Общая характеристика грибов
Грибы — особая группа ядерных организмов живой природы
На нашей планете они появились очень давно. Их остатки найдены в древних геологических слоях. Известны более 100 тыс. видов грибов.
Грибы широко распространены во всех поясах земного шара: в почве, воде, живых организмах и мертвых останках, на стволах деревьев. Грибы встречаются также на поверхности металлов, резиновых изделий, продуктов, строений.
По размеру грибы очень разнообразны: от самых мельчайших, видимых только иод микроскопом, до крупных, весящих несколько килограммов (рис. 1). Грибы обладают признаками, характерными и для растений, и для животных.
Признаки растений, свойственные грибам:
как и растения, они неподвижны, растут все время, пока жизнеспособны; разветвляются; клетка покрыта толстой оболочкой; питаются, не глотая, как животные, а впитывая питательные вещества всей поверхностью тела.
Признаки животных, характерные для грибов:
не имеют хлоропластов, поэтому у них не происходит процесс фотосинтеза. Питаются, как и животные, готовыми органическими веществами, поскольку не способны образовывать их в своих клетках; оболочка клеток, как у насекомых, — белково-хитиновая; запасные питательные вещества клетки отличаются от таковых у растений. У растений питательные вещества — крахмал, а у грибов, как и у животных, запасным веществом является гликоген.
По этим специфическим признакам грибы относят к самостоятельной группе живой природы. Они образуют отдельное — третье — царство живых организмов.
Наука, изучающая грибы, называется микологией (от греч. микос — гриб).
Строение клетки грибов. Особенности жизнедеятельности.
Телом грибов является мицелий, который представляет собой переплетенные тонкие нити, называемые гифами (от греч. гиф — ткань, паутина). Обычно гифы растут кончиками, ветвятся и сильно разрастаются, образуя грибницу.
У низших грибов с примитивным строением, например у мукора, гифы не имеют перегородок, и все тело гриба представляет собой одну гигантскую разветвленную клетку.
У большинства грибов гифы поделены перегородками на отдельные клетки, которые расположены цепочкой друг за другом. С помощью гифов грибы всасывают органические и неорганические вещества.
В зависимости от вида грибов их гифы, оплетающие какой то предмет, заметны снаружи (белая плесень, мукор, пеницилл, аспергилл). Поскольку гифы высших, например шляпочных, грибов проникают глубоко в почву, их не видно снаружи. Грибы, оплетающие деревья, тоже не видны, так как их гифы проникают внутрь клеток.
Клетки гриба снаружи покрыты плотной оболочкой. Они имеют цитоплазму, ядро, митохондрии, лизосомы, рибосомы и вакуоль. В вакуоли откладываются гликоген, жиры и жирные кислоты (Рис.2).
При неблагоприятных условиях внешней среды эти вещества способствуют устойчивости организма.
Размножение грибов
Разные грибы размножаются по-разному: вегетативным, бесполым и половым путями.
Самый простой способ — вегетативный, когда гриб размножается кусочками грибницы. Если небольшая часть мицелия попадает в благоприятные условия, то она разрастается и дает начало новому грибу.
Бесполое размножение. Грибы в основном размножаются с помощью особых мельчайших клеток — спор (Рис.3). Споры образуются в спорангиях. Ветер переносит споры на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее развивается новый мицелий.
Подвижные жгутиковые споры простейших грибов называются зооспорами. Большинство из них — водные жители: с помощью жгутиков клетки могут двигаться только в водной среде.
Конидии — вид спор (от греч. кония — пыль, ейдос — вид). Образуются прямо на грибнице или специальных выростах (Рис 4).
При половом размножении две клетки из разных грибниц соединяются вместе, а ядра этих клеток сливаются в одно ядро. Через некоторое время зигота делится, новые клетки превращаются в споры. Выросший из споры гриб будет сочетать в себе признаки обоих родительских грибов.
Одноклеточные грибы
На примере сахарных (дрожжевых) грибов рассмотрим одноклеточные грибы.
Строение дрожжевого гриба очень простое: одноклеточный организм не имеет грибницы. Шарообразные или овальные клетки имеют оболочку, цитоплазму, ядро и вакуоль.
Являясь одноклеточными формами, они, подобно многоклеточным, дышат, питаются, растут, размножаются, в них происходит обмен веществ. В отличие от других грибов, они могут продолжительное время существовать в бескислородной среде.
