Живі організми складаються з водорості та гриба. Лишайники

Кіра Столетова

Найзагадковіший симбіоз гриба та водорості – відділ Лишайники. Організм, що з двох компонентів, досліджує наука, що називається ліхенологія. Досі вченим не вдалося встановити природу їх виникнення, а в лабораторних умовах їх одержують насилу.

Склад організму

Раніше думали, що симбіоз грибів та водоростей у лишайнику представлений взаємовигідним способом співіснування двох організмів, при якому:

• гриби одержують вуглеводи, що виробляються другим компонентом у процесі фотосинтезу;
• водоростям необхідні мінеральні речовини та покрив, щоб захиститися від посухи.

Ірина Селютіна (Біолог):

Нині союз уявляють по-іншому: суперечки гриба обирають собі «годувальницю», але остання може протистояти об'єднанню. Головне правило у симбіозі – взаємовигідне співіснування. Лишайник вийде, якщо обидва компоненти відчувають труднощі існування поодинці: їм не вистачає живлення, світла, температури. Сприятливі чинники не змушують їх поєднуватися.

Вступають у взаємодію гриби по-різному поводяться з водоростями. Утворює гіфи з усіма доступними видами, але деякі з них просто з'їдаються. Синтез проявляється лише з подібними класами. У співіснуванні обидва організми змінюють свою будову та зовнішній вигляд.

Будова організму

Структурно в лишайнику представлено 2 компоненти: гіфи грибів із вплетеними в них водоростями.

Водорослевий компонент – фікобіонт, може бути представлений ціанобактеріями (синьо-зеленими водоростями), зеленими або жовто-зеленими водоростями. Грибний компонент, або мікобіонт - сумчасті або базидіальні гриби.

Якщо розташування водоростей рівномірне по всьому слані, його називають гомеомерним, а якщо тільки у верхньому шарі - гетеромерним. Це так зване слоевище, або талом, або тіло лишайника.

Внутрішня будова талому лишайника включає такі складові:

1. Верхня кірка (корковий шар): утворена гіфами, що щільно переплітаються. Вона забарвлена ​​в різні кольори завдяки наявності пігментів. Ця кірка більш товста і забезпечує захист та поглинання води з повітря.
2. Серцевий шар: формується внутрішніми гіфами гриба та зеленими клітинами водоростей, з якими пов'язаний фотосинтез, перетворення та запас речовин.
3. Нижня шкірка (кірковий шар): тонка, забезпечена виростами-ризоїдами, завдяки яким тіло лишайника кріпиться до субстрату. Крім цього, гіфи виділяють кислоти, здатні розчиняти субстрат і здійснюють поглинання мінеральних речовин.

На вигляд виділяють такі типи талому:

• накипні;
• листуваті;
• кущисті.

Перші виглядають як тонка кірка, що міцно зросла з поверхнею. Листкуваті тримаються на пучках гіфів - різозіди. Кущики виглядають як звисаючий кущ або борода.

Колір може бути сірий, бурий, зелений, жовтий або чорний. Концентрація регулюється специфічними барвниками, вмістом заліза, кислотами в навколишньому середовищі.

Способи розмноження та життєвий цикл

У лишайнику здатністю розмножуватися наділені обидва компоненти. Грибний відтворюється вегетативно - частинами талому або за допомогою спор. Відростки тіла відриваються від слані та переміщаються тваринами, людьми чи вітром. Також поширюються суперечки.

Другий компонент поділяється вегетативно. Симбіотичний комплекс покращує здатність до розмноження. А деякі види практично не існують поза межами лишайника.

Ірина Селютіна (Біолог):

Лишайники розмножуються або спорами, які утворює мікобіонт статевим або безстатевим способом, або вегетативно.

При статевому розмноженніна слані лишайників в результаті статевого процесу утворюються статеві спороношення у вигляді плодових тіл (апотеції, у лишайників відомі перитеції, гастеротеції).

Крім суперечка, що утворюються під час статевого процесу, для лишайників властиві і безстатеві спороношення– конідії, пікноконідії та стилоспори, що виникають екзогенно на поверхні конідієносців.

При вегетативному розмноженнізазвичай йде відділення шматочків слані, які можуть бути відірвані поривами вітру або соредіями (мікроскопічно дрібними клубочками, що складаються з однієї або кількох клітин водорості, оточених гіфами гриба) або ідеями (маленькими виростами на верхній поверхні слані).

Зростають організми повільно. Утворює приріст протягом року від 0,25 до 10 мм. Зате вони невибагливі до умов середовища:

• ростуть на скелях, землі, стовбурах та гілках дерев, на неорганіці: склі, металі;
• витримують зневоднення.

