Размножение грибов

Систематическое положение и происхождение

Долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает способность к неограниченному росту , наличие клеточной стенки , адсорбтивное питание, для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность (а не фагоцитоз и пиноцитоз), и неспособность к передвижению. Но из-за отсутствия хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания , откладывают гликоген , а не крахмал в качестве запасающего вещества, основой клеточной стенки является хитин , а не целлюлоза (кроме оомицетов), используют в обмене мочевину — всё это сближает их с животными. И от животных, и от растений их отличает наличие у многих групп дикарионной фазы и перфораций в межклеточной перегородке.

В результате грибы были признаны отдельным самостоятельным царством , хотя они имеют полифилетическое происхождение от различных жгутиковых и безжгутиковых одноклеточных организмов. Последние дали зигомицетов , от которых выводят высшие грибы. Оомицеты произошли, возможно, от разножгутиковых водорослей . Формы, близкие современным появились уже очень давно, споры, похожие на споры сапролегниевых имеют возраст 185 млн. лет.

Масленок зернистый – выращивание на участке

Этот гриб как раз очень удобно разводить методом пересадки грибницы.

Если вы заметили пару-тройку маленьких сосенок с постоянным урожаем маслят, можете смело пересаживать грибы на свой участок. Помните, маслята предпочитают богатые известью почвы и непрямой солнечный свет. Грибница достаточно комфортно переносит пересадку и хорошо приживается. При регулярном поливе (особенно обильно нужно поливать в засушливую погоду) через 3-4 года появятся первые грибы и будут радовать вас обильным плодоношением на протяжении всего сезона – каждые три недели, начиная с середины мая.

Дачные маслята почти не подвержены атакам червяков, а размеры их шляпок могут достигать 10 см.

Грибница и плодовое тело

Упрощенно грибы можно разделить на низшие и высшие. К низшим относятся всевозможные грибки и плесень. Они представляют собой клетки с одним ядром или маленькие сгустки протоплазмы. Высшие лесные грибы устроены значительно сложнее. Главную их часть составляет мицелий, находящийся в питательном субстрате.

Мицелий (или грибница) — это сложная система ветвистых отростков (гифов), имеющих толщину от 1.5 до 10 мкм, и достигающих суммарной длины в сотни километров. По сути, хитросплетение гифов постоянно впитывает питательные вещества из окружающего его субстрата и является инструментом, который обеспечивает грибной организм едой.

Что такое грибы?

Чтобы понять закономерности размножения грибов, желательно вникнуть в само их устройство. Первое, что необходимо усвоить – это то, что грибы являются очень необычными организмами, которые сочетают в себе признаки и животных и растений одновременно. Это было причиной бесконечных споров и дискуссий, которые закончились тем, что для грибов было выделено отдельное царство. И размеры этого царства просто потрясают!

В царство грибов, кроме собственно грибов, входят еще и их родственники – грибоподобные организмы, называемые микоидами. На сегодняшний день в той или иной степени изучено более ста тысяч видов грибов, но как предполагают ученые, это не более чем треть от их реального количества. Проверить это предположение, скорее всего, невозможно, поскольку в процессе изучения грибов было замечено, что грибы могут не только выживать, но и размножаться в самых сложных условиях.

По мнению ученых, у грибов не имеется общих корней с растениями. Их предками являются обитавшие в океанских водах особые микроорганизмы. С растениями у них имеются такие общие черты как синтез витаминов, способность к размножению спорами, стационарность и строение клеточной стенки. Помимо этого они, так же как и растения, впитывают питательные вещества из почвы. Общие черты имеются и с миром животных, например, они способны накапливать запасы гликогена, выделять мочевину и не могут сами создавать питательных веществ.

Строение грибов

Многим совершено непонятно как именно выглядят грибы. А без понимания их строения не может быть и четких представлений об их размножении. Основная масса гриба приходится на вегетативное тело, а не на то, что принято называть грибом. Вегетативное тело представляет собой бесчисленное количество очень тонких, не имеющих цвета нитей, которые называют «мицелием» или «грибницей». Делится вегетативное тело на две части. Одна из частей находится довольно глубоко в земле.

Ее функцией является обеспечение питанием. Вторая часть расположена выше и образует органы размножения, которые все и считают грибами. Организм гриба обладает способностью приспосабливаться практически к любой среде, изменяя свое вегетативное тело. Например, паразитируя на своем «доноре», и высасывая питательные вещества из него.

