Содержание
Царство Грибы — характеристика, строение и размножение
Общая характеристика. Грибы — царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.
С растениями их сближает—. 1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). Общим с животными является: 1) гетеротрофность; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма — мочевины. Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде.
Известно более 100 тыс. видов грибов, причем предполагается, что реальное число их значительно больше — 250—300 тыс. и более. В мире ежегодно описывают более тысячи новых видов. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь. Подсчитано, что в лесной подстилке 78—90% биомассы всех микроорганизмов приходится на долю грибной массы (примерно 5 т/га).
Строение грибов. Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов — это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением.
Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения.
В процессе приспособления к различным наземным условиям обитания у грибов возникают многочисленные видоизменения мицелия: это склероции, столоны, ризоиды, ризоморфы, аппрессории, гаустории и др. Например, с помощью столонов — воздушных дугообразных гиф — гриб быстро распространяется по субстрату. Столоны прикрепляются к субстрату ризоидами. Функцию прикрепления выполняют и аппрессории, имеющие вид плоских утолщений на ветках гиф. Гаустории, характерные для грибов-паразитов, представляют собой специальные выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества.
Размножение. Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.
Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток — в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.
Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов — слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.
Питание. По способу питания различают две основные группы грибов: сапротрофы и симбионты. Для последних характерны паразитизм и мутуализм.
К сапротрофам относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Особенностью сапротрофных грибов является