Органические грибы. Царство грибов: основные характеристики и особенности

Грибы — древние гетеротрофные организмы, занимающие особое место в общей системе живой природы. Они могут быть как микроскопически малы, так и достигать нескольких метров. Поселяются на растениях, животных, человеке или на мёртвых органических остатках, на корнях деревьев и трав. Их роль в биоценозах велика и разнообразна. В цепи питания они являются редуцентами — организмами, питающимися мёртвыми органическими остатками, подвергающими эти остатки минерализации до простых органических соединений.

В природе грибы играют положительную роль: они пища и лекарства для животных; образуя грибокорень, помогают растениям всасывать воду; являясь компонентом лишайников, грибы создают среду обитания для водорослей.

Грибы — бесхлорофилльные низшие организмы, объединяющие около 100 000 видов, от мелких микроскопических организмов до таких великанов, как трутовики, гигантский дождевик и некоторые другие.

В системе органического мира грибы занимают особое положение, представляя отдельное царство, наряду с царствами животных и растений. Они лишены хлорофилла и поэтому требуют для питания готовое органическое вещество (принадлежат к гетеротрофным организмам). По наличию в обмене мочевины, в оболочке клеток — хитина, запасного продукта — гликогена, а не крахмала — они приближаются к животным. С другой стороны, способом питания (путём всасывания, а не заглатывания пищи), неограниченным ростом они напоминают растения.

Грибы имеют и признаки, свойственные только им: почти у всех грибов вегетативное тело представляет собой грибницу, или мицелий, состоящий из нитей — гиф.

Это тонкие, как нити, трубочки, заполненные цитоплазмой. Нити, составляющие гриб, могут туго или рыхло переплетаться, ветвиться, срастаться друг с другом, образуя плёнки наподобие войлока или видимые простым глазом жгуты.

У высших грибов гифы разделены на клетки.

В клетках грибов может быть от одного до нескольких ядер. Кроме ядер, в клетках имеются и другие структурные компоненты (митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть и пр.).

Строение

Тело подавляющего большинства грибов построено из тонких нитчатых образований — гиф. Совокупность их образует грибницу (или мицелий).

Разветвляясь, мицелий образует большую поверхность, что обеспечивает всасывание воды и питательных веществ. Условно грибы делятся на низшие и высшие. У низших грибов гифы не имеют поперечных перегородок и мицелий представляет собой одну сильно разветвлённую клетку. У высших грибов гифы разделены на клетки.

Клетки большинства грибов покрыты твёрдой оболочкой, её нет у зооспор и вегетативного тела некоторых простейших грибов. В цитоплазме гриба содержатся структурные белки и не связанные с органоидами клетки ферменты, аминокислоты, углеводы, липиды. Органоиды: митохондрии, лизосомы, вакуоли, содержащие запасные вещества — волютин, липиды, гликоген, жиры. Крахмала нет. В клетке гриба имеется одно или несколько ядер.

Размножение

У грибов различают вегетативное, бесполое и половое размножение.

Вегетативное

Размножение осуществляется частями мицелия, специальными образованиями — оидиями (образующимися в результате распадения гиф на отдельные короткие клетки, каждая из которых даёт начало новому организму), хламидоспорами (образуются примерно так же, но имеют более толстую тёмноокрашенную оболочку, хорошо переносят неблагоприятные условия), путём почкования мицелия или отдельных клеток.

Для бесполого вегетативного размножения специальные приспособления не нужны, но потомков появляется не много, а мало.

При бесполом вегетативном размножении клетки нити, ничем не отличаются от соседних, вырастают в целый организм. Иногда, животные или движение среды разрывают гифу на части.

Бывает при наступлении неблагоприятных условий нить сама распадается на отдельные клетки, каждая из которых может вырасти в целый гриб.

Порой на нити образуются наросты, которые разрастаются, отпадают и дают начало новому организму.

Часто некоторые клетки наращивают толстую оболочку. Они могут выдерживать высыхание и сохраняют жизнеспособность до десяти и более лет, а в благоприятных условиях прорастают.

При вегетативном размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. При таком размножении не нужны специальные устройства, но количество потомков невелико.

Бесполое

При бесполом споровом размножении нить гриба образует специальные клетки, создающие споры. Эти клетки выглядят как веточки, неспособные расти и отделяющие от себя споры, или как крупные пузыри, внутри которых образуются споры. Такие образования называют спорангиями.

При бесполом размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. На образование каждой споры тратится меньше веществ, чем на одного потомка при вегетативном размножении. Бесполым путём одна особь производит миллионы спор, поэтому у гриба больше шансов оставить потомство.

Половое

При половом размножении появляются новые сочетания признаков. При этом размножении ДНК потомков образуется из ДНК обоих родителей. У грибов объединение ДНК происходит по-разному.

