| Грибы | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Научная классификация | |||||
|
|||||
| Латинское название | |||||
| Fungi | |||||
| Отделы | |||||
|
|||||
|
Грибы́ (лат. Fungi или Mycota) — царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных.
Грибы присутствуют во всех биологических нишах — в воде, на суше и в воздухе. Они играют важную роль в биосфере, разлагая всевозможные органические материалы. Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях.
Содержание |
править Питание грибов
Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические он должен получать в готовом виде. В зависимости от потребности в веществах, тот или иной вид грибов заселяет определённый субстрат. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела, при этом огромная площадь поверхности мицелия оказывается весьма выгодной.
править Внешнее пищеварение у грибов
Для грибов характерно внешнее пищеварение, то есть сначала выделяются в окружающую среду, содержащую пищевые вещества, ферменты, которые вне организма расщепляют полимеры до легкоусваиваемых мономеров, в цитоплазму. Некоторые грибы способны выделять все основные типы пищеварительных ферментов — протеазы, расщепляющие белки; липазы, расщепляющие жиры; карбогидразы, расщепляющие полисахариды, поэтому они способны поселяться практически на любом субстрате. Другие грибы выделяют лишь определённые классы ферментов и заселяют субстрат, содержащий соответствующие вещества.
править Виды участия грибов в биоценозе
В зависимости от способа потребления органических веществ, грибы могут быть симбионтами, паразитами или сапротрофами:
- Симбионты всупают 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. Характерными представителями группы микоризообразующих грибов являются базидиомицеты из семейств Болетовые (Boletaceae) и Аманитовые (Amanitaceae) (бо́льшая часть видов).
- Хозяевами паразитических грибов чаще всего являются высшие растения, но ими могут быть и животные, а также грибы других видов. Для высасывания веществ из клетки-хозяина на гифах паразитических грибов часто образуются гаустории, которые представляют собой боковые ответвления гифы, проникающие внутрь клетки-хозяина. Паразиты проникают в тело хозяина через мелкие повреждения в его покровах, а паразиты растений для этого используют естественные отверстия в эпидерме — устьица. В ходе роста гриб выделяет ферменты, разрушающие срединные пластинки между растительными клетками (пектиназы), в результате чего ткани размягчаются. Некоторые паразиты ограничиваются тем, что постепенно высасывают вещества из хозяина, но не приводят его к гибели, другие же выделяют ферменты, расщепляющие целлюлозу клеточной стенки, что приводит к гибели клетки-хозяина, после чего паразит питается органическими остатками хозяина. Некоторые грибы становятся паразитами только в определённых случаях. Например, известны виды, являющиеся сапротрофными, но при этом способные поселяться на ослабленных организмах (обычно высших растениях), переходя на паразитический образ жизни. Когда хозяин погибает, они продолжают жить на нём как сапротрофы, поглощая органические вещества того организма, на котором они недавно паразитировали. Грибы, способные вести исключительно паразитический образ жизни, называют облигатными паразитами. Формы, которые способны периодически менять образ жизни с сапротрофного на паразитический, называют факультативными паразитами. При этом облигатные паразиты обычно не приводят к смерти хозяина, поскольку для них это тоже будет губительно, тогда как деятельность факультативных паразитов чаще всего убивает хозяина, но они в дальнейшем могут жить и на мёртвых остатках.
- Грибы-сапротрофы утилизируют органические фрагменты погибших организмов. Наряду с сапротрофными бактериями составляют блок редуцентов — необходимое звено в трофической цепи любого биоценоза. Примерами таких грибов являются пеницилл, мукор, дрожжи и многие другие виды.
править Размножение грибов
править Бесполое размножение грибов
Бесполое размножение может быть вегетативным и собственно бесполым. Под вегетативным размножением подразумевают почкование гиф или отдельных клеток (например, у дрожжей). Образующиеся почки постепенно отделяются, растут и со временем сами начинают почковаться. Гифы некоторых грибов могут распадаться на отдельные клетки, каждая из которых впоследствии даёт начало новому мицелию. При этом если гифа распадается на тонкостенные клетки, то они называются артроспорами, или оидиями. Если клетки имеют толстые оболочки, то они называются хламидиоспорами.
Собственно бесполое размножение осуществляется посредством спор и конидий, которые обычно образуются на специальных ветвях мицелия. В зависимости от способа образования различают эндогенные и экзогенные споры.
- Эндогенные споры характерны для бесполого размножения низших грибов. Они образуются внутри особых клеток, называемых спорангиями.
