Содержание
Сходство грибов с растениями и животными — общие признаки, характеристики и черты. В чем сходство растений и грибов
Автор Historian Просмотров 133 Опубликовано
В течение многих лет грибы считались растениями. Причиной этого является их слабость в передвижении, неограниченный потенциал и клеточные стенки, характерные для растений. Однако они полностью лишены хлорофилла и для них не характерен фотосинтез.
1) Только у растений есть пластинки (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты).
2) Клеточные стенки (плотные мембраны) не существуют у животных, у растений они состоят из целлюлозы (целлюлозы) и хитина бактерий.
3) Углевод, хранящийся в растениях, — крахмал, а в животных и грибах — гликоген.
(4) Только растения и грибы имеют значительные пробелы. Растения занимают большинство взрослых клеток. Эта вакуольная оболочка называется жемчужиной, а ее содержимое — клеточным соком.
(5) Центр (клеточный центр) отсутствует у большинства растений.
Содержание
- Дополнительные материалы
- Краткое описание
- Сравнение с растительными организмами
- Сходные черты с животными
- Различия
- Специфические признаки
- Роль грибов в природе
- Особенности строения
- Грибы паразиты
- Сапротрофы
- Симбиотанты
- Как грибы размножаются?
- Вегетативное
- Бесполое
- Половое
Дополнительные материалы
Для тестирования: видеокурс по теме
Растения 1. Какими свойствами обладают клетки трав, в отличие от клеток животных и грибов? 1) содержат целлюлозные клеточные стенки 2) содержат рибосомы 3) могут делиться несколько раз 4) хранят питательные вещества 5) 6) нет центра
2. выберите три правильных ответа из 6 и напишите под ними число. Клетки травы верхних растений содержат 1) платформу 2) центрифугу 3) автотипичный тип питания 4) углевод гликоген 5) стандартное ядро 6) хитин клеточной стенки
3. выберите три правильных ответа из 6 и напишите число под ними. Клетки паренхимы листьев 1) клеточная стенка из хитина 2) отсутствие клеточной мембраны 3) автотрофность 4) состав глюкозы и АТФ 5) хранение гликогена 6) удаление свободного кислорода
Растения — животные 1. Связь характеристик с царством живых организмов: 1) растения, 2) животные a) составляют органическое вещество из неорганического b) имеют неограниченный рост c) поглощают вещество в твердом виде d) запасают питательные вещества — гликоген e) крахмал для сохранения питательных веществ f) большинство организмов не имеют клеточного центра
2. распределить характеристики организмов по царствам, к которым они принадлежат: 1) растения; 2) животные. Укажите числа 1 и 2 в правильном порядке. a) питание различных типов b) наличие хитина на внешнем каркасе c) наличие образовательной организации d) регуляция важных функций только химическими веществами e) образование мочевины в процессе метаболизма f) наличие жестких клеточных стенок с полисахаридами
3. определите связь между свойствами организмов и царствами, в которых эти свойства находятся: 1) растения, 2) животные. Опишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. a) клеточная стенка b) автотроф c) личиночная стадия d) потребитель d) соединительная ткань e) модель
4. соотнесите органоиды с клетками: 1) растительными, 2) животными. Пронумеруйте 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. а) клеточная стенка б) глюкозистра.
5. определите характеристики организмов и царство, к которому они принадлежат: 1) растения, 2) животные. Напишите цифры 1 и 2 в порядке возрастания буквы. A) гетеротрофное питание у большинства представителей B) сокращенное созревание гаметофитов C) первичный синтез органических веществ из неорганических D) транспорт веществ с нейроиммуномодуляцией жизненных процессов E) размножение спорами и репродуктивными органами
Форма 6: A) способность к фагоцитозу B) наличие большой вакуоли для накопления
C) поддержание формы клетки через спинной мозг D) способность изменять форму клетки
Различия между растениями и животными 1. 3 варианта. Клетки цветковых растений отличаются от клеток животных наличием 1) клеточных мембран 2) хлоропластов 3) стандартизированных ядер 4) кала, содержащего клеточную жидкость 5) митохондрий 6) эндоплазматического ретикулума
Органические соединения из внешней среды являются основой питания грибов. В соответствии с этой функцией их можно разделить на три большие группы.