Разные способы обеспечить объединение ДНК при половом размножении грибов:

В какой-то момент сливаются ядра, а затем и нити ДНК родителей, обмениваются кусочками ДНК и разделяются. В ДНК потомка оказываются участки, полученные от обоих родителей. Поэтому потомок чем-то похож на одного родителя, а чем-то — на другого. Новое сочетание признаков может уменьшить, и увеличить жизнеспособность потомства.

Размножение состоит в слиянии мужских и женских половых гамет, в результате чего образуется зигота. У грибов различают изо-, гетеро- и оогамию. Половой продукт низших грибов (ооспора) прорастает в спорангий, в котором развиваются споры. У аскомицетов (сумчатых грибов) в результате полового процесса образуются сумки (аски) — одноклеточные структуры, содержащие обычно 8 аскоспор. Сумки образующиеся непосредственно из зиготы (у низших аскомицетов) или на развивающихся из зиготы аскогенных гифах. В сумке происходит слияние ядер зиготы, затем мейотическое деление диплоидного ядра и образование гаплоидных аскоспор. Сумка активно участвует в распространении аскоспор.

Для базидиальных грибов характерен половой процесс — соматогамия. Он состоит в слиянии двух клеток вегетативного мицелия. Половой продукт — базидия, на которой образуются 4 базидиоспоры. Базидиоспоры гаплоидны, они дают начало гаплоидному мицелию, который недолговечен. Путём слияния гаплоидного мицелия образуется дикариотический мицелий, на котором образуются базидии с базидиоспорами.

У несовершенных грибов, а в некоторых случаях и у других половой процесс заменяется гетерокариозом (разноядерностью) и парасексуальным процессом. Гетерокариоз состоит в переходе генетически неоднородных ядер из одного отрезка мицелия в другой путём образования анастомозов или слияния гиф. Слияние ядер при этом не происходит. Слияние ядер после, перехода их в другую клетку называется парасексуальным процессом.

Нити гриба прирастают поперечным делением (вдоль клетки нити не делятся). Цитоплазма соседних клеток гриба составляет единое целое — в перегородках между клетками есть отверстия.

Питание

Большинство грибов имеет вид длинных нитей, всасывающих питательные вещества всей поверхностью. Грибы всасывают нужные вещества из живых и мёртвых организмов, из почвенной влаги и воды природных водоёмов.

Грибы выделяют наружу вещества, разрывающие молекулы органических веществ на такие части, которые гриб может впитать.

Но в определённых условиях организму полезнее быть нитью (как гриб), а не комочком (циста) как бактерия. Проверим, так ли это.

Проследим за бактерией и растущей нитью гриба. Крепкий раствор сахара показан коричневым цветом, слабый — светло-коричневый, вода без сахара — белым.

Можно сделать вывод: нитевидный организм, разрастаясь, может оказаться в местах богатых пищей. Чем длиннее нить, тем больше запас веществ, который насытившиеся клетки могут расходовать на рост гриба. Все гифы ведут себя, как части одного целого, и участки гриба, оказавшись в богатых пищей местах, питают весь гриб.

Плесневые грибы

Плесневые грибы поселяются на увлажнённых остатках растений, реже животных. Одним из наиболее распространённых плесневых грибов является мукор, или головчатая плесень. Грибницу этого гриба в виде тончайших белых гифов можно обнаружить на залежавшемся хлебе. Гифы мукора не разделены перегородками. Каждая гифа представляет собой одну сильно разветвлённую клетку с несколькими ядрами. Одни ответвления клетки проникают в субстрат и поглощают питательные вещества, другие поднимаются вверх. На верхушке последних образуются чёрные округлые головки — спорангии, в которых образуются споры. Созревшие споры распространяются воздушными потоками или при помощи насекомых. Попав в благоприятные условия, спора прорастает в новую грибницу (мицелий).

Вторым представителем плесневых грибов является пеницилл, или сизая плесень. Грибница пеницилла состоит из гифов, разделённых поперечными перегородками на клетки. Некоторые гифы поднимаются вверх, и на конце их образуются разветвления, напоминающие кисточки. На конце этих разветвлений образуются споры, с помощью которых пеницилл размножается.

Дрожжевые грибы

Дрожжи — одноклеточные неподвижные организмы овальной или удлинённой формы, размером 8-10 мкм. Настоящего мицелия не образуют. В клетке имеется ядро, митохондрии, в вакуолях накапливается много веществ (органических и неорганических), в них происходят окислительно-восстановительные процессы. Дрожжи накапливают в клетках волютин. Вегетативное размножение почкованием или делением. Спорообразование наступает после многократного размножения почкованием или делением. Оно совершается легче при резком переходе от обильного питания к незначительному, при поступлении кислорода. В клетке число спор парное (чаще 4-8). У дрожжей известен и половой процесс.

