Царство грибов

Помимо привычных грибов это царство включает дрожжи, плесень, ржавчину, роды Дождевик, Трюфель и Сморчок. Порядка 100 000 разновидностей грибов были описаны систематиками. Грибы отличны от растений и животных и поэтому грибы выделяют в отдельное царство. Они везде: в воде и в воздухе, на земле и в почве, снаружи и внутри растений и животных. В то время как одни грибы можно увидеть только в микроскоп, другие простираются более чем на сотни гектар. Грибы кажутся растениями, но они тесно связаны с царством животных. Поскольку грибы лишены фотосинтеза, они не способны производить органические вещества из минералов, воды и газа, как это делают растения. Необходимые им питательные вещества они получают из других источников. Постигать царство грибов биология доверила микологии – разделу биологии, которой отведена роль в изучении грибов.

Признаки царства грибов

К царству грибов относится группа "низшие грибы", в которую входят 3 отдела, 1 семейство, 1 класс и 1 порядок и 1 подцарство "высшие грибы", состоящее из 2-х отделов. Грибы разнообразны по своей морфологии и среде обитания, являются гетеротрофными организмами, получающие готовые органические вещества поглощением. Оболочка клеток грибов больше частью составлена из хитина – углевода, в то время как оболочки клеток растений состоят из целлюлозы. Энергетические углеводы накапливаются в грибах в форме гликогена. Для взгляда человека видно лишь плодовое тело гриба, в то время каксам организм гриба является мицелием, состоящим из крошечных нитей, названных гифы. Питание грибов происходит абсорбцией питательных веществ из органического материала, на котором они растут. У грибов нет органов пищеварения, они переваривают питательные вещества расщепляя их до того как они пройдут через клеточные стенки в гифы. Гифы производят ферменты и кислоты, которые расщепляют сложные органические молекулы в простые комплексы.

Признаки грибов по которым грибы выделяют в отдельное царство следующие:

1. Грибы являются эукариотическими организмами;
2. Они лишены сосудистой системы;
3. Грибы размножаются половым и бесполым способами. Половое размножение упоминается как телеоморф, бесполое размножение упоминается как анаморф;
4. Они размножаются посредством спор;
5. В зависимости от видов и условий споры производятся половым способом (зиготы) и бесполым (нередко митоспоры);
6. Грибы не способны к движению, как это делают животные;
7. Плодовое тело грибов может быть одноклеточным или составленным из микроскопических нитей, названных гифы;
8. Гифы грибов растут постоянно (верхушечный рост), что свойственно растениям;
9. Структура оболочки клеток подобна растениям, но химически клеточная стенка грибов состоит из хитина, как у некоторых насекомых;
10. Грибы выполняют биосинтез хитина;
11. По типу питания грибы бывают сапрофитами, паразитами и симбионтами;
12. Грибы являются гетеротрофными организмами;
13. Грибы сначала переваривают и затем поглощают питательные вещества, чтобы достичь этого они выделяют изоферменты;
14. Грибы накапливают энергию в форме гликогена (животный крахмал);
15. Грибам свойствен феномен мутации уже к следующему поколению;
16. Грибные геномы относятся к малым геномам эукариотов. Грибные хромосомы и ядра относительно невелики, и хромосомное число, в целом, также низкое (4-8);
17. Во время митоза ядерная оболочка не исчезает.

Грибные геномы относятся к малым геномам эукариотов, хотя отдельные виды имеют относительно большие геномы, другие - чрезвычайно маленькие. Значительно разнятся размерами геномов оомицеты (Альбуго laibachii (Albugo laibachii) 37 мегабит, фитофтороз (Phytophtora infestans) 240 мегабит). Грибные хромосомы и ядра относительно невелики, и хромосомное число, в общем, также низкое (4-8), хотя и более высокое хромосомное число также встречается (например, 21 у пузырчатой головни кукурузы (Ustilago maydis)). [1]

Классификация царства грибов

На основе спорангиев, в которых продуцируются споры, грибы классифицируются на четыре отдела:

Отдел аскомикота: сумчатые грибы

Сумчатые грибы производят споры в маленьких мешочках в форме чашки, называемых асками, отсюда и имя аскомикота. Зрелые споры в мешочках известны как аскоспоры, они высвобождаются из конца раскрывающейся аски. Дрожжи являются наиболее распространенными одноклеточными в царстве грибов биология их размножения характеризуется почкованием – бесполым процессом. Зародыши формируются на стенке родительской клетки, затем они отщепляются и превращаются в новые идентичные родительской дрожжевые клетки [2]. Примерами сумчатых грибов являются Сморчки, Трюфели, грибы бокальчики и порошкообразная плесень. Сумчатыми являются роды: Аспергилл (Aspergillus), Спорынья (Claviceps) и вид Нейроспора густая (Neurospora).