Краткое описание
Подраздел грибковой биологии занимается изучением грибов. Ученые не случайно собрали их в отдельные группы. В прошлом эти организмы считались относящимися к категории растений, но после тщательного изучения их структуры и других характеристик специалисты поняли, что они имеют много важных отличий от растений.
Сегодня обнаружено около 1,5 миллиона видов грибов. Ученые считают, что уникальные организмы произошли от водорослей без хлорофилла. Современные грибы играют важную роль в экологическом цикле. Они обогащают землю полезными компонентами и служат основной пищей для животных. Некоторые сорта помогают растениям быстро расти и развиваться.
Люди часто используют грибы в пищевых и лекарственных целях.
Сравнение с растительными организмами
Грибы классифицируются как растения, потому что они не могут двигаться. Они также имеют схожие репродуктивные характеристики: некоторые виды обоих таксонов могут размножаться растениями, другие — генетически, третьи — половым путем. У этих двух царств есть и другие общие черты.
- неограниченный рост;
- абсорбтивный вид питания;
- наличие клеточной стенки и вакуолей.
Грибы и растения могут расти как на суше, так и в воде. Ни у одной из этих групп нет нервной системы, а повышенная чувствительность регулируется только гормонами. У них также нет специальных секреторных органов. Стоит отметить интересный факт. Мертвые грибы питаются живыми растениями и наоборот.
Несмотря на многочисленные сходства, между миром грибов и растений существует множество важных различий. Некоторые виды грибов можно встретить там, где они не получают кислород, что невозможно для растений.
Различия можно найти и в способе размножения стеблей. Растения размножаются путем деления корней и образования отростков в виде сухожилий и листьев. Это может позволить корневой системе развиваться во влажных районах. Рост стебля гриба осуществляется за счет мицелия гриба (грибницы) или мицелия (тела клубня).
В редких случаях растения образуют семена с многоклеточными структурами. Моноспоры образуются в царстве грибов. Такая специфичность наблюдается только у растений, относящихся к высшим группам спор.
Еще одно отличие в королевстве — способ добычи пищи. Растения характеризуются фотосинтезом и могут образовывать органическое вещество из неорганических веществ. Грибки поглощают готовые органические компоненты из останков умерших представителей животного и растительного классов. Некоторые виды выделяют питательные вещества из экскрементов различных видов фауны.
Токсичные виды растений и грибов ядовиты, но имеют разный химический состав. Они также имеют различные продукты метаболизма. Растения имеют аспарагин и глутамин, а грибы — мочевину.
Сходные черты с животными
Необычные представители дикой природы также имеют много общих черт с хордовыми и другими видами животных. Сходство грибов с ними наблюдается в том, что они питаются неоднородно. Гликоген служит резервным питательным веществом в организмах обоих царств. Мочевина как продукт метаболизма также является общим признаком. Грибы похожи на животных из-за отсутствия хитина и пластид в их клеточных стенках.
В остальном между двумя королевствами существует множество различий. Наиболее важным из них является подвижность, которая характерна почти для всех видов животных, за исключением недвижимых кораллов. Грибы питаются элементами, поглощая их на клеточном уровне, тогда как подвижный образ жизни использовал пищеварительную систему для переваривания пищи.
В течение многих лет грибы считались растениями. Причиной этого является их слабость в передвижении, неограниченный потенциал и клеточные стенки, характерные для растений. Однако они полностью лишены хлорофилла и для них не характерен фотосинтез.
Различия
У грибоподобных растений есть запас углеводов — это крахмал и представитель грибного царства — гликоген. Последняя клеточная структура лишена платформы, на которой расположены клетки травы, и поэтому не может производить энергию в процессе фотосинтеза.
Что касается сравнительных характеристик, то нельзя игнорировать различия в способах экспорта питательных веществ. Жизненный цикл растений характеризуется процессом фотосинтеза, в ходе которого органические вещества воспроизводятся неорганическими. Он проходит различные стадии, первоначально «отправляясь» к месту накопления и «преобразуясь» в нерастворимые зерна крахмала. Грибки, с другой стороны, не могут этого делать. Они питаются готовыми органическими веществами и относятся к гетеро-другим. Гетеро другие могут быть разделены на различные группы в соответствии с их пищевыми привычками. Среди них есть сапродиевые, которые используют останки мертвых животных в качестве питательных веществ. Капсулы — это питательные вещества, выделяемые с фекалиями. Есть виды, установленные на хозяине (дереве и его корнях), образующие своего рода альянс. В большинстве случаев длительный союз между деревом и грибком приводит к постепенной гибели хозяина. Существуют также взаимовыгодные союзы, ярким примером которых является взаимодействие между грибами и моноциклическими водорослями для образования лишайниковых тел. Когда органический материал проглатывается водорослями, мицелий дает взамен водный раствор, содержащий соли металлов.