Дрожжевые грибы, или дрожжи, встречаются на поверхности плодов, на содержащих углеводы растительных остатках. От других грибов дрожжи отличаются тем, что не имеют грибницы и представляют одиночные, в большинстве случаев овальные клетки. В сахаристой среде дрожжи вызывают спиртовое брожение, в результате которого выделяются этиловый спирт и углекислый газ:

С 6 Н 12 О 6 → 2С 2 Н 5 ОН + 2СО 2 + энергия.

Этот процесс ферментативный, протекает при участии комплекса ферментов. Освобождающаяся энергия используется дрожжевыми клетками на жизненные процессы.

Размножаются дрожжи почкованием (некоторые виды — путём деления). При почковании на клетке образуется выпуклость, напоминающая почку.

Ядро материнской клетки делится, и одно из дочерних ядер переходит в выпуклость. Выпуклость быстро растёт, превращается в самостоятельную клетку и отделяется от материнской. При очень быстром почковании клетки не успевают разъединяться и в результате получаются короткие непрочные цепочки.

Не менее ¾ всех грибов — сапрофиты. Сапрофитный способ питания связан преимущественно с продуктами растительного происхождения (кислая реакция среды и состав органических веществ растительного происхождения более благоприятны для их жизни).

Грибы-симбионты связаны преимущественно с высшими растениями, мохообразными, водорослями, реже — с животными. Примером могут быть лишайники, микориза. Микориза — это сожительство гриба с корнями высшего растения. Гриб помогает растению усваивать труднодоступные вещества гумуса, способствует поглощению элементов минерального питания, помогает своими ферментами в углеводном обмене, активизирует ферменты высшего растения, связывает свободный азот. От высшего растения гриб, очевидно, получает безазотные соединения, кислород и корневые выделения, способствующие прорастанию спор. Микориза очень распространена среди высших растений, она не обнаружена лишь у осоковых, крестоцветных и водных растений.

Экологические группы грибов

Почвенные грибы

Почвенные грибы участвуют в минерализации органического вещества, образовании гумуса и т.п. В этой группе выделяют грибы, попадающие в почву только в определённые периоды жизни, и грибы ризосферы растений, живущие в зоне их корневой системы.

Специализированные почвенные грибы:

• копрофиллы - грибы, обитающие на почвах, богатых перегноем (навозные кучи, места скопления помёта животных);
• кератинофиллы - грибы, обитающие на волосах, рогах, копытах;
• ксилофиты - грибы, разлагающие древесину, среди них различают разрушителей живой и мёртвой древесина.

Домовые грибы

Домовые грибы — разрушители деревянных частей построек.

Водные грибы

К ним относится и группа микоризных грибов-симбионтов.

Грибы, развивающиеся на промышленных материалах (на металле, бумаге и изделиях из них)

Шляпочные грибы

Шляпочные грибы поселяются на богатой перегноем лесной почве и из неё получают воду, минеральные соли и некоторые органические вещества. Часть органических веществ (углеводы) они получают от деревьев.

Грибница — главная часть каждого гриба. На ней развиваются плодовые тела. Шляпка и ножка состоят из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. В ножке все нити одинаковы, а в шляпке они образуют два слоя — верхний, покрытый кожицей, окрашенной разными пигментами, и нижний.

У одних грибов нижний слой состоит из многочисленных трубочек. Такие грибы называют трубчатыми. У других нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок. Такие грибы называют пластинчатыми. На пластинках и на стенках трубочек образуются споры, с помощью которых грибы размножаются.

Гифы грибницы оплетают корни деревьев, проникают в них и распространяются между клетками. Между грибницей и корнями растений устанавливается полезное для обоих растений сожительство. Гриб снабжает растения водой и минеральными солями; заменяя на корнях корневые волоски, дерево уступает ему часть своих углеводов. Только при такой тесной связи грибницы с определёнными породами деревьев возможно образование плодовых тел у шляпочных грибов.

Образование спор

В трубочках или на пластинках шляпки образуются особые клетки — споры. Созревшие мелкие и лёгкие споры высыпаются, их подхватывает и разносит ветер. Разносят их насекомые и слизни, а также белки и зайцы, поедающие грибы. Споры не перевариваются в пищеварительных органах этих животных и выбрасываются наружу вместе с помётом.

Во влажной, богатой перегноем почве споры грибов прорастают, из них развиваются нити грибницы. Грибница, возникающая из одной споры, может образовывать новые плодовые тела лишь в редких случаях. У большинства видов грибов плодовые тела развиваются на грибницах, образованных слившимися клетками нитей, берущих начало от разных спор. Поэтому клетки такой грибницы двухъядерные. Грибница растёт медленно, лишь накопив запасы питательных веществ, она образует плодовые тела.

Большинство видов этих грибов — сапрофиты. Развиваются на перегнойной почве, отмерших растительных остатках, некоторые на навозе. Вегетативное тело состоит из гиф, образующих находящуюся под землёй грибницу. В процессе развития на грибнице вырастают зонтикоподобные плодовые тела. Пенёк и шляпка состоят из плотных пучков нитей грибницы.

