Формы и способы размножения грибов. Размножение грибов

Грибы - это отдельный класс, объединяющий организмы эукариотического строения, а также сочетающий в себе характерные признаки животных и растений. Для успешного занятия грибоводством нужно знать биологию этих удивительных созданий.

Общая характеристика

В природе существует более двух ста тысяч видов грибов. Класс грибы относят к организмам, которые не способны образовывать из неорганических веществ - органические. У этого класса растений есть следующие особенности:

1. Размножение с помощью спор.
2. Способность к неограниченному росту.
3. Находясь в вегетативном состоянии, грибы неподвижны.

Гриб - это плодовое тело. Он расположен внутри субстрата, который состоит из нитей и подземной паутины. Субстратом называют ту среду, с помощью которой плодовое тело получает питательные вещества. Нити, которые находятся в субстрате, называются гифами.

Подземная паутина - это мицелий или грибница. Плодовое тело имеет две функции: размножения и сохранения вида. Формирование плодового тела происходит с помощью соединения гифов. В результате такого соединения образуются клубки, которые в дальнейшем увеличиваются, а клетки нитей упорядочиваются. Рост субстрата начинается после того, как клетки нитей начинают вытягиваться, после чего происходит прорыв субстрата с помощью плодового тела.

Некоторую часть гриба покрывает споровый слой. Виды спорового слоя:

1. Внутриплодовой - это слой, споры которого образуются внутри гриба.
2. Трубчатый - это слой, споры которого находятся внутри трубочек.
3. Пластинчатый - это слой, споры которого находятся на пластинках.

У наружного слоя нити имеют утолщённые стенки, а также тёмную окраску. Основным назначением нитей этого слоя является защитная функция. Нити внутренних слоёв образуют довольно тонкие стенки. Особым их назначением является проводящая функция. Проводящую функцию осуществляют мицелиальные тяжи и резиморфы. Мицелиальные тяжи - это шнуровидные длинные образования, которые расположены в продольном направлении нитей. Резиморфы - это длинные сплетения грибных гифов у некоторых грибов. Также видоизменяют грибницу склероции - это переплетения мицелия, которые хорошо защищают его от неблагоприятных условий. На мицелиальных тяжах располагаются органы для размножения плодового тела.

Размножение грибов происходит следующими способами:

1. Вегетативный - это способ размножения, который происходит с помощью частей мицелия. Эти части отделяются, продолжая своё самостоятельное существование.
2. Бесполый - это способ размножения, который происходит при помощи спор. На спорах могут присутствовать один, два или несколько жгутиков, или их вовсе не может быть. Споры, не имеющие жгутики - называются конидиями. Они располагаются на нити-конидиеносце. Споры, имеющие жгутики - называются спорангием. Расположение спор со жгутиками происходит на нити-зооспорангие. При споровом способе редко происходит образование новой грибницы. Из-за этого плодовое тело выпускает большое количество спор, которые разносятся повсюду с помощью ветра. Для появления новой грибницы спора должна проникнуть в почву, а затем развиваться при благоприятных условиях. Для того чтобы происходил рост гриба, необходимо расположение двух спор разного пола в одном месте. В результате спорового размножения образуется первичный мицелий.
3. Половой - это способ размножения, который происходит при образовании вторичного мицелия. Он образуется путём слияния первичных мицелиальных тяжей. Плодовые тела образуются с помощью вторичного мицелия и при благоприятных условиях. Вся наследственная информация содержится в клетках мицелия. В плодовом теле гриба происходит процесс накопления и созревания спор. После созревания спор, они также разносятся с помощью ветра для зарождения новой жизни.

По внешности можно подумать, что грибы и растения относятся к одному виду. Грибы и растения - это разные организмы, которые представляют совсем различные Царства в природе.

Посмотрев даже невооружённым глазом, становится понятно, что это два совсем разных организма. Как и людей отличают по национальностям, похоже, можно отличить грибы и растения. По каким же признакам?

• первое, отличие грибов от растений - это то, что грибы простые гетеротрофы или сапрофиты, а растения есть изготовителями базисных элементов;
• второе отличие - это разные разделы в биологии. Для грибов - микология, для растений - ботаника;
• количество типов грибов намного больше количества типов растений;
• грибы резервируют себе гликогены, а растения - крахмал;
• пятое отличие - это то, что в оболочке клеточки гриба есть хитин, а в большинство оболочек клеток растений входит целлюлоза;
• последним отличием становится то, что отмирая, грибы стают хорошей породой для растений, а последние, которые отмирают, становятся основой базисных элементов грибам.

