Микология – наука, изучающая грибы.
1. Вегетативное тело гриба представлено мицелием или одиночными клетками (дрожжи).
Мицелий (грибница) - система тонких ветвящихся нитей (гиф) с верхушечным ростом и боковым ветвлением.
Неклеточный (несептированный) мицелий не разделен перегородками (септами) на отдельные клетки и представляет собой одну гигантскую клетку с большим количеством ядер.
Клеточный (септированный) мицелий разделен перегородками (септами) на отдельные клетки, в центре перегородки остается пора, через которую проходит цитоплазма.
2. Имеют неограниченный рост; активно не передвигаются.
3. Гетеротрофный тип питания (сапротрофы или паразиты). Вещества всасываются всей поверхностью тела гриба после ее частичного переваривания выделенными ферментами.
4. Клетка гриба имеет типичное эукариотическое строение. Особенности - клеточная стенка содержит волокна хитина; пластид и крупных вакуолей нет; основной запасной полисахарид – гликоген. Для многих грибов характерна дикариотическая фаза развития – наличие в клетке двух гаплоидных генетически различных ядер, которые смогут сливаться.
5. Грибы размножаются бесполым и половым путем.
Бесполое размножение осуществляется с помощью спор; вегетативно или почкованием (дрожжи);
Половое размножение встречается у большинства грибов и осуществляется путем слияния гамет (низшие грибы), клеток мицелия (базидиомицеты) или специализированных половых структур (зигомицеты, аскомицеты).
Репродуктивные органы грибов называются гаметангиями, если в них образуют гаметы, и спорангиями, если образуются споры.
ОСНОВНЫЕ ГРУППЫГРИБОВ
Большинство авторов выделяют отдел Настоящие грибы, включающий классы - зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты и др.
Выделяют также низшие (зигомицеты и др.) и высшие (аскомицеты, базидиомицеты) грибы. Низшие грибы имеют неклеточный, а высшие - клеточный мицелий.
1. Зигомицеты – низшие грибы, в основном обитают в почве на разлагающейся органике (черная плесень, мукор, микоризные грибы и др).
Мукор (белая плесень) имеет неклеточный мицелий с множеством гаплоидных ядер. На мицелии развиваются многочисленные вертикальные гифы со спорангиями.
Бесполое размножение осуществляется в спорангиях, где в результате митоза образуются споры (n). После созревания споры рассеиваются и прорастают.
Возможен и половой процесс - образуются специализированные гифы с гаметангиями (утолщенные участки на концах гиф). Гаметангии соседних нитей сливаются с образованием зиготы (2n). После периода покоя зигота делится мейотически и прорастает в гиф (n).
2. Аскомицеты (сумчатые) – высшие грибы, включающие сине-зеленые, бурые плесени, дрожжи, сморчки, трюфели, спорынью и др. За исключением дрожжей имеют клеточный мицелий.
Большинство видов размножается бесполо, образуя особые многоядерные споры (конидии) на верхушках гиф. Половое размножение включает образование аска (сумки) с гаплоидными спорами.
Дрожжи – одноклеточные аскомицеты. Бесполое размножение осуществляется путем почкования. Известен и половой процесс: две клетки сливаются → зигота (2n) → мейоз → гаплоидные клетки.
В процессе питания дрожжи расщепляют глюкозу до этилового спирта (без доступа кислорода) или до углекислого газа и воды (при наличие кислорода). Дрожжи используются в хлебопечении (источник СО2), виноделии (источник этанола), пивоварении (источник СО2 и этанола).
Спорынья – многоклеточный гриб, паразитирующий на злаках. Весной (во время цветения злаков) спорынья формирует многочисленные споры полового размножения. Споры распространяются с помощью ветра, попадают на злаки, прорастают и образуют споры бесполого размножения. При этом гифы гриба выделяют капельки сладкой жидкости привлекающей насекомых. Насекомые переносят споры на другие растения и заражают их. Мицелий содержит алкалоиды, вызывающие галлюцинации, судороги, нервные спазмы.
3. Базидиомицеты — высшие грибы с многоклеточным мицелием. Представлены как микроскопическими грибами, так и грибами с крупными плодовыми телами, в том числе:
- паразиты растений (головневые и ржавчинные грибы)
- почвенные сапрофиты (шляпочные грибы)
- микоризообразующие грибы, которые успешно развиваются только в тесном контакте с корнями древесных растений (белый, подберезовик, подосиновик и др.)
- сапрофиты на древесине (трутовики - активные разрушители древесины).
В цикле развития базидиомицетов преобладает дикариотический мицелий, т.е. каждая клетка содержит два гаплоидных ядра. Споры образуются в булавовидных структурах - базидиях.
4. Несовершенные грибы (дейтеромицеты).