У части грибов на нижней стороне шляпки от центра к периферии радиально расходятся пластинки, на которых развиваются базидии, а в них споры — это гименофор. Такие грибы называют пластинчатыми. У отдельных видов грибов имеется покрывало (плёночка из неплодных гиф), защищающее гименофор. При дозревании плодового тела покрывало разрывается и остаётся в виде бахромы по краям шляпки или кольца на ножке.

У некоторых грибов гименофор имеет трубчатую форму. Это трубчатые грибы. Их плодовые тела мясистые, быстро загнивают, легко повреждаются личинками насекомых, поедаются слизнями. Размножаются шляпочные грибы спорами и частями мицелия (грибницы).

Химический состав грибов

В свежих грибах вода составляет 84-94% общей массы.

Белки грибов усваиваются только на 54-85% — хуже, чем белки других растительных продуктов. Усвоению препятствует плохая растворимость белков. Жиры, углеводы усваиваются очень хорошо. Химический состав зависит от возраста гриба, его состояния, вида, условий произрастания и др.

Роль грибов в природе

Многие грибы срастаются с корнями деревьев и трав. Их сотрудничество взаимовыгодно. Растения дают грибам сахар и белки, а грибы разрушают находящиеся в почве мёртвые остатки растений и всасывают всей поверхностью гиф воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Корни, сросшиеся с грибами, называют микоризой. Большинство деревьев и трав образуют микоризу.

Грибы играют в экосистемах роль разрушителей. Они уничтожают мёртвую древесину и листья, корни растений и трупы животных. Все мёртвые остатки они превращают в углекислый газ, воду и минеральные соли — в то, что могут усвоить растения. Питаясь, грибы набирают вес и становятся пищей животных и других грибов.

ГРИБЫ
группа выделяемых в особое царство живого споровых организмов, иногда внешне напоминающих растения, но лишенных зеленого пигмента хлорофилла, настоящих корней, стеблей и листьев. Споры, как и семена, рассеиваются и прорастают в новые организмы, но не содержат зародыша и обычно состоят из единственной клетки. В настоящее время считается, что на земном шаре обитает как минимум 1,5 млн. видов грибов, но описано из них всего 70 000, т.е. менее 5%. К этой группе обычно относят т.н. слизевиков, плесени, обычно наблюдаемые на разлагающихся растениях и почве, дрожжи, хорошо известные по их роли в производстве алкогольных напитков и других пищевых продуктов, шляпочные грибы, а также возбудителей многих болезней сельскохозяйственных культур, например головни, ржавчины и мильдью. Значение грибов в природе и в жизни человека трудно переоценить. Прежде всего это т.н. редуценты, необходимые для разложения органических веществ, включая целлюлозу и лигнин, т.е. для глобального круговорота элементов. Грибы, в первую очередь многие шляпочные их виды, употребляются в пищу, причем некоторые из них относятся к самым дорогим деликатесам (трюфели). Они также дают "еду будущего" - съедобный белок (микопротеин). Грибы все шире применяются для биологической борьбы с вредными насекомыми и нематодами, заменяя ядохимикаты. Они образуют симбиотическую ассоциацию - микоризу - с корнями растений, которая улучшает рост последних и позволяет деревьям селиться на почти бесплодном грунте. Успехи генной инженерии сделали дрожжи настоящими живыми фабриками по широкомасштабному производству сложных соединений, в частности необходимых медицине антибиотиков и гормонов и применяемых в промышленности ферментов. С другой стороны, грибы, поселяясь в тканях растений и животных, бывают причиной опасных болезней (фитомикозов, микозов); кроме того, они образуют ядовитые микотоксины, вызывающие пищевые отравления, и часто приводят к порче самых разных полезных материалов.

ГРИБНЫЕ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ опасны для многих продовольственных культур, часто приводят к значительным потерям урожая и огромным убыткам для сельского хозяйства. Ржавчинный гриб образует плотные наросты на нижней стороне листьев ежевики, проникает в листья растений через устьица в эпидермисе и растет внутри листа, выпуская наружу ветвящиеся спорангиеносцы. На их концах развиваются спорангии, которые затем опадают и переносятся ветром или дождевыми каплями на другие растения. Там они прорастают или образуют жгутиковые споры, которые дают начало новым грибам.

ШЛЯПОЧНЫЙ ГРИБ - представляет собой т.н. плодовое тело, вырастающее из грибницы (мицелия) - разветвленных нитевидных структур беловатого цвета (гиф), растущих в верхнем слое почвы или в толще подстилки. В плодовом теле образуются споры. Рост его начинается с формирования на мицелии компактной массы гиф, внешне напоминающей почку. У некоторых видов (например, у ядовитых мухоморов) в этой "почке" дифференцируется наружное пленчатое покрывало. Со временем оно разрывается, выпуская наружу вертикальную ножку со шляпкой, а само остается у основания ножки в виде т.н. влагалища. Нижняя сторона шляпки бывает на первых порах затянута покрывалом, которое в конечном итоге тоже рвется, образуя на ножке кольцо, и открывает несущие споры пластинки или трубки. Первыми созревают споры по периферии шляпки. По мере их осыпания ее край размягчается и сгнивает. Процесс идет центробежно, и, когда все споры рассеяны, от шляпки вскоре тоже ничего не остается.

