Существует несколько основных групп грибов, которые классифицируются в зависимости от их способа питания. Эти группы включают сапротрофов, паразитов, симбионтов и хищников. Сапротрофные грибы питаются мертвым органическим веществом, таким как опавшие листья и мертвая древесина. К этой группе относятся такие распространенные съедобные грибы, как лисички, опята и шампиньоны. Давайте попробуем разобрать, какие группы грибов выделяют по способу питания.
Сапротрофные грибы
Сапротрофные грибы - это группа грибов, которые питаются мертвым органическим веществом. Они являются важным звеном в круговороте веществ в природе, разлагая органические остатки до минеральных соединений. К сапротрофам относятся такие широко распространенные грибы, как плесневые грибы, дрожжи, грибы-трутовики.
Сапротрофные грибы разлагают органику с помощью ферментов, выделяемых гифами. Они питаются мертвой древесиной, опавшей листвой, плодами, трупами животных, экскрементами и другими органическими остатками. Благодаря их деятельности происходит минерализация органики, образуются простые неорганические вещества, которые вновь поступают в биологический круговорот.
К основным группам сапротрофных грибов относят:
- Ксилотрофы - разлагают древесину (трутовики, домовые грибы)
- Навозники - разлагают экскременты животных
- Гумусовики - разлагают почвенный перегной
- Микотрофы - паразитируют на других грибах
- Дерматофиты - разлагают кератин (рога, копыта, перья)
Таким образом, сапротрофные грибы играют важнейшую роль в круговороте углерода, азота и других элементов в биосфере. Без их участия накопилось бы огромное количество не разложившейся органики, что нарушило бы равновесие экосистем.
Грибы по способу питания являются в основном сапротрофами, то есть организмами, живущими и питающимися мертвым органическим веществом. Это связано с тем, что грибы не способны к фотосинтезу и получают питательные вещества из внешних источников. Большинство грибов выделяют ферменты, разлагающие сложные органические соединения (белки, жиры, целлюлозу и др.) до простых веществ, которые затем всасываются гифами. Таким образом грибы получают необходимые питательные вещества, энергию и строительный материал. Однако есть и другие группы грибов по способу питания - паразитические, симбиотические и хищные. Но они составляют меньшинство в царстве грибов.
Паразитические грибы
Паразитические грибы - это группа грибов, которые питаются живыми организмами, нанося им вред. Они поселяются на животных, растениях, других грибах и получают от хозяина воду, питательные вещества и соли. Паразитические грибы заражают хозяина через повреждения на коже, дыхательные пути или пищеварительную систему.
Затем они активно размножаются, распространяясь по организму, выделяют токсины и ферменты, разрушающие ткани хозяина, что приводит к болезни или даже гибели. К паразитическим грибам относятся: Фитопатогенные грибы - паразитируют на растениях. К ним относятся возбудители ржавчины, головни, мучнистой росы. Они наносят большой урон сельскохозяйственным культурам.
Зоопатогенные грибы - поражают животных. Среди них дерматофиты (вызывают заболевания кожи и ее придатков) и системные микозы (аспергиллез, кандидоз). Микопаразиты - паразитируют на других грибах, используя их как источник питания. Паразитические грибы наносят огромный экономический ущерб сельскому хозяйству, поэтому борьба с ними является важной задачей. Для контроля распространения фитопатогенов применяют фунгициды, выращивают устойчивые сорта растений, соблюдают севооборот.
Чтобы предотвратить заболевания животных используют антибиотики, дезинфицирующие средства, вакцинацию. Таким образом, паразитические грибы - важная экологическая группа, способная регулировать численность хозяев. Но излишнее распространение фито- и зоопатогенов чревато эпидемиями и крупным экономическим ущербом. Поэтому необходим постоянный мониторинг и контроль численности этих патогенных для человека групп.
