Грибы - одни из самых загадочных обитателей нашей планеты. Эти организмы, сочетающие в себе признаки растений и животных, до сих пор во многом остаются малоизученными. Особенно это касается процессов их размножения. Каким образом появляются на свет новые грибы? Как они расселяются по лесам и полям? Давайте попытаемся разобраться!
Что такое грибы и как устроено их тело
Грибы относят к особому царству живой природы. Их клетки содержат ядра, то есть грибы являются эукариотическими организмами. Однако, в отличие от растений и животных, у грибов нет тканей и органов. Тело большинства грибов состоит из грибницы — сплетения длинных разветвленных нитей, называемых гифами. Эта структура носит название мицелий.
Мицелий у грибов бывает двух видов. Первый — субстратный мицелий — располагается в почве, древесине или других субстратах, где гифы переваривают органические вещества и всасывают продукты их расщепления. Второй — воздушный мицелий образует надземную часть гриба. Это может быть плодовое тело съедобных шляпочных грибов или пушистый налет плесени.
Гифы выполняют различные функции:
- поглощение питательных веществ
- транспорт воды и минеральных солей
- запасание питательных веществ (в виде капель жира или гликогена)
- формирование плодовых тел и спор
Для защиты от неблагоприятных условий гриб может образовывать плотные шаровидные или неправильной формы тельца – склероции. Они состоят из плотно переплетенных и сцементированных гиф, покрытых прочной оболочкой.
Типы питания у грибов
Все грибы являются гетеротрофами, то есть питаются готовыми органическими веществами. По источникам этих веществ различают несколько экологических групп грибов.
- Сапротрофы разлагают останки животных и растений. Это самая многочисленная группа, особенно в лесных экосистемах.
- Паразиты живут внутри живых организмов, питаясь ими.
- Хищные грибы охотятся на жертв, используя ловчие петли.
- Симбионты образуют взаимовыгодные союзы с другими организмами, в основном с высшими растениями.
Грибы не могут самостоятельно переваривать сложные органические соединения, поэтому им свойственно наружное пищеварение. Они выделяют ферменты в окружающую среду, где те расщепляют биополимеры до усвояемых мономеров. Такой тип питания называют осмотрофным.
Как грибы размножаются бесполым путем
Как и другие эукариотические организмы, грибы могут размножаться как бесполым, так и половым путем. Рассмотрим сначала вегетативное (бесполое) размножение.
У одноклеточных грибов, таких как дрожжи, это происходит делением клетки пополам – подобно делению бактерий. Бесполое размножение многоклеточных видов осуществляется с помощью специальных структур – спор. Они разнообразны по форме, размерам и окраске. Споры образуются внутри спорангиев – вздутий на концах гиф. Когда спорангий лопается, споры разлетаются с потоками воздуха или воды.
Как размножаются грибы? Попав в благоприятные условия, например, в теплую влажную почву или на поверхность свежего пня, спора прорастает, образуя росток – гифу. Из нее развивается новый мицелий, дающий начало особи гриба генетически идентичной материнскому организму.
Другим путем вегетативного размножения грибов является образование склероциев. Как уже упоминалось выше, это плотные шаровидные комочки мицелия, состоящие из резервными питательными веществами. Попав в благоприятные условия, склероций "прорастает", давая начало новому мицелию и плодовым телам.
Еще один распространенный способ бесполого размножения грибов – фрагментация мицелия. Кусочки грибницы, содержащие несколько клеток, могут давать начало новым колониям гриба.
Половое размножение грибов - непростой процесс
В отличие от животных и растений, у грибов нет подвижных половых клеток. Поэтому для слияния генетического материала двух особей необходим контакт их гиф. Сначала происходит сближение и срастание клеточных мембран (плазмогамия). Затем ядра гиф сливаются, образуя дикарион с двумя гаплоидными ядрами (кариогамия). Такой половой процесс называют соматогамией.
После кариогамии мицелий некоторое время существует как дикарион. В нем происходят митотические деления ядер без их слияния. В конце концов дикариотический мицелий формирует плодовое тело, в котором гаплоидные ядра сливаются (кариогамия), образуя диплоидное ядро. Затем следует мейоз и митозы, в результате которых формируются гаплоидные споры.
Таков в общих чертах жизненный цикл аско- и базидиомицетов – высших сумчатых и базидиальных грибов.
| Аскомицеты | Базидиомицеты |
| Споры называются аскоспорами, так как формируются внутри особых клеток – асков. | Споры называются базидиоспорами, поскольку образуются на концах специальных клеток – базидий. |
| К этому классу относятся плесневые грибы и дрожжи. | Это самая известная группа грибов, включающая шляпочные грибы. |
У низших грибов половой процесс значительно проще и сводится к слиянию подвижных клеток разной величины, которые принято называть гаметами. После копуляции (слияния) гамет образуется зигота – клетка, дающая начало новому организму.
