Царства бактерии грибы лишайники растения: Классификация организмов. Вирусы. Бактерии. Грибы. Лишайники.

Содержание

Растения, грибы, бактерии

Экспозиция зала знакомит с представителями бактерий, грибов и основных групп растений.

Бактерии, самые древние живые организмы на Земле, возникли около 4 млрд лет назад. В разделе представлены фотографии и зафиксированные культуры разных видов бактерий, влажные препараты клубеньков азотфиксирующих бактерий на корнях бобовых растений, железная руда лимонит — продукт жизнедеятельности древних железобактерий.

Грибов насчитывается около 100 тысяч видов. Обычно грибами в обиходе называют лишь плодовые тела шляпочных грибов. В разделе «Грибы» показано разнообразие форм этого царства: съедобные и ядовитые грибы, возбудители болезней растений, колонии плесневых грибов аспергиллов и пенициллов, грибы-хищники. Они представлены натуральными экспонатами, муляжами, на фотографиях и рисунках, в фиксирующей жидкости. Муляжи грибов выполнены А. Ф. Манаевым.

В зале можно увидеть лишайники — одни из самых загадочных организмов на планете, тело которых представляет собой ассоциацию грибов и одноклеточных водорослей. Лишайники представлены различными формами: кустистыми, листоватыми, накипными. Б?льшая часть экспозиции зала посвящена царству растений, насчитывающему более 330 тысяч видов. Царство делится на две группы: низшие растения (водоросли) и высшие растения (моховидные, папоротниковидные, голосеменные, покрытосеменные).

Водоросли — самые древние растения на Земле. Они возникли почти 2 млрд лет тому назад. Цветной рисунок в экспозиции показывает распределение водорослей на глубину до 250 метров. В разделе представлены гербарий и объёмная сушка зелёных, бурых и красных водорослей, в том числе два вида ламинарии, больше известной как морская капуста; литотамнион — водоросль с наружным известковым скелетом; напоминающая коралл кладофора.

Из высших растений демонстрируются гербарий, отпечатки ископаемых растений и объёмная сушка мхов, плаунов, хвощей и папоротников, в том числе лист современного древовидного папоротника, большая коллекция шишек хвойных растений. Уникальны модели цветковых растений, изготовленные Н. Н. Кочиным. Интересно познакомиться с коллекцией плодов и семян, способами их распространения. Представлены плоды экзотических деревьев (дынного, макаронного, колбасного) и плоды огромного зонтичного растения — ферулы.

В экспозиции также представлены макеты фрагментов экосистем с характерной флорой арктической пустыни и тундры. Центральное место в зале занимает диорама «Пойменный луг», в которой демонстрируется разнообразие растительности заливных лугов.

Экспозиция создана в 1978 году. Автор экспозиции — В. В. Ксенофонтова, ведущий художник — М. М. Рожков. С 2004 года в зале создана сменная экспозиция «Страницы Красной книги Москвы», в которой показаны ставшие редкими и исчезающими в городе растения. Авторы экспозиции — Е. Н. Михеечева и В. А. Смирнова, художник — Е. М. Голубятникова.

В свободном доступе в зале размещены фрагменты стволов каменной берёзы и пробкового дуба, макеты самого крупного травянистого растения — банана и самого быстрорастущего растения — бамбука. Эти экспонаты снабжены этикетками со шрифтом Брайля и доступны для тактильного осмотра.

В зале проводится более 10 экскурсий ботанической тематики.

Грибы. Лишайники — Умскул Учебник

На этой странице вы узнаете

Чем различаются высшие и низшие грибы?
Как охотятся грибы?
Почему подосиновик растет только под осиной?
Зачем пеницилл убивает бактерии?
Плесень на продуктах и есть весь гриб?
Почему лишайники называют пионерами?

Когда мы говорим о грибах, обычно представляем себе вкусные жареные шампиньоны или лисички. А как вам факт, что грибы могут быть хищниками или вызывать опаснейшие заболевания? Об удивительной жизни грибов и лишайников можно прочитать ниже.

Царство Грибы. Общая характеристика

Грибы – эукариотические организмы, занимающие промежуточное положение в системе органического мира, так как обладают признаками и растений, и животных.