Значение грибов в природе и жизни человека

Плесневые грибы поселяются на продуктах питания, в почве, на овощах и плодах. Они вызывают порчу доброкачественных продуктов (хлеба, овощей, ягод, фруктов и т.п.). Большинство этих грибов — сапрофиты. Однако некоторые плесневые грибы являются возбудителями заразных болезней человека, животных и растений. Например, гриб трихофитон вызывает стригущий лишай у человека и животных.

Всем хорошо известен одноклеточный гриб мукор, или белая плесень, который поселяется на овощах, хлебе и конском навозе. Первоначально белая плесень имеет пушистый налет, а со временем она чернеет, так как на грибнице образуются округлые головки (спорангии), в которых образуется огромное число спор темного цвета.

Из ряда родов плесени (пенициллин, аспергилл) получают антибиотики.

Преимущества и недостатки

Причины, по которым грибы размножаются именно почкованием:

1. Повышение шансов на выживание: процесс замедляется в неблагоприятных или ускоряется в благоприятных условиях.
2. Особенности расселения: развитая почка (организм) уже обладает необходимым набором органелл, поэтому ей нужен только удачный субстрат. Спора же должна прорасти в питательной среде и почти не имеет запаса веществ. Временно отросток находится в спящем состоянии, это откладывает запуск.
3. Колонизация, как приспособление к выживанию: если процесс не завершился отделением молодого организма, то он остается с одной стороны – частью материнского организма, но в то же время обладает автономным набором органелл и может независимо функционировать – с другой стороны. Колониальные организмы лучше выживают в неблагоприятных условиях. Яркие представители данного типа – плесневые грибы.

Что касается генетического материала, то дочерние клетки являются копией материнской клетки. Недостатком метода является то, что нельзя получить ядерную ДНК другого организма. Хотя этот недостаток не имеет значения в случае с низшими представителями царства, они достаточно устойчивы к внешним воздействиям без необходимости приобретения нового генетического материала. Такие колонии, которые образуются в результате почкования, называются клональными колониями.

Условия для размножения грибов

Для роста на открытом грунте грибам необходимы следующие условия:

— затенённое место, подальше от фруктовых деревьев;

— субстрат в виде компоста, опилок;

— свежий мицелий;

— влажность воздуха – 75%;

— вода без хлора;

— воздух с температурой +12..+20°С.

Для роста в помещении грибам требуются соответствующие условия:

— уровень влажности помещения от 50% до 80%;

— температура воздуха – + 12 …+20.°С;

— вентиляция;

— содержание углекислого газа в воздухе не более 0,15%.

Самой главной проблемой при выращивании грибов является поддержание всех оптимальных условий.

При поддержке микроклиматических условий выращивание съедобных видов возможно круглый год. В обоих случаях необходимо использовать стерильные инструменты.

Размножение микроскопических грибов

Для микроскопических грибов характерно бесполое и половое размножение.

Вегетативное размножение происходит с помощью кусочков мицелия и воздушных гиф или спорообразованием. В таких случаях споры образуются и прорастают внутри спорангий (или эндоспор), а также снаружи на конидиеносцах (конидиях или экзоспорах).

При половом размножении клетки микроскопических грибов сливаются парами. Процесс сможет протекать различными путями. В некоторых случаях происходит образование клетки с плотной оболочкой и зиготой. Спустя время она прорастает и образуется новый мицелий.

Для других грибов свойственно образование многоклеточного плодового тела. В нём развиваются мешочки, где развиваются споры. При созревании мешочек разрывается, а споры расходятся в различные стороны и из них прорастает новый мицелий. А также есть ряд грибов базидомицетов споры развиваются в отростках, базидиях.

Общая характеристика

Царство грибы — это одноклеточные и многоклеточные организмы. В настоящее время систематики насчитали более 100 тыс. видов грибов.

Грибы — гетеротрофные организмы, не имеющие хлорофилла. Они занимают промежуточное положение между животными и растениями, так как характеризуются рядом свойств, сближающих их с животными и растениями.

Общие признаки грибов и животных:

• В оболочке клеток есть хитин;
• в качестве запасного продукта у них накапливается гликоген, а не крахмал;
• в результате обмена образуется мочевина;
• отсутствие хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов;

Общие признаки грибов и растений:

• Неограниченный рост;
• абсорбтивное питание, т.е. не заглатывание пищи, а всасывание;
• наличие ярко выраженной клеточной стенки;
• размножение спорами;
• неподвижность;
• способность синтезировать витамины.