Отдел базидиомицеты: базидиальные грибы

Базидиальные грибы включают дождевики, головню, ржавчину и поганки. Споры зарождаются в булавовидных структурах, названных базидиями. В грибах базидии расположены в пластинках под шляпкой. Огромное количество спор производится базидиальными грибами. И в самом деле: гриб средних размеров производит более чем 16 миллиардов спор. Но эти споры редко созревают или прорастают. Пример: Шампиньоны (Agaricus), Головнёвые грибы (Ustilago) и Пуччиния (Puccinia).

Отдел зигомикота: грибы, формирующие зиготы

Эти грибы обычно обнаруживаются на сыре, хлебе и другой портящейся еде. Они формируют зиготы, отсюда и название зигомикота. Споры производятся в оболочке круглой формы, названной спорангием. Сероватый пух, замеченный на хлебе и портящейся еде, на самом деле является массой зрелых спорангий. Под микроскопом они рассматриваются как булавочные головки. Когда спорангий раскрывается, он выпускает сотни спор. Примеры родов зигомикота: Мукор или белая плесень (Mucor), Ризопус или «серая головчатая плесень» (Rhizopus), Альбуго (Albugo).

Отдел дейтеромицеты (в настоящем нетаксономическая группа): несовершенные грибы

Эти организмы известны как несовершенные грибы – они размножаются не половым способом, а бесполыми спорами, известными как конидии. Некоторые из них вызывают болезни у людей – стригущий лишай, микоз, а также у растений – альтернариоз яблони. Есть среди них и полезные грибы. Наиболее важными из несовершенных грибов являются роды Пеницилл (Penicillium) и Аспергилл (Aspergillus). Определить их окончательную классификацию в царство грибов биология затрудняется по ряду причин: большинство грибов классифицируется по признакам плодовых тел и спор, продуцируемых половым способом, а дейтеромицеты описаны только как размножающиеся неполовым способом или вовсе без спор [3]. Примерами дейтеромицетов является роды Альтернария (Alternaria), Коллетотрихумы (Colletotrichum) и Триходерма (Trichoderma).

Примеры царства грибов

Еще раз приведем примеры царства грибов:

• Сумчатые грибы: дрожжи, Сморчки (Morchella), Трюфели (Tuber) и Пеницилл (Penicillinum).
• Грибы, формирующие зиготы: Мукор или белая плесень (Mucor), Ризопус или «серая головчатая плесень» (Rhizopus), Альбуго (Albugo).
• Базидиальные грибы: Шампиньоны (Agaricus), Головнёвые грибы (Ustilago) и Пуччиния (Puccinia).
• Несовершенные грибы: Альтернария (Alternaria), Коллетотрихумы (Colletotrichum) и Триходерма (Trichoderma)

Микориза. Сосуществование грибов и высших растений

Процесс взаимодействия мицелия гриба с корнями высших растений называется микоризой. Более чем 90% растений являются симбионтами микоризы. Слово происходит от латинского Mycorrhizae (которое, в свою очередь, происходит от греческих Myco – μύκης – гриб и rhiza – фρίζα – корень). Микориза бывает трех типов: эктомикориза и эндомикориза и смешанная эктоэндомикориза.

• Эктомикориза – когда грибы формируют обволакивающую оболочку снаружи корня.
• Эндомикориза - также известна как везикулярно-арбускулярная микориза. Вместо формирования оболочек вокруг корня мицелий через поры проникает внутрь корня.
• Эктоэндомикориза - совмещение эндо- и эктомикоризы. Встречается переход от одного типа микоризы к другой.

Лишайники являются своеобразными симбионтами нескольких организмов (гриба и водоросли или гриба и фотосинтезирующих бактерий (фикобионта)) и, по мнению большинства, их сосуществование больше напоминает обоюдный паразитизм. При этом ни один из организмов не может выжить самостоятельно, и не встречается в свободноживущем состоянии. [4]

Экономическая важность грибов

Грибы существуют в большом разнообразии размеров и форм и несут важное экономическое и продовольственное значение.

Грибы важны по множеству причин:

1. Переработка. Наряду с бактериями грибы выполняют главную роль в переработке отживших организмов и их разложении.
2. Продовольствие. Многие грибы используются людьми в качестве пищи. Съедобные грибные виды культивируются во многих частях мира для продажи.
3. Медицина. Антибиотик пенициллин получается из распространенных плесневых грибов рода Пеницилл. Многие другие грибы также производят антибиотики, которые используются, чтобы излечивать болезни людей и животных.
4. Агенты биологического регулирования численности вида - грибы используются для паразитирования на насекомых, что помогает управлять численностью вредителей. Споры грибов распыляются над зерновыми культурами, этот метод является более дешевым и безвредным для окружающей среды, чем применение инсектицидов.

Вред, наносимый грибами:

• Болезни растений и животных – помимо тех грибов, что живут внутри и снаружи растений и животных, вызывая болезни, многие другие сосуществуют с ними гармонично;
• Порча продовольствия – хотя грибы играют главную роль в переработке органического материала, грибковая порча ответственно за большие потери хранимой еды. Продукты с высоким содержанием влаги подвержены порче значительно сильнее.