При этом грибы больше похожи на животных, чем к растений, об этом говорят сходства в строении митохондрий и геноме. Давайте разберем, какие признаки позволяют говорить о промежуточном положении грибов в современной природе.id=»строение_грибов»

Признаки растений	Признаки животных
неограниченный рост	гетеротрофное питание
неспособность к активному движению	выделение мочевины
наличие клеточной стенки	накопление гликогена

На рисунке ниже Вы можете рассмотреть строение грибной клетки. Обратите внимание, на животную клетку она похожа гораздо больше, чем на растительную.

Строение грибной клетки

Тело большинства грибов образовано мицелием.

Мицелий – сплетение гиф.

Гифы – это нити, из которых “соткано” тело гриба. Такие нити могут состоять из одной или нескольких клеток.

По строению мицелия выделяют

высшие грибы,
низшие грибы.

Чем различаются высшие и низшие грибы?

Высшие грибы имеют септированный многоклеточный мицелий, а низшие – несептированный многоклеточный или одноклеточный.

Слово “септированный” происходит от термина “септа”. Септа – это перегородка. Получается, тело высших грибов имеет перегородки, а значит, разные органы могут вырастать из разных частей тела. Это ведет к дифференциации органов: каждый орган начинает выполнять определенную функцию. Согласитесь, иметь отдельные ножку, шляпку и спорангии гораздо круче, чем всё это в составе одной части тела!

Септированный и несептированный мицелии

Размножение

Грибы очень живучи благодаря разным способам размножения. Эти организмы весьма серьезно относятся к продолжению рода. Всего видов размножения три: вегетативное, половое и бесполое.

Вегетативное

Высшие грибы размножаются обычно вегетативно. Грибница, залегающая под землей, разрастается на большие расстояния и дает начало новым плодовым телам. Поэтому грибы вроде лисичек или польских белых растут группами.

Второй вариант вегетативного размножения – почкование, которое характерно в основном для дрожжевых форм. При почковании клетка делится несколько раз и от гриба отделяется организм, в точности повторяющий материнский.

Половое

Половое размножение грибов может осуществляться всеми возможными путями:

соматогамией (слиянием вегетативных клеток),
гаметангиогамией (слиянием целых органов полового размножения),
гаметогамией (встречаются изо-, гетеро- и оогамия).

О том, что такое изо-, гетеро- и оогамия, Вы сможете узнать в статье «Типы размножения».

Бесполое

При бесполом размножении в спорангиях образуются споры. Бесполое поколение является преобладающим в жизненном цикле большинства представителей царства, а у некоторых грибов оно полностью вытесняет половое.

Значение грибов в природе и жизни человека

В экосистемах грибы занимают часто последний трофический уровень и выполняют роль редуцентов.

Редуценты – организмы, которые разлагают органические вещества до простых минеральных компонентов.

Кроме грибов к редуцентам относятся бактерии, дождевые черви, некоторые жуки. Все они занимаются “уборкой” за организмами более высоких трофических уровней.

Грибы-паразиты

Существуют и грибы-консументы, например, трутовик и спорынья. Они паразитируют на телах живых организмов и получают органические вещества, высасывая их из клеток хозяина.

Консументы – это организмы, которые питаются готовой органикой, но не перерабатывают её до неорганических веществ.

Как охотятся грибы?

Да, здесь все написано правильно! Грибы тоже могут охотиться. Они обездвиживают добычу (обычно беспозвоночных почвенных животных) с помощью выделяемого секрета и обхватывают её гаусториями – боковыми ответвлениями гиф.

Гаустории проникают в клетку животного и поглощают оттуда питательные вещества.

Хищный гриб

Грибы-симбионты

Шляпочные грибы вступают в симбиотические отношения с древесными растениями, образуя микоризу.

Микориза – грибокорень.

В отличие от грибов-паразитов, симбионты предлагают растению взаимовыгодные отношения. При таком сожительстве гифы гриба оплетают корни растения и увеличивают площадь всасывания воды и питательных веществ из почвы. Взамен растение поставляет грибу органические вещества и создаёт комфортное место обитания: затененную территорию с обильной и влажной лиственной подстилкой.

Почему подосиновик растет только под осиной?