Пенициллиум имеет септированный мицелий, гифы ветвистые. Применяется в пищевой промышленности для приготовления особых сортов сыра («Рокфор», «Камамбер»). Из мицелия пенициллиума Флемингом впервые были выделены антибиотики.
Аспергиллис используется в производстве сакэ, лимонной кислоты.
Многие виды несовершенных грибов вызывают кожные заболевания человека (стригущий лишай, эпидермофитию, молочницу и др.).
Значение грибов:
1. Участвуют в круговороте веществ в роли редуцентов (минерализуют органику).
2. Используются в пищу, а также в хлебопечении, виноделии, изготовлении сыров, фармакологии (антибиотики, источник неизвестных соединений) и др.
3. Образуют лишайники и микоризу
4. Наносят существенный вред человеку, животным и растениям - вызывают заболевания и порчу продуктов, разрушают многие материалы, в том числе металлы.
ЛИШАЙНИКИ.
Лишайники – группа организмов, состоящих из двух компонентов – гетеротрофных грибов и автотрофа. Грибная основа лишайников представлена в основном сумчатыми грибами. Автотрофный компонент - цианобактерией Nostoc (у 90% видов) или несколькими родами зеленых водорослей. Широко распространены в природе.
Лишайники - это комплекс фотосинтезирующего организма и гриба, в котором или оба партнера получают пользу от совместного существования (симбиоз), или гриб использует автотроф (контролируемый паразитизм). Автотроф синтезирует органические вещества, а грибной симбионт защищает лишайник от экстремальных воздействий окружающей среды.
Вегетативное тело лишайника представлено слоевищем, имеющим различную окраску (серую, зеленоватую, бурую и др.). Морфологически различают:
Накипные (корковые) лишайники имеют слоевище в виде зернистого налета, срастающегося с субстратом.
Листоватые лишайники - слоевище в форме чешуек, пластинок или розеток, прикрепленных к субстрату с помощью пучков грибных гиф.
Кустистые лишайники – слоевище имеет вид разветвленного кустика, срастающегося с субстратом основанием.
По анатомическому строению различают:
Гомеомерные лишайники - слоевища состоит из равномерно расположенных грибных нитей и клеток автотрофа.
Гетеромерные лишайники - слоевище состоит из нескольких слоев:
· верхняя кора образована плотно сомкнутыми гифами;
· сердцевина - рыхло переплетенными гифами, между которыми находятся клетки автотрофа;
· нижняя кора - плотно переплетенными гифами, через нее проходят отдельные гифы, закрепляя лишайник в субстрате.
Размножаются лишайники преимущественно бесполо путем фрагментации или с помощью спор, отдельно образующихся у автотрофа и гриба. Половое размножение достаточно не изучено.
Значение лишайников:
1. Образование почв. Лишайники очень выносливы и растут там, где отсутствует другая растительность. Они первыми заселяют безжизненные субстраты и начинают почвообразовательный процесс, необходимый для освоения этой среды растениями.
2. Индикаторы чистоты воздуха (лихеноиндикация). Лишайники чувствительны к загрязнению воздуха, особенно к SO2. При этом степень чувствительности варьирует у разных видов, поэтому их используют в качестве биоиндикаторов степени загрязненности окружающей среды.
3. Кормовые организмы: ягель (олений мох), съедобные лишайники полупустынь;
4. Используются в химической промышленности для получения лакмуса и др.;
МИКОРИЗА
Микориза (грибокорень) – симбиоз грибов и некоторых сосудистых растений. Растение снабжает симбиотические грибы углеводами; а гриб, видимо, обеспечивает поступление необходимых растению минеральных веществ. Многие растения могут нормально развиваться без микоризы при хорошем обеспечении микроэлементами, однако при ограниченной доступности минеральных веществ они растут без микоризы плохо или погибают.
Микориза увеличивает поглощающую поверхность корня и усиливает поступление в растение воды и минеральных веществ. Грибы, вероятно, способны разлагать некоторые недоступные растению органические соединения почвы, вырабатывают вещества типа витаминов и активаторы роста. Гриб же использует органические вещества, извлекаемые им из корня растения.
Микориза бывает двух основных типов:
Эндомикориза встречается примерно у 80% сосудистых растений. Грибной компонент представлен зигомицетами, не специфичными к определенным видам растений. Грибные гифы проникают в клетки корня, а также распространяются в окружающей почве.
Эктомикориза характерна для некоторых семейств растений (буковые, ивовые, сосновые и др.). Грибной компонент представлен в основном базидиомицетами, специфичными к определенным видам растений-симбионтов. Грибные гифы окружают корни растений, но не проникают в живые клетки. Корневые волоски у растений часто отсутствуют, их функцию, очевидно, выполняют гифы.