Грибы – царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.
Сходство с растениями
1. наличие хорошо выраженной клеточной стенки
2. неподвижность в вегетативном состоянии
3. размножение спорами
4. способность к синтезу витаминов
5. поглощение пищи путем всасывания (адсорбции)
Сходства с животными
1. гетеротрофность
2. наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих
3. отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов
4. накопление гликогена как запасного вещества
5. образование и выделение продукта метаболизма — мочевины
Особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде.
Известно более 100 тыс. видов грибов, причем предполагается, что реальное число их значительно больше - 250-300 тыс. и более. В мире ежегодно описывают более тысячи новых видов. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь. Подсчитано, что в лесной подстилке 78-90% биомассы всех микроорганизмов приходится на долю грибной массы (примерно 5 т/га).
Среда обитания
Грибы обитают везде, где есть органические вещества для их питания. В основном они живут на суше, но встречаются также морские и пресноводные виды.
Представители царства грибов поселяются на растительных и животных остатках, на других живых организмах, на продуктах питания, а также на металлических, пластиковых изделиях, на резине и стенах домов.
Классификация грибов
Грибы условно делятся на низшие и высшие.
Низшие - мицелий образован одной сильно разветвлённой клеткой, так как в гифах нет перегородок.
Высшие - гифы разделены на клетки, причём эти клетки могут быть одноядерными или многоядерными. Они могут формировать плодовые тела - структуры, которые в быту называют «грибами».
Высшие грибы можно классифицировать на следующие группы:
1) Зигомикота - способность к почкованию - бесполое размножение спорами, зигогамия. Пример, мукор
2) Аскомикота или Сумчатые грибы - хорошо развитый многоклеточный мицелий, способность к почкованию и образованию склероций, образование сумок с аскоспорами. Их отличает огромное разнообразие - от микроскопических почкующихся форм до обладающих очень крупными плодовыми телами грибов (сморчок, дрожжи).
3) Базидиомикота - подавляющее большинство грибов, употребляемых человеком в пищу, а также ядовитых грибов и многих паразитов культурных и диких растений (шляпочные грибы).
4) Дейтеромикота или Несовершенные грибы - грибы с развитым мицелием, размножающиеся частями мицелия (пеницилл).
5) Оомикота - паразитические грибы, развиваются на растениях (фитофтора).
Строение грибов
Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов - это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением.Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения.В процессе приспособления к различным наземным условиям обитания у грибов возникают многочисленные видоизменения мицелия: это склероции, столоны, ризоиды, ризоморфы, аппрессории, гаустории и др. Например, с помощью столонов - воздушных дугообразных гиф - гриб быстро распространяется по субстрату. Столоны прикрепляются к субстрату ризоидами. Функцию прикрепления выполняют и аппрессории, имеющие вид плоских утолщений на ветках гиф. Гаустории, характерные для грибов-паразитов, представляют собой специальные выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества.
Питание грибов
По способу питания различают две основные группы грибов: сапротрофы и симбионты. Для последних характерны паразитизм и мутуализм.
К сапротрофам относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Особенностью сапротрофных грибов является то, что отдельный гриб может за сутки образовать мицелий суммарной длиной гиф более километра. Такой быстрый рост и нитчатое строение мицелия обусловливает особый тип взаимоотношений грибов с окружающей средой, не характерный для других групп эукариотных организмов. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки. Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки.
Грибы-симбионты — это организмы, которые вступают во взаимополезное сотрудничество с другими видами, преимущественно с растениями. Такое взаимодействие называется микоризой — сожительством гриба с корнями высшего растения. Для растений микориза повышает устойчивость к неблагоприятным условиям, помогает получать питательные вещества и воду из почвы. Грибы, в свою очередь, получают от растений углеводы и аминокислоты, которые не могут синтезировать самостоятельно. Для почвы микориза улучшает структуру, снижает эрозию, повышает способность удерживать воду.
Размножение грибов
Грибы размножаются бесполым и половым способами.
Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток - в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.
Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов - слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.
Значение грибов
Грибы могут жить в различных средах - в почве, лесной подстилке, в воде, на разлагающихся и живых организмах. Симбионты вступают во взаимовыгодные отношения с растениями в форме микоризы. При этом гриб получает от растения необходимые ему органические соединения (главным образом углеводы и аминокислоты), в свою очередь снабжая растения неорганическими веществами.
В природе грибы участвуют в круговороте веществ: разлагают остатки растений и животных, образуют органическое вещество почвы и повышают её плодородие.
Пищевое применение находят шляпочные грибы.
В пищевой промышленности находят применение различные микроскопические грибы: многочисленные дрожжевые культуры, имеют важное значение для приготовления уксуса, алкоголя и различных спиртных напитков: вина, водки, пива, кумыса, кефира, а также в хлебопечении.
Плесневые культуры с давних пор применяются для изготовления сыров (рокфор, камамбер), а также некоторых вин (херес).
Ввиду того, что в грибах велико содержание хитина, их питательная ценность невелика, и они трудно усваиваются организмом. Однако пищевая ценность грибов заключается не столько в их питательности, сколько в высоких ароматических и вкусовых качествах, поэтому их применяют для приправ, заправок, в сушёном, солёном, маринованном виде, а также в виде порошков.
Применение в медицине
Некоторые виды грибов продуцируют важные вещества (в том числе антибиотики). Грибы и препараты из них широко применяются в медицине. Например, в восточной медицине используют цельные грибы - рейши (ганодерма), шиитаке, кордицепс и др. В народной медицине используются препараты из белого гриба, весёлки, некоторых трутовиков и др. видов. В списке официальных препаратов содержатся многочисленные препараты из грибов: из чаги, спорыньи вещества, извлечённые из культуральной среды пеницилловых и других грибов (используют при производстве антибиотиков).
Однако грибы могут быть и вредны: например, грибы-паразиты вызывают заболевания у человека, животных и растений, а плесневые грибы портят продукты питания.