Содружество подосиновика и осины – пример микоризы. Без гриба растению сложнее всасывать из почвы воду и минеральные вещества, а гриб не может получать нормальное органическое питание. Вот и живут подосиновик и осина вместе не разлей вода!

Кроме того, грибы входят в состав комплексных организмов – лишайников, о которых мы поговорим подробнее чуть ниже.

Плесневые грибы

Микроскопические грибы часто образуют плесень на продуктах питания. Помните, как Вы забывали о существовании морковки в вашем холодильнике, а потом она покрывалась тонким склизким слоем? Вот это и есть плесневые грибы, а вернее их спорангии.

Если бы грибы могли зарождать разум в плесневелой морковке

Плесень на продуктах и есть весь гриб?

Видимая нами плесень – это вовсе не тело гриба, а его спорангии или конидиеносцы (специализированные органы спороношения). Сам же мицелий при этом находится внутри продукта и полностью оплетает его гифами.

Поэтому заплесневелые продукты не рекомендуется употреблять в пищу, даже если Вы предварительно срезали налёт – гифы могут вырабатывать токсичные вещества, вызывающие аллергические реакции.

Наиболее распространены сизая или белая плесень (пеницилл) и чёрная плесень (мукор). Чтобы отличить пеницилл от мукора, достаточно рассмотреть строение гриба. Пеницилл будет состоять из множества клеток, а мукор – только из одной.

Мукор

Съедобные грибы

Высшие грибы люди употребляют в пищу. Всем нам знакомы белые грибы, подосиновики, лисички, украшающие стол.

У съедобных грибов в природе часто встречаются виды-двойники, которые выделяют токсичные вещества и вызывают сильнейшие отравления. Поэтому очень важно знать внешние характеристики собираемых грибов.

К съедобным грибам также относятся дрожжи. Дрожжи используются для поднятия теста в хлебопечении. Это полезное их свойство основано на быстром размножении колонии почкованием: большое количество клеток вырабатывает при дыхании много углекислого газа, который образует в тесте воздушные камеры.

Почкование дрожжей

Использование грибов в промышленности

Пеницилл (белая или сизая плесень) применяется в производстве антибактериальных средств.

В 1928 году британский микробиолог А. Флеминг изучил особенности жизнедеятельности этого многоклеточного гриба. Оказалось, что пеницилл вырабатывает особое вещество, регулирующее численность бактерий, – пенициллин. Это вещество используют для создания лекарств, которые борются со многими инфекционными заболеваниями. За открытие пенициллина Флеминг и его коллеги Говард Флори и Эрнст Борис Чейн получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.

Зачем пеницилл убивает бактерии?

Это приспособление сформировалось у гриба неслучайно. Из-за того, что бактерии питаются той же пищей, что и пеницилл, между организмами возникает межвидовая конкуренция. Выработка противомикробного вещества помогает пенициллу бороться с ростом колонии конкурентов.

Паразитические грибы в промышленности

Паразитические грибы являются вредителями сельскохозяйственных культур. К таким представителям царства относятся:

сферотека (паразит крыжовника),
спорынья и головня (паразиты злаковых растений),
фитофтора томата, белая гниль моркови,
ольпидиум, вызывающий “чёрную ножку” капусты.

Паразитировать грибы могут и на животных (в том числе и на человеке), вызывая микозы.

Микозы – грибковые заболевания.

Как бороться с болезнетворными грибами?

Для борьбы с паразитами используют

ядохимикаты,
севооборот,
контроль за влажностью территории,
физическое уничтожение заражённых растений.

Лишайники. Общая характеристика

Грибы, о которых мы говорили в прошлом разделе статьи, входят в состав лишайников. Давайте рассмотрим эту группу подробнее.

Лишайники – комплексные симбиотические организмы, образованные гифами гриба и одиночно лежащими между ними клетками водорослей или цианобактерий.

Зачем водоросли и грибы образуют содружество?

В таком сожительстве водоросль синтезирует органические вещества для питания гриба, поэтому её клетки преимущественно располагаются в верхних слоях тела. Грибные гифы, в свою очередь, всасывают воду и минеральные вещества из субстрата и поставляют их растительным клеткам. Как и в случае с грибами-симбионтами, водоросли и грибы сотрудничают на взаимовыгодных условиях.