Стійкі до температур від -47 до 80℃, 200 видів мешкає в Антарктиці. Близько двох тижнів змогли прожити поза земною атмосферою. Лишайники є індикаторами чистоти довкілля – у місцях із сильним забрудненням вони не зустрічаються.

Роль лишайників

Існує близько 20 тис. видів. Симбіонт утворює сітку поширення у всьому світі. Особливо значущі організми у місцевостях тундри та лісів:

1. Служать їжею північним оленям.
2. Беруть участь у вивітрюванні гірських порід та ґрунтоутворенні.
3. Стають місцем для розмноження та проживання ряду безхребетних тварин.

Людина використовує їх:

1. Щоб визначити вік скель, адже самі лишайники мешкають до 4500 тис. років.
2. Для отримання антибіотиків потрібні види цетрарію, кладонія, пармелія, уснея.

Симбіоз. Популярна наука з Анною Урманцевою.

Висновок

Симбіотичний союз двох організмів досліджується й досі. Якщо раніше вдавалося отримувати в лабораторії лише 1 організм на 800 спроб, то зараз завдяки відкриттям вивчення просувається швидше. У вдалому варіанті обидва організми отримують зиск від співіснування.

Будова та життєдіяльність лишайників

Лишайники - група дуже своєрідних організмів, тіло яких і двох компонентів - гриба (мікобіонта) і водорості (фикобионта).

Зауваження 1

Науку, що вивчає лишайники, називають ліхенологією.

Вегетативне тіло лишайника - таллом, або слоевище, - утворюється переплетенням гіф гриба, а серед них розташовані клітини або нитки водорості - рівномірно (шаров гомеомерного типу), або тільки у верхньому шарі (шаров гетеромерного типу).

Більшість лишайників фикобионтом є одноклітинна зелена водорость требуксия, але ще водорості 28 пологів можуть входити до складу лишайників. Серед них є синьо – зелені, зелені, жовто – зелені та бурі.

Тривалий час відносини гриба і водорості в організмі лишайника розглядали як взаємовигідне для обох організмів існування (симбіоз), тому що в результаті його гетеротрофний організм гриба отримував від автотрофної водорості органічні речовини, а організм водорості від гриба - розчинені у воді мінеральні сполуки, а також захист від висихання.

Водорості, що входять до організму лишайників надзвичайно життєстійкі. Вони можуть витримувати тривале висушування та значні перепади температури.

Характерні ознаки лишайників - відсутність зеленого забарвлення та листя. Листки лишайників в основному сіруватим, бурим, жовтим або майже чорного забарвлення. Колір залежить від специфічних пігментів, солей заліза, вмісту та концентрації різних кислот.

Зростають лишайники дуже повільно, річний приріст слані у різних видів коливається від 0,25 – 1 до 36 мм на рік.

Однією з найхарактерніших біологічних особливостей лишайників є невибагливість до умов існування. Вони можуть існувати на каменях, на ґрунті, на стовбурах та гілках дерев, на парканах і навіть на металі та склі.

Розмноження лишайників

Лишайники розмножуються вегетативним, статевим та безстатевим способом.

Вегетативно: частинками слані або спеціально пристосованими утвореннями - ідіями та соредіями.

Ізідії - різні за формою та розміром вирости на поверхні слані, що містять обидва компоненти лишайника. Вони можуть відламуватись від лишайника і поширяться за допомогою вітру, води або тварин.

Средії - дрібні пилові частинки, які складаються з однієї, двох або кількох одноклітинних водоростей, обплетених гіфами гриба. Формуються в середині слані. Звільняються після його розриву та розносяться вітром. Кожен компонент лишайника здатний розмножуватися індивідуально: водорості – розподілом, гриби – спорами.

Класифікація лишайників

На вигляд слані розрізняють три типи лишайників:

накопичувальні, або кіркові, - у вигляді скоринки, яка щільно зросла з субстратом (леканора, аспіцилія). Вона може досягати завтовшки 0,5 див, а поперечнику буває від кількох міліметрів до 20 - 30 див. Іноді кілька лишайників зростаються разом і утворюють великі плями.

Примітка 2

Існують так звані кочівні лишайники, що мають кулясту форму слані. Вони не прикріплюються до субстрату та можуть переноситися вітром.

листясті - мають вигляд сплющеної листоподібної пластинки, горизонтально прикріпленої до субстрату пучками гіф (ризоїди, резини, або гомфи). Зазвичай форма слані кругла, діаметром 10 - 20 см. Представники - пармелія, ксанторія. У горах Сибіру і Чукотки зустрічаються листяві лишайники, що кочують, - одні з найбільш красивих лишайників.

кущиті - мають вигляд кущика або бороди, що звисає (кладонія, уснея). До субстрату вони прикріплюються невеликою нижньою частинкою слані або тонкими ниткоподібними ризоидами. Найбільші кущісті лишайники досягають висоти 50 см.

