Грибы. Общая характеристика

Грибы составляют отдельное царство - Fungi. (Mycota, от греч. микос - шампиньон), включающее по разным оценкам от 100000 до 250000 видов. Царство объединяет гетеротрофные эукариотные организмы относительно простой организации - от одноклеточных до нитчатых, мицелиальных. Размножаются грибы спорами. Разрастясь на поверхности или в глубине субстрата. грибы соприкасаются с ним клеточной оболочкой, через которую они выделяют во внешнюю среду ферменты и поглощают питательные вещества абсорбтивным путём. Такой тип взаимодействия с субстратом определяет положение грибов как разлагателей органических веществ в экосистемах. Почвенные грибы представляют собой самую крупную экологическую группу, участвующую в минерализации органических остатков растений и животных и в образовании почвенного гумуса. Грибы являются наиболее древними организмами, существовавшими ещё до расхождения царств растений и животных. Эти данные получены по сравнительному изучению цитохромов С в различных группах организмов. Согласно этим данным время дивергенции грибов и животных определяется примерно в 1,1 млрд. лет.

Сравнение нуклеотидных последовательностей 16/18 S pРНК позволяет предположить, что грибы, животные и растения дивергировали из одной точки. Это подтверждает ранее высказанную гипотезу о выделении грибов ещё до основного расхождения живого мира на растения и животные.

Грибы обладают признаками как животных, так и растений. Полярность клетки, неограниченный верхушечный рост (апикальный), строение клеточной стенки, образование поперечных перегородок - черты, присущие грибам, характерные и для растений. Отсутствие хлорофилла, гетеротрофный тип питания, наличие в клеточной стенке хитина, а не целлюлозы, образование мочевины в процессе азотного обмена, синтез запасных углеводов в форме гликогена, а не крахмала, формирование лизосом в цитоплазме, структура дыхательных ферментов - цитохромов и транспортных РНК - черты, присущие грибам, но и характерные для животных.

Своеобразие грибов выражается не только в сочетании признаков. присущих растениям и животным, но и наличием специфических черт и свойств, характерных для членов только царства Mycota: мицелиальной структуры вегетативного тела, сложных ядерных циклов и плеоморфизма, многоядерности и гетерокариоза (разнокачественность ядер в одной клетке), дикариоза (длительное существование в одной клетке двух ядер, одновременно делящихся и имитирующих диплоидное ядро).

Грибы образуют мицелий, или грибницу, состоящую из ветвящихся нитей - гиф (от 5 до 50 мкм) с апикальным верхушечным ростом и боковым ветвлением. Такое строение позволяет грибу максимально оккупировать субстрат для извлечения из него питательных веществ. У грибов нет специальных структур, приспособленных для питания, они всасывают питательные вещества всей поверхностью тела. Гифы представляют собой структуры в виде длинных трубочек, состоящих из клеточных стенок и цитоплазмы с включениями. Всю совокупность гиф грибного тела называют мицелием. Размеры единичного мицелия не ограничены, рост грибов происходит за счет кончиков гиф. При этом периферийный рост может продолжаться до тех пор, пока хватает питательных веществ, и у некоторых шляпочных грибов (базидиомицетов) мицелий может занимать участок до 15 м в диаметре. На определенных стадиях, например при смене фаз полового и бесполого размножения, мицелий образует плотные сплетения, так называемую плектенхиму. Типичный пример плектенхимы - плодовые тела шляпочных грибов, которые люди собирают для употребления в качестве продукта питания.

У некоторых грибов, например дрожжей, вегетативное тело представлено одиночными почкующимися или делящимися клетками. Если такие почкующиеся клетки не расходятся, то образуется псевдомицелий.

Грибы размножаются бесполым (конидиями, спорами) и половым путём (образование различных половых структур - зигоспор, сумок или базидий)

Грибы - плеоморфные организмы; один вид может иметь несколько стадий развития, которые различаются морфологически, функционально и проходят в разных местообитаниях или со сменой растений-хозяев. Например, некоторые фитопатогенные грибы имеют сапротрофную почвенную стадию.

Распространены они повсеместно в природе и в окружении человека там, где есть хотя бы следы органических веществ. На основе трофических связей грибы можно разделить на пять экологических групп

1 -сапротрофы - большинство почвенных грибов

2 - паразиты, находящиеся в почве в виде спор

3 - факультативные паразиты

4- микоризообразователи

5- хищные грибы

Грибы хищники уничтожают вредных нематод и амёб и представляют перспективу для разработки биологических методов борьбы с вредителями корней растений.

Выделяется также группа лишайниковых грибов - симбионтов, живущих вместе с водорослями и цианобактериями в составе лишайника.

Несмотря на то, что все грибы - гетеротрофы, они очень разнообразны по своим пищевым потребностям и возможностям в освоении субстрата и поэтому составляют ещё несколько экологических подгрупп. Эти различия объясняются главным образом различием в наборе ферментов, которыми они обладают. Различают: сахаролитики, использующие легкодоступные углеводы, крахмал, гемицеллюлозу, но не целлюлозу. Это немногочисленная группа, несмотря на то, что сахар доступен всем организмам. Основная особенность этой группы - активный рост мицелия, быстрое прорастание спор и покоящихся клеток при наличии подходящих субстратов.

Целлюлозолитики - менее определённая группа по пищевым потребностям, так как она включает грибы, у которых это свойство может быть выражено и очень слабо, и очень сильно. Эти грибы растут медленно, не выдерживают конкуренции с "сахарными грибами" за легкодоступные субстраты.

В группу разлагателей лигнина входят грибы, которые начинают развиваться, когда все легкодоступные субстраты уже использованы.

По мере разложения растительных остатков начинают развиваться грибы, довольствующиеся малым количеством питательных веществ и способные разлагать специфические вещества гумуса.

Есть экологические группы грибов разлагателей кератина, входящего в состав шерсти, перьев, рогов, копыт, разлагателей навоза - копрофилы, ксилофаги, разрушающие древесину, гербофилы развивающиеся на травах, микофилы, растущие на других грибах.

Многие почвенные грибы образуют тёмноокрашенный мицелий. Они синтезируют меланиновые (черные) пигменты. После отмирания мицелия меланины накапливаются в почве и входят в состав почвенного гумуса. Мицелий грибов агрегирует почвенные частицы, структурируя почву.

Грибы выделяют в среду многие органические кислоты, растворяют труднодоступные фосфаты, улучшая питание растений.