- Экзогенные споры обычно называют конидиями (греч. konia — пыль, eidos — вид), они имеются у высших и у некоторых низших грибов. Конидии образуются на вершинах или сбоку специальных гиф — конидиеносцев, ориентированных вертикально, которые могут быть простыми или разветвлёнными. Конидии покрыты плотной оболочкой, поэтому довольно устойчивы, но неподвижны. Они могут подхватываться воздушными потоками и переноситься на значительные расстояния.
править Половое размножение грибов и грибоподобных организмов
Для низших грибов свойственно слияние гаплоидных клеток путём изогамии, анизогамии (гетерогамии) и оогамии с образованием зиготы, которая покрывается толстой оболочкой, некоторое время проводит в состоянии покоя, после чего прорастает. В случае оогамии развиваются половые органы — оогонии (женские) и антеридии (мужские). У многих грибов сливаются только клетки, расположенные на различных типах мицелия, обозначаемых как «+» или «-», причём внешнее строение у них одинаковое, но в пределах своих групп половой процесс невозможен. Такие грибы называются гетероталличными, а те, которые имеют только один тип мицелия — гомоталличными. Разные типы мицелия у гетероталличных грибов не следует связывать с каким-либо полом, то есть называть их мужскими или женскими.
Для высших грибов половой процесс упрощается. При этом у асковых могут сливаться не отдельные клетки, а половые органы, то есть происходит гаметангиогамия. Оплодотворение также может осуществляться с помощью мелких клеток спермаций, такой процесс называется сперматизацией. У базидиальных грибов половой процесс представляет собой слияние участков вегетативных гиф — соматогамию.
Грибы, у которых половой процесс не обнаружен, относят к группе дейтеромицетов. Это объединение во многом является искусственным, и по мере обнаружения у того или иного вида несовершенных грибов полового процесса их относят к определённой систематической группе.
править Классификация
Долгое время грибы относили к растениям, с которыми грибы сближает способность к неограниченному росту, наличие клеточной стенки и неспособность к передвижению. Из-за отсутствия хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания. Кроме того, грибы не способны к фагоцитозу, подобно животным, но они поглощают необходимые вещества через всю поверхность тела (адсорбированное питание), для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность, что не характерно для животных. К признакам животных относятся, помимо гетеротрофности, отсутствие пластид, отложение гликогена в качестве запасающего вещества и наличие в клеточной стенке хитина (при отсутствии в оной целлюлозы, в отличие от растений).
Общепринятой классификации грибов в настоящее время не существует, поэтому приведённые в литературе, либо иных источниках сведения могут существенно различаться у разных авторов.
Классификация основных отделов царства грибов основана на способе их размножения.
- Зигомицеты или низшие грибы (Zygomycota), — c неклеточным мицелием или с небольшим количеством перегородок, у наиболее примитивных в виде голого комочка протоплазмы — амёбоида или в виде одной клетки с ризоидами.
- Аскомицеты, или cумчатые грибы (Ascomycota), — c многоклеточным гаплоидным мицелием, на котором развиваются конидиальные спороношения. Характерно образование сумок с аскоспорами — основных органов размножения. Аскомицеты представляют собой одну из самых многочисленных групп грибов — более 32000 видов (~30 % всех известных науке видов грибов). Их отличает огромное разнообразие — от микроскопических почкующихся форм до обладающих очень крупными плодовыми телами грибов.
- Базидиомицеты (Basidiomycota), — с многоклеточным, как правило, дикариотическим мицелием. Характерно образование базидий, несущих на стеригмах базидиоспоры. Группа включает подавляющее большинство употребляемых человеком в пищу, а также ядовитых грибов и многих паразитов культурных и диких растений. Всего насчитывается свыше 30000 видов базидиальных грибов.
- Дейтеромицеты, или несовершенные грибы (Deuteromycota) — в эту гетерогенную группу объединены все грибы с членистыми гифами, но с неизвестным до настоящего времени половым процессом. Насчитывается около 30000 видов несовершенных грибов.
Аско- и базидиомицеты часто объединяют в группу высших грибов.
Абсолютное большинство исследователей причисляет к грибам вышеназванные отделы Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota и Deuteromycota. Включение же в царство грибов отделов Myxomycota, Plasmodiophoromycota, Oomycota и Chytridiomycota является достаточно спорным, ввиду наличия у них подвижных жутиковых стадий.