Таинственный вид живых организмов, который сегодня до конца не изучен - грибы. Живущие на нашей планете уже более миллиарда лет, они насчитывают около миллиона видов, из которых человек смог исследовать, классифицировать и описать только 5% - 70 000 видов. Один из самых первых жителей планеты Земля обладает удивительными лечебными свойствами. Немногие знают о том, что лекарство, которое спасло миллионы жизней, антибиотик, который является продуктом его жизнедеятельности. Самый интересный факт: жители деревень под Опочкой (Псковская область) никогда не страдали онкозаболеваниями. Спасает их гриб веселка, полисахариды которого вырабатывают перфорин, который способен проделывать отверстия в мембране раковых клеток. И, последние просто отмирают.

Царство грибов

Сверхцарство эукариотов объединяет царство растений, царство животных и… царство грибов. Да, ввиду своих особенных свойств, грибы относятся к царству грибов. Их невозможно назвать животными, но и растениями – тоже.

С растениями грибы имеют общие характеристики:

• наличие клеточной стенки;
• способность синтезировать витамины;
• неподвижность в вегетативном состоянии;
• размножение спорами;
• поглощение пищи путем адсорбции (всасывания).

Но есть и черты общие с животными:

• отсутствия хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов;
• гетеротрофность;
• накопление гликогена в качестве запасного вещества;
• наличие клеточной стенки хитина, что характерного для скелета членистоногих;
• образование и выделение мочевины.

Разнообразие грибов

Грибы разделяют на высшие грибы, низшие грибы и грибоподобные организмы. К высшим грибам относятся классы: аскомицеты, зигомицеты, дейтеромицеты и базидиомицеты. Их еще называют настоящими грибами. У них полностью утрачены жгутиковые стадии, специфический полисахарид – хитозан – входит в состав оболочек клеток. Также в состав клеток входят полимеры глюкозы и хитин.

К трубчатым грибам относятся

1. Белый гриб.
2. Маслята.
3. Подберезовики
4. Подосиновики.

Грибы, которые имеют типичную плодоножку и шляпку, нижняя часть которой состоит из мелких отверстий и образует споры. Среди трубчатых нет ядовитых грибов, но есть условно съедобные, которые требуют предварительной подготовки перед употреблением. Встретить их можно только в лесистой местности, на открытых площадках они не растут.

К пластинчатым грибам относятся груздь, рыжик, шампиньон, опенок и другие. Их основное отличие от трубчатых – наличие пластин в нижней части шляпки, где образуются споры. Цвет спорового порошка часто помогает распознать вид гриба – съедобный или ядовитый.

К ядовитым грибам относятся

1. Мухоморы.
2. Бледная поганка (абсолютно ядовитые грибы).
3. Сморчки
4. Сатанинский гриб
5. Ложные опята (токсичность может быть уменьшена при кулинарной обработке).

Перечисленные выше грибы выделены в отдельные подвиды грибов. Они стали токсичными из-за неблагоприятной экологической обстановки.

Всего ядовитых грибов 32 вида. Самые безобидные из них – ядовитый шампиньон, недоваренный опенок – способны вызвать расстройство через час после еды. Вторая группа – галлюциногены – характеризуется расстройством желудка, потливостью, тошнотой и рвотой, которые наступают через 2 часа после еды. Также возможно проявление приступов смеха, плача и т.д. Третья группа – бледная поганка, опенок серно-желтый – вызывают поражения печени, почек и других важных органов, провоцируя необратимые процессы.

Учитывая, что мир грибов очень плохо изучен, то определения, к чему относятся грибы, достаточно условны и нестабильны. Возможно уже завтра очередное открытие изменит наше представление о них.

ГРИБЫ (Mycetalia, Mycota, Fungi), одно из царств эукариотных организмов. В системе органического мира грибы рассматривают как самостоятельное царство с начала 1970-х годов; ранее их относили к царству растений. Грибы - это быстрорастущие нефотосинтезирующие организмы, нуждающиеся для своего развития в готовых растворённых органических веществах (осмотрофные гетеротрофы). По строению, характеру обмена веществ и способу питания грибы занимают промежуточное положение между животными и растениями и имеют отдельные черты тех и других. Отсутствие у грибов фотосинтеза, способность их к разложению готовых органических веществ, присутствие в клеточных стенках большинства грибов опорного полиаминосахарида (хитина), образование у них гликогена, мочевины и ряда других соединений в процессе обмена веществ сближают их с животными, а размножение спорами, в основном постоянная неподвижность тела, обилие вторичных продуктов обмена - с растениями. В то же время по составу стеринов и особенностям синтеза аминокислоты лизина они значительно отличаются от растений. Предполагают, что грибы выделились в самостоятельную ветвь живого мира ещё до разделения организмов на животные и растения. Время расхождения (дивергенции) животных, растений и грибов от общих предков определяют в 1,1 миллиарда лет назад. Гипотетически грибы происходят от бесцветных жгутиковых организмов, обитавших в первичном океане.

