Основы биологии

Грибы



Грибы. Общая характеристика и значение

Грибы не являются ни растениями, ни животными. Их выделяют в отдельное царство, хотя еще в первой половине XX века обычно относили к растениям из-за схожего с ними образа жизни. Одни особенности грибов подобны растениям, другие ‒ животным, третьи являются характерными только для них.

Количество описанных видов грибов около 100 тыс. Однако точное количество неизвестно. По подсчетам одних ученых видов грибов не более 250 тысяч, а по подсчетам других — более миллиона.

Грибы растут во многих местах. Много их в почве, в которой содержится много перегноя, так как грибам для питания нужны органические вещества. Поскольку грибам не нужен свет, как растениям, они могут расти в затемненных местах. Однако грибам нужна влага. Поэтому обычно их можно встретить во влажных местах. Также грибы растут на пищевых продуктах, остатках организмов и на живых растениях и животных.

Грибы не способны как растения синтезировать органические вещества из неорганических. Можно сказать, что самым главным отличием от растений является отсутствие у грибов фотосинтеза. Поэтому по способу питания они являются гетеротрофами, как и животные. Грибы питаются за счет мертвой органики (грибы-сапрофиты) или живой (грибы-паразиты). Грибы могут расти только там, где есть готовые органические вещества (в почве, продуктах питания, телах организмов и др). Отсутствие процесса фотосинтеза объединяет грибы с животными, а также объясняет, почему грибы не зеленые.

Однако, в отличие от животных, грибы поглощают вещества из окружающей среды как растения, т. е. путем всасывания в клетки. Делают они это с помощью всасывания в клетки непосредственно из внешней среды. У животных же пища поступает в основном путем заглатывания с последующим внутренним перевариванием. В случае растений из внешней среды всасываются только неорганические вещества и вода. В случае грибов ‒ еще и органические.

Также как растения грибы растут в течение всей жизни.

Клетки грибов, как и клетки растений, имеют клеточные стенки. Однако у большинства грибов в ее составе присутствует хитин. В живой природе хитин встречается также во внешнем скелете насекомых, что сближает грибы с животными. При этом у некоторых примитивных форм грибов в состав клеточной стенки входит целлюлоза, как у растений.

Другие признаки грибов, сближающими их с животными: в качестве запасного питательного вещества выступает гликоген, конечным продуктом обмена веществ является мочевина. Для растений же запасным питательным веществом является крахмал, а мочевину они не вырабатывают.

Центральной вакуоли в нестарых клетках грибов не образуется. Это тоже роднит их с животными.

Итак, признаки грибов, сходные с растениями, ‒ неподвижность, рост верхней частью, прочные клеточные стенки, способность синтезировать витамины, возможность вегетативного размножения.

Признаки грибов, сходные с животными, ‒ гетеротрофы (питаются готовыми органическими веществами), клеточные стенки содержат вещество хитин, который есть только у некоторых животных, в качестве запасного вещества у грибов вырабатывается гликоген, как и у животных.

Однако у грибов есть признаки, уникальные только для них и не встречающиеся среди растений и животных. Тело гриба образовано тонкими ветвящимися нитями ‒ гифами. Это тело называют грибницей или мицелием. Каждый отдельный гиф состоит из объединенных клеток, между которыми часто нет перегородок, в результате чего получается одна большая клетка. Клетки имеют одно или множество ядер. Гифы всасывают питательные вещества из окружающей среды. Сильно разрастаясь, гифы обеспечивают большую всасывающую поверхность для гриба.

Из гиф состоит не только грибница, но и плодовое тело гриба, которое образуется на мицелии для размножения. В плодовом теле образуются споры. На мицелии гриба для размножения образуются плодовые тела. У шляпочных грибов, которые собирают грибники, эти плодовые тела и называют "грибами". Хотя сам гриб (его мицелий) находится обычно в почве. Чаще всего у плодового тела есть ножка и шляпка.

К собственным особенностям грибов относится многоядерность их клеток: в клетках грибов может быть несколько ядер. Также существуют особенности при делении клеток. У грибов наблюдается такое явление как внешнее пищеварение. Они выделяют в окружающую среду свои пищеварительные ферменты, которые расщепляют сложные органические вещества до более простых. После этого грибы всасывают растворенные более простые органические вещества.