Дрожжевой гриб очень быстро размножается вегетативным путем — почкованием (Рис.5). При этом на материнской клетке появляется отросток, который постепенно увеличивается в объеме. Достигнув размера материнской клетки, теперь уже он дает следующий отросток.
И далее в виде цепочки, не отделяясь друг от друга, они будут расти. Иногда клетка размножается делением. При половом размножении две вегетативные клетки соединяются. Вследствие нехватки питательных веществ образуется сумка со спорами. Зигота дрожжевого гриба превращается в сумку.
Если в питательной среде большое содержание сахара, то клетки, перерабатывая сахар в спирт и углекислоту, начинают активно размножаться, вызывая брожение. Эти грибы широко применяются в производстве вин, пива, кумыса, молока, в хлебопекарной промышленности.
При изготовлении пива перемешивают ячмень с соцветиями хмеля, добавляют дрожжевые грибы, ставят бродить. Поэтому в составе пива содержатся до 6% спирта, сахар, белок, органические кислоты, дубильные вещества и углекислый газ.
В дрожжах, применяемых при силосовании, содержатся белки, углеводы, жиры и минеральные соли. Дрожжи отлично усваиваются и человеческим организмом, при употреблении дрожжей их разбавляют водой. При применении в хлебопечении и кондитерской промышленности используют хорошо расстоявшиеся и разбавленные горячей кипяченой водой дрожжи.
Дрожжевые грибы разлагают сахар, образуя спирт и углекислый газ. Углекислый газ образует пузырьки в тесте, и происходит брожение. В природе дрожжевые грибы можно встретить на сладких ягодах и плодах, в цветочном нектаре, соке деревьев, пчелином меде.
В клетках дрожжей в достаточном количестве содержатся белки, жиры и витамины. Поэтому они применяются при изготовлении лекарственных препаратов от фурункулов, ячменей, угревой сыпи. Грибы называются дрожжами из-за их свойства вызывать брожение. Наибольшее значение для человека имеют сахаромицеты.
Плесневые грибы
Плесневые грибы, как и дрожжевые (сахаромицеты), являются одними из обычных микроскопических грибов. Они часто встречаются в повседневной жизни. Рассмотрим так называемую белую плесень, или мукоровый гриб (просто мукор). В природе мукоры широко распространены на прошлогодних листьях; в траве, навозе.
На поверхности мучных изделий, хлеба, оставленных в закрытом виде на 2-3 дня, появляется слой плесени, напоминающий вату. Это гифы мукорового гриба, являющиеся на самом деле одной единственной клеткой. Мукор относится к низшим грибам. Гифы мукора, сплетаясь, образуют грибницу. У мукора отсутствует хлорофилл, поэтому органические вещества не могут образовываться.
Мукор питается, всасывая готовые органические вещества из внешней среды. Гифы гриба поэтому растут вверх. На концах гифов имеются спорангии (сумки), похожие на черные точки. Каждая сумка наполнена множеством спор. Спора состоит из одной клетки, покрытой снаружи толстой оболочкой (Рис.6).
Клетка содержит цитоплазму и ядро. Попадая в благоприятные условия, споры начинают прорастать, образуя гифы. При неблагоприятных условиях они размножаются половым путем — сливаются две клетки.
К плесневым грибам относятся также пеницилл и аспергилл. Они питаются готовыми органическими веществами. Подобно другим грибам, они участвуют в порче и гниении опавших плодов и семян растений, а также различных продуктов. Колонии пеницилла голубоватые, а аспергилла — желтовато-зеленые (Рис. 7).
Под микроскопом хорошо видны бесцветные гифы, которые разделены перегородками. Спорообразующие специальные гифы пеницилла многоклеточные, пальцеобразно разветвленные. Споры аспергилла развиваются из клеток, расположенных на расширенных концах спорообразующих одноклеточных гифов.
Два вида пеницилла используются в медицине для получения пенициллина. Лекарство это применяется при лечении воспаления легких, ревматизма, дифтерии, скарлатины и других заболеваний. Пенициллин быстро излечивает многие воспалительные заболевания.
Из одного вида аспергилла получают лимонную кислоту. По своим свойствам некоторые виды пеницилла и аспергилла способствуют сохранению баланса в природе, поскольку они ограничивают рост особо вредных организмов.