Споры, гифы, мицелий - разобраться в терминах
Давайте разберемся в некоторых специальных терминах, относящихся к строению и жизнедеятельности грибов.
Спора - это микроскопическая зачаточная клетка, из которой при прорастании развивается новый мицелий гриба. Споры бывают разных форм и размеров, они могут разноситься ветром на большие расстояния.
Гифа - это нить грибницы, выполняющая определенные функции. Отдельная гифа представляет собой цепочку удлиненных клеток с общей клеточной стенкой. Гифы бывают разветвленные и не разветвленные.
Мицелий (грибница) - сплетение множества гиф, образующих единую разветвленную сеть. Это вегетативное тело большинства грибов, выполняющее функции питания, роста и размножения.
Знание этих базовых терминов поможет лучше разобраться в удивительном мире грибов!
Грибы-симбионты - особый способ существования
Многие виды грибов вступают во взаимовыгодные отношения (симбиоз) с другими организмами. Чаще всего их партнерами становятся высшие растения, реже - водоросли и цианобактерии.
Например, у деревьев корневая система занимает лишь верхний слой почвы и может усваивать ограниченное количество минеральных веществ. Гриб же пронизывает почву гифами, значительно увеличивая всасывающую поверхность. Получая от растения органические вещества, гриб обеспечивает его дополнительным минеральным питанием.
Такой симбиоз особенно выгоден в условиях недостатка элементов минерального питания в почве. Именно поэтому большинство ценных съедобных грибов (белые, подосиновики, маслята) тесно связаны с определенными породами деревьев.
Практические советы по выращиванию съедобных грибов
Многие виды съедобных грибов можно культивировать в домашних условиях или на приусадебном участке. Это относится в первую очередь к вешенке и шампиньону. Расскажу несколько практических советов для начинающих грибоводов-любителей.
- Для выращивания используйте только специальный грибной субстрат от проверенных производителей.
- Тщательно дезинфицируйте помещение перед началом и стерилизуйте всю посуду.
- Поддерживайте оптимальный температурный режим, влажность и освещенность.
Соблюдая эти несложные рекомендации, вы сможете собирать отличный урожай домашних грибов!
Как отличить съедобные грибы от ядовитых
Отличить съедобный гриб от ядовитого или условно-съедобного бывает непросто даже опытным грибникам. На что стоит обращать внимание?
- Цвет шляпки и ножки. Яркая пестрая окраска - повод насторожиться.
- Запах. Резкий неприятный запах - тревожный признак.
- Вкус. Горький или едкий вкус у сырого гриба опасен.
В сомнительных случаях лучше отказаться от употребления гриба в пищу. Здоровье и жизнь дороже!
Малоизученные факты о размножении грибов
Несмотря на многовековую историю изучения грибов, до сих пор остается много загадок, связанных с их размножением. Давайте рассмотрим некоторые малоизвестные факты.
Оказывается, у некоторых видов грибов в жизненном цикле присутствуют этапы размножения, альтернативные половому и бесполому. Например, у ржавчинных грибов на определенной стадии образуются подвижные клетки - зооспоры. Они разносятся ветром и водой на дальние расстояния.
Любопытно, что грибы способны к межвидовой гибридизации - скрещиванию разных видов. Так, в природе зарегистрированы естественные гибриды мухомора красного и мухомора пантерного. О роли подобных гибридов в эволюции грибов пока можно только догадываться.
Перспективы дальнейших исследований
Несомненно, многие аспекты биологии грибов еще ждут своих исследователей. Особый интерес представляет изучение молекулярных механизмов, регулирующих процессы размножения.
В частности, большое практическое значение будут иметь работы по выявлению генов, отвечающих за образование плодовых тел съедобных грибов. Это откроет возможности для селекции высокопродуктивных штаммов.
Применение грибов человеком
Человек с давних пор использует различные виды грибов в своих целях. Особенно велика роль грибов в пищевой промышленности и медицине.
Такие грибы как дрожжи и плесневые грибы широко применяются при производстве хлеба, сыра, йогурта. Пеницилл является источником ценных антибиотиков.
Мукор, лентинула, вольвариелла используются человеком для биологической борьбы с вредителями сельхозкультур. Это экологически чистый и безопасный метод защиты растений.
Перспективы практического использования
Современные достижения генной инженерии открывают поистине уникальные возможности для создания полезных человеку штаммов грибов.
В частности, ведутся работы по получению грибов, способных синтезировать ценные биологически активные соединения - витамины, аминокислоты, ферменты. Примером могут служить так называемые SCP-грибы (single cell protein), богатые белком.
Кроме того, генная инженерия позволит ускорить селекцию высокоурожайных штаммов съедобных грибов, устойчивых к болезням. Это сделает их выращивание еще более эффективным и экономически выгодным.
Теперь понятно, как размножаются грибы в природе.