- микоризообразователи (симбиотрофные макромицеты) формируют микоризу, или грибокорень 3 типов на корнях деревьев и кустарников;
- сапротрофы: питаются мертвой органикой, за счет которой и происходят все процессы их жизнедеятельности;
- подстилочные и гумусовые сапротрофы: для питания используется разлагающаяся органика лесного опада, подстилки или гумусового слоя почвы;
- ксилотрофы: приводят к разложению древесины, их еще называют – дереворазрушающие;
- карботрофы: приурочены к кострищам и пожарищам с большим количеством углерода в почве;
- копротрофы: поселяются и получают питательные вещества из экскрементов животных;
- бриотрофы: питаются разлагающимися остатками мхов;
- микотрофы: нашли жилье и питание на мумифицированных плодовых телах шляпочных грибов, их еще называют – сапротрофные микофилы;
- грибы-паразиты: поселяются на (в) теле других живых организмов и живут полностью за их счет, приводя в конечном итоге к гибели хозяина;
- микопаразиты: паразитируют на других видах грибов;
- грибы-хищники: способны к охоте на микроскопически мелких нематод.
Как грибы, так и растения являются токсичными. Их яды не похожи друг на друга по химическому составу. Чтобы завершить сравнение, эти два вида имеют разные метаболиты. Травяные виды имеют аспарагин и глутамин, а грибы — мочевину.
Интересен тот факт, что мертвые грибы становятся источником пищи для растительной жизни и наоборот.
Основные различия между грибами и растениями следующие (это различия между грибами и животными)
- гетеротрофное питание;
- запасное питательное вещество – гликоген;
- наличие хитина в клеточной стенке;
- продукт метаболизма – мочевина;
- отсутствие пластид и др.
Специфические признаки
Грибки имеют специфические функции
Грибы не являются ни растениями, ни животными, как и сравнение различных признаков этих царств. Однако представители категории грибов обладают характерными для них признаками. Главное отличие заключается в том, что грибы имеют специфические клеточные структуры.
- Гифы: отдельные «нити», которые растут своей верхушкой и формируют вегетативное тело гриба. По строению тела грибы делят на высшие (мицелий клеточный) и низшие (мицелий не клеточный). По размерам тела на макро- и микромицеты.
- Псевдомицелий: формируется в случае, если одноклеточное вегетативное тело начинает почковаться, все дочерние клетки остаются вместе, но при этом каждая из них – самостоятельный организм.
- Отсутствие тканей: для грибов характерно наличие плектенхимы – ложной ткани из которой формируется плодовое тело.
- Тип питания: хемогетеротрофный, давший начало ряду экологических групп грибов по отношению к источнику питания.
- Процесс питания может осуществляться 2 способами: осмотрофно (пиноцитоз – поглощение жидкой пищи) и фаготрофно (фагоцитоз – поглощение твердых частичек).
- Наличие спорообразующей ткани (гимения) и места ее расположения (гименофора).
Таковы основные характеристики царства грибов. Общая характеристика дает более обширный список.
Роль грибов в природе
Роль грибов в развитии планеты за пределами тысячелетия огромна. Общие характеристики этого царства не дают представления о том, какую пользу оно приносит человеку и природе. Сапрофиты способны разлагать органические вещества, делая их доступными для других организмов. Они также обогащают почву и участвуют в ее формировании. Например, орхидеи не могут выжить без грибов, которые позволяют сапрофитам нормально расти. Плоды грибов используются для получения экстрактов, применяемых в медицине. Они также широко используются в кулинарии и путем ферментации для приготовления напитков.