Грибы по способу питания можно разделить на несколько основных экологических групп. Помимо преобладающих сапротрофов, значительную долю составляют паразитические грибы. Их особенность - питание живыми тканями растений, животных и других грибов. Эта группа включает фитопатогены, зоопатогены, дерматофиты и микопаразиты. Паразитические грибы наносят урон сельскому и лесному хозяйству, а также здоровью человека и животных. Поэтому важно контролировать их распространение.
Симбиотические грибы
Симбиотические грибы - это группа грибов, которые образуют взаимовыгодные сожительства с другими организмами, чаще всего с растениями. Наиболее известный пример - микоризные грибы, живущие в симбиозе с корнями высших растений. В отличие от паразитизма, при симбиозе партнеры не наносят друг другу вреда, а наоборот - извлекают обоюдную пользу.
Растения получают от грибов воду, минеральные соли, азот, защиту от патогенов. В свою очередь грибы используют продукты фотосинтеза растений-хозяев в качестве источника углеводов. Основными типами симбиозов грибов являются:
- Микориза - наиболее распространенный тип симбиоза. Гриб оплетает корни растения гифами, увеличивая всасывающую поверхность.
- Лишайники - симбиоз гриба и водоросли. Гриб обеспечивает защиту, а водоросль - питание за счет фотосинтеза.
- Трехкомпонентный симбиоз азотфиксирующих бактерий, гриба и растения. Симбиотические грибы играют важную роль в экосистемах. Около 80% наземных растений образуют микоризу, поэтому не могут нормально расти без симбиоза с грибами.
- Лишайники - важнейшие обитатели тундр и тайги. Азотфиксирующие грибы повышают плодородие почвы. Таким образом, симбиотические грибы позволяют растениям лучше усваивать питательные вещества из почвы и атмосферы, а сами получают от фотосинтеза углеводы. Этот обоюдовыгодный обмен веществами критически важен для нормального функционирования многих наземных экосистем.
Хищные грибы
Хищные грибы - небольшая экологическая группа грибов, которые получают питательные вещества, ловя и переваривая живые организмы. Это принципиально отличает их от сапротрофов, питающихся отмершим органическим веществом. Хищные грибы вырабатывают ловчие структуры разных типов: клейкие нити, капканы, ловушки. Жертва прилипает или запутывается в них, после чего гриб начинает выделять пищеварительные ферменты, переваривающие ткани добычи. Наиболее известные представители хищных грибов:
- Паутинный гриб - плетет липкие нити-паутинки, на которые ловит мелких насекомых.
- Дрожалка - образует клейкие шарики на верхушках ветвящихся нитей. Прикосновение насекомого вызывает сокращение нитей, обволакивающих жертву.
- Гриб-кольцо - формирует петли, захлопывающиеся при контакте с добычей.
- Гриб-чашка - образует чашевидную ловчую структуру, внутри выделяющую клейкую жидкость.
Хищные грибы поедают преимущественно беспозвоночных - насекомых, нематод, ракообразных. Реже они атакуют мелких позвоночных - лягушек, ящериц, мышей. Известны случаи нападения паутинного гриба на пауков и муравьев. Хищные грибы играют определенную роль в регуляции численности беспозвоночных животных. Однако их экологическое значение не столь велико по сравнению с хищными растениями или паразитическими грибами.
Грибы, питающиеся детритом
Детритофаги - это группа грибов, питающихся детритом, т.е. мелкими частицами отмершего органического вещества. Они занимают промежуточное положение между сапротрофами и хищниками. В отличие от классических сапротрофов, детритофаги не разлагают крупные субстраты, а питаются уже частично разрушенным органическим веществом.
При этом они не выделяют агрессивных пищеварительных ферментов, а поглощают пищу целиком. Детрит может быть растительного (опад, остатки корней) или животного (экскременты, останки трупов) происхождения. Основные группы детритофагов:
- Почвенные сапротрофы - питаются органическими частицами и гумусом в почве.
- Копротрофы - потребляют разлагающиеся экскременты животных.
- Некротрофы - поедают останки погибших организмов. Грибы водных экосистем, питающиеся детритом.
