры могут переноситься на большие расстояния от места произрастания плодового тела гриба.

После попадания в благоприятные условия они приступают к прорастанию, активно формируя молодые грибные нити. Гифы, в свою очередь, образуют мицелий, дающий рост плодовому телу гриба.

Процесс размножения гриба продолжается, пока у грибницы есть все условия для сохранения жизни, в т.ч. питание и вода.

Какие грибы можно вырастить на даче

Заблуждением будет считать, что для огородного разведения годятся только шампиньоны и вешенки. На участке можно успешно вырастить разнообразные грибы:

Белые. По вкусу эти лесные жители превосходят всех своих собратьев. Велико и число способов их приготовления: тушение, жарка, маринование, соление, засушка. Разводят их мицелием, грибницей и специальной «грибной рассадой» (спорами).
Подосиновики. Эти лесные грибы живут так же, как и белые, – только под деревьями-симбионтами. Можно перенести в сад грибницу, развести «рассаду» или купить мицелий.
Подберезовики, маслята, опята. Можно разводить теми же способами – через мицелий, споры (замачивая «рассаду») и лесную грибницу.
Сморчки. Весенние грибы, что порадуют вас ранним урожаем.
Вешенки, шампиньоны. Культивируемые грибы, чей мицелий очень легко найти в продаже.

Определившись с желаемыми грибами, переходим к другим важным вопросам.

Выращивание в домашних условиях

Чтобы прорастить споры и получить грибы в домашних условиях, требуется взять мицелий либо микроскопические клетки, образующиеся на стадии созревания.

Мицелий можно приобрести и сразу посеять, а микроскопические споры самостоятельно дома собрать невозможно, поэтому в качестве исходного материала используют грибные шляпки, в которых они созревают, отделяя их от ножки.

Чаще в домашних условиях вегетативно сажают шляпочные съедобные вешенки, белые грибы и шампиньоны.

Предназначенные для выращивания части шляпок без ножек складывают в воду и растворяют в ней сахар в расчете 1 ст. л. на 2 л. Он выполняет роль ускорителя спороношения. Емкость ставят в теплое место с повышенной влажностью (или плотно закрывают, чтобы предупредить испарение) на 24 ч, чтобы пробудить грибные клетки.

Подготовленный материал нужно посадить в субстрат верхней частью шляпки вниз на глубину до 7 см. В субстрат добавляют остатки растений, с которыми грибница образует микоризу. Например, при выращивании вегетативно белого гриба для этого подойдут хвойные породы – сосна и ель. Материал за 2-3 суток сгнивает, а споровые клетки остаются в почве и начинают формировать плодовые тела.

Дома легко выращивать плесневые (мукор) и дрожжевые грибки, по определению являющиеся паразитами, но в ряде случаев играющие важную практическую роль в жизни человека. Для этого достаточно выбрать среду, которая служит для них благоприятным местом для развития: нити плесени быстро растут на подпорченных продуктах, а съедобные дрожжи – при брожении. Однако важно учитывать, что выращивание дрожжей лимитируется образованием в субстрате спирта. Как только его количество превысит допустимый порог – брожение, а точнее – спиртовое брожение, прекратится, а сами дрожжи погибнут.

Чешуйчатка белогородчатая (Pholiota albocrenulata)

Чешуйчатка (лат. Pholiota) или фолиота, — это вполне распространённый род грибов из семейства строфариевых (лат. Strophariaceae), порядка агарикальных (лат. Agaricales) или агариковых (пластинчатых) грибов. Иногда чешуйчатками называют и другие виды грибов, например из рода полёвка (или полевик) (лат. Agrocybe), относящегося к тому же семейству строфариевых. Своё название грибы-чешуйчатки получили за характерное «чешуйчатое одеяние» своего плодового тела в виде множества мелких чешуек, полностью покрывающих шляпку и ножку плода.

Чешуйчатка белогородчатая (Pholiota albocrenulata) имеет так же названия-синонимы строфария белогородчатая, Hebeloma albocrenulata, Pholiota fusca, Stropharia albocrenulata. Этот вид, первоначально названный Agaricus albocrenulatus американским микологом Чарльзом Хортоном Пеком (Charles Horton Peck) в 1873 году, переименовывался несколько раз. Среди прочих имён распространены Pholiota albocrenulata и Stropharia albocrenulata.