править Значение грибов в жизни человека
править Пищевое применение
Съедобные грибы (сыроежки, белые, грузди и др.) после обработки используются в пищу. Для пищевых целей грибы выращивают как сельскохозяйственные культуры или собирают в естественных местах произрастания.
Собирание грибов, или «грибная охота» является популярным во многих странах видом активного отдыха или хобби.
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, йогуртов, 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.
Ядовитые грибы, например, многие мухоморы, в общем не применяются в пищевых целях, однако некоторые люди используют отдельные их виды, после специальной обработки (преимущественно многократное вываривание). Однако такая обработка не всегда приводит к желаемому результату, всё зависит от размера дозы и характера поглощённых токсинов, а также от массы человека и его индивидуальной восприимчивости, возраста (в целом для детей грибы гораздо опаснее, нежели для взрослых).
Иногда грибы используются как источник галлюциногенов.
править Медицинское применение
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).
править Применение в ритуальных целях
Некоторые виды грибов содержат психоактивные вещества и обладают галлюциногенным эффектом, поэтому у древних народов они применялись в различных обрядах и инициациях, в частности, мухоморы употребляли шаманы некоторых народов Сибири.
Американские индейцы издавна использовали эффекты псилоцибин-содержащих грибов наряду с наркотическими препаратами мескалина из кактусов.
править Препараты на основе микромицетов в качестве пестицидов
Многие грибы способны к взаимодействию с другими организмами посредством своих метаболитов, или прямо инфицируя их. Применение сельскохозяйственных пестицидных препаратов из некоторых таких грибов рассматриваются, как возможность управлять размерами популяций организмов-вредителей сельского хозяйства, таких, как насекомые-вредители, нематоды, или другие грибы, повреждающие растения. В качестве биопестицидов используют, например, энтомопатогенные грибы (например, препарат Боверин из Beauveria bassiana, другие препараты из Metarhizium anisopliae, Hirsutella, Paecilomyces fumosoroseus и Verticillium lecanii (=Lecanicillium lecanii). Мухомор издавна использовался как инсектицид.
править Техническое применение
Широкое распространение нашло производство лимонной кислоты на основе биотехнологии - микробиологического синтеза.
править Отрицательные эффекты, связанные с размножением и развитием грибов
Некоторые плесневые грибы существенно снижают урожай, могут оказывать неблагоприятное действие на здоровье сельскохозяйственных животных.
Известно большое количество разнообразных патогенных грибов, вызывающих заболевания растений, животных и человека.
Грибы-древоразрушители вызывают быструю деструкцию древесных материалов и изделий, поэтому рассматриваются в лесной фитопатологии, как патогенные.
править Литература
- «Funghi», — Instituto Geografico De Agostini, Novara, Italia, 1997
- Гарибова Л. В., Сидорова И. И. Грибы. Энциклопедия природы России. — М.: 1999
- Горленко М. В. и др. Грибы СССР. — М.: 1980
- Ф. В. Фёдоров, Грибы. — М., Росагропромиздат
- Черепанова Н. П. Систематика грибов. — СПб.: Изд-во СГУ, 2005
- Бондарцева М. А. Определитель грибов России. Порядок афиллофоровые. СПб.: Наука, 1998. Вып. 2
- Дьяков Ю., Шнырева А., Сергеев А. Введение в генетику грибов. М.: Академия, 2005
- Гарибова Л. В., Лекомцева С. Н. Основы микологии (морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов). М.: КМК, 2007
- Тобиас А. Морфология и размножение грибов. М.: Академия, 2006
править См. также
править Cсылки
На русском языке
- Мир грибов
- Грибнику на заметку
- Справочник Грибника
- Гарибова Л.В., Сидорова И.И. Грибы. Энциклопедия природы России. - М.: 1999
Ссылки на английском языке
- The WWW Virtual Library: Mycology
- MushroomExpert.com
- MykoWeb
- Tom Volk's Fungi
- Illinois Mycological Association Mycological Glossary
- "Introduction to the Fungi", University of California, Museum of Paleontology
- Fungal Biology
- Australian National Botanic Gardens Fungi Web Site
- Pacific Northwest Fungi, Online Journal
- North American Mycological Society
- Mycological Society of America
- British Mycological Society
- Sydney Fungal Studies Group
- Fungi pictures on Biocrawler.com
- CABI Bioscience Databases
Ссылки на других языках
- Atlas grzybów Polski (польск.)
- MycoKey (дат.)
- Pilze, Pilze, Pilze (нем.)
- Gobarsko društvo "Lisička", Maribor (словенск.)
- Pilzvereins der Region Baden (нем.)