- Детритофаги играют важную роль в круговороте веществ. Они ускоряют минерализацию органики, обеспечивая растения минеральным питанием.
- Копротрофы участвуют в формировании гумуса и повышении плодородия почв.
Таким образом, грибы-детритофаги занимают свою экологическую нишу между классическими сапротрофами и хищниками. Они ускоряют разложение органического "мусора" в экосистемах, обеспечивая повторное использование элементов организмами-продуцентами.
Ксилотрофные грибы
Ксилотрофные грибы - это экологическая группа грибов-сапротрофов, разрушающих древесину. Они играют ключевую роль в круговороте углерода, возвращая в природу соединения, запасенные в древесине. Ксилотрофы проникают в древесину через трещины, раны, выделяют комплекс ферментов, разрушающих основные компоненты древесины: целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин.
В результате образуется древесная труха. Основные группы ксилотрофных грибов:
- Базидиальные грибы - трутовики, грифолы, околотрутовики. Они вызывают бурую гниль древесины.
- Несовершенные грибы - разрушают древесину, вызывая мягкую белую гниль.
- Аскомицеты - опенки, болетусы. Вызывают разложение целлюлозы, не трогая лигнин.
- Домовые грибы - поражают древесину в жилищах человека. Ксилотрофы участвуют в круговороте углерода, азота, фосфора и других элементов. Они очищают лес от мертвой древесины, освобождая место для нового поколения. Некоторые ксилотрофы имеют пищевое значение (например, вешенка и шиитаке).
Грибы демонстрируют разнообразие типов сапротрофного питания. Одна из ключевых групп - ксилотрофы, разрушающие древесину. Эти грибы играют важнейшую роль в лесных экосистемах, возвращая в круговорот углерод запасенный в древесине.
Гифомицеты
Гифомицеты - обширная экологическая группа грибов, развивающихся в виде гиф в почве, воде, на растительных остатках. Они играют важную роль как деструкторы органического вещества. Отличительная черта гифомицетов - отсутствие крупных плодовых тел. Их вегетативное тело представлено разветвленными гифами, что позволяет эффективно осваивать субстрат. Основные группы гифомицетов:
- Почвенные сапротрофы - участвуют в разложении опада и формировании перегноя.
- Фитопатогенные грибы - паразитируют на живых растениях, вызывая гнили стеблей, корней, плодов.
- Энтомопатогенные грибы - поражают насекомых, используясь для биологической защиты растений.
- Микоризообразующие грибы - вступают в симбиоз с корнями растений.
- Гифомицеты, разлагая органические остатки, высвобождают в доступной для растений форме азот, фосфор, калий и микроэлементы.
Также они участвуют в круговороте углерода, воды и других элементов. Таким образом, гифомицеты - важнейшая экологическая группа грибов, обеспечивающая разложение органики и круговорот веществ в наземных и водных экосистемах.
Хламидоспоровые грибы
Хламидоспоровые грибы относятся к группе грибов, которые размножаются при помощи особых спор - хламидоспор. Эти споры образуются внутри специальных клеток - спорангиев. Хламидоспоровые грибы встречаются повсеместно и играют важную роль в круговороте веществ в природе. К хламидоспоровым грибам относятся многие патогенные виды, вызывающие болезни растений, животных и человека. Наиболее известные представители этой группы - возбудители фитофтороза растений, сапролегниоза рыб, зооантропонозных микозов.
Хламидоспоровые грибы в основном являются сапротрофами или паразитами. Они питаются мертвым органическим веществом или живыми тканями хозяина. Некоторые виды могут вступать в мутуалистические отношения с другими организмами. По строению тела хламидоспоровые грибы делятся на одноклеточные и многоклеточные формы. У одноклеточных представителей вегетативная стадия - это зооспора или амебоидная клетка. У многоклеточных видов тело представлено разветвленным мицелием.
Размножение хламидоспоровых грибов осуществляется с помощью зооспор, конидий или хламидоспор. Зооспоры и конидии служат для расселения, а хламидоспоры выполняют защитную функцию, позволяя грибам переживать неблагоприятные условия.
