Грибы-симбионты мутуалисты, они получают пищу от хозяев таким образом, чтобы приносить пользу обоим организмам. Мутуалистические грибы являются партнерами всех лишайников, которые состоят из грибкового симбионта и партнера из водорослей или цианобактерий. Микоризные грибы явно мутуалисты. Гриб-симбионт обеспечивает своего ботанического симбионта (растение-хозяина) питательными веществами и взамен получает углерод. Микоризные грибы также являются сапробиями, способными разрушать органические материалы, а также минерализовать неорганические вещества. Они не самые лучшие разлагатели лигнина и целлюлозы, но они могут их подгрызать. Они являются слабыми сапробиями и разлагают материал, который уже находится на поздней стадии разложения.
Мицелий и гифальный рост.
Мицелий - это сеть разветвленных гиф-нитей, которые растут в почве. Мицелий поглощает питательные вещества из окружающей среды, выделяя ферменты в источник пищи для расщепления полимеров на мономеры, которые поглощаются мицелием. Являясь неотъемлемой частью разложения растительного материала, мицелий вносит свой вклад в органические вещества почвы и выделяет углекислый газ в атмосферу. Мицелий микоризных грибов увеличивает эффективность поглощения воды и питательных веществ растениями-хозяевами и помогает обеспечить устойчивость к патогенам.
Мицелии сливаются вместе, образуя сети паутин или колонии, которые могут варьироваться от микроскопических размеров до массивных трехмерных организмов, протирающиеся во всех направлениях. Мицелии могут быть слишком маленькими, чтобы их можно было увидеть или они могут быть обширными. Фактически размер арбускулярной микоризной грибковой сети может быть ошеломляющим. Например, в чайной ложке почвы с растения ржи может содержать около 5 километров микоризных грибов. Легко увидеть, как эта мицелиальная сеть создаст огромную площадь поверхности для поглощения питательных веществ и воды.
Пока есть еда и вода, гифы продолжают расти наружу. В 2000 году мицелий Armillaria ostoyae был обнаружен в почве в Голубых горах Орегона. Этот огромный гриб занимает 965 гектаров, и по оценкам, ему более 2400 лет. Некоторые из старейших известных грибов, экземпляры A.ostoyae являются одними из крупнейших живых организмов на Земле. Колонии гифов могут быстро расти в зависимости от условий окружающей среды, а также от типа грибов. Например, одна гифа Neurospora crassa может давать до 40 микрометров нового роста в минуту.
Классификация грибов.
Никто точно не знает сколько существует различных видов грибов, но до сих пор было идентифицировано и изучено около 100000. Ученые, используя методы моделирования, подсчитали, что может существовать до 5,1 миллиона видов грибов. Большинство ученых в настоящее время признают семь типов грибов, но только три из них включают микоризные грибы.
Аскомицеты (Ascomycota)
Аскомицеты, также называемые сумчатыми грибами, представляет собой разнообразные типы, включающий более 30 000 видов. Все аскомицеты развивают сумку, похожую на мешочек репродуктивную структуру, которая содержит крошечные аскоспоры. Многие аскомицеты являются растительными или животными патогенами, а другие съедобными грибами. К этому типу относятся сморчки, трюфели, пивные и пекарские дрожжи и пенициллин. Менее полезные аскомицеты включают мучнистую росу и грибы, ответственные за яблочную паршу, болезнь голландского вяза и каштановую гниль. Эти грибы расщепляют целлюлозу в растениях и коллаген в животных, два чрезвычайно устойчивых материала.
Базидиомицеты (Basidiomycota)
Представители этого типа, насчитывающего около 30 000 нитчатых грибов, размножаются через микроскопический, производящий споры, базидию, прикрепленный к плодовому телу. Слово базидия означает маленький пьедестал и происходит от того, как плодовое тело поддерживает споры. К этому типу относятся грибы: лисички, лепешки, вонючки, птичьи гнезда, полочные грибы, ржавчина и головня.
Гломеромицеты (Glomeromycota)
Тип Гломеромицеты включает в себя меньше видов, чем два первых типа, около 230, но они являются одними из самых многочисленных и широко распространенных из всех грибов. Арбускулярные микоризные грибы - это гломеромицеты, которые образуют мутуалистические отношения с корнями большинства травянистых растений и многих деревьев. Большинство видов размножаются бесполым путем. Эти грибы играют большую роль.
Введение в микоризные грибы
Микоризные грибы существовали и поддерживали растения с тех пор, как наземные растения эволюционировали более 450 миллионов лет назад. На самом деле микоризные ассоциации, как полагают, являются основным фактором, который позволил растениям выжить на суше. Самые ранние ископаемые остатки корней растений содержат арбускулярные микоризы, которые почти идентичны арбускулярным микоризам, произрастающим в современных почвах.
Сегодня мы знаем истинную важность микоризных отношений и понимаем, как они действуют: гриб колонизирует корневую систему растения-хозяина, увеличивая способность корней поглощать воду и питательные вещества, в то время как растение обеспечивает гриб углеродом, который оно получает от фотосинтеза. Оба организма процветают в результате этих симбиотических отношений.
При диаметре от 2 до 10 микрометров гифы микоризных грибов значительно тоньше корневых волосков, которые в среднем составляют 15 микрометров. Некоторые из микоризных гиф являются экстрарадикальными или внематрическими, то есть они выходят за пределы корня в крошечные поры почвы, в которые корневые волоски были бы слишком большими, чтобы проникнуть внутрь. Гифы микоризных грибов могут вырастать до нескольких сантиметров в длину, что позволяет им получать доступ к питательным веществам и воде, недоступным для корней.
Хотя сейчас мы знаем, что микоризные грибы живут на корнях от 80 до 95 % всех видов растений на Земле, совсем недавно об этих специализированных грибах было известно мало, за исключением того, что они существовали. Очень немногие оценили решающую роль, которую играют эти грибы, и многие даже сомневались, приносят ли они какую-либо пользу или вредны для растений.