Наряду с этим плесневые грибы причиняют и вред. Они вызывают гниение картофеля, фруктов, зерновых культур. В целях профилактики складские помещения перед хранением различных фруктов, ягод, зерновых культур, картофеля, моркови необходимо просушить и обработать химическими препаратами. Кроме того, в складских помещениях необходимо поддерживать оптимальную температуру.
Шляпочные грибы
В качестве примера многоклеточных грибов приведем описание шляпочных грибов, которые относятся к высшим грибам.
Грибы встречаются в поле и в лесу, в пустынях и в горах. В лесу одни из них можно встретить рядом с сосной, кедром, другие растут рядом с осиной, березой, карагачом, дубом.
Грибы хорошо растут при влажной и теплой погоде. В солнечных лучах они не нуждаются, так как у них отсутствуют хлоропласты. Питаются они готовыми органическими веществами.
Плодовое тело шляпочного гриба состоит из шляпки и пенька (Рис. 8). Размеры плодового тела колеблются. Диаметр шляпки может быть от 0,2 0,5 см до 72 см. Например, масса плодового тела белого гриба достигает 2 кг 720 г, диаметр шляпки доходит до 57 см.
Плодовое тело растет из грибницы, которая залегает в почве на глубине 6-12 см, из-за чего ее не видно. Рассматривая гифы иод микроскопом, можно увидеть, что они состоят из удлиненных клеток, расположенных в один ряд.
Клетки гифов имеют по два ядра, пластиды у них отсутствуют. Для роста грибницы необходимо наличие воздуха, влаги и тепла.
Симбиоз грибов с растениями. Во время похода в лес вы, наверное, заметили, что грибы растут вблизи определенных деревьев. Например, белый гриб растет только возле березы, сосны, ели; а рыжики — в основном в ельниках. И это не случайность.
Многие шляпочные грибы живут в тесной связи с корнями деревьев, образуя микоризу (от греч. микос — гриб, риза — корень) (рис. 9).
Гифы гриба оплетают корни деревьев. Они проникают внутрь корней дерева и всасывают для них воду и растворенные в ней минеральные вещества. Грибы разлагают некоторые недоступные растению органические соединения.
Эти питательные вещества также всасываются корнями дерева. От дерева гриб получает необходимые для своей жизнедеятельности органические вещества.
Такую взаимовыгодную связь двух организмов называют симбиозом. Деревья, не имеющие на своих корнях микоризы, развиваются медленно, часто поражаются различными болезнями.
Шляпочные грибы размножаются спорами. Споры их очень мелкие, они созревают под шляпками. Распространяются споры по воздуху ветром. Споры шляпочных грибов устойчивы к холоду и засухе. В почве они сохраняют свою всхожесть десятки лет. При попадании в благоприятные условия каждая спора дает начало гифам. Удлиняясь, гифы разветвляются и превращаются в грибницу, из которой образуется плодовое тело.
Съедобные и ядовитые грибы
Съедобные грибы называют растительным мясом и относят к деликатесным продуктам. Они содержат 10-20% сухих веществ, в том числе белка — 2-4%, жиров — 1%. Имеются также сахаристые вещества, которые улучшают вкус грибов. К съедобным грибам относятся около 40 видов.
Ранней весной (апрель) появляются белые степные грибы. Эти грибы встречаются также в пустынных и полупустынных местностях. Они имеют выпуклую внизу трубчатую шляпку и плотную ножку. Их нельзя путать с самым главным — белым грибом, который называют еще боровиком.
Этот гриб растет под березой, елью, сосной, дубом, буком и грабом. Без участия корней деревьев грибница может развиться, но плодовые тела обычно не образуются.
Рыжики встречаются в сосновом бору, ельниках, подосиновики — иод осинами, под березой, реже — под дубом, сосной, елью. Маслята, опята, лисички, шампиньоны также съедобны (Рис.10).
Рис.10 Съедобные грибы.
Плодовое тело трюфеля развивается в поверхностном слое почвы.
Образует замкнутое плодовое тело, внутри которого находятся сумки.
Ложная лисичка, относящаяся к ядовитым грибам, очень похожа на обыкновенную лисичку. У ложной лисички поверхность шляпки гладкая, красновато-желтого цвета. У обыкновенной лисички края шляпки волнообразные, шляпка сверху светло-желтая.
Если надломить шляпку, выделяется млечный сок. Шляпка ядовитого ложного опенка снизу темно-желтая. Верх шляпки и ножка желтовато-зеленые, на ножке имеется колечко (Рис.11).