Основная цель представителей грибного царства — переработка веществ, некоторые из которых вредны для здоровья человека и вызывают заболевания. Споры грибов малы и могут попасть в организм человека по воздуху. Плесневые разновидности могут переноситься в продуктах питания. Например, хлеб не следует есть, если он слегка изменен в некоторых местах. Разновидности, которые растут вокруг ногтей и разрушают ногтевую пластину, также опасны для человека.
Ученые считают, что предшественниками грибов являются водоросли, лишенные хлорофилла. В отсутствие хлорофилла фотосинтез исчезает. Считается, что мозаика была предком всех наземных организмов в растительном царстве, а затем в ходе эволюции возникли организации, которые сейчас относятся к царству грибов.
4. Все перечисленные ниже термины, кроме двух, используют для описания клетки, изображенной на рисунке. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны 1) фотосинтез 2) клеточная стенка 3) хитин 4) нуклеоид 5) ядро
Особенности строения
Основой всех грибковых тел является мицелий. По-научному это называется мицелий. Грибы нуждаются в нем для своего питания. При благоприятных условиях мицелий образует плодовые тела, которые при созревании производят миллионы спор. У большинства видов они состоят из шляпки и ножки. Их размер и форма являются одними из самых важных признаков, используемых в таксономии.
Органические соединения из внешней среды являются основой питания грибов. В соответствии с этой функцией их можно разделить на три большие группы.
Грибы паразиты
Они питаются другими организмами. Эта группа очень уникальна — в ней есть виды, вредители которых наносят вред растениям, насекомым, животным, человеку и даже другим грибам. В то же время стоит отметить, что паразиты действуют на своих хозяев по-разному. Одни питаются им, лишая его жизни и затем разлагая ткани, другие просто усваивают его питательные вещества, не причиняя особого вреда.
Интересное событие: гриб Кордицепс, который растет в тропических регионах, обладает способностью усмирять насекомых. Споры, прорастающие на теле хозяина, сильно влияют на его поведение. Зараженных насекомых отправляют в районы, где условия наиболее благоприятны для грибка. После смерти тело используется как дополнительный источник пищи.
Сапротрофы
Распад органических веществ, включая растительные и животные остатки, является основой рациона. В эту группу также входят грибки, образующиеся на испорченных продуктах питания.
Симбиотанты
Грибы этой группы сплетаются и просвечивают сквозь корни деревьев, заменяя некоторые из мелких аспидных корней. Такое сосуществование называется микоризой. В результате такого партнерства дерево получает дополнительную влагу и минералы, а гриб — готовые органические соединения, созданные растением.
Как грибы размножаются?
Для грибов характерны три типа размножения.
Вегетативное
Фрагменты мицелия, мази или могут быть размножены путем тщательного текстурирования. Последний метод характерен для пастбищ. Особенностью проращивания является то, что оно осуществляется без использования специальных инструментов.
Бесполое
Он переносится через споры. Оно классифицируется как эндогенное и экзогенное размножение. Их основное различие заключается в способе образования спор. Первый характерен для низших грибов, второй — для высших.
Половое
Это происходит с помощью специальных спор, образующихся в процессе слияния клеток и их ядерных связей. Такой способ размножения обеспечивает сохранение вида в течение вегетативного периода. Впоследствии эти споры обеспечивают быструю колонизацию подходящей по условиям среды.
Грибы не просто так разделились на отдельные царства. По различным признакам их можно отнести как к животным, так и к растениям. Например, они обладают способностью к половому размножению, но не могут двигаться. Как и растения, грибы производят животные отходы. В настоящее время это королевство не до конца изучено. Ученые постоянно находят все новые и новые виды. Не существует и общепринятой классификации. Большинство ученых классифицируют все известные виды просто на основании того, как они размножаются.
Если вы обнаружили ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter.
Чем ГРИБЫ отличаются от РАСТЕНИЙ
Грибы внешне напоминают растения, однако по своим свойствам существенно отличаются. В первую очередь по цвету, типу питания и размножения. Это позволило биологам отнести растения и грибы к разным царствам.
Растения формируют собственное Царство, в которое входит около 320 тысяч видов живых организмов, начиная от одноклеточных водорослей до деревьев. В Царство Растений входят и кустарники, травы, хвощи, папоротники, мхи, плавуны, и цветковые растения. Изучением Царства Растений занимается наука ботаника.