Схема строения плодового тела шляпочного гриба.

У грибов встречаются три типа размножения: вегетативное, бесполое и половое. У многих видов они последовательно сменяют друг друга в цикле развития. Вегетативное размножение обычно осуществляется фрагментами мицелия, бесполое - при помощи разнообразных специализированных клеток или многоклеточных образований, называемых анаморфами (например, у пеницилла). Размножение спорами, образовавшимися бесполым путём, способствует распространению и сохранению гриба. Структуры спороношения, образующиеся на мицелии, отличаются богатством форм и определяют многообразие видов грибов. Половое размножение, связанные с ним процессы смены ядерных фаз, строение половых органов значительно различаются в разных группах грибов и часто лежат в основе их систематики. У грибов известно три типа полового процесса: гаметогамия, гаметангиогамия и соматогамия. Гаметогамия - слияние подвижных гамет, образующихся в гаметангиях (хитридиомицеты, гифохитридиомицеты). Её разновидность - оогамия, при которой крупные неподвижные яйцеклетки, формирующиеся в специальных оогониях, оплодотворяются мелкими подвижными сперматозоидами, развивающимися в антеридиях (некоторые хитридиомицеты); у ряда грибов (оомицеты) сперматозоиды не образуются, а яйцеклетка оплодотворяется не дифференцированным на сперматозоиды содержимым антеридия. В ходе гаметангиогамии происходит слияние двух многоядерных специализированных структур, содержимое которых не дифференцировано на гаметы (зигомицеты, аскомицеты). Соматогамия заключается в слиянии обычных вегетативных клеток мицелия (базидиомицеты). Споры, образующиеся в результате полового процесса, генетически неоднородны и часто располагаются на поверхности или внутри плодовых тел. Такие споры и структуры, их несущие, называются телиоморфами. Некоторые грибы утратили в процессе эволюции половой процесс. Им свойственно только вегетативное или чаще бесполое размножение; они составляют группу несовершенных, или анаморфных (митотических), грибов (например, аспергилл, боверия). Как компенсация утраченного полового процесса у этих грибов, а также у некоторых других групп грибов встречается парасексуальный процесс. Он происходит в гетерокариотическом мицелии, в котором присутствуют генетически разнородные ядра в общей цитоплазме; гаплоидные ядра могут сливаться с образованием диплоидных, некоторые из которых являются при этом гетерозиготными (то есть возникают из генетически различных ядер). В таком ядре возможно объединение хромосом и обмен генетическим материалом с помощью кроссинговера. Иногда после этого вновь возникают гаплоидные ядра, генетически отличные от исходных.

Роль грибов в природе и в жизни человека. Обладая разнообразным набором ферментов, грибы вместе с гетеротрофными бактериями выполняют в природе роль редуцентов - организмов, способных разлагать органические вещества до простых неорганических соединений, которые затем усваиваются продуцентами - автотрофными организмами, создающими органические вещества. Почвенные грибы и грибы лесной подстилки участвуют в почвообразовании и повышении плодородия почвы. Микоризные грибы превращают органические вещества в соединения, пригодные для питания высших растений. Грибы, живущие на деревьях, способны разрушать такие трудно поддающиеся разложению вещества, как лигнин и целлюлозу (клетчатку), освобождают от пней, валежника, порубочных остатков поверхность почвы, подготавливая её для возобновления леса. Грибы служат пищей и убежищем для разнообразных насекомых, наземных моллюсков (например, слизней) и других мелких животных. Ими питаются белки, олени и многие другие животные.

В биотехнологиях с помощью грибов (главным образом микроскопических) получают антибиотики, ферменты, органические кислоты, ростовые вещества, стероиды, спирт, пищевые продукты (сыры и др.), дрожжи, белковую биомассу и др. Энтомопатогенные и микофильные грибы используют в биологических методах борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений.

Многие грибы съедобны, составляют значительную часть пищевого рациона. Ядовитые грибы, случайно попав в пищу, могут вызывать тяжёлые отравления, часто с летальным исходом. Некоторые грибы содержат галлюциногенные вещества. Редкие и исчезающие виды грибов охраняются (например, гриб-баран, ежовик коралловидный).