Бесполое размножение

Этот тип размножения – одна из главнейших особенностей организма грибов. Он осуществляется с помощью спор, которые образуются, без процедуры оплодотворения, внутри специальных органов спороношения, которые отличаются, по своим свойствам, от вегетативных гиф мицелия.

Споры – великое оружие распространения – истинная гордость грибного царства. Их задача – расселить новые особи данного вида на как можно большее расстояние от материнской особи, для чего грибы используют все подручные средства – помощь дождя и ветра, животных и насекомых, уносящих споры прочь на своих телах и в желудках, а у некоторых видов грибов споры даже способны самостоятельно передвигаться с помощью специальных жгутиков. Споры, обычно, очень хорошо защищены плотной внешней оболочкой, могут иметь разнообразное внутреннее строение — не иметь клеточной стенки или быть многоклеточными – все в их строении служит основной главнейшей цели – как можно более успешному распространению и прорастанию.

Существуют два способа бесполого размножения — эндогенное, при котором могут образовываться два типа спороносящих органов – спорангии и зооспорангии, и экзогенное, при котором образуются конидии.

Эндогенное размножение

Зооспоры – это голые фрагменты протоплазмы, не имеющие оболочки и обладающие одним или нескольким ядрами и специальными жгутиками, с помощью которых зооспоры могут перемещаться в пространстве. Зооспоры возникают в зооспорангиях, формирующихся непосредственно на вегетативных гифах, без специальных спорангиеносцев, содержат в себе очень малое количество питательных веществ и могут функционировать только очень непродолжительное время. Размножение с помощью зооспор применяется низшими грибами, обитающими в водной среде, однако иногда встречается и у наземных грибов.

Спорангиоспоры, или, как их еще называют, апланоспоры – это микроскопические структуры, разнообразные по форме и расцветке, содержащие в себе небольшой запас питательных веществ и «генетический код» гриба. Они защищены твердой оболочкой, защищающей их от негативных факторов окружающей среды, но не могут сохранять жизнеспособность слишком долгое время. Спорангиоспоры созревают внутри специального спороносящего органа – спорангия. Как правило, у мицелиальных грибов спорангий образуется из вздутия апекса гифы, отделяясь от неё септой. У многих видов грибов те гифы, на которых образуются спорангии, сильно отличаются по строению от обычных вегетативных гиф. У них даже есть специальное название гифы – спорангиеносцы. В ходе процесса образования спор протопласт спорангия многократно делится, порождая на свет многие тысячи спор. Когда споры созревают, в оболочке спорангия образуются отверстия, через которые споры высыпаются в окружающую среду и отправляются в самостоятельное путешествие в поисках подходящих условий для прорастания.

Экзогенное размножение

Видео:Как размножаются грибы, www.grib.tvСкачать

Конидии – это тоже разновидность спор, и они образуются на поверхности специального спороносящего органа, который называется конидиеносцем, и возникает как особый участок мицелия гриба. Размножение с помощью конидий встречается у сумчатых, базидиальных и анаморфных грибов, а дейтеромицеты вообще могут размножаться только с помощью конидий. Конидии могут быть самыми разными по расцветке и форме – все зависит от особенностей конкретного вида гриба. Различаются и способы их образования и места размещения на конидиеносцах. Как правило конидии дожидаются, пока кто-то механически «соберет» их с поверхности гриба – например проползающая муха соберет их лапками, но у некоторых видов грибов конидии активно отбрасываются в окружающую среду.

Особенности строения грибов

Перед тем, как говорить о способах размножения грибов, нужно понять, что из себя представляют эти организмы. Они содержат в себе некоторые признаки животных и растений одновременно, поэтому объединены в отдельное царство. После долгих споров ученые, которые не могли определиться к какому виду их стоит отнести, отвели грибам отдельное царство.

Первоначально данная группа организмов обитала в водах океанов. Спустя некоторое время они по неизвестным причинам сменили среду обитания, перебравшись в лес. С классом растений их объединяет способность размножаться спорами, получать питательные элементы из грунта, особенности строения клеток, место, где они растут. С классом животных их роднит то, что они выделяют мочевину, самостоятельно не создают питательных элементов и накапливают гликоген.

Не все имеют понятие о строении гриба. Состоит он из мицелия, играющего важную роль в процессе размножения, и непосредственно органов размножения. Мицелий находится под землей. Он представляет собой тонкие бесцветные нити, посредством которых происходит питание.