К ядовитым грибам относится также бледная поганка, на первый взгляд похожая на шампиньон. Но бледная поганка отличается от шампиньона тем, что нижняя сторона шляпки у нее светло-желтого цвета, на ножке нет кольца. У шампиньона шляпка снизу розовая, на ножке имеется колечко.
Серый и красный мухоморы очень ядовиты (Рис.12). Шляпка серого мухомора сверху серая, с белыми пятнышками. Шляпка красного мухомора — красного цвета, с белыми пятнышками.
На богатой перегноем почве, растут несъедобные грибы — навозники. Шляпки у них колокольчатые, заостренные кверху, ножки длинные. Мякоть шляпок при созревании спор расплывается в жидкость чернильного цвета, многочисленные споры разносятся насекомыми, питающейся этой массой.
Важно!
Чтобы не отравиться грибами, очень важно уметь отличать их друг от друга. Если найденный гриб будет похож на ядовитый, его лучше не брать. Перезревшие грибы тоже могут быть ядовитыми.
Некоторые грибы перед употреблением в пищу необходимо прокипятить два раза, воду слить, чтобы избавиться от ядовитых веществ. Свежесобранные грибы нельзя хранить больше суток.
Пищу, приготовленную из свежих грибов, нельзя оставлять на второй день.
Ядовитые вещества, содержащиеся в составе грибов, могут сохраниться и мосле сушки, засолки, консервирования.
Поэтому и зимой можно отравиться грибами. Признаки отравления грибами проявляются через несколько часов.
Отравившийся человек чувствует боль в животе, недомогание, головокружение, начинаются судороги, рвота. Больного нужно срочно госпитализировать.
Грибы надо уметь собирать. Собирают их в утренние часы, не повреждая грибницы, осторожно срезая ножом у основания. Слишком мелкие грибы не собирают, и тогда в таком месте ежегодно можно будет собирать урожай грибов.
Грибы-паразиты
Грибы-паразиты питаются органическими веществами живых организмов.
К паразитам относятся мучнисторосяные грибы и спорынья. Клетки гифов этих грибов имеют только одно ядро. Летом листья и побеги пораженных растений становятся белыми, будто обсыпанные мукой. Отсюда и название заболевания — мучнистая роса. На побегах и листьях озимой пшеницы, ржи, ячменя грибы похожи на вату.
Это гифы мучнисторосяных грибов. Проростки гифов проникают в стебли и листья растений, питаются органическими веществами клеток. Споры, образовавшиеся в специальных гифах, высыпаются в местах произрастания и поражают другие растения.
Во второй половине лета или к осени на поверхности поврежденных листьев и стеблей среди гифов образуются плодовые тела, вначале красноватые, позже они становятся бурыми. Они похожи на точки, внутри них имеются половые клетки, которые, слившись, образуют зиготу. Каждая зигота образует сумку, внутри которой развиваются 8 спор.
Внутри плодового тела, развившегося из гифов, могут сохраниться морозоустойчивые споры. Весной они поражают листья и стебли растений и снижают урожайность сель-скохозяйственных культур до 30%.
Трутовик — паразитический гриб, вызывающий разрушение древесины стволов деревьев.
Обходя посевы пшеницы, можно увидеть пораженные, слегка согнутые колосья (рис. 13). Это заболевание вызывает паразитический гриб спорынья. При цветении пшеницы на рыльце пестика попадают споры спорыньи. Они развиваются, образуют гифы, затем грибницу, которая выделяет сахаристую жидкость, наполняющую завязь. На этом месте образуются споры. Насекомые, привлеченные слизью, разносят прилипшие к ним споры.
При созревании пшеницы на пораженных завязях остаются склероции спорыньи в виде плотного сплетения гифов. Это стадия перезимовки спорыньи. Перезимовавшие склероции весной образуют плодовые тела. Внутри них происходит половое размножение. В каждой сумке образуется по 8 спор. Эти споры поражают растения.
Примесь склероциев спорыньи в муке или корме вызывает тяжелое отравление. В народе это заболевание называют «ведьмины корчи», «злые корчи».
Ржавчинные грибы поражают зерновые культуры (пшеница, ячмень, рис, овес), тростник и другие дикорастущие растения. На листьях, стеблях растений появляются выпуклые, ржавые, удлиненные пятна. Осенью эти пятна темнеют и принимают темно-коричневый, ржавый оттенок (рис. ).