Съедобные грибы обладают высокими питательными и вкусовыми качествами. В них содержится достаточно много белка (больше всего в свежих трюфелях - до 9% по массе и белых грибах - до 5,5%), каротина (провитамина А), витаминов группы В, сравнительно мало жиров, углеводов, витамина С. По количеству минеральных элементов (калия, натрия и др.) грибы близки к фруктам. Вместе с тем из-за наличия в их клеточной оболочке хитина они плохо усваиваются в кишечнике (белки, например, только на 50%). В связи с этим грибы являются довольно «тяжёлой» пищей, особенно для людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта.

В лесах России произрастает около 300 видов съедобных грибов, из которых в пищу традиционно употребляют лишь около 60. К съедобным грибам, не требующим специальной обработки перед приготовлением, относятся большинство трубчатых грибы (белый, подберёзовик, подосиновик, поддубовик, маслёнок и др.), многие пластинчатые - грибы-зонтики, рядовки, опята (летний, зимний, осенний), вешенки, большинство сыроежек, рыжики, грузди и многие др. Ряд грибов входит в группу так называемых условно-съедобных. Так, сморчки и строчки перед использованием необходимо длительно промывать водой и обязательно отваривать. Некоторые виды млечников и сыроежек, волнушки, горькушки, скрипицы, грузди (чёрный и перечный) перед засолкой долго вымачивают и отваривают. Условно-съедобными можно считать навозник белый, который съедобен только в молодом возрасте (пока шляпка чисто белая), и весёлку обыкновенную в стадии «яйца», пока не раскрылась оболочка, одевающая весь гриб.

Ежегодно в лесах России созревает около 5 миллионов тонн съедобных грибов, сбор составляет около 1 миллиона тонн. Наибольшее количество видов грибов встречается в смешанных лесах. Урожайность грибов находится в прямой зависимости от погодных условий, особенно от влажности и температуры. В сухое лето лучшими для произрастания грибов являются края болот, места, увлажняемые родниками, тенистые северные склоны, леса с густым древостоем. Сырым летом хорошие грибные места можно отыскать в лесах с редким древостоем. Как правило, в спелых лесах грибов больше, чем в мелколесье. Для лесов средней полосы России самое большое количество видов грибов приходится на август. С конца июля и в течение августа периодически сменяются слои (массовый рост) маслят, белых, подберёзовиков, рыжиков, лисичек, сыроежек. Заканчивают этот ряд опята осенние. Повреждение и уничтожение грибницы ведут к снижению урожая грибы, а иногда и к полному их исчезновению.

Потребность в круглогодичном получении грибов привела к возникновению так называемой грибной индустрии, особенно развитой в странах Западной Европы (Франция, Великобритания, Нидерланды, Венгрия) и Юго-Восточной Азии (Япония, Китай, Южная Корея). Для промышленного производства отобраны в основном дереворазрушающие грибы, дающие крупные и вкусные плодовые тела (вешенки обыкновенная и флоридская, опята летние и зимние, кольцевик, иудино ухо и сии-такэ, или японские грибы, и некоторые др.). Их выращивают в специальных помещениях и в открытом грунте. Летний опёнок и вешенки можно выращивать в лесу на пнях, валежной древесине. В России пока культивируются только шампиньон двуспоровый и вешенка обыкновенная.

Ядовитые грибы. О ядовитых свойствах грибов известно с незапамятных времён. Подчас их использовали для преступных целей, в том числе в борьбе за власть. Полагают, что грибами были отравлены римский император Клавдий, папа Климент VII, французский король Карл VI. Насчитывается около 20- 25 видов ядовитых грибов. Наиболее частой причиной смертельных случаев от отравлений грибами являются бледная поганка, мухоморы вонючий (белая поганка) и весенний. Смертельно ядовиты также некоторые виды волоконниц, паутинник оранжево-красный, некоторые виды зонтиков (в том числе рыжевато-коричневый, или палевый). К числу ядовитых грибов относятся также говорушки беловатая и восковатая, шампиньоны желтокожий и пёстрый, рядовки тигровая и белая, ложные опята и ложные лисички, сатанинский гриб. Ядовитость грибов определяется присутствием в них токсинов, которые не обезвреживаются ферментами желудочно-кишечного тракта и не разрушаются при тепловой обработке. Особенно опасны токсины бледной поганки (фаллоидин) и мухомора вонючего. Необходимо учитывать, что все грибы способны накапливать в своих клетках токсичные соединения (в том числе соли тяжёлых металлов) в районах промышленных выбросов, железнодорожных и шоссейных магистралей, а также радиоактивные вещества в районах аварий на АЭС. В связи с этим в таких экологически неблагополучных районах собирать грибы нельзя. Вопрос о токсичности свинушек остаётся спорным. Одни исследователи связывают отравление ими с накоплением солей тяжёлых металлов, другие - с накоплением в крови человека антител к особому антигену, содержащемуся в плодовых телах свинушек. Употребление последних в пищу не рекомендуется.