Одним из главных отличий растений является наличие хлорофилла – пигмента зеленого цвета, содержащегося в зеленых пластидах (хлоропластах), который и дает растениям зеленый цвет. С помощью хлорофилла растения осуществляют процесс фотосинтеза. Благодаря солнечному свету, воде и углероду растения образуют минеральные и органические вещества, необходимые им для питания. При этом они попутно выделяют кислород. Так, превращая неорганические вещества в органические, растения могут самостоятельно поддерживать свой жизненный цикл. Этот тип питания называется автотрофным. Полученные вещества растения накапливают в виде крахмала.
Грибы считаются одними из самых древних жителей нашей планеты. В Царство Грибов входит около 1,5 миллиона видов грибов, которые разделены на 36 классов. Грибы освоили многие жизненные среды, включая и почву, и водоемы. Отдельные грибы поселяются на поверхности или даже внутри других живых организмов. Некоторые виды грибов живут в местах, где отсутствует кислород. Грибы могут существовать в самом широком диапазоне условий, не требуя наличия воды, почвы и солнечного света. В Царство Грибов входят как обычные шляпочные грибы, так и грибы-паразиты, дрожжевые и плесневые грибы. Все грибы объединяет схожее внутреннее строение и протекающие в них физиологические процессы. Изучением Царства Грибов занимается наука микология. Грибы – очень обширная группа разнообразных организмов и предполагается, что многие из них еще не изучены.
В отличие от растений, грибы лишены хлорофилла и у них не происходит процесс фотосинтеза. Они, подобно животным, питаются гетеротрофно, то есть готовой органикой. Они могут паразитировать на живых организмах, потреблять продукты жизнедеятельности и отмершие остатки живых организмов (отмершие растения). Есть грибы, образующие симбиотические ассоциации с корнями растений или водорослями. Например, так образуются лишайники.
Грибы бывают как одноклеточными, так и многоклеточными, только ядерными организмами. Внутренне содержимое клеток грибов сдерживается плотной клеточной стенкой, образованной из хитина (хитин формирует внешний скелет ракообразных и насекомых). В отличие от грибов, большинство клеток растений покрыто плотными целлюлозными оболочками. Клетка гриба имеет цитоплазматическую мембрану и вакуоли, как у растений. В клетке гриба находится митохондрии и ядро, но отсутствуют пластиды, поэтому грибы не могут самостоятельно производить жизненную энергию. Все необходимые им соединения грибы «добывают» путем всасывания из органических веществ в виде водного раствора. Интересно, что грибы, как животные, откладывают питательные вещества в виде углевода гликогена. Являясь гетеротрофами, грибы специализируются на сапротрофии (использовании мертвой органики).
Растения размножаются всеми известными способами. Преимущественно растения размножаются семенами. Семена являются многоклеточными организмами довольно сложной структуры, с зародышем. Цель семян – распространиться как можно дальше от материнского растения. Для этого они имеют плотную оболочку, нередко со специальными шипами для того, чтобы можно было зацепиться за животное и переместиться на большое расстояние. Попадая в подходящую среду, семя прорастает или может годами храниться в ожидании необходимых условий. Для прорастания и дальнейшего существования растениям необходимы определенные условия – наличие почвы, воды и солнечного света для фотосинтеза.
Грибы размножаются всеми известными способами: вегетативным, половым и неполовым. Преимущественно грибы размножаются спорами. Это мельчайшие организмы, состоящие из одной клетки. Они не содержат зародыша. Споры рассеиваются и становятся основой для возникновения нового организма.
Как растения, так и некоторые грибы человек использует в пищу. Однако возможность использования грибов в хозяйстве намного шире. Например, их применяют вместо химикатов для биологической борьбы с вредными насекомыми. Грибы используют и для улучшения роста деревьев, а такие грибы, как дрожжи, стали целыми живыми фабриками по производству сложных соединений.