Тихое царство

Из несметного грибного царства учёные изучили и описали около ста тысяч видов. Грибы обитают не только в лесу, но в океанах и реках, в воздухе и земле, на еде, коже человека, растениях и животных. Питаются они органическими веществами, превращая их в минералы, необходимые для роста других растений.

Вместе с бактериями грибы выполняют важнейшую для существования жизни на планете функцию: они утилизируют органику, являясь важным участником в глобальном круговороте веществ. Специалисты подсчитали, что всего лишь за 30 лет вся Земля будет полностью погребена под остатками умерших животных и растений, если внезапно исчезнут организмы, питающиеся органическими веществами.

Размножение грибов с помощью мицелия

Один способ размножения грибов с помощью мицелия — это вегетативное размножение. В процессе вегетативного размножения мицелий распространяется в почве, образуя новые филлоподии или ризоморфы. Эти части мицелия, содержащие клетки, способные к размножению, могут дать начало новым грибам.

Еще один способ размножения грибов с помощью мицелия — это чередование поколений. При этом вегетативный мицелий проникает внутрь субстрата, например, древесины, и образует гифы — клетки с ядрами. Когда условия становятся благоприятными, внутри гифов происходит слияние ядер и образуется мицелий нового поколения, который может разрастаться и формировать плодовые тела с грибными спорами.

Размножение грибов с помощью мицелия является ключевым процессом в их жизненном цикле. Мицелий позволяет грибам распространяться и адаптироваться к различным условиям окружающей среды.

Размножение низших грибов

У множества низших грибов бесполое размножение происходит с помощью зооспор, которые передвигаются с помощью жгутиков. Зооспоры развиваются в зооспорангиях.

Для низших грибов характерно вегетативное тело, которых образуется из мицелия с клеточным строением с несовершенным половым способом. Их мицелий не имеет перегородок с множеством разветвлений.

Низшие грибы делятся на три основных класса:

• оомицеты – имеют развитый мицелий с оогамным половым процессом.
• хитридомицеты – самые простые микроорганизмы, обитающие в водной среде. Для них свойственно размножение половым и вегетативным образом.
• зигомицеты – самые распространённые низшие микроорганизмы, обитающие на суше. Размножаются особым половым способом – зигогамией.

Значение для человека

Пищевое применение

Съедобные 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 , 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

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:

вещества, извлечённые из культуральной среды пеницилловых и других грибов (используют при производстве антибиотиков).

Применение в галлюциногенных 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.

Применение в качестве пестицидов

Препараты на основе микромицетов.

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 .

Техническое применение

Широкое распространение нашло производство лимонной кислоты на основе биотехнологии — микробиологического синтеза.

Известно большое количество разнообразных патогенных грибов, вызывающих заболевания растений (ежегодно по их вине теряется до 1/3 урожая на корню и при хранении), животных и человека (дерматозы , болезни волос, ногтей, дыхательных и половых путей, ротовой полости). Они служат причиной тяжёлых пищевых отравлений. Грибы-древоразрушители вызывают быструю деструкцию древесных материалов, строений и изделий, поэтому рассматриваются в лесной фитопатологии как патогенные.

Основные способы, как размножаются грибы

Процесс размножения в царстве грибов направлен на сохранение численности вида даже в неблагоприятных условиях, например, при засухе или безкормице (рисунок 1).

Поскольку грибы, как живые организмы, существенно отличаются от представителей царств животных и растений, то и их размножение имеет свои особенности. Так, они способны размножаться практическими всеми известными способами.

Были выделены такие основные методы: вегетативный, бесполый, почкование, половой. Ниже вы сможете ознакомиться с их особенностями.

В лесу

Грибы занимают важное место в лесной экосистеме, вступая в симбиоз с деревьями и травами путем сращения корневых систем. Растения обеспечивают их сахаром и белками, а грибы, в свою очередь, снабжают своих партнеров минеральными веществами, которые впитывают из почвы вместе с водой (рисунок 2)

Примечание: Мицелий, состоящий из тонких длинных нитей, расположен на глубине около 10-15 см. Он разрастается в разные стороны, оплетая корни деревьев. Он устойчив к засухам и сильным морозам, приостанавливаясь в своем развитии в неблагоприятный период и пробуждаясь при определенных условиях.

Она получает питательные вещества как из почвы и лесной подстилки, так и из корней деревьев. Интересным является тот факт, что грибы формируют плодовые тела только по соседству с конкретным видом деревьев. Например, боровики можно найти около сосны, дуба, ели или березы, а рыжики – только под елью или сосной.