Большинство грибов ‒ многоклеточные организмы. Однако бывают и одноклеточные.

Грибы питаются готовыми органическими веществами, они не могут их сами синтезировать. Также им необходимы минеральные вещества. Грибы всасывают необходимые им вещества всей поверхностью тела. По типу питания среди грибов есть сапрофиты, паразиты и симбионты.

Мицелий не может всасывать твердые частички пищи. Поэтому из него во внешнюю среду выделяются вещества, которые расщепляют белки, жиры и углеводы до более простых. Потом растворы этих веществ всасываются гифами гриба. Другими словами, у грибов наблюдается внешнее пищеварение.

Одни виды грибов способны расщеплять многие органические вещества, другие — только некоторые. Этим определяется место обитания гриба (субстрат, на котором он может расти). Многие грибы могут расти только на конкретном субстрате, так как только он содержит те вещества, которые гриб может усвоить.

В зависимости от субстрата, на котором гриб может расти, грибы делят на сапрофиты и паразиты. Сапрофиты растут в тех местах, где много отмерших органических веществ. Например, в почве. Паразиты растут на живых организмах.

Грибы-сапрофиты выделяют различные пищеварительные ферменты, которые разрушают органические вещества. Таким образом, они как и бактерии обеспечивают круговорот веществ в природе. Например, на фруктах может появляться гриб пеницилл, и они начинают гнить, т. е. разлагаться.

К сапрофитным грибам относятся многие шляпочные и плесневые грибы, дрожжи. Грибы-сапрофиты выполняют полезную функцию в природе, так как разлагают органические остатки других организмов до неорганических веществ. Тем самым они поддерживают круговорот химических элементов в природе.

Грибы-паразиты могут поражать растения, животных и даже другие грибы. Гриб-паразит проникает в тело хозяина своими гифами через поры. Примером гриба-паразита является картофельная гниль. Грибы-паразиты могут нанести серьезный урон сельскохозяйственным растениям, из-за чего сильно снижается урожайность.

Грибы-симбионты живут совместно с растениями. Всем известен симбиоз (взаимовыгодное сожительство) ряда шляпочных грибов и деревьев. С высшими растениями они образуют так называемую микоризу, а с низшими растениями образуют лишайник. В микоризе растение дает грибу органические соединения, а гриб растению ‒ воду и минеральные вещества. Гифы гриба проникают в корни растения и получают от него ряд необходимых им органических веществ. Растение же за счет мицелия гриба увеличивает свою всасывающую поверхность, так как гриб всасывает для него воду и минеральные вещества из почвы.

Обычно грибы размножаются бесполым способом: спорами, почкованием, частями мицелия. У ряда видов наблюдается половой процесс. В случае полового размножения грибы производят гаметы.

Грибы делят на низшие и высшие.

Низшие грибы

Максимальная длительность жизни грибницы низших грибов составляет несколько дней. Каждая отдельная гифа низшего гриба является одной клеткой с большим количеством ядер и ветвлений.

Представителем низших грибов является плесневый гриб мукор. Он выглядит как белое напыление на продуктах питания (например, хлебе) или почве. Мукор питается углеводами. От гиф мукора отрастают спорангии, в них образуются споры. Спорангии имеют вид черных круглых головок. Созревшие споры высыпают и разносятся ветром.

Высшие грибы

Мицелий высших грибов живет несколько лет. Клетки гиф высших грибов также огромны, они могут достигать нескольких метров. Однако содержат одно или несколько ядер, а не множество ядер, как в случае низших грибов.

Особняком стоят дрожжи. Их мицелий состоит из почти отдельных клеток, сохраняющих связь друг с другом. При этом они легко отделяются друг от друга. Количество клеток увеличивается почкованием.

Пеницилл, также как мукор, часто поселяется на продуктах питания и портит их. Выглядит он как зеленая плесень.

Спорынья является паразитом злаковых растений. Она образует на колосьях растений сплетения гифов, которые выглядят как темно-фиолетовый налет. Зерно, зараженное спорыньей, нельзя использовать в пищу, так как оно приводит к отравлению человека.