Грибы, очень приспособленные к разной среде для жизни. Они могут жить даже там, где совсем нет кислорода. Грибы очень различные и имеют разную степень предприятия жизни.

Выдающимся отличием растений от всех остальных - это их яркий зелёный цвет, который дают хлоропласты. Элементы, которые получили растения, они собирают в типе крахмала. Очень много из клеток растений укрыто целлюлозными оболочками плотного сложения. Растения - такое царство, которое не может обойтись без естественного света и воды.

Тема: РАЗМНОЖЕНИЕ ГРИБОВ

2. Репродуктивное размножение.

У грибов наблюдается три формы размножения: вегетативное, бесполое и половое.

1. вопрос. Вегетативное размножение

Вегетативное размножение осуществляется частями вегетативного тела. Простейшая форма - размножение частицами гиф мицелия (оидиями, от греского оидий – яйцо), артроспорами, бластоспорами, хламидоспорами, геммами, телиоспорами. Попав в благоприятные условия , мицелий гриба распадается на части и каждая дает начало новому мицелию. Иногда при недостатке питания мицелий распадается на отдельные клетки, каждая покрывается толстой оболочкой и способна переносить неблагоприятные условия.

Оидии образуются путем отшнуровывания участков мицелия. Образуются во влажной среде. Оидии имеют овальную или яйцевидную форму, имеют тонкую оболочку. Они недолговечны, образуются в период вегетации и служат для распространения грибов.

Артроспоры - споры вегетативного размножения, формирующиеся из концевых приподнимающихся гиф мицелия-спороносцах. Имеют тонкую оболочку. Прорастают без периода покоя.

Бластоспоры - образуются в результате почкования. Размножаются дрожжи почкованием. При почковании на клетке образуется выпуклость, напоминающая почку. Ядро материнской клетки делится , и одно из дочерних ядер переходит в выпуклость. Выпуклость быстро растёт, превращается в самостоятельную клетку и отделяется от материнской. При очень быстром почковании клетки не успевают разъединяться и в результате получаются короткие непрочные цепочки.

Хламидоспоры – возникают путем уплотнения и обособления содержимого отдельных клеток мицелия, которые при этом покрываются плотной темной оболочкой (твердая головня). Они обычно окрашены и содержат много запасных включений. Они хорошо сохраняются в природе.

Геммы - формируются как хламидоспоры, но имеют разнообразную форму и величину (пыльная головня).

Телиоспоры имеют толстую, плотную, пигментированную оболочку и способны перезимовывать.

Способность грибов к вегетативному размножению широко используется при искусственном размножении культивируемых грибов, а также при пересевах чистых культур в лабораториях, производящих посевной мицелий.

иной формы. (парша)

Апотеции – блюдцеобразные или дискообразные плодовые тела (белая

Половой процесс у базидиомицетов приводит к образованию базидий. После слияния двух различных гаплоидных гиф образуется двухъядерный мицелий. На кончике гиф растущего мицелия развиваются базидии. При их возникновении происходит слияние 2 ядер в терминальной клетке гифы с последующим мейозом, в рез-те которого образуются 4 гаплоидных клеточных ядра, передвигающихся внутри клетки базидии к ее оболочке, в то время как на ее внешней стороне формируются короткие выросты – стеригмы. Небольшое количество цитоплазмы с ядром выходит через стеригмы из клетки базидии и образует на их концах базидиоспоры.

Базидия – тело булавовидной или цилиндрической формы на поверхности которого формируются базидиоспоры (2-4).

Половой процесс чаще всего наступает с окончанием вегетативного периода у растений с наступлением неблагоприятных условий, споры образованные половым путем зимуют и дают начало первичному заражению.

Шляпочные грибы

Грибница – главная часть каждого гриба. На ней развиваются плодовые тела. Шляпка и ножка состоят из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. В ножке все нити одинаковы, а в шляпке они образуют два слоя – верхний, покрытый кожицей, окрашенной разными пигментами, и нижний.

У одних грибов нижний слой состоит из многочисленных трубочек. Такие грибы называют трубчатыми. У других нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок. Такие грибы называют пластинчатыми. На пластинках и на стенках трубочек образуются споры, с помощью которых грибы размножаются.

Гифы грибницы оплетают корни деревьев, проникают в них и распространяются между клетками. Между грибницей и корнями растений устанавливается полезное для обоих растений сожительство. Гриб снабжает растения водой и минеральными солями ; заменяя на корнях корневые волоски, дерево уступает ему часть своих углеводов. Только при такой тесной связи грибницы с определёнными породами деревьев возможно образование плодовых тел у шляпочных грибов.