У перших класифікаціях вчені ділили всіх живих істот тільки на два царства - тварини і рослини. Тепер багато організмів, які раніше зараховували до рослин, виділяють в окремі царства. Деякі нам добре знайомі. Це, наприклад, гриби - звичні нам капелюшкові, а також плісняві, борошнисторосяні, іржі та ін. Лишайники, що ростуть на скелях і на стовбурах дерев, складаються з двох разом живуть організмів - з гриба і водорості.

ВАЖЛИВІ ВІДМІННІ

Раніше вважалося, що гриби – це примітивні рослини, які не мають листя. Тепер знаємо, що гриби багато в чому відрізняються від справжніх рослин. Речовини, що утворюють гриби, не схожі на ті, які ми знаходимо навіть у найпростіших справжніх рослин. Але головна відмінність у тому, що гриби неспроможні самі виробляти собі їжу, т. е. неспроможні до фотосинтезу. Гриби отримують поживні речовини з інших - живих або мертвих - організмів. Багатьом капелюшним грибам їжею служить субстрат, у якому вони ростуть, - гниюча деревина чи гній.

ВЗАЄМОДОПОМОГА

Лишайники здатні існувати в найсуворіших умовах. Вони ростуть на бідних ґрунтах, на скелях, у найхолодніших районах Арктики. Багато хто розвивається надзвичайно повільно. Ця здатність виживати у важких умовах зумовлена ​​тим, що в тілі лишайника присутні два організми – гриб та водорість. Жоден із них самостійно в цих умовах вижити не зміг би. Водорість розташовується зазвичай у середині такого «сандвіча» між двома шарами гриба. Шари гриба захищають водорість і постачають їй воду, а водорость у процесі фотосинтезу виробляє їжу і для себе, і для гриба.

• Діатомеї – одноклітинні схожі на рослину організми, що живуть у морі. Їх зазвичай включають у царство протистів (одноклітинних).
• Капелюшні гриби розмножуються, розсіюючи мільйони, крихітних суперечок. На першій стадії із суперечки виростає грибниця (міцелій гриба). Пізніше на грибниці з'являються плодові тіла, здатні утворити нові суперечки.
• Багато грибів ростуть у темних сирих місцях, наприклад, на ґрунті в лісі. Їжею їм є гниюча деревина та інший рослинний матеріал.
• Більшість водоростей живе у морі чи біля морських берегів.
• Лишайник складається з двох організмів - водорості, що виробляє в процесі фотосинтезу їжу, та гриба, що всмоктує воду.
• Морська водорість ламінарію досягає в довжину 65 м.

Усі живі організми планети поділені на царства. В основу класифікації було взято наявність ядра. Є царство прокаріотів, які мають ядра. До них відносять бактерії та синьо-зелені водорості (ціанеї). До царства еукаріотів належать ті організми, які мають ядро: гриби, рослини та тварини. Незважаючи на те, що бактерії, гриби, рослини (водорості та вищі), тварини становлять окремі царства, між ними є і спільні риси.

Бактерії та ціанеї відносять до прокаріотів. Їх основними відмінностями є:

• відсутність чітко оформленого ядра;
• відсутність мембранних органоїдів;
• наявність мезосом (своєрідні випинання мембрани у середину клітини);
• дрібні рибосоми порівняно з еукаріотами;
• у бактерій одна хромосома, у ціанобактерій кілька хромосом, що знаходяться у цитоплазмі;
• відсутність ядерців;
• немає мітохондрій;
• клітинна стінка у бактерій складається з муреїну, а у ціанів із целюлози;
• джгутики відрізняються простотою будови та малим діаметром;
• статевого процесу немає, розмноження відбувається за допомогою поділу.

За несприятливих умов багато мікроорганізмів утворюють суперечки, які можуть лежати роками в очікуванні відповідних умов для життя та розвитку. Рослини та гриби також утворюють суперечки, але вони їм необхідні для розмноження. Є мікроби, які харчуються так само, як і рослини і є автотрофами, а деякі харчуються як тварини і є гетеротрофами. На відміну від інших живих організмів, життя яких без наявності кисню неможливе, існують мікроорганізми, які здатні проживати в анаеробному середовищі, і кисень, навпаки, для них згубний.

Бактерії є найчисельнішими істотами на планеті, і більшість із них досі не вивчена.

Царство рослин

В основу класифікації покладено їхню основну відмінність - це автотрофне харчування. Вони здатні переробляти неорганічні речовини на органічні. Для цього їм потрібна сонячна енергія. Це властиво і ціанобактерії. Завдяки рослинам і ціанобактеріям повітря на планеті збагачується киснем, яке так необхідне іншим живим організмам. Рослини є джерелом їжі багатьом інших організмів. Їх поділяють на два підцарства: водорості та вищі. Водорості не мають кореня, стебла та листя на відміну від вищих форм.