Выводы:
-
Растения в процессе фотосинтеза сами делают для себя питание (органические вещества) из углекислого газа и воды, то есть неорганических веществ. Потому они называются автотрофами. Грибы – гетеротрофы, поскольку получают с пищей готовые органические вещества. -
В основном растения имеют зеленый цвет благодаря наличию хлорофилла. Грибы не имеют зеленого цвета из-за отсутствия хлорофилла. -
Преимущественно растения размножаются семенами – сложными многоклеточными организмами с зародышами, в отличие от грибов, которые в основном размножаются одноклеточными спорами. -
Для жизни растений нужны довольно сложные определенные условия, а грибы могут расти в самой разной среде. -
Грибы изучает наука микология, а растения – наука ботаника. -
Численность видов растений меньше численности грибов, но биомасса растений превышает общую массу грибов на Земле. -
Растения откладывают полученные вещества в виде крахмала, а грибы, как и животные, – в виде гликогена. -
Отмершие растения становятся источником органических веществ для грибов, а отмершие грибы формируют идеальный субстрат для растений.
23/06/2013
119490
Share
Написать комментарий
Написать комментарий
Чем похожи грибы и растения?
••• Usercce650b4_975/iStock/GettyImages
Обновлено 25 апреля 2018 г.
Автор: Cara Batema
Грибы — это живые организмы, которые биологи классифицируют как отличные от растений и животных. Однако многие виды грибов, особенно известные, такие как грибы, прорастающие из почвы, имеют несколько общих характеристик с растениями. К ним относятся клеточная структура, наличие корневидных структур, взаимодействие с другим живым веществом и закономерности роста и движения.
TL;DR (слишком длинный; не читал)
Грибы не являются растениями, но могут довольно сильно напоминать их, особенно грибы, которые растут в той же среде и в тех же условиях, что и растения.
Происхождение
И растения, и грибы произошли от эукариотических одноклеточных организмов, называемых «протистами», которые составляют царство протистов. Эукариоты представляют собой сложные клетки, содержащие генетический материал, такой как ДНК, в связанном с мембраной ядре. Растения, животные и грибы состоят из эукариотических клеток. За исключением дрожжей, большинство грибов являются многоклеточными организмами, и все растения также являются многоклеточными. (Водоросли и фитопланктон являются фотосинтезирующими протистами.)
Структура клетки
Поскольку растения и грибы произошли от простейших, они имеют сходную клеточную структуру. В отличие от клеток животных клетки растений и грибов окружены клеточной стенкой. Как эукариоты, и грибы, и растения имеют связанные с мембраной ядра, которые содержат ДНК, конденсированную с помощью гистоновых белков. У них обоих также есть органеллы, в том числе митохондрии, эндоплазматическая сеть и аппараты Гольджи внутри их клеток.
Взаимоотношения
И растения, и грибы вступают во взаимоотношения с другими организмами; некоторые из этих взаимодействий полезны для обоих организмов, а другие являются паразитическими. В паразитарных отношениях растения или грибы крадут ресурсы у других организмов. Грибы Armillaria могут питаться живыми деревьями, вызывая гниение древесины. Другие отношения взаимовыгодны. Симбиотические отношения, называемые «микоризой», включают грибы, живущие на корнях растений; грибы защищают растение и помогают ему поглощать питательные вещества из почвы, а взамен грибы получают сахар от растения.
Мобильность
Внешне растения и грибы похожи. Цветковые тела обоих типов организмов неподвижны. Грибы могут расти в самых разных местах, включая почву, тела животных, воду или растения. Когда большинство людей думают о грибах, они думают об обычных грибах, которые похожи на растения, растущие из почвы. Кроме того, грибковые «гифы», представляющие собой длинные нитевидные структуры, напоминают корни растений.
Связанные статьи
Ссылки
- Science Daily: Eukaryote
Об авторе
Кара Батема — музыкант, педагог и писатель, специализирующаяся на раннем детстве, особых потребностях и психологии. С 2010 года Батема активно пишет в области образования, воспитания детей, науки и здравоохранения. Она имеет степень бакалавра в области музыкальной терапии и творческого письма.
Три причины, по которым грибы не являются растениями
Вы когда-нибудь брали что-нибудь и задавались вопросом: «Что это?» Таксономисты помогают ответить на этот вопрос, добросовестно документируя фенотипические (признаки) и генотипические (генетические) различия между живыми существами, что позволяет их быстро различать и идентифицировать. Размещение организмов по категориям полезно тем, что вместо описания множества характеристик мы можем просто использовать широкие категории в качестве ориентиров, чтобы информировать нас не только о природе индивидуума, но и о его отношениях с другими подобными организмами. Например, новый организм, классифицируемый как позвоночное, будет обычно пониматься как имеющий позвоночник, состоящий из позвонков. Для ученых таксономические группы являются пробным камнем понимания: фундаментом, на котором строятся новые знания. Эта метафора сообщает о фундаментальной важности таксономии, но подразумевает стабильность, которой не хватает таксономической классификации.