Образование спор

Большинство видов этих грибов – сапрофиты. Развиваются на перегнойной почве, отмерших растительных остатках, некоторые на навозе. Вегетативное тело состоит из гиф, образующих находящуюся под землёй грибницу. В процессе развития на грибнице вырастают зонтикоподобные плодовые тела. Пенёк и шляпка состоят из плотных пучков нитей грибницы.

У отдельных видов грибов имеется покрывало (плёночка из неплодных гиф), защищающее гименофор. При дозревании плодового тела покрывало разрывается и остаётся в виде бахромы по краям шляпки или кольца на ножке.

У трубчатых грибов плодовые тела мясистые, быстро загнивают , легко повреждаются личинками насекомых, поедаются слизнями. Размножаются шляпочные грибы спорами и частями мицелия (грибницы).

Популяция грибов насчитывает около 100 тыс. различных видов. Хотя некоторые микологи придерживаются мнения, что количество видов грибов превышает 1,5 млн.

Распространенность грибов настолько велика, что их можно встретить не только на суше, но и в воде, и внутри животных и растений.

Все существующие живые организмы делятся на две категории - животные и растения. Грибы относят к категории растений, хотя правильно было бы их выделить в отдельную категорию.

Грибы питаются остатками животного или растительного происхождения, а некоторые виды содержимым клеток и тканей живых организмов. В следствие чего грибы относят к гетеротрофным организмам (не способным к фотосинтезу - образовывать органические вещества из неорганических).

Среди множества особенностей грибов можно выделить следующие: способность вегетативного тела к неограниченному росту, размножение при помощи спор и неподвижность в вегетативном состоянии.

Грибы являются споровыми растениями, они не имеют корней, стеблей и листьев. Грибные клетки состоят из хитина и безцветны, а клетки зелёных растений состоят из целлюлозы.

Грибница - мицелий

То, что мы привыкли собирать и называем грибами, является плодовым телом , а сам гриб расположен внутри почвы или субстрата, состоящего из паутинистых нитей.

Субстрат - это среда, из которой гриб получает питательные вещества.

Подземная паутина - это грибница или мицелий, а нити - это гифы .

В функции плодового тела входит сохранение вида и размножение.

Плодовое тело формируется путем соединения гифов в плотные клубки, которые постоянно увеличиваются. Постепенно клетки гифов обретают упорядоченность. В какой-то момент, когда клетки начинают вытягиваться, плодовое тело прорывает субстрат и начинается его рост.

Определенную часть плодового тела покрывает споровый слой. По своей структуре споровый слой делится на:

• пластинчатый (споры находятся на пластинках;
• трубчатый (споры находятся внутри трубочек);
• внутриплодовой (споры образуются внутри плодового тела. Например, у ).

Гифы наружных слоёв имеют темную окраску и утолщенные стенки. Основное их назначение - это защитные функции. А гифы внутренних слоёв имеют тонкие стенки. Их назначение - это проводящие функции.

Также могут образовывать резиморфы и мицелиальные тяжи , которые, в свою очередь, выполняют проводящие функции. Резиморфы и тяжи - это параллельно расположенные и соединенные между собой гифы. Некоторые из них могут достигать длины в несколько метров.

Еще одним видоизменением грибницы является склероции - это плотные переплетения мицелия, защищающие его от неблагоприятных условий.

Органы размножения грибов образуются на мицелии, являются основой систематики грибов и по своему строению очень разнообразны.

Процесс размножения грибов

Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым способом. Рассмотрим каждый из способов размножения грибов подробнее.

1. Вегетативное размножение происходит частями мицелия. Часть мицелия отделяется и продолжает свое существование уже самостоятельно.

2. Бесполое размножение - это размножение спорами. Споры могут быть без жгутиков, с одним жгутиком и с несколькими жгутиками.

Споры без жгутиков называются конидиями и располагаются на гифе-конидиеносце. А споры со жгутиками называются спорангием и располагаются на гифе-зооспорангие.

Т.к. при споровом способе размножения вероятность образования новой грибницы мала, то грибы выпускают огромное количество спор (по несколько миллиардов) в воздух, которые потом разносит ветер.

Для того, чтобы на свет появилась новая грибница, споры должны упасть на землю с подходящей почвой для их развития и с благоприятными внешними условиями. Но для роста плодового тела еще необходимо, чтобы в одном месте прижились две споры разного пола.

3. Результатом спорового размножения является первичный мицелий. Вторичный мицелий образуется путем слияния двух первичных. Это и носит название половое размножение .