Окреме місце займають примітивні водорості (пірофітові), у яких у клітинах у хромосомах відсутні гістони, за своєю структурою вони близькі до бактерій нуклеоїду. Клітинна стінка деяких водоростей складається з хітину, як у тварин та грибів. Червоні водорості відрізняються від інших видів тим, що їх клітини не мають джгутиків. Є відмінності в особливостях будови та біохімічних процесах.

Царство грибів

Довгий час вчені сперечалися з приводу того, чи виділяти гриби в окреме царство чи ні. В результаті довгих суперечок їх все ж таки виділили окремо, оскільки вони мають багато спільного і з рослинами, і з тваринами.

Спосіб харчування у них такий самий, як і у тварин – гетеротрофний. Так само, як і у тварин, у них відсутні пластиди і клітинна стінка має хітин. Внаслідок обмінних процесів утворюється сечовина. Гриби, як і рослини, поглинають поживні речовини шляхом всмоктування. Вони нерухомі і мають спосіб зростання такий самий, як і у рослин.

Деякі гриби розмножуються як бактерії - бесполо, деякі як рослини - вегетативним шляхом, деякі як тварини - статевим. Багато хто з них, як і мікроби, переробляють відмерлі живі організми, тим самим відіграють роль «санітарів». Багато хто з них приносить користь і застосовують у виробництві антибіотиків, гормонів, вітамінів.

Залежно від того, як вони споживають органічні речовини, їх ділять на три види:

Лишайники

Багато вчених наполягають на тому, щоб виділити лишайники до окремого царства. На це є кілька причин. Вони можуть бути симбіонтами:

• гриби та водорості;
• бактерій гриба та водоростей.

На вигляд їх ділять на три групи:

• кіркові (які ростуть на камінні та міцно зростаються з поверхнею);
• листуваті (прикріплюються до поверхні за допомогою ніжки);
• кущисті (прикріплюються до ґрунту, дерев, чагарників у вигляді кущиків).

Тіло лишайника називається сланом, яке у різних видів відрізняється за розмірами, забарвленням, формою і за будовою. Листок може бути від кількох сантиметрів до метра.

Зростають лишайники дуже повільно, але тривалість життя може бути від сотні до тисячі років.

Внаслідок симбіозу виходить єдиний організм. Причому гіфи гриба тісно переплітаються із клітинами водоростей. Таким чином, у лишайнику поєднуються два абсолютно різних організми за будовою та способом харчування. Гриби, що становлять симбіоз з водоростями, окремо в природі не зустрічаються, а ось види водоростей, що беруть участь у симбіозі, можна зустріти і як окремий організм.

У лишайників унікальний спосіб харчування: гриби всмоктують розчинені мінерали, а ціанобактерії утворюють органіку та беруть участь у процесі фотосинтезу. Розмножуватися лишайники можуть як спорами, і розподілом слані.

Чутливість лишайників до забрудненого довкілля робить їх індикаторами чистоти. Багато видів використовують для харчування тварин та з медичною метою.

Царство тварин

Царство тварин поділяють на два підцарства: найпростіші та багатоклітинні. Незважаючи на те, що найпростіші складаються з однієї клітини, так само як і бактерії, вони мають всі характеристики, властиві тваринам. Є види найпростіших, які живлять на світлі автотрофно, а за його відсутності переходять на гетеротрофне. Розмножуватися найпростіші можуть як безстатевим способом – розподілом клітини, так і статевим – кон'югація.

Загальне у тварин і рослин це обмін речовин і будова клітин. Основна відмінність – це спосіб харчування. Тварини – гетеротрофи, тобто харчуються вже готовими органічними сполуками і здатні синтезувати неорганічні речовини. Здебільшого вони рухливі.

Більш складна будова клітини еукаріотів свідчить, що ці удосконалення вони отримували внаслідок еволюції. А одночасне існування на землі як прокаріотів, так і еукаріотів говорить про те, що біологічні процеси властиві всім формам життя. Всі живі організми живуть у повній взаємодії один з одним, і зникнення хоча б одного з видів призвело б до незворотних наслідків. На планеті є місце всім видам екологічного ланцюжка.

План:

1. Загальна характеристика грибів та його значення у природі.

2. Загальна характеристика водоростей та його значення у природі.

3. Лишайники, як симбіотичні організми.

1. Загальна характеристика грибів та їх значення у природі

По своїй організації грибивідрізняються як від рослин, і від тварин. Нині їх визнають самостійним царством еукаріотів.