На протяжении большей части истории науки грибы были предметом изучения ботаников. До самого недавнего времени — разумно в пределах человеческой жизни — грибы оставались классифицированными как растения как часть многовекового деления, которое можно суммировать аксиомой, приписываемой Карлу Линнею: «Растения растут и живут; животные растут, живут и чувствуют». Этот «отец современной таксономии» (и разработчик расистских классификаций людей) разделил живые организмы на 2 категории: либо животные, либо растения. Эту парадигму можно перефразировать как «животные» и «не животные», поскольку категория «растения» долгое время представляла собой разрозненную группу неродственных организмов. Вне контекста эволюции эти классификации стремились разместить организмы по воспринимаемому, наблюдаемому сходству, а не по «родству» в современном генетическом смысле.
Классификация грибов как растений привела к некоторым любопытным событиям. Самое раннее описание грибов, патогенных для насекомых (вероятно, Cordyceps militaris ), французским энтомологом Рене Антуаном Фершо де Реомюром, было как корень растения. Микологическое общество Америки было создано, когда грибы еще считались растениями, а журнал общества Mycologia возник из Ботанического сада Нью-Йорка. В этом саду по-прежнему хранится одна из крупнейших в мире коллекций грибов в гербарии. Это соединение грибов с растениями является актуальной проблемой: неправильная классификация имеет значение, потому что то, как мы классифицируем организмы, влияет на то, как мы их понимаем, поддерживаем (финансово и культурно) и взаимодействуем с ними.
Почему грибы когда-то считались растениями?
Сегодня мы знаем, что грибы — это не растения, но ботаническая история грибов дает интересный взгляд на наши научные предубеждения, на то, как мы классифицируем организмы и как они влияют на наши коллективные знания.
Таксономические классификации постоянно меняются, поскольку мы совершенствуем наше понимание невероятного разнообразия, которое нас окружает. Даже в век геномики мы только коснулись поверхности этого разнообразия. Поскольку у нас нет полной картины разнообразия жизни, наши самые продуманные классификации могут (и так и есть) регулярно меняться из-за появления новых или новых данных. Сегодня у нас есть роскошь молекулярных инструментов для классификации, но таксономические классификации можно проследить до открытия ДНК, концепции эволюции и изобретения микроскопа. Ранние классификации были ограничены доступными им инструментами (и представлениями).
Мы должны помнить об этом предостережении при рассмотрении некоторых ранних попыток классификации жизни. Грибы были первыми классифицированными представителями грибов. Основываясь на наблюдениях за грибами, ранние систематики определили, что грибы неподвижны (грибы не неподвижны) и что они имеют жесткие клеточные стенки, которые их поддерживают. Этих характеристик было достаточно для первых ученых, чтобы определить, что грибы не являются животными, и поставить их в один ряд с растениями.
Причина 1: у грибов нет хлоропластов
Трубки-призраки — пример растений, потерявших хлорофилл. Получают питательные вещества, паразитируя на грибах (микогетеротрофы).
Источник: iStock
Мы подошли к первой причине, по которой грибы не являются растениями: у грибов отсутствуют хлоропласты. Эта зеленая объединяющая черта растений легко заметна невооруженным глазом, и эти пластиды, содержащие хлорофилл, продолжают оставаться важной вехой в нашем современном понимании эволюции растений. Конечно, есть растения, у которых отсутствуют функциональные хлоропласты, например трубочки-призраки (Monotropa), но мы знаем, что эти цветковые растения («когда-то высшие растения») утратили хлорофилл в ходе своей эволюционной истории. Этого эволюционного контекста не было, пока не появился Дарвин, но он демонстрирует, насколько бессердечно отказывается биология от сотрудничества с нашими искусственными очертаниями. Общие контуры наших категорий для живых существ были основаны на том, что мы могли видеть, а микробы, включая грибы без плодового тела, которые можно было бы наблюдать, были второстепенными.