Как грибы и водоросли питаются в лишайнике?

Гриб в составе лишайника питается гетеротрофно, а водоросль – автотрофно. Поэтому питание целого организма можно назвать “автогетеротрофным”.

Внутреннее строение лишайника

Тело лишайников представлено талломом – слоевищем, которое прикрепляется к субстрату с помощью одноклеточных выростов – ризоидов. Такое тело досталось лишайникам от водорослей, которые входят в состав их организма.

По форме таллома различают

пластинчатые (листоватые),
накипные,
кустистые лишайники.

Значение лишайников в природе и для человека

Почему лишайники называют пионерами?

Пионерами часто называют людей, которые делают что-то впервые в мировой истории. Например, можно быть пионерами какого-то научного метода.

При чем тут лишайники? Они первыми подготавливают территорию для жизни других организмов. Лишайники способны вырабатывать особые лишайниковые кислоты, которые разрушают горные породы, разрыхляют субстрат и насыщают его органикой, делая его комфортным для обитания других растений.

Поэтому лишайники являются пионерами в экосистемах – они вырастают на территориях, еще свободных от любой другой растительности.

Лишайники составляют основной рацион северных оленей и других животных тундры, – природной зоны, в которой из-за вечной мерзлоты практически не обитают другие растения.

Лишайники очень чувствительны к экологическим условиям (особенно к чистоте воздуха), поэтому часто используются человеком как биоиндикатор состояния атмосферы. Если на территории произрастают лишайники, можете быть уверены, что там чистый воздух.

Фактчек

Грибы занимают промежуточное положение в системе органического мира, так как обладают признаками и растений, и животных.
К сходствам с растениями можно отнести неограниченный рост, неспособность к активному движению и наличие клеточной стенки.
Гетеротрофное питание, выделение мочевины в качестве продукта белкового обмена и накопление гликогена – типичные признаки животных, свойственные представителям царства Грибы.
Бесполое поколение является преобладающим в жизненном цикле большинства представителей царства, а у некоторых грибов оно полностью вытесняет половое.
Человек использует грибы в пищу, а также для получения лекарственных препаратов.
Лишайники – комплексные симбиотические организмы, образованные гифами гриба и одиночно лежащими между ними клетками водорослей или цианобактерий.
Лишайники – главная составляющая рациона животных тундры, биоиндикатор состояния воздуха.

Проверь себя

Задание 1.
Из перечисленных ниже организмов выберите гриб, который в экосистеме является консументом.

пеницилл
лисичка
аспергилл
фитофтора

Задание 2.
Выберите признак, характеризующий лишайники.

комплексный организм
паразитирует на растениях
не чувствительны к изменению состава воздуха
гетеротрофны

Задание 3.
Сизая плесень – это…

мукор
пеницилл
аспергилл
дрожжи

Задание 4.
Лишайники питаются…

автотрофно
гетеротрофно
миксотрофно
автогетеротрофно

Задание 5.
Выберите сферу использования дрожжей.

производство молочнокислой продукции
хлебопечение
производство лакокрасочных изделий
производство антибактериальных средств

Задание 6.
Микориза – это…

грибокорень
лишайник
клубеньки на корнях бобовых растений
корневые шишки

Ответы: 1 – 4; 2 – 1; 3 – 2; 4 – 4; 5 – 2; 6 – 1.

лишайников | Гербарий | USU

Что такое лишайники?

Внешний вид лишайников, напоминающий растения, скрывает их истинное происхождение. Лишайник – это не единый организм, а результат партнерства (мутуалистического симбиоза) между грибом и водорослью или цианобактериями. Некоторые лишайники образуются из трех и более партнеров. Тело лишайника состоит из грибных нитей (гиф), окружающих клетки зеленых водорослей и/или сине-зеленых цианобактерий. Основа мутуалистического симбиоза у лишайников аналогична микоризному партнерству между некоторыми видами грибов и корнями большинства растений. Грибок-лишайник обеспечивает своему партнеру (партнерам) пользу (защиту) и взамен получает питательные вещества.

