Существует важное различие между настоящими грибами и целым рядом грибоподобных организмов, которые традиционно изучались микологами, но принципиально отличаются от грибов. Настоящие грибы, часто называемые Mycota или Eumycota. Все настоящие грибы обладают целым рядом особенностей, которые четко отделяют их от других организмов и служат для определения грибкового царства (Mycota).
Все грибы эукариотичны.
Другими словами, они имеют мембранно-связанные ядра, содержащие несколько хромосом, и ряд мембранно-связанных цитоплазматических органеллл (митохондрии, вакуолы и т.д.). Другие характеристики, общие для всех эукариот, включают: цитоплазматическое содержимое, ДНК, которая содержит не кодирующие области, называемые интронами, мембраны, которые обычно содержат стеролы, и рибосомы типа 80S в отличие от 70S рибосомы бактерий.
Грибы обычно растут в виде нитей, называемых гифами (сингулярно: гиф), которые растут только на их крайних кончиках.
Таким образом, грибы демонстрируют апикальный рост в отличие от многих других нитевидных организмов (например, волокнистых зеленых водорослей), которые растут путем многократного деления клеток в цепочке клеток (интеркаларийный рост). Грибковая ветвь гиф, разрастаясь образует сеть гифов, называемой мицелием.
Однако некоторые грибы растут как одноклеточные дрожжи (например, Saccharomyces cerevisiae), которые размножаются в зародыше, а другие могут переключаться между дрожжами и гифальными фазами в зависимости от условий окружающей среды. Эти диморфные грибы (двух форм) включают несколько видов, которые являются серьезными патогенами человека. Они часто растут как дрожжеподобные клетки для пролиферации в жидкостях организма, но превращаются в гифы для инвазии в ткани.
Грибы - это гетеротрофы.
Другими словами, они нуждаются в предварительно сформированных органических соединениях в качестве источников энергии, а также в углеродных скелетах для клеточного синтеза. Клеточная стенка предотвращает проникновение грибов в пищу фагоцитозом, поэтому грибы поглощают простые, растворимые питательные вещества через стенку и клеточную мембрану. Во многих случаях это достигается секретированием ферментов на гифальных наконечниках для разложения сложных полимеров, а затем поглощением простых, растворимых питательных веществ, выделяемых ферментами деполимеразы (разложения полимеров).
Грибы имеют особый набор компонентов в стенках, которые обычно включают хитин и глюканы (полимеры глюкозы с преобладанием связей β-1,3 и β-1,6).
В некоторых грибковых стенках, особенно в некоторых примитивных грибах, были обнаружены короткие участки целлюлозы (β-1,4-связанный полимер глюкозы). Однако грибы отличаются от растений тем, что у них нет клеточных стенок, богатых целлюлозой.
Грибы обладают характерным набором растворимых углеводов и накопительных соединений, включая маннитол и другие сахарные спирты, трехалозу (дисахарид глюкозы) и гликоген.
Эти соединения похожи на соединения некоторых животных, особенно членистоногих, но отличаются от соединений растений.
Грибы обычно имеют гаплоидные ядра - важное отличие почти от всех других эукариот.
Однако грибковые гифы часто содержат несколько ядер в каждом гифальном отсеке, и многие начинающие дрожжи являются диплоидными. Эти различия в ядерном статусе и ядерных соглашениях имеют важные последствия для генетики грибов.
Грибы размножаются как половым, так и бесполым путем и, как правило, спорами.
Грибковые споры сильно различаются по форме, размеру и другим свойствам, что связано с их различной ролью в рассеивании или спящем выживании.
Все грибы нуждаются в органических питательных веществах для своего энергетического источника и в качестве углеродных питательных веществ для клеточного синтеза. Однако в зависимости от способа получения этих питательных веществ можно провести широкое различие:
- путем выращивания в качестве паразита (или патогена - возбудителя болезни) другого живого организма;
- путем выращивания в качестве сапротрофа (сапрофита) на неживых материалах.
Грибковые паразиты растений
Большое количество грибов адаптировано для выращивания в качестве паразитов растений, получая часть или все питательные вещества из живых тканей своего хозяина. Грибок заражает только один тип хозяина, а иногда и настолько специфичен, что он вообще не может расти в лабораторных условиях - это паразит, который может расти только в тканях хозяина. Многие примеры этого можно найти среди грибов ржавчины, мучнистых грибов и плазмодифоридов.
Эти грибы, специфичные для хозяев, называются биотрофическими паразитами (биос означает жизнь, трофей - питание), потому что они питаются живыми клетками хозяина, не убивая их, часто путем специальных приспособлений поглощают питательные вещества. На другом конце спектра находится множество распространенных грибов, агрессивно воздействующих на ткани растений. Их называют некротрофическими паразитами (некроз - смерть), поскольку они убивают ткани хозяина в процессе кормления, например, вырабатывая токсины или деградирующие ферменты.
Типичным примером является грибок Botryotinia fuckeliana (более известный под прежним названием Botrytis cinerea), который быстро уничтожает мягкие плоды, такие как клубника, малина и виноград, покрывая поверхность плодов серой спиринговой структурой. Грибковые паразиты растений чрезвычайно распространены, на них приходится более 70% всех основных заболеваний растений и многих опустошительных эпидемий.
Картофельное заболевание, вызванное грибноподобным организмом Phytophthora infestans уничтожило урожай картофеля в Ирландии в 1840-х годах, что привело к голоду до миллиона человек и массовой эмиграции в другие страны Европы и США. Даже сегодня на борьбу с P. infestans и его близкими родственниками, пушистынными грибами плесени, приходится около 15% мировых продаж фунгицидов.
Голландская вязовая болезнь, вызванная Ophiostoma novo-ulmi и O. ulmi, разрушила большинство распространенных деревьев вязов (Ulmus procera) в Великобритании и Западной Европе за последние 30 лет, как это было в Северной Америке в начале 1900-х годов.
Аналогичным образом, каштановое заболевание, вызванное грибком Cryphonectria parasitica, опустошило популяцию каштанов коренных американцев (Castanea dentata) в США - эпидемию, которая прослеживается до первой зарегистрированной болезни каштанового дерева в Зоологическом саду Нью-Йорка в 1904 году. И в настоящий момент новый вид фитофторы (P. ramorum) вызвал внезапную гибель дуба в юго-западной части США и уже распространяется в другие части Европы.