В благоприятных для развития и роста условиях вторичный мицелий производит плодовые тела. Как и в любом живом организме клетки мицелия содержат всю наследственную информацию. Процесс накопления спор и их созревание происходит в плодовом теле гриба.

После полного созревания споры готовы к своему "полёту", чтобы зародить новую жизнь в благоприятных для этого условиях.

=> Способы размножения грибов

Грибы обычно размножаются спорами .

В спороносном слое плодовых тел развиваются споры - очень мелкие одноклеточные образования. Споры имеют разнообразную форму: шарообразную, эллипсоидальную, веретеновидную, угловатую, звездообразную и т.п. Величина спор измеряется микронами. Количество их в плодовом теле исчисляется миллионами и даже миллиардами. Например, дождевик гигантский рассеивает около семи миллиардов спор.

Окраска спор бывает белая, жёлтая, жёлто-бурая, коричневая, фиолетовая, красноватая, оливковая и почти чёрная. По цвету можно определить, к какому роду относится гриб.

Отдельные споры нельзя разглядеть без микроскопа, однако их цвет можно определить по споровому порошку. Для этого надо отобрать зрелый гриб, отрезать у него ножку вровень с краями шляпки, а шляпку положить на лист бумаги спороносным слоем вниз и накрыть стаканом или блюдечком. Через несколько часов под шляпкой окажутся высыпавшиеся споры в виде порошка.

Споры сохраняют свою жизнеспособность длительное время, в отдельных случаях до 20 и более лет. Они служат для расселения и размножения грибов. Распространение спор происходит посредством ветра, потоков воды, насекомых и животных. Попадая в благоприятные условия, споры прорастают, образуют мицелий и дают начало новому грибу.

Рост мухомора красного:

Грибы размножаются не только спорами, но также кусочками грибницы и плодового тела, которые способны образовывать новые клетки, то есть давать начало новому мицелию. Этот способ размножения грибов, широко распространённый в природе, используется грибоводами при искуственном разведении (например,

Слову гръб , которое имело значение «горб», «холм», «бугор». Для сравнения, отсюда же происходит и название горбоносых пород голубей - «грибастые».

В некоторых русских говорах все грибы называют словом губы , но в большей степени это относится к народным названиям некоторых трутовиков - «губы», «губки». В такой форме слово перешло в некоторые славянские языки, например, в чешский (houby ) и словацкий (huby ). Латинское fungus происходит от греческого σφογγος , тоже обозначающего губку, пористое тело.

Другое толкование производит слово «гриб» от глагола «грести» («гребу») - вырастая, гриб «выгребается» из земли.

Возможна и связь с древнерусским глибъ - слизь, клейкое вещество (ср. с литовским словом gleivės , имеющим то же значение). Этот корень перешёл в южнославянские языки : словенское gliva , сербское гљива . В украинском языке глива - название вешенки .

Систематическое положение и происхождение

Долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает способность к неограниченному росту , наличие клеточной стенки , адсорбтивное питание, для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность (а не фагоцитоз и пиноцитоз), и неспособность к передвижению. Но из-за отсутствия хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания , откладывают гликоген , а не крахмал в качестве запасающего вещества, основой клеточной стенки является хитин , а не целлюлоза (кроме оомицетов), используют в обмене мочевину - всё это сближает их с животными. И от животных, и от растений их отличает наличие у многих групп дикарионной фазы и перфораций в межклеточной перегородке.

В результате грибы были признаны отдельным самостоятельным царством , хотя они имеют полифилетическое происхождение от различных жгутиковых и безжгутиковых одноклеточных организмов. Последние дали зигомицетов , от которых выводят высшие грибы. Оомицеты произошли, возможно, от разножгутиковых водорослей . Формы, близкие современным появились уже очень давно, споры, похожие на споры сапролегниевых имеют возраст 185 млн. лет.

Строение

У большинства клеток грибов имеется клеточная стенка , отсутствует она лишь у зооспор и вегетативных клеток некоторых примитивных грибов. На 80-90 % она состоит из азотистых и безазотистых полисахаридов , у большинства основным полисахаридом является хитин , у оомицетов - целлюлоза . Также в состав клеточной стенки входят белки , липиды и полифосфаты. Внутри находится протопласт , окружённый цитоплазматической мембраной . Протопласт имеет строение типичное для эукариот . Есть запасающие вакуоли , содержащие волютин, липиды, гликоген, жирные кислоты (в основном ненасыщенные) и другие вещества. Ядер одно или несколько. У различных групп преобладают различные стадии по плоидности .

Классификация

Общепринятой классификации грибов в настоящее время не существует, поэтому приведённые в литературе, либо иных источниках сведения могут существенно различаться у разных авторов.