Из-за сложности взаимоотношений лишайников лишайники называют «малыми экосистемами». Систематики классифицируют их как членов царства грибов, потому что партнер-гриб всегда является основным партнером. После установления лишайникового симбиоза наибольшее влияние на окончательную форму тела лишайника, на то, будет ли оно жестким или гибким, оказывает гриб. Каждый партнер (партнеры) водорослей и бактерий имеет свои собственные научные названия, но симбиоз лишайников известен только по названию его гриба. Поперечное сечение лишайника Подавляющее большинство из 13 500–18 000 видов лихенизированных грибов составляют аскомицеты, «чашечные грибы». Около 20 видов влажных тропических и умеренных лесов относятся к базидиомицетам, «грибам». Около 40 родов водорослей и цианобактерий встречаются в лишайниковых товариществах.

Как растут лишайники?

Партнеры-водоросли и/или цианобактерии обладают зеленым пигментом хлорофиллом, что позволяет им использовать энергию солнечного света для производства пищи из воды и углекислого газа посредством фотосинтеза. Они также снабжают грибы витаминами. Цианобактерии могут производить аминокислоты непосредственно из газообразного азота в атмосфере, чего не могут сделать ни грибы, ни водоросли. Гриб, в свою очередь, защищает своих партнеров от высыхания и затеняет их от сильного солнечного света, заключая партнеров по фотосинтезу в тело лишайника.

Этот образ жизни позволил лишайникам успешно заселить самые разные места обитания. Лишайники обладают поистине замечательной устойчивостью к засухе. Сухой лишайник может быстро поглотить от 3 до 35 раз больше своего веса воды! Лишайники также могут поглощать влагу из росы или тумана, даже из самого воздуха, если влажность очень высока, а температура низкая. Они также медленно высыхают, что позволяет фотосинтезирующему партнеру (-ам) производить пищу как можно дольше. Эта способность быстро поглощать и удерживать воду из многих источников позволяет лишайникам жить в суровых условиях, таких как пустыни и полярные регионы, а также на открытых поверхностях, таких как голые скалы, крыши и ветки деревьев.

Слоевище, или тело лишайника, бывает четырех форм:

Листовидные: плоские листовидные лишайники.
Корковые: коркообразные лишайники, которые могут быть погребены в коре деревьев или даже между кристаллами горных пород
Кустарниковые: миниатюрных кустарниковых лишайников. Одним из лишайников этого типа является знаменитый «оленьий мох» Лапландии.
Squamulose: чешуйчатых лишайников, состоящих из множества мелких округлых лопастей, промежуточных между листоватыми и корковыми лишайниками.

Большинство лишайников растут медленно, вероятно, из-за того, что они живут в среде, где вода доступна только в течение коротких периодов времени. Они, как правило, живут много лет, и столетние лишайники можно использовать для датирования поверхности скал, на которых они растут. Лишайники распространяются в основном за счет разбрасывания мелких кусочков тела. Все партнеры в исходном теле лишайника присутствуют во фрагменте, поэтому рост может начаться немедленно. Некоторые лишайники создают соредии, шары ткани, предназначенные только для рассеивания. Хотя грибок является основным партнером, распространение спорами происходит редко.

Использование лишайников

У лишайников много применений. Они различаются по своей чувствительности к загрязнению воздуха, и наличие или отсутствие различных лишайников в районе использовалось для картирования концентраций загрязняющих веществ. Листовидные лишайники используются для изображения деревьев в макетах моделей поездов. Лишайники также производят около 400 известных «вторичных продуктов». Считается, что эти химические вещества вырабатываются лишайниками для защиты от болезней и паразитов, а в некоторых случаях для того, чтобы лишайник стал неприятным для животных. Некоторые из этих соединений в настоящее время используются в качестве противовирусных и антибактериальных препаратов.

Другие второстепенные товары используются для того, чтобы сделать повседневную жизнь более яркой и приятной. Некоторые из них используются для ароматизации Wool Dyed Lichenssoaps и изготовления духов. Другие использовались в прошлом для окрашивания шерстяной ткани. Большинство цветов имели оттенок коричневого или желтого, но у некоторых видов был получен синий цвет. Открытие синтетических красителей положило конец спросу на красители из лишайников. Синтетические красители давали гораздо больше цветов и не выцветали. Некоторые ткачи-ремесленники до сих пор используют красители лишайников, которым нравятся их мягкие, спокойные цвета. Сегодня единственный коммерчески важный лишайниковый краситель используется для изготовления лакмусовой бумаги для проверки кислотности жидкостей. Лакмусовая краска становится синей в «основных» (низкокислотных) растворах, таких как аммиак, и краснеет в кислых растворах, таких как уксус.