Причина 2: грибы обладают уникальным способом получения питательных веществ
Старые парадигмы классификации жизни были настолько укоренившимися, что бросить им вызов было трудной задачей. Тем не менее, различные группы грибов предоставили ученым хороший инструмент для решения этой задачи. В 1955 году Джордж Уиллард Мартин оспорил представление о том, что грибы следует классифицировать как растения, в статье под названием «Являются ли грибы растениями?». Во введении он рискнул предположить, что большинство микологов того времени ответят «да». Тем не менее, его тщательное изучение темы повлияло на Роберта Хардинга Уиттакера в его стремлении произвести революцию в таксономии.
Уиттакер опубликовал несколько статей, предлагающих больше царств жизни. В конце концов он остановился на 5 королевствах, но был вовлечен в многолетние философские дебаты о подходящем способе каталогизации жизни. В то время как современный систематик Герберт Коупленд выступал за подробное описание признаков для классификации, основанное на историческом понимании, Уиттекер выдвинул свою теорию, основанную на экологии. Теория Уиттекера была основана на 3 типах экологических ролей, которые могут играть организмы: производители (фотосинтезаторы), консументы (едоки) и редуценты (редуценты).
Это изображение представляет 5 царств, предложенных Уиттакером в его статье 1969 года в журнале Science. На этой диаграмме экологически обоснованные способы питания имеют четкие восходящие траектории: фотосинтез слева, прием пищи посередине и поглощение справа.
Возможно, рассуждения Уиттакера окончательно вывели грибы из царства растений, и поэтому это наша следующая причина, по которой грибы не являются растениями: у грибов есть уникальный способ получения питательных веществ. Грибы выделяют пищеварительные ферменты, а затем поглощают питательные вещества из окружающей среды. Это резко контрастирует с растениями, которые производят себе пищу (благодаря своим хлоропластам). Уиттакеру было ясно, что это различие экологически отличает грибы от растений, но он также пытался решить более простой вопрос: почему мы классифицируем организмы? Лучше ли попытаться объединить организмы по эволюционной истории, чем разделить их?
Когда впервые была проведена классификация живых организмов, мы полагали, что когда-нибудь каталог будет завершен. Уиттекер знал, что новые издания этого каталога выпускаются каждый день, поэтому вместо того, чтобы основывать таксономию только на признаках, он выступал за царства, представляющие основные эволюционные траектории. Эти категории были бы более полезны для эволюционных и экологических вопросов. В 1969 году он опубликовал готовую к учебнику классификацию пяти царств, в которую вошли отдельные царства грибов и растений.
Причина 3: Молекулярные доказательства показывают, что грибы более тесно связаны с животными, чем с растениями
Предлагаемое разделение грибов и растений бесспорно подтверждается молекулярными данными. Вычислительная филогенетика, сравнивающая эукариот, показала, что грибы более тесно связаны с нами, чем с растениями. Грибы и животные образуют кладу, называемую opisthokonta, которая названа в честь единственного заднего жгутика, имевшегося у их последнего общего предка. Сегодня этот задний жгутик одинаково продвигает споры примитивных грибов и сперму животных.
Это наша последняя причина, по которой грибы не являются растениями: лучшие из доступных молекулярных доказательств показывают, что грибы более тесно связаны с животными, чем с растениями. Эти вычислительные и молекулярные подходы убедительны, потому что они обеспечивают надежные эволюционные истории, которые указывают на отношения между организмами и дают оценку того, когда они расходились с общими предками. Молекулярное понимание жизни выявило 3 возможных основных домена жизни: бактерии, археи и эукариоты (вложенные в археи). Они различаются клеточными компонентами (например, мембраносвязанными органеллами) и составом клеточной мембраны.
Несмотря на то, что грибы получили собственное королевство, они по-прежнему требуют таксономического внимания. Молекулярные подходы показывают, что микологи описывали некоторые грибы более одного раза. Различные названия половых (т. е. производящих грибы) и бесполых форм одного и того же гриба вдохновили на попытку пересмотреть таксоны грибов, скромно названную «Одно имя = один гриб». Эта инициатива продолжается и сегодня, но задача огромна, поскольку в таких базах данных, как Index Fungorum, перечислены синонимы и цитаты с описаниями грибов.
Как (неправильная) классификация микологии как ботанического направления способствовала развитию этой области? Чем больше мы знаем о грибах, тем лучше мы готовы защитить себя (и другие организмы) от грибковых инфекций.