В них появляются споры, способные заражать растения. Споры быстро развиваются в дождливый, влажный сезон года. Зерно, зараженное ржавчинными грибами, бывает мелким и легковесным. Потеря урожая пшеницы от ржавчины (так называют заболевание) составляет в мире 15% в год.
Значение грибов в природе и в жизни человека
Значение в природе. Поскольку грибы встречаются в тайге, тундре, горных лесах, на степных просторах, лугах, болотах, в водоемах и в почве, они участвуют в круговороте веществ в природе.
Бактерии и грибы, обитающие в почве, разлагают растительные и животные остатки (высохшие и отслоившиеся корни, стебли, листья и сухие ветки, трупы животных, шерсть, рога, копыта, кости погибших животных и т.д.). В результате этой деятельности почва обогащается органическими веществами, повышается ее плодородие.
Если бы растительные и животные остатки не разлагались и не перерабатывались, они стали бы источником различных заболеваний. Разложение остатков с участием грибов препятствует распространению болезней и способствует очищению окружающей среды.
Ежегодно лиственные растения сбрасывают листву. Грибы, растущие вблизи деревьев, перерабатывают опавшие листья, способствуя образованию гумуса. В связи с этим почвенный состав лесов очень богат минеральными веществами, необходимыми растительным организмам.
Торфяной слой высохшего болота при участии шляпочных грибов, питающихся перегнившими органическими веществами, также превращается в плодородную почву.
Около 250 видов грибов повреждают бумагу, фотографии, деревянные шпалы на железной дороге, деревянные опоры в шахтах. Кроме того, они разрушают деревянные дома и даже металлические конструкции.
Значение в жизни человека. Грибы богаты ферментами, которые используются в перерабатывающихся отраслях при осветлении фруктовых соков, переработке сырья, в кормопроизводстве, в целлюлозной промышленности и т. д. Многие грибы съедобны. Дрожжи применяют в хлебопечении, пивоварении, виноделии, силосовании.
Многие виды плесневых грибов используют в микробиологической промышленности для получения витаминов, антибиотиков, ферментов, гормонов.
Гриб аспергилл вызывает у птиц заболевание легких аспергиллез. У людей он повреждает уши, носовую полость, глаза, кожу, корни волос, ногти.
По данным ВОЗ, каждый пятый человек в мире болеет грибковыми заболеваниями. Двое из пяти страдают повреждением ногтей. Раньше с этим недугом боролись хирургическим путем — ноготь просто удаляли. Сейчас появились эффективные лекарственные препараты.
Из литературных источников вы знаете о проклятии фараонов — 21 человек погиб после вскрытия саркофага фараона Тутанхамона. Причиной гибели этих людей явилось поражение легких аспергиллом. Это установили позже, когда стало известно о большой концентрации аспергилла на других мумиях в египетских гробницах.
В 1960-е годы на земном шаре насчитывалось 2 млрд человек. Сейчас на Земле живут более 6 млрд человек. Народонаселение растет ежегодно. первоочередной задачей является обеспечение человечества продуктами питания. В связи с этим активно развивается искусственное выращивание грибов.
Во многих странах широко налажено выращивание трюфелей, шампиньонов и летних опят. Это приносит ежегодно миллиарды долларов прибыли и тонны питательных продуктов, поставщиков белка. В Казахстане также приступили к искусственному выращиванию грибов.
Таким образом, вместе с пользой грибы наносят и вред. Большинство грибов (головневые, ржавчинные, спорынья и др.) ведут паразитический образ жизни, другие вызывают множество заболеваний растений. Опасны ядовитые грибы.
Биологический русско-английский глоссарий
Грибы — Fungus |ˈfʌŋɡəs|
Мицелий — Mycelium |maɪˈsiːlɪəm|
Плесень — Mold |məʊld|
Тест: Грибы. Одноклеточные, плесневые, шляпочные грибы. Грибы-паразиты.
Инструкция: «Вам предлагаются задания с одним и несколькими правильными ответами из пяти и более предложенных».
Источники:
Биология, 7 класс; К.Кайым, Р.Сатимбеков, А.Ахметов, Ж.Кожантаева «Атамұра» 2003
Биология Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники; Учебник для 6-7 классов средней школы. В.А.Корчагина, Москва «Просвещение» 1993 г.