Использование в естественных условиях

Лишайники могут быть важным источником пищи в экстремальных условиях. Лапландцы, которые живут за полярным кругом в Скандинавии и России, собирают лишайники в качестве зимней пищи для своих оленей, точно так же, как фермеры в умеренных зонах заготавливают сено. Овцы в пустынях Ливии частично выживают за счет поедания корковых лишайников, растущих на скалах.

Лишайники также играют важную роль в формировании почвы. Почва состоит из органических веществ, таких как разложившиеся растения и минералы. Виды, которые растут на скалах, проникают в скалы и расклинивают их за счет давления и химического воздействия. Некоторые из их кислых вторичных продуктов растворяют поверхность породы, освобождая минеральные зерна. Это чрезвычайно медленный процесс, но стойкость и выносливость лишайников ставит время на их сторону.

Грибы и лишайники (Растения и грибы/лишайники государственного парка Солт-Пойнт) · iNaturalist

Резюме

⁵

A грибок (/ˈfʌŋɡəs/; множественное число: грибы или грибы) является членом большой группы эукариотических организмов, которая включает микроорганизмы, такие как дрожжи и плесень (британский английский: moulds), а также более знакомые грибы. Эти организмы классифицируются как царство Fungi , отдельное от растений, животных, простейших и бактерий. Одно из основных отличий заключается в том, что клетки грибов имеют клеточные стенки, содержащие хитин, в отличие от клеточных стенок растений и некоторых простейших, которые содержат…

Как возбудители и паразиты

⁶

Многие грибы паразитируют на растениях, животных (включая человека) и других грибах. Серьезные патогены многих культурных растений, вызывающие значительный ущерб и убытки для сельского и лесного хозяйства, включают рисовый пирикуляриоз Magnaporthe oryzae , патогены деревьев, такие как Ophiostoma ulmi и Ophiostoma novo-ulmi , вызывающие болезнь голландского вяза, и Cryphonectria parasitica . ответственны за фитофтороз каштанов и патогены растений 9 родов0069 Fusarium , Ustilago , Alternaria и Cochliobolus . Некоторые плотоядные грибы, такие как Paecilomyces lilacinus , являются хищниками нематод, которых они ловят с помощью множества специализированных структур, таких как сужающие кольца или клейкие сети.

Некоторые грибы могут вызывать у людей серьезные заболевания, некоторые из которых при отсутствии лечения могут привести к летальному исходу. К ним относятся аспергиллез, кандидоз, кокцидиоидомикоз, криптококкоз, гистоплазмоз, мицетомы и паракокцидиоидомикоз. Кроме того, лица с иммунодефицитом особенно восприимчивы к таким заболеваниям, как Aspergillus , Candida , Cryptoccocus , Histoplasma и Pneumocystis . Другие грибы могут поражать глаза, ногти, волосы и особенно кожу, так называемые дерматофитные и кератинофильные грибы, и вызывать местные инфекции, такие как стригущий лишай и эпидермофития стопы. Споры грибов также являются причиной аллергии, а грибы из разных таксономических групп могут вызывать аллергические реакции.

Биоремедиация

⁶

Некоторые грибы, в частности грибы «белой гнили», могут разлагать инсектициды, гербициды, пентахлорфенол, креозот, каменноугольные смолы и тяжелое топливо и превращать их в двуокись углерода, воду и основные элементы. Было показано, что грибы биоминерализуют оксиды урана, что позволяет предположить, что они могут применяться для биоремедиации радиоактивно загрязненных участков.