Гриби – гетеротрофні (оглядофні) еукаріотичні організми, як правило, міцеліальної будови.

Походження. Гриби(Fungi) - Стародавня група організмів. У викопному стані залишки грибів вперше спостерігаються із силуру та девону палеозойської ери (~450 млн. л.н.), причому всі відомі копалини дуже нагадують сучасні. Однак припускають, що вони сталися набагато раніше (1 млрд. л.н.).

Деякі сучасні мікологи вважають, що основна частина грибів походить від безбарвних джгутикових найпростіших, ще до поділу живих організмів на рослини та тварини.

Нині описано від 70 до 100 тис. видів грибів разом із лишайниками (~13,5 тис. видів) (припускають, що й існує 1,5 – 1,6 млн.).

У Республіці Білорусь виявлено ~2,2 тис. видів грибів.

Вивченням грибів займається наука мікологія(Від грец. mykes– гриб).

Систематика. Гриби, мабуть, - збірна група, що поєднує таксони різного походження. Основні відділи грибів:

Відділи (кількість видів)	Міцелій	Розмноження
Зигомікоти (~400)	В основному несептований	спорангіоспори, рідше конідії; зигогамія (спорангій)
Аскомікоти(~ 30000)	Септований або поодинокі клітини, що брунькуються; є плодові тіла	Конідії; гаметангіогамія (З утворенням асків)
Базидіомікоти(>30000)	Септований; є плодові тіла	Конідії; соматогамія (З утворенням базидій)
Дейтеромікоти(>30000)	Септований	Конідії; статеве спороношення не спостерігається

Будова клітини. Грибна клітина, як правило, має добре виражену тверду клітинну оболонкуна 80 - 90% що складається з азотовмісних полісахаридів (в основному хітина,як і у комах), пов'язаних з білками та ліпідами. До її складу входять також пігменти(Каротіноїди) та ін речовини.

У протопласті, оточеному плазмалемою,добре помітні рибосоми, мітохондрії, ендоплазматична мережа, лізосоми, вакуолі. Апарат Гол'джізазвичай розвинений слабо. Між клітинною оболонкою та плазмалемою розташовуються ломасоми -мембранні структури, що мають вигляд численних бульбашок (їх функція остаточно не встановлена). У грибних клітинах можуть бути від 1 до 20 – 30 ядер,які мають типову будову, але дуже дрібні (1 – 3 мкм). Також у грибних клітинах є численні включення: гранули глікогену(Найважливіша запасна речовина грибів, як і тварин), краплі ліпідів, волютинорганічні кислоти.

На відміну від рослин, у грибних клітинах немає пластиді фотосинтезуючихпігментів, ніколи не утворюється крохмаль.

Будова тіла. Розміри грибів коливаються у межах: від мікроскопічних до півметра і більше.

Основою вегетативного тіла більшості грибів є міцелій,або грибниця,являє собою систему мікроскопічних тонких ниток - гіфз апікальним (верхівковим) зростанням та бічним розгалуженням (рис. 4.1.).

Частина міцелію гриба, що пронизує субстрат, називається субстратнимміцелієм, а частина, що розташовується на поверхні, - повітрянимміцелієм.

Субстратний міцелій служить для прикріплення до субстрату, поглинання та транспортування води та розчинених у ній мінеральних речовин. На повітряному міцелії зазвичай утворюються органи розмноження.

Для частини грибів (оо- та хитридіомікоти (грибоподібні протисти), зигомікоти) характерні «Неклітинні»гіфи міцелію, позбавлені перегородок і є хіба що одну гігантську клітину, часто сильно розгалужену з великою кількістю ядер, тобто. вони не мають перегородок (септ) усередині – нечленісті (несептовані)гіфи. Такі гриби умовно відносять до нижчим.

Більшість грибів (аско-, базидио- і дейтероміцети) міцелійрозділений перегородками (септами)на окремі частини – відсіки ( компартменти), зовні схожі на клітини, що містять одне або кілька гаплоїдних ядер. У центрі перегородки залишається пора, якою проходить цитоплазма. Такі гіфиназиваються членистимиабо септованими.Гриби, міцелій яких складається з таких гіф, умовно відносять до вищим.

У ряду грибів (аско- та базидіомікоти)утворюється так зване плодове тіло- Структура, що складається з плектенхіми -хибної тканини, що утворюється в результаті переплетення та зрощення ниток грибниці, кожна з яких ділиться тільки в одному поперечному напрямку.

У плодових тілахрозташовуються органи статевого спороношення – аскиі базидії.

До

видозмін міцелію, крім плектенхіми, відносяться також міцеліальні тяжі, ризоморфи, склероціїта ін (рис. 4.2.).