Аско-, базидио- и дейтеромицеты часто объединяют в группу Высшие грибы (Dikarya ).

Также выделяют другие мелкие группы.

Роль в биоценозе

Грибы могут жить в различных средах - в почве, лесной подстилке, в воде, на разлагающихся и живых организмах. В зависимости от способа потребления органических веществ бывают:

Значение для человека

Пищевое применение

Съедобные грибы

В пищевой промышленности находят применение различные микроскопические грибы: многочисленные дрожжевые культуры , имеют важное значение для приготовления уксуса , алкоголя и различных спиртных напитков: вина, водки, пива, кумыса , кефира , йогуртов , а также в хлебопечении . Плесневые культуры с давних пор применяются для изготовления сыров (рокфор , камамбер), а также некоторых вин (херес).

Ввиду того, что в грибах велико содержание хитина , их питательная ценность невелика, и они трудно усваиваются организмом. Однако пищевая ценность грибов заключается не столько в их питательности, сколько в высоких ароматических и вкусовых качествах, поэтому их применяют для приправ, заправок, в сушёном, солёном, маринованном виде, а также в виде порошков.

Ядовитые грибы

Грибы и препараты из них широко применяются в медицине. Например, в восточной медицине используют цельные грибы - рейши (ганодерма), шиитаке , кордицепс и др. В народной медицине используются препараты из белого гриба , весёлки , некоторых трутовиков и др. видов.

В списке официальных препаратов содержатся многочисленные препараты из грибов:

• вещества, извлечённые из культуральной среды пеницилловых и других грибов (используют при производстве антибиотиков).

Применение в галлюциногенных целях

Некоторые виды грибов содержат психоактивные вещества и обладают галлюциногенным эффектом , поэтому у древних народов они применялись в различных обрядах и инициациях, в частности, мухоморы употребляли шаманы некоторых народов Сибири.

Применение в качестве пестицидов

Препараты на основе микромицетов.

Многие грибы способны к взаимодействию с другими организмами посредством своих метаболитов , или прямо инфицируя их. Применение сельскохозяйственных пестицидных препаратов из некоторых таких грибов рассматриваются, как возможность управлять размерами популяций организмов-вредителей сельского хозяйства, таких, как насекомые-вредители, нематоды , или другие грибы, повреждающие растения . В качестве биопестицидов используют, например, энтомопатогенные грибы (например, препарат Боверин из Beauveria bassiana , другие препараты из Metarhizium anisopliae , Hirsutella , Paecilomyces fumosoroseus и Verticillium lecanii (=Lecanicillium lecanii ). Мухомор издавна использовался как инсектицид .

Техническое применение

Широкое распространение нашло производство лимонной кислоты на основе биотехнологии - микробиологического синтеза.

Вред хозяйству

Известно большое количество разнообразных патогенных грибов, вызывающих заболевания растений (ежегодно по их вине теряется до 1/3 урожая на корню и при хранении), животных и человека (дерматозы , болезни волос, ногтей, дыхательных и половых путей, ротовой полости). Они служат причиной тяжёлых пищевых отравлений. Грибы-древоразрушители вызывают быструю деструкцию древесных материалов, строений и изделий, поэтому рассматриваются в лесной фитопатологии как патогенные.

Литература

• «Funghi», - Instituto Geografico De Agostini, Novara, Italia, 1997
• Бондарцева М.А. Определитель грибов России. Порядок афиллофоровые. СПб.: Наука, 1998. Вып. 2
• Гарибова Л.В. , Сидорова И. И. Грибы. Энциклопедия природы России. - М.: 1999
• Гарибова Л.В., Лекомцева С. Н. Основы микологии (морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов). М.: КМК, 2007
• Горленко М.В. и др. Грибы СССР. - М.: 1980
• Дьяков Ю., Шнырева А., Сергеев А. Введение в генетику грибов. М.: Академия, 2005
• Мир растений. в 7 т. / Редкол. А.Л. Тахтаджян (гл. ред.) и др.. Т. 2. Грибы. / Под ред. М.В. Горленко. 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1991. - 475 с., 24 л.: ил. - ISBN 5-09-002851-9
• Тобиас А. Морфология и размножение грибов. М.: Академия, 2006
• Фёдоров Ф.В. , Грибы. - М., Росагропромиздат
• Черепанова Н.П. Систематика грибов. - СПб.: Изд-во СГУ, 2005

Ссылки

На русском языке

• Гарибова Л.В., Сидорова И.И. Грибы. Энциклопедия природы России. - М.: 1999