Экология

⁶

Хотя грибы часто незаметны, они встречаются в любой среде на Земле и играют очень важную роль в большинстве экосистем. Наряду с бактериями грибы являются основными редуцентами в большинстве наземных (и некоторых водных) экосистем и, следовательно, играют решающую роль в биогеохимических циклах и во многих пищевых цепях. Как редуценты, они играют важную роль в круговороте питательных веществ, особенно в качестве сапротрофов и симбионтов, разлагая органическое вещество до неорганических молекул, которые затем могут повторно участвовать в анаболических метаболических путях растений или других организмов.

Многие грибы поддерживают важные симбиотические отношения с организмами большинства, если не всех королевств. Эти взаимодействия могут быть мутуалистическими или антагонистическими по своей природе, или, в случае комменсальных грибов, не приносят явной пользы или вреда хозяину.

Микоризный симбиоз между растениями и грибами является одним из наиболее известных ассоциаций растений и грибов и имеет большое значение для роста и устойчивости растений во многих экосистемах; более 90% всех видов растений вступают в микоризные отношения с грибами, и их выживание зависит от этих отношений.

Микоризный симбиоз очень древний, он возник как минимум 400 миллионов лет назад. Это часто увеличивает поглощение растениями неорганических соединений, таких как нитраты и фосфаты, из почв с низкой концентрацией этих ключевых питательных веществ для растений. Грибковые партнеры также могут опосредовать передачу углеводов и других питательных веществ от растения к растению. Такие микоризные сообщества называются «общими микоризными сетями». Особым случаем микоризы является микогетеротрофия, при которой растение паразитирует на грибе, получая все свои питательные вещества от своего грибкового симбионта. Некоторые виды грибов обитают в тканях внутри корней, стеблей и листьев, и в этом случае их называют эндофитами. Как и в случае с микоризой, эндофитная колонизация грибами может принести пользу обоим симбионтам; например, эндофиты трав придают своему хозяину повышенную устойчивость к травоядным и другим стрессам окружающей среды, а взамен получают от растения пищу и укрытие.

Лишайники образуются в результате симбиотических отношений между водорослями или цианобактериями (называемых в терминологии лишайников «фотобионтами») и грибами (в основном различными видами аскомицетов и некоторыми базидиомицетами), при которых отдельные клетки фотобионтов внедряются в ткань, образованную грибок. Лишайники встречаются в каждой экосистеме на всех континентах, играют ключевую роль в почвообразовании и инициировании биологической сукцессии и являются доминирующими формами жизни в экстремальных условиях, включая полярные, альпийские и полузасушливые районы пустынь. Они способны расти на негостеприимных поверхностях, в том числе на голой почве, камнях, коре деревьев, древесине, ракушках, ракушках и листьях. Как и в случае с микоризой, фотобионт обеспечивает сахар и другие углеводы посредством фотосинтеза, в то время как гриб обеспечивает минералы и воду. Функции обоих симбиотических организмов настолько тесно переплетены, что они функционируют почти как единый организм; в большинстве случаев полученный организм сильно отличается от отдельных компонентов. Лихенизация — распространенный способ питания; около 20% грибов — от 17 500 до 20 000 описанных видов — лихенизированы. Характеристики, общие для большинства лишайников, включают получение органического углерода путем фотосинтеза, медленный рост, небольшой размер, долгую жизнь, длительные (сезонные) вегетативные репродуктивные структуры, минеральное питание, получаемое в основном из воздушных источников, и большую устойчивость к высыханию, чем у большинства других фотосинтезирующих организмов. такая же среда обитания.

Многие насекомые также вступают в мутуалистические отношения с грибами. Несколько групп муравьев выращивают грибы отряда Agaricales в качестве основного источника пищи, в то время как жуки-амброзии выращивают различные виды грибов в коре деревьев, которые они заражают. Аналогично, самки некоторых видов лесных ос (род Sirex ) впрыскивают свои яйца вместе со спорами деревогниющего гриба Amylostereum areolatum в заболонь сосен; рост грибка обеспечивает идеальные питательные условия для развития личинок осы. Известно также, что термиты в африканской саванне культивируют грибы и дрожжи 9 родов.0069 Candida и Lachancea обитают в кишечнике широкого круга насекомых, включая нервнокрылых, жуков и тараканов; неизвестно, приносят ли эти грибы пользу своим хозяевам. Личинки многих семейств грибовидных мух, особенно надсемейства Sciaroidea, таких как Mycetophilidae и некоторые Keroplatidae, питаются плодовыми телами грибов и стерильными микоризами.