М

Мал. 4.2. Видозміни міцелію.

1 - псевдоміцелій дріжджів; 2 – ризоморфи опенька на пні; 3 – плодові тіла опенька на ризоморф; 4 – склероції ріжків.

іцеліальні тяжі– щільно склеєні слизовою речовиною пучки гіф товщиною до декількох мм; вони добре помітні біля основи великих плодових тіл капелюшних грибів, трутовиків у вигляді білуватих або пофарбованих ниток. По них протікають вода та поживні речовини.

Ризоморфи– це добре розвинені та диференційовані міцеліальні тяжі. Їхні зовнішні гіфи мають потовщені темнозабарвлені стінки і виконують захисну функцію, а внутрішні (тонкостінні, світлозабарвлені) - провідну. Можуть досягати кількох метрів завдовжки (наприклад, у будинкового гриба, опенька). Так, наприклад, за допомогою ризоморфу опіноклегко переміщається від дерева до дерева та викликає їх зараження. Крім того, він здатний формувати плодові тіла на деревах на висоті 2-3 м і більше над землею.

Склероції- щільні переплетення гіф міцелію. Служать для перенесення несприятливих умов узимку, під час посухи тощо. Розміри від 1 мм до 20-30 см в діаметрі, маса до 20 кг. Багаті запасними поживними речовинами (глікогеном, іншими жирами). З них розвивається міцелій чи органи спороношення.

Розмноження. Для грибів характерно безстатевеі статеверозмноження (рис. 4.3).

Безстатеве розмноження буває вегетативним і споровим.

Вегетативнерозмноження здійснюється шматочками (уривками) міцелію або в результаті розпаду гіф на окремі клітини, кожна з яких дає початок новому організму. Дріжджовіі деякі інші здатні розмножуватися брунькуванням.

Клітини з тонкими оболонками називаються артроспорами (оідіями), а з товстими темнозабарвленими оболонками – хламідоспорами(Призначені для перенесення несприятливих умов).

Розмноження грибів
безстатеве		статеве
вегетативне	спорове	гаметогамія	соматогамія	гаметангіогамія
шматочки міцелію від. клітинами брунькуванням	спорангіоспори зооспори	ізогамія гетерогамія	утворюються	утворюються спорангії
Мал. 4.3. Схема розмноження грибів.

Безстатеве спороверозмноження здійснюється спорангіоспорами, конідіоспорамиабо конідіями, зооспорами(Рис. 4.4.) .

З

Мал. 4.4. Спороношення у грибів.

Безстатеве: 1 – зооспори; 2 – спорангіоспори; 3 – конідіоспори.

Статеве: 4 - освіта аскоспор;

5 – освіта базидіоспор.

порангіоспорирозвиваються ендогенно в спорангіях, що виникають на спеціалізованих гіфах – спорангіоносцях,що піднімаються над субстратом, характерні для більшості нижчих грибів ( мукор- Біла пліснява); конідіоспориабо конідіїрозвиваються екзогенно на конідієносці,характерні аско-, базидіо-і дійтеромікотам (пеніцилл- Зелена пліснява); зооспори –голі рухомі клітини, забезпечені ундуліподіями(джгутиками), що розвиваються ендогенно в зооспорангіях у хитрідіо-і оомікот(грибоподібних протистів), в основному водних ( фітофтора). У деяких грибів (наприклад, із сімейства тамнідієвихвідділу зигомікоти) у циклі розвитку спостерігається кілька форм безстатевого спороношення.

Статеверозмноження відмічено у всіх груп грибів, крім дейтеромікот(тому їх і називають недосконалими грибами).

Форми статевого процесу у грибів умовно можна поділити на три основні групи: гаметогамія, гаметангіогаміяі соматогамія(Рис. 4.5.).

Гаметогамія –злиття гамет(статевих клітин з n набором хромосом), що утворюються в органах статевого розмноження – гаметангії.Часто спостерігається у нижчих грибів. Гаметогаміяможе бути ізогамний(злиття рухомих гамет, що морфологічно не відрізняються), гетерогамний(злиття рухомих гамет, що різняться за розмірами) та оогамний(злиття великих нерухомих яйцеклітин, що утворюються в оогоніях(жіночі статеві органи) з дрібними рухливими сперматозоїдами, що утворюються в антеридіях(Чоловічі статеві органи)).

З

Мал. 4.5. Форми статевого процесу

у грибів.

оматогамія –злиття двох вегетативних клітин міцелію. Характерна базидіоміцетам.При цьому утворюється статевий продукт. базидія(на якій в результаті мейозу, утворюється 4 гаплоїдних базідіоспор, що проростають у гаплоїдні гіфи).