Если речь идет о способах распространения, то лесные виды распространяются, в основном, половым методом, хотя для некоторых видов присущ бесполовой.

Сбор грибов человеком является вмешательством в их процесс жизнедеятельности

Вот почему так важно правильно собирать лесные дары, чтобы нанесенный урон был минимальным и восполняемым. При аккуратном срезании плодового тела экземпляр продолжит реализацию процесса размножения

И наоборот, вырвав гриб с мицелием, мы наносим последнему огромный вред, вплоть до гибели. Помните об этом, собираясь на «тихую охоту».

Механизм почкования

1. Клетки в определенном участке делятся, начиная этот процесс делением ядра.
2. Когда клеток образовалось достаточное количество (появился молодой организм), формируется перетяжка. Она отделяет «почку» от материнского организма.
3. В течение 2 ч новая особь отсоединяется и падает на субстрат либо переносится людьми, животными, ветром.

Аналогичный процесс характерен для таких видов, как дрожжи и лишайники.

Ирина Селютина (биолог):

Для дрожжей характерно несколько способов вегетативного размножения: Пикировка, деление и проращивание. При прорастании образуются круглые, овальные или яйцевидные клетки. Прорастание является наиболее типичным и распространенным способом вегетативного размножения у дрожжей. Он начинается с появления на поверхности клетки небольшого сферического нароста, который постепенно увеличивается в размерах, а затем «отделяется» от материнской клетки, оставляя после себя рубец, называемый почечным рубцом.

Лишайники размножаются в основном вегетативно:

• участками слоевища;
• образованиями из клеток водорослей и нитей гриба – изидиями и соредиями.

Размножение шляпочных грибов с помощью мицелия

Мицелий – это сеть тонких нитей, называемых гифами, которые образуются из грибницы. Грибница – это масса грибных гиф, которые пронизывают почву, древесину или другие субстраты, на которых растут грибы.

Мицелий шляпочных грибов играет важную роль в их размножении. Он может распространяться и разрастаться в почве или других субстратах, образуя новые грибы.

Когда условия становятся благоприятными, мицелий может производить плодовые тела – шляпки и ножки грибов. Плодовые тела содержат грибные споры, которые могут быть распространены в окружающую среду.

Мицелий также может размножаться путем фрагментации. Это процесс, при котором часть мицелия отделяется от основного мицелия и продолжает расти и размножаться самостоятельно. Это позволяет грибам распространяться и колонизировать новые территории.

Размножение шляпочных грибов с помощью мицелия является важным механизмом для их выживания и разнообразия. Мицелий позволяет грибам адаптироваться к различным условиям окружающей среды и распространяться на новые территории.

Как они размножаются

Чтобы понять, как происходит их размножение, для начала нужно узнать, как их классифицируют. Классифицировать их можно двумя способами: первый – по типу, второй – по способу размножения.

Классификация по типу выглядит следующим образом:

1. Гломеромицеты.
2. Хитридомицеты.
3. Аскомицеты.
4. Зигомицеты.
5. Базидиомицеты.

С другой стороны, классификация по способу размножения выглядит следующим образом:

1. Совершенные грибы. Этот тип может размножаться как половым, так и бесполым способами. Независимо от того, к какому из вышеописанных типов они принадлежат, они могут чередовать половой и бесполый репродуктивные циклы. Более 90% известных на сегодняшний день грибов являются совершенными.
2. Несовершенные грибы. Они также носят название Дейтеромицеты. К ним принадлежат все виды, какие не могут размножаться половым путем. Они размножаются лишь бесполым способом, и, соответственно, на их долю приходится лишь 10% из всех известных видов человеку. Основные представители «несовершенных грибов» — Гломеромицеты.

С этим немножко разобрались, движемся дальше. Все грибы размножаются спорами. И тут нет разницы, возникают они в результате половых или бесполых процессов. Они размножаются спорами, какие позже распространяются благодаря ветру, воде, животным и т.д. Когда споры попадают в благоприятную для них среду, они начинают развиваться: сначала формируются гифы (строительный материал, из которого состоят все участки грибного организма), а позже развивается мицелий. С другой стороны, их слоевище может быть голокарпическим или эукарпическим.

1. Голокарпические слоевища – это слоевища, образующие один спорангий (орган бесполого размножения) из всего содержимого вегетативного тела. То есть, все слоевище выполняет роль репродуктивного органа.
2. Евкарпические слоевища – это слоевища, в каких лишь определенная часть выполняет роль репродуктивного органа, в то время как оставшаяся часть продолжает выполнять вегетативные функции.