Многие грибы паразитируют на растениях, животных (включая человека) и других грибах. Серьезные патогены многих культурных растений, вызывающие значительный ущерб и убытки для сельского и лесного хозяйства, включают рисовый пирикуляриоз Magnaporthe oryzae , tree pathogens such as Ophiostoma ulmi and Ophiostoma novo-ulmi causing Dutch elm disease, and Cryphonectria parasitica responsible for chestnut blight, and plant pathogens in the genera Fusarium , Ustilago , Alternaria и Cochliobolus . Некоторые плотоядные грибы, такие как Paecilomyces lilacinus , являются хищниками нематод, которых они ловят с помощью множества специализированных структур, таких как сужающие кольца или клейкие сети.

Некоторые грибы могут вызывать у людей серьезные заболевания, некоторые из которых могут привести к летальному исходу, если их не лечить. К ним относятся аспергиллез, кандидоз, кокцидиоидомикоз, криптококкоз, гистоплазмоз, мицетомы и паракокцидиоидомикоз. Кроме того, лица с иммунодефицитом особенно восприимчивы к заболеваниям таких родов, как Aspergillus , Candida , Cryptoccocus , Histoplasma и Pneumocystis . Другие грибы могут поражать глаза, ногти, волосы и особенно кожу, так называемые дерматофитные и кератинофильные грибы, и вызывать местные инфекции, такие как стригущий лишай и эпидермофития стопы. Споры грибов также являются причиной аллергии, а грибы из разных таксономических групп могут вызывать аллергические реакции.

Рост и физиология

⁶

Рост грибов в виде гиф на твердом субстрате или в нем или в виде отдельных клеток в водной среде адаптирован для эффективного извлечения питательных веществ, поскольку эти формы роста имеют высокое отношение площади поверхности к объему. Гифы специально приспособлены для роста на твердых поверхностях, а также для проникновения в субстраты и ткани. Они могут оказывать большое проникающее механическое воздействие; например, патоген растений Magnaporthe grisea образует структуру, называемую апрессорием, которая эволюционировала, чтобы прокалывать ткани растений. Давление, создаваемое апрессорием, направленное на эпидермис растений, может превышать 8 мегапаскалей (1200 фунтов на квадратный дюйм). Нитевидный гриб Paecilomyces lilacinus использует аналогичную структуру для проникновения в яйца нематод.

Механическое давление, оказываемое апрессорием, создается физиологическими процессами, повышающими внутриклеточный тургор за счет продукции осмолитов, таких как глицерин. Подобные морфологические адаптации дополняются гидролитическими ферментами, секретируемыми в окружающую среду для расщепления больших органических молекул, таких как полисахариды, белки, липиды и другие органические субстраты, на более мелкие молекулы, которые затем могут поглощаться в качестве питательных веществ. Подавляющее большинство мицелиальных грибов растут полярно, т. е. вытягиваясь в одном направлении, за счет удлинения кончика (вершины) гифы. Альтернативные формы роста грибов включают интеркалярное расширение (т. е. за счет продольного расширения отделов гиф, расположенных ниже верхушки), как в случае некоторых эндофитных грибов, или рост за счет увеличения объема во время развития ножки гриба и других крупных органов. Рост грибов как многоклеточных структур, состоящих из соматических и половых клеток, независимо развившийся у животных и растений, имеет несколько функций, в том числе развитие плодовых тел для распространения половых спор (см. выше) и биопленок для заселения субстрата и межклеточной коммуникации.

Грибы традиционно считаются гетеротрофами, организмами, которые полагаются исключительно на углерод, фиксируемый другими организмами для метаболизма. Грибы развили высокую степень метаболической универсальности, которая позволяет им использовать для роста широкий спектр органических субстратов, включая простые соединения, такие как нитраты, аммиак, ацетат или этанол. Для некоторых видов было показано, что пигмент меланин может играть роль в извлечении энергии из ионизирующего излучения, такого как гамма-излучение; однако эта форма «радиотрофного» роста была описана только для нескольких видов, влияние на скорость роста невелико, а лежащие в основе биофизические и биохимические процессы неизвестны.