Гаметангіогамія –злиття вмісту двох спеціалізованих статевих структур ( гаметангіїв) не диференційованих на гамети. Характерна для зигомікот (зигогамія; при цьому у них утворюється спорангій) і аскомікот(аскогамія; утворюється аск- Сумка, в якій утворюються 8 гаплоїдних аскоспор).

Характерною особливістю статевого процесу у нижчих грибів є те, що зигота після обов'язкового періоду спокою редукційно (мейоз) ділиться і проростає з утворенням органів безстатевого розмноження (спорангіїв), у яких утворюються суперечки, що проростають у гаплоїдні гіфи. Отже, у більшості примітивних грибів усе життя проходить у гаплоїдній стадії (диплоїдна стадія – зигота – короткочасна).

У вищих грибів при статевому процесі (гаметангіогамія, соматогамія) спочатку зливаються цитоплазми плазмогамія, а чоловічі та жіночі ядра розташовуються один біля одного, утворюючи дикаріони.У аскомікотдикаріонтична стадія представлена ​​аскогенними гіфами (гіфами, на яких утворюються органи статевого спороношення) аски) та короткочасна. У базидіомікотвона займає більшу частину життєвого циклу. Згодом відбувається злиття ядер. каріогамія. Диплоїдне ядро ​​(зигота), що утворюється, без періоду спокою редукційно ділиться з утворенням гаплоїдних суперечок.

Таким чином, у циклі розвитку вищих грибів спостерігається чергування гаплоїдної (гаплоїдні гіфи переважають у аскомікот), дикаріонтичної (дикаріонтичні гіфи переважають у базидіомікот) та диплоїдної (короткочасна, у вигляді зиготи) фаз.

Сапротрофнігриби витягують поживні речовини з мертвого органічного матеріалу, що розкладається (наприклад, плісняви ​​– Penicillum, Mucor).

Секретують (виділяють) ферменти в органічну речовину, так що перетравлення відбувається поза грибом. Розчинні продукти, що утворюються при цьому, всмоктуються грибом.

Симбіотичнігриби вступають у тісний взаємовигідний взаємозв'язок з іншими організмами (з корінням вищих рослин або з водоростями).

Мікориза –мутуалістична асоціація гриба з корінням рослин; лишайник– асоціація гриба та водорості.

Таким чином,гриби – це відокремлена група гетеротрофних організмів, що поєднують ознаки рослин та тварин.

З рослинамигриби зближує наявність добре вираженої клітинної оболонки, нерухомість у вегетативному стані, розмноження спорами, необмежене зростання, поглинання їжі шляхом осмосу.

З тваринамигриби зближує гетеротрофність, наявність у клітинній оболонці хітину, відсутність пластид та фотосинтезуючих пігментів, накопичення глікогену як запасної речовини, утворення та виділення продукту життєдіяльності – сечовини.

Екологічні групи.Серед наземнихгрибів (~70 000) виділяють:

– копрофіли –мешкають на гнойових купах, місцях скупчення посліду тварин і т.д. ( гнойовики, пілобусита ін.);

– кератинофіли –живуть на рогах, копитах та волоссі тварин (представники сімейства гімноаскових);

–

ксилофіли –живуть на живій та мертвій деревині, руйнуючи її ( трутовикита ін.);

– хижі –що живуть як сапротрофи, але можуть харчуватися нематодами, коловратками, найпростішими, дрібними комахами;

Більшість хижих грибів гіфоміцети(один із порядків відділу дейтеромікоти). Однак сюди відносяться і деякі представники інших відділів (зигомікоти, оомікоти, хітридіомікоти та базидіомікоти).

Міцелій хижих грибів розвивається у ґрунті, на рослинних рештках та інших субстратах, але частину харчування вони отримують із тканин спійманої ними жертви. Захоплення жертви здійснюється за допомогою різних ловчих пристроїв Мал. 4.6.):

–

Мал. 4.6.Типи пасток хижих грибів.

1 - Клейкі тривимірні мережі; 2, 6 - Клейкі головки; 3 - Кільця, що стискаються; 4 - Клейкі вирости гіф; 5 - Кільця, що стискаються.

клейкі пасткипредставлені: бічними виростами гіф, покритими клейкою речовиною (наприклад, у Arthrobotrys per­ pasta); овальними або кулястими клейкими головками, що сидять на коротких двоклітинних гілочках міцелію ( Arthrobotrys entomophaga); клейкими мережами, що складаються з великої кількості кілець ( Артроботріс малоспоровий);

– механічні пастки у вигляді неклейких кілець, що стискаються (Дактилярія біла);

– стискаються кільця(представники пологів дактилярія, монакроспоріум, артроботріс).

– ґрунтові –живуть у ґрунті, беруть участь у розкладанні органічної речовини, в утворенні гумусу (наприклад, мукорові);

– підстилкові- Гриби, що руйнують лісову підстилку (опале листя, хвою).