Облигатные паразиты
Облигатные паразиты - это группа грибов, которые в процессе эволюции полностью утратили способность к сапротрофному питанию. Они могут питаться и размножаться только на живых организмах-хозяевах. Облигатные паразитические грибы встречаются среди разных таксономических групп, но наиболее многочисленны среди ржавчинных грибов и головневых.
Облигатные паразиты поражают растения, животных и человека. Наиболее значимые возбудители болезней сельскохозяйственных культур относятся к этой группе. К примеру, возбудители ржавчины, головни, мучнистой росы, пероноспороза. Грибы-облигатные паразиты обладают комплексом приспособлений для проникновения в ткани хозяина и получения из них питательных веществ: ферменты для разрушения клеточных стенок, гаустории для всасывания содержимого клеток хозяина и др.
Жизненные циклы облигатных паразитов тесно связаны с хозяевами и направлены на эффективное заражение и размножение. Многие виды образуют покоящиеся стадии для переживания неблагоприятного периода вне растения-хозяина. Облигатные паразиты наносят огромный экономический ущерб сельскому хозяйству, поскольку снижают урожайность возделываемых культур. Борьба с грибными болезнями растений ведется с помощью фунгицидов, устойчивых сортов, агротехнических и карантинных мероприятий.
К основным группам облигатных паразитических грибов относятся:
- Ржавчинные грибы (Puccinia, Uromyces)
- Головневые грибы (Ustilago, Tilletia)
- Возбудители мучнистой росы (Erysiphe, Sphaerotheca)
- Пероноспоровые грибы (Peronospora, Phytophthora)
- Некоторые виды из родов Fusarium, Verticillium
Несовершенные грибы
Несовершенные или неполноценные грибы - это группа, которая объединяет разнородные таксоны грибоподобных организмов. Их отличает упрощенное строение и отсутствие полового процесса в жизненном цикле.
К несовершенным грибам относятся:
- Миксомицеты - это активно передвигающиеся слизистые организмы, живущие в почве и на растительных остатках. Их жизненный цикл включает одноклеточную амебоидную и многоклеточную стадию - плазмодий.
- Оомицеты - примитивные одноклеточные грибы, паразитирующие на растениях, животных, бактериях и других грибах. Наиболее известны фитопатогенные виды (ложная мучнистая роса, некроз листьев).
- Гифомицеты - разнородная группа несовершенных грибов, объединяющая стрептомицеты, неверния и другие формы. Многие виды - почвенные сапротрофы.
- Дрожжи - одноклеточные грибоподобные организмы. Большинство видов - сахаромицеты - играют важную роль в брожении и хлебопечении.
Таким образом, несовершенные грибы - разнородная по происхождению группа, объединяющая примитивные и высокоспециализированные формы грибов и грибоподобных организмов. Большинство представителей являются сапротрофами или паразитами. При классификации грибов по типу питания несовершенные грибы также выделяют в отдельную группу.
Мутуалистический симбиоз
Мутуалистический симбиоз - тип взаимовыгодных отношений между грибами и другими организмами. Гриб и партнер обмениваются питательными веществами, стимулируют рост и развитие друг друга. Наиболее распространен микоризный симбиоз грибов с корнями растений.
Классическим примером мутуализма являются лишайники - симбиотические организмы из гриба и водоросли или цианобактерии. Гриб обеспечивает водоросль влагой и минеральными солями, а водоросль поставляет грибу органические вещества. Многие грибы образуют эктомикоризу с корнями древесных растений. Гриб окутывает корни гифами, способствуя лучшему поглощению воды и элементов минерального питания, а растение обеспечивает гриб углеводами.
Симбиотические грибы играют важную роль в азотфиксации. Клубеньковые бактерии, живущие в корневых клубеньках бобовых растений, усваивают молекулярный азот воздуха и обеспечивают растение азотом. Грибаризобии способствуют этому процессу.