К высшим относятся шляпочные грибы. Их мицелий находится в почве, а на поверхность вырастает плодовое тело, которое имеет ножку и шляпку. В шляпке гриба образуются споры, ножка служит для выноса шляпки как можно выше над уровнем почвы. Так споры разлетаются дальше. Верхняя сторона шляпки покрыта кожицей, которая обычно имеет характерную для того или иного вида гриба окраску.

Шляпочные грибы делят на пластинчатые и трубчатые. У пластинчатых грибов нижний слой шляпки состоит из пластинок, а у трубчатых грибов — из трубочек. Примером пластинчатых грибов являются сыроежки, а трубчатых — маслята.

Шляпочные грибы часто вступают в симбиоз с растениями. Обычно определенный вид гриба образует симбиоз только с определенными видами деревьев. Так белые грибы вступают в симбиоз с березами, дубами, соснами и елями. Рыжики — с соснами и елями. Гифы гриба проникают в корни дерева, и образуется микориза (грибокорень). Гифы служат корням как бы дополнительными корневыми волосками. Через них дерево получает воду и минеральные вещества. А поскольку мицелий гриба занимает большую площадь, то дерево получает много водного раствора. Гриб же получает от растения органические вещества (в основном углеводы) для своего питания.

Значение грибов

Грибы-сапрофиты, разлагающие растительные остатки, участвуют в круговороте веществ в природе, так как обогащают почву минеральными веществами.

Дрожжи сбраживают сахар в спирт. Их широко используют в пищевой промышленности (хлебопечении, виноделии). Пивные дрожжи часто используют как витаминную добавку, так как в них содержатся многие витамины. Пищевые дрожжи содержат много белка, близкого по составу к животному белку. Кормовые дрожжи используются в сельском хозяйстве.

Некоторые виды пеницилла используются для приготовления сыров с целью придания им специфического запаха и вкуса.

Около 200 видов шляпочных грибов могут употребляться человеком в пищу. В этих грибах содержится много витаминов и минеральных солей, а также большое количество белков (около 20% их массы). Однако белки грибов плохо усваиваются человеком. Съедобными грибами являются подберезовики, подосиновики, белые грибы, сыроежки, маслята, опята, лисички, грузди. Некоторые грибы разводятся человеком (шампиньоны и вешенки).

Больше 20 видов шляпочных грибов являются ядовитыми. Многие из них могут приводить к смерти человека (бледная поганка, мухомор, ложные опята). Кроме того, ядовитыми являются несвежие и старые съедобные грибы. Поэтому, если вы не разбираетесь в грибах, собирать их не стоит.

Существуют грибы-паразиты. Чаще всего они поражают растениях и питаются за их счет. Паразитические грибы снижают урожайность сельскохозяйственных культур. Так злаковые растения часто поражаются головней и спорыньей. Фитофтора является паразитом картофеля и вызывает его гниение. Также грибы вызывают гниль плодовых культур (яблок). Такие зараженные фрукты есть нельзя, так как мицелий гриба проник во всю мякоть, и находится не только в месте самой гнили. На ягодах смородины и крыжовника часто можно наблюдать «мучнистую росу», которая также является следствием заражения ягод грибом-паразитом.

Грибковые заболевания растений быстро распространяются, так как споры грибов легко разносятся ветром, водой и насекомыми.

Трудовик и домовый гриб паразитируют на древесине, что приводит к ее разрушению. Споры трутовика проникают в дерево через различные его повреждения. Спора прорастает в грибницу, которая делает древесину трухлявой, что часто приводит к гибели всего дерева. Многолетнее плодовое тело трутовика можно наблюдать на поверхности стволов деревьев. Оно похоже на копыто. Снизу на нем образуются споры.

Некоторые виды грибов являются паразитами человека. Обычно они поражают кожу (стригущий лишай, парша).

Грибы способны вызвать повреждение лакокрасочных покрытий, тканей, бумаги, и даже вызывать коррозию металлов.

Человек научился использовать грибы в медицине. Так из культур ряда грибов получают антибиотики и лимонную кислоту. Антибиотиками являются пенициллин, стрептомицин и др. Спорынья содержит большое количество алкалоидов, поэтому из нее также получают ряд лекарств.

Разделы сайта