Значення.

1. У природі беруть участь у біологічному кругообігу речовин – редуценти.

Сапротрофні гриби розкладають органічні речовини відмерлих тварин і рослин до мінеральних речовин, роблячи їх доступними для автотрофів;беруть участь в утворенні гумусу; разом із бактеріями є основними постачальниками СО 2 .

2. Людина використовує у промисловості.

Дріжджі(одноклітинні гриби) застосовуються в хлібопекарській, пивоварній, виноробній, спиртовій промисловості – зброджують цукор з виділенням 2 і спирту.

Біологічно активні речовини, органічні кислоти грибів використовують у мікробіологічної промисловості.

Отримують ферменти:

– пектинази- Використовують для освітлення фруктових соків;

– целюлази- Для переробки сировини, грубих кормів, руйнування залишків паперових відходів;

– протеази– для гідролізу білків;

– амілази– для гідролізу крохмалю та ін.

Використовують для отримання вітамінів (групи В), регуляторів росту рослин ( гіберелін; його отримують за допомогою грибів із роду Фузаріум), білка, антибіотиків (пеніцилін, фумагілін, гризеофульвін), лимонної кислоти (за допомогою Aspergillus niger), як лікарська сировина ( ріжків) для одержання лікарських препаратів і т.д.

3. Широко вживаються у їжу.

За своєю поживною цінністю гриби стоять приблизно на рівні овочів. З додаванням грибів у їжу покращується смак страв.

У сухій речовині плодового тіла капелюшних грибів міститься в середньому 20 - 40% білка, 17 - 60% вуглеводів, 1,5 - 10% ліпідів і 6 - 25% мінеральних елементів, органічних кислот, вітамінів (А, В1, В2, РР), смол та ефірних олій, що надають грибам своєрідний запах і смак.

Тільки подрібнення сушених грибів у борошно вивільняє білки!

4. Препарати на основі деяких грибів застосовуються як біологічний метод боротьби з бур'янами та шкідниками.

Боверін– препарат для знищення шкідливих комах; триходермін– для боротьби із ґрунтовими патогенами рослин; вертицилін– для боротьби з білокрилкою у теплицях.

5. Велике та негативне значення грибів:

Olpidium brassicae(хитридіоміцети) – викликає «чорну ніжку» капустяної розсади.

Synchytrium endobioticum(хитридіоміцети) – викликає рак картоплі.

Phytophtora infestans(ооміцети) – викликає гниль картоплі (клубнів та бадилля).

– сапротрофно розвиваються на харчових продуктах, промислових матеріалах та виробах (деревина, шпали, дерев'яні мости та споруди, гума, книги, газети, паливо), викликають їх псування та приносять велику економічну шкоду (прискорюють корозію металів, псують оптику тощо). );

Дуже небезпечна шкідлива діяльність грибів у книгосховищах та музеях (таких грибів налічується до 200 видів). Вони можуть протягом 3 місяців зруйнувати від 10 до 60% волокон паперу.

– фітопатогенні гриби завдають великої шкоди сільському та лісовому господарству;

– збудники захворювань людини (мікози, кандидози, дерматомікози) та свійських тварин (особливо великих збитків завдають бджільництву);

Мікотоксикози –захворювання людини та тварин, пов'язані з отруєнням харчових продуктів та кормів токсинами (отрутами) грибів.

Давно відомо явище «п'яного хліба» – зараження зерна грибами з роду фузаріум. Лляна олія, отримана з використанням грибів цього ж роду - "п'яна олія".

- Деякі продукти життєдіяльності грибів є отрутами і впливають на організм людини при дуже малих концентраціях (0,000001%).

По суті всі гриби є до певної міри отруйними. Однак отруйність їх часто залежить від утворення проміжних продуктів розпаду, що утворюються при вживанні несвіжих грибів. Тому перед вживанням в їжу необхідно їх відварювати в одній або кількох водах – у цьому випадку отруйні початки розчиняються та видаляються разом із водою.

Серед дріжджівнемає видів, що утворюють токсичні в людини речовини (вони змінюють смак, колір, зовнішній вигляд харчових продуктів, але виділяють токсини)!!!

6. Деякі гриби використовують у культових заходах.

Наприклад, культ священних мексиканських грибів. Гриби роду псилоцибіз'їдені людиною у сирому вигляді викликають галюцинації, що супроводжуються веселістю, збудженням, фантастичними видіннями. Речовина псилоцибінСьогодні синтезовано і застосовується в психотерапії.

Галлюциногени містяться і в інших грибах ( червоний мухомор, ріжки-склероції ріжків пурпуровоїта ін.).