Шляпка до 8 см в диаметре, полушаровидная или выпуклая, часто широко-колокольчатая, с бугром, покрытая концентрически расположенными, немного отстающими войлочно-волокнистыми чешуйками, к зрелости нередко почти гладкая, во влажную погоду сильно слизистая, с белой оторочкой по опущенному краю, темная, темная, каштаново-бурая. Пластинки приросшие, частые, сперва светлые, со слабым фиолетовым оттенком, к старости каштаново-, зеленовато- или фиолетово-серо-бурые, с иззубренными белоопушенными краями, нередко по краям с капельками маслянистой влаги, внутри которых видны темно-фиолетово-бурые скопления. Ножка цилиндрическая, сплошная, затем полая; до пленчатого белого, развернутого раструбом вверх кольца- продольно-полосатая, ниже- чешуйчатая бурая. Большие чешуйки на ножке сильно оттопырены. Мякоть беловатая, без особого запаха, горькая.

Паразитирует на живой древесине лиственных пород, чаще всего на осине. Может расти в дуплах деревьев и на корнях. Растёт и на гнилой древесине, тоже преимущественно осины. Встречается нечасто, небольшими группами, в летне-осенний период. В России отмечен в европейской части, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Вне России распространен в Европе, Северной Африке и Северной Америке. Гриб несъедобен из-за горького вкуса.

Споровый порошок: буро-фиолетовый. Споры 10-14 х 5.5-7 мкм, миндалевидные, с заостренным концом. Хейлоцистиды бутылковидные.

И еще несколько микрофото спор чешуйчатки при разном увеличении:

Хранение

Продолжительность жизни грибной споры находится в прямой зависимости от видовой принадлежности и может охватывать от 7 суток (у шляпочных) до 25 лет (у трутовиков). Но посадочный материал хранить в искусственных условиях так, чтобы грибница не потеряла природные свойства и была пригодна для посева и созревания, можно только в течение непродолжительного периода времени. Так:

1-10 суток мицелий можно держать в обычном холодильнике при температуре 2-4 °С;
за 1-3 месяца материал не потеряет качество, если снизить температуру хранения до -2 °С;
глубокая заморозка в морозильной камере при -18-20 °С обеспечит сохранность на 3-12 месяцев.

Почему я решил попробовать выращивать грибы на даче

Я пробовал выращивать и культивируемые, и лесные грибы. Не все эксперименты заканчивались удачно – какие-то не приживались, какие-то вырастали совершенно безвкусными. Не обошлось без вредителей, заражения болезнями. Но такие трудности только помогли мне накопить большой опыт разведения грибов на даче. Теперь у меня ежегодный стабильный урожай, а на столе – маринованные, жареные, тушеные, запеченные грибные деликатесы «личного производства». Своим опытом, небольшими секретами я и поделюсь с вами.

Уход за грибами на даче

Они не требуют такого ухода, как культурные цветковые растения. Наша задача – максимально приблизить условия их существования в саду к естественным, лесным. Я это делаю следующими способами:

Поливы. Мы с детства знаем поговорку «Выросли как грибы после дождя». Но это не значит, что грибы любят переувлажненную почву. Они комфортно себя чувствуют лишь в умеренно увлажненном субстрате – поэтому мы никогда не ищем их в заболоченном лесу. Я поливаю их методом дождевания лишь при пересыхании почвосмеси. Стараюсь использовать природную воду – талую, дождевую, колодезную.
Удобрения. В естественных условиях грибам хватает питания от корней своих симбионтов. В саду же им не навредят периодические подкормки компостом, золой, органическими остатками – я просто рассыпаю сухие удобрения по грибной плантации, а затем поливаю ее.
Стимуляторы роста. Грибы отлично реагируют на гуматы, «Эпин», «Циркон». Поэтому по весне, чтобы пробудить грибницу, я поливаю ее растворами активаторов роста.

Чтобы сохранить грибницу на следующий год, не забываю ее утеплять по осени «шапкой» из прелых листьев или растительных останков. Если зима ожидается холодной, дополнительно укрываю куском шифера, линолеума, рубероида. В зимние месяцы утепляю снеговой «подушкой».

Если грибница переживет зиму, вам не нужно будет покупать мицелий или разводить «рассаду» — урожай будет «поспевать» несколько лет подряд. Грибница – живой организм: в комфортных условиях она разрастается, постепенно заменяется на более молодую.