Ядовитые грибы, а также грибы, не собираемые населением в тех или иных регионах, по традиции, часто называют поганками. Например, в Подмосковье к поганкам относят грузди жёлтый и лиловеющий, молочай. Практически не используют в пищу такие вкусные грибы, как рядовки, особенно окрашенные в лиловые и фиолетовые тона, а также грибы-рогатики (грибная лапша). Многие съедобные малоизвестные грибы незаслуженно называют поганками из-за неприглядного вида и схожести с мухоморами (например, строфарию сине-зелёную, поплавки серый и жёлтый) или из-за малых размеров (например, лаковицу розовую, чесночник дубовый). Иногда термин «поганки» ассоциируется с «погаными» местообитаниями (навозными кучами, свалками органических отходов). Это относится, в частности, к навозникам и шампиньонам. Необходимо помнить также, что в природе у многих съедобных грибов имеются ядовитые виды-двойники (внешне схожие со съедобными). Например, бледная поганка похожа на шампиньон полевой (кольцом на ножке), сыроежка зелёная - на зеленушку (окраской шляпки и беловатыми пластинками). Два ядовитых двойника (жёлчный и сатанинский грибы) есть у белого гриба. Жёлчный гриб отличается от белого розовой окраской трубчатого слоя, розовеющей на изломе мякотью, чёрно-бурым сетчатым рисунком на ножке и горьким вкусом. Он растёт в еловых и сосновых лесах. Для сатанинского гриба характерны красноватая окраска трубчатого слоя, синеющая на изломе мякоть и красный сетчатый рисунок ножки. Встречается он на юге Европейской части России. Мухомор вонючий сходен со многими шампиньонами, благодаря беловатой шляпке, кольцу на ножке, и с поплавком белым, имеющим, так же как и мухомор вонючий, бокаловидное утолщение в основании ножки, хотя кольцо на ней отсутствует.

Смотри также статьи об отдельных группах грибов.

Лит.: Федоров Ф. В. Грибы. 3-е изд. М., 1990; Шубин В. И. Макромицеты лесных фитоценозов таежной зоны и их использование. Л., 1990; Васильков Б. П. Съедобные и ядовитые грибы средней полосы Европейской части России. СПб., 1995; Мюллер Э., Леффлер В. Микология. М., 1995; Гарибова Л. В. Обзор и анализ современных систем грибов. Петрозаводск, 1999; она же. Выращивание грибов. М., 2005; Ainsworth /., Bisby Н. Dictionary of the fungi. 9th ed. Wallingford, 2001; Экспертиза грибов. Новосиб., 2002; Лессо Т. Грибы: Определитель. М., 2003; Гарибова Л. В., Лекомцева С. Н. Основы микологии. М., 2005; Дьяков Ю. Т., Шнырева А. В., Сергеев А. Ю. Введение в генетику грибов. М., 2005; Марфенина О. Е. Антропогенная экология почвенных грибов. М., 2005; Попкова К. В. Общая фитопатология. М., 2005; Черепанова Н. П. Систематика грибов. СПб., 2005.

Грибы – одна из крупных и процветающих групп организмов. Это эукариоты, у которых нет хлорофилла, и, следовательно, они питаются готовыми органическими веществами, как животные, а запасным питательным веществом является гликоген. Вместе с тем у них есть жесткая клеточная стенка, они не способна передвигаться, как и растения, поэтому их выделили в особое царство.

Размножение грибов происходит тремя способами:

Широко известны шляпочные грибы – лисички, мухоморы, белые, грузди. Их плодовые тела представлены ножкой и шляпкой, состоят из плотно прилегающих нитей грибницы. Шляпки окрашены. Различают трубчатые шляпочные грибы, у которых нижний слой шляпки образован трубочками (белый гриб, подосиновик) и пластинчатые, с нижним слоем из пластинок (сыроежки, лисички). В трубочках и пластинках образуются миллионы спор.

Плесневые грибы – мукор и пеницилл, развиваются на пищевых остатках, в почве, навозе, на плодах. Пеницилл вырабатывает вещества, губительно действующие на бактерии. Их выделяют и используют для лечения воспалительных заболеваний. К этой же группе относятся дрожжи – , которые могут образовывать колонии, это используется в хлебопечении.

Полезное значение грибов:

Сапрофитные грибы вместе с почвенными бактериями оказывают влияние на формирование почвы, так как разлагают органические вещества до неорганических.
Вместе с бактериями сапрофитные грибы применяются для очистки точных вод.
Одним из самых древних способов применения грибов является бродильное производство.
Самые знаменитые сорта сыра – это продукт одновременной работы бактерий и различных видов грибов.
Получение антибиотиков – например, пенициллин.
Некоторые грибы являются наиболее удобными объектами для исследований и генной инженерии.
Являются дешевым источником кормового белка.

Вредное значение грибов:

Сапрофитные грибы, поселяясь на продуктах питания и различных органических материалах, могут вызвать их порчу.
Возбудители различных заболеваний.