Микоризное партнерство
Микориза - это симбиотическая ассоциация грибов с корнями высших растений. Термин "микориза" переводится как "грибной корень". Этот тип взаимовыгодных отношений играет важнейшую роль в жизни растений и функционировании наземных экосистем.
Существует несколько типов микоризы, различающихся характером взаимодействия симбиотов:
- Эктомикориза - гриб окутывает корни гифами, не проникая внутрь клеток
- Эндомикориза - гриб проникает в клетки корня, образуя особые структуры
- Эрикоидная микориза - гриб колонизирует клетки коры корня
- Арбускулярная микориза - гриб образует в клетках арбускулы для обмена питательными веществами
Наиболее широко распространена арбускулярная микориза, формируемая грибами отдела Glomeromycota. Этот тип микоризы встречается у 80% наземных растений, в основном у травянистых видов. Основные функции микоризы заключаются в улучшении минерального питания растения, повышении устойчивости к стрессам, защите от патогенов. Гриб способствует доставке фосфора, азота, калия, цинка и других элементов из почвы к корням растения. В обмен растение обеспечивает гриб углеводами.
Паразиты растений
Паразитические грибы, поражающие растения, представляют собой обширную экологическую группу. Они включают как облигатных паразитов, так и факультативных, способных при определенных условиях переходить к сапротрофному питанию.
Наиболее значимые группы фитопатогенных грибов:
- Ржавчинные грибы - облигатные паразиты, поражающие злаки, бобовые, сложноцветные
- Головневые грибы - облигатные внутриклеточные паразиты злаковых и осоковых
- Возбудители мучнистой росы - облигатные поверхностные паразиты многих растений
- Фитофторовые грибы - факультативные паразиты, вызывающие корневые гнили
Грибы-паразиты растений характеризуются комплексом приспособлений для проникновения в ткани хозяина и получения из них питательных веществ. Для заражения растений они используют споры, мицелий, покоящиеся структуры. Многие виды имеют сложные циклы развития, чередующие паразитическую и сапротрофную стадии.
Паразитические грибы наносят огромный экономический ущерб сельскому хозяйству, снижая урожайность культурных растений и качество продукции. Основные меры защиты от фитопатогенных грибов - протравливание семян, опрыскивание фунгицидами, удаление и уничтожение пораженных частей растений, внедрение устойчивых сортов. Грибы-паразиты играют важную роль в регуляции численности популяций растений в естественных экосистемах. Они поддерживают биологическое разнообразие, не давая отдельным видам достичь экологического доминирования.
Микопаразиты
Микопаразиты - это группа грибов, которые паразитируют на других грибах, используя их как источник питательных веществ. Это специфическая экологическая группа среди паразитических грибов. Наиболее распространенными микопаразитами являются представители родов Trichoderma, Ampelomyces, Verticillium, Aphanocladium и некоторых других. Они поражают грибы из родов Rhizoctonia, Botrytis, Puccinia, Phytophthora и многих других.
Микопаразитизм может носить неспецифический характер, когда вид гриба-антагониста паразитирует на широком круге видов грибов. Также встречается узкая специализация, например микопаразит Ampelomyces quisqualis поражает исключительно возбудителей мучнистой росы. Микопаразитические грибы играют важную роль в регуляции численности фитопатогенов в естественных экосистемах. Они также активно используются для биологической защиты сельскохозяйственных культур от болезней.
Для борьбы с фитопатогенами применяют биопрепараты на основе антагонистических грибов Trichoderma, Ampelomyces, Coniothyrium. Они подавляют рост и развитие возбудителей грибных болезней растений. Механизмы антагонистического действия микопаразитов включают прямой паразитизм, антибиоз, компетицию за субстрат и пространство. Некоторые виды выделяют ферменты и антибиотики, подавляющие рост других грибов.
Таким образом, микопаразиты занимают важное место среди паразитических грибов, регулируя численность фитопатогенов в природе и имея большое прикладное значение. При классификации грибов по типу питания их также выделяют в отдельную экологическую группу.
