Занятие 3 Отделы Грибы и Лишайники
1 Особенности строения и размножения грибов. Их значение в природе и жизни человека
2 Отдел лишайники: строение, размножение, распространение и значение в природе и жизни человека
Особенности строения и размножения грибов. Их значение в природе и жизни человека
Грибы в широком смысле – это разнородная по происхождению группа гетеротрофных организмов сочетающих в себе признаки, как животных, так и растений. В настоящее время среди них принято выделять настоящие грибы, псевдогрибы и слизевики.
У настоящих грибов имеются признаки, сближающие их с растениями: образование хорошо выраженной клеточной стенки; осмотрофное питание; размножение спорами; неподвижность в вегетативном состоянии; неограниченный рост; а также признаки, сближающие грибы с животными: первично гетеротрофный способ питания; наличие в клеточной стенке хитина; запасной продукт – гликоген; выделение продукта жизнедеятельности – мочевины; отсутствие пластид и неспособность к фотосинтезу. Кроме того, имеются и специфические признаки: способность к синтезу маннитола (за исключением зигомикотовых грибов), собственные ферментативные системы синтеза триптофана, отсутствие комплекса Гольджи и его замена видоизменениями эндоплазматического ретикулума.
Вегетативное тело большинства грибов представляет собой мицелий, состоящий из ветвящихся нитей – гиф с апикальным (верхушечным) ростом и боковым ветвлением. Мицелий пронизывает субстрат и всей поверхностью поглощает из него питательные вещества, а также располагается на его поверхности и может подниматься над субстратом. На воздушном мицелии обычно образуются органы размножения.
Различают неклеточный (несептированный) мицелий, лишенный перегородок и является одной разветвленной клеткой с большим числом ядер, и клеточный (септированный) мицелий, разделенный перегородками – септами на отдельные клетки, содержащие от одного до нескольких ядер. Для представителей отделов хитридиомикотовых и зигомикотовых характерен неклеточный мицелий. У представителей отделов аскомикотовых и базидиомикотовых мицелий клеточный, с настоящими септами, образующими упорядочение, синхронно делению ядер.
У некоторых грибов, например дрожжей, вегетативное тело представлено одиночными почкующимися или делящимися клетками. Если такие почкующиеся клетки не расходятся, образуется псевдомицелий.
Строение клетки. Клеточная стенка грибов содержит до 80–90 % полисахаридов, основной из которых хитин, связанных с белками и липидами. Кроме того, в ее состав входят полифосфаты, пигменты, например, меланин и другие вещества.
В цитоплазме клеток настоящих грибов хорошо различимы рибосомы, митохондрии и типичные эукариотические ядра. Протопласт грибов окружен цитоплазматической мембраной – плазмалеммой. На границе между цитоплазмой и вакуолью также расположена мембрана – тонопласт. Между тонопластом и плазмалеммой находится внутренняя мембранная система – эндоплазматическая сеть.
Митохондрии настоящих грибов сходны с митохондриями высших растений и животных. По современным представлениям, типичный аппарат Гольджи отсутствует, а его функцию выполняют различные видоизменения эндоплазматической сети.
В клетках грибов находится от одного до 20–30 ядер. Их размер обычно около 2–3 мкм. Они окружены оболочкой, состоящей из двух мембран. В нуклеоплазме содержатся ядрышко и хромосомы.
В клетках грибов присутствуют многочисленные включения: гранулы гликогена, капли липидов. В вакуолях часто находятся гранулы белков и волютина.
Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем.
При вегетативном размножении от мицелия отделяются неспециализированные его части, которые дают начало новому мицелию. У дрожжей вегетативное размножение происходит путем почкования клеток.
Бесполое размножение происходит при помощи специализированных неполовых клеток (реже многоклеточных структур) – спор. Споры у грибов развиваются эндогенно – внутри спорангиев или экзогенно – на особых веточках мицелия – конидиеносцах.
У зигомицетов в спорангиях развиваются неподвижные споры, называемые спорангиоспорами. Спорангии находятся на специализированных гифах – спорангиеносцах, поднимающихся над субстратом.
Конидии, как и спорангиоспоры, – неподвижные споры, пассивно переносимые токами воздуха, каплями дождя, насекомыми и другими способами. Однако в отличие от эндогенных спорангиоспор они образуются на мицелии или его специализированных ветвях – конидиеносцах экзогенно. Бесполое размножение при помощи конидий характерно для грибов из отделов базидиомикотовые и аскомикотовые.
Половое размножение отмечено у всех групп грибов, кроме несовершенных грибов. Формы полового процесса у грибов разнообразны и специфичны для каждой группы грибов.
Представители отдела хитридиомикотовые грибы (Chytridiomycota) тесно связаны с водной средой. Большинство паразитирует на водорослях, водных грибах, высших растениях (возбудитель «черной ножки» капустной рассады - вид ольпидиум капустный, возбудитель рака картофеля - вид синхитриум внутриклеточный) и на беспозвоночных животных. Значительно меньшая часть ведет сапротрофный образ жизни, поселяясь на ветвях, листьях, плодах, попавших в воду, на трупах насекомых и других животных, находящихся в воде. Немногие используют в качестве субстрата, а иногда и для питания сброшенные во время линьки или оставшиеся после гибели животного хитиновые покровы.
Отдел зигомикотовые грибы (Zygomycota) содержит более 500 видов. За немногим исключением, почти все представители отдела ведут наземный образ жизни. Среди них имеются как сапротрофы, так и паразиты грибов, высших растений, насекомых, других животных и человека. Часто они образуют пушистые плесневые налеты белого и серого цвета на пищевых продуктах растительного происхождения (хлебе, варенье, плодах, овощах).
Некоторые (мукоровые) характерны для окультуренных почв, где участвуют в круговороте органических веществ, особенно азотсодержащих.
Отделаскомикотовые, или сумчатые грибы (Ascomycota) один из обширнейших отделов грибов, включающий более 50 000 видов (включая около 16 000 видов лишайниковообразующих грибов, которые ранее считались самостоятельной группой - лишайники), с широким диапазоном жизненных форм. Сюда относятся дрожжи, представленные одиночными почкующимися клетками, многочисленные микроскопические грибы и грибы с крупными плодовыми телами, достигающими нескольких сантиметров, а у некоторых видов – 10–30 см (сморчки, строчки, трюфели и др.).
Основной признак аскомикотовых – формирование в результате полового процесса сумок, или асков – замкнутых одноклеточных структур, содержащих определенное число эндогенных аскоспор (2–128), обычно восемь.
Отдел базидиомикотовые грибы (Basidiomycota) насчитывает более 30 000 видов, которые характеризуются наличием вегетативного тела в виде многоклеточного мицелия (гаплоидного первичного и дикарионтичного вторичного) и полового спороношения в виде экзогенных базидиоспор.
В составе отдела выделяется до 14 порядков среди представителей которых есть белый гриб (Boletus edulis), подосиновик (Leccinum aurantiacum), подберезовик (L. scabrum), масленок (Suillus), моховик (Xerocomus), зеленушка (Tricholoma flavorensis), вешенка (Pleurotus osteriatus), шампиньон двуспоровый (Agaricus bisporus), гриб-зонтик (Macrolepiota), мухомор красный (Amanita muscaria), бледная поганка (A. phalloides), сыроежка (Russula), рыжик (Lactaris deliciosus), волнушка розовая (L. torminosus), груздь настоящий (L. resimus).
Большинство представителей – микоризообразователи, играют существенную роль в естественном круговороте веществ, в том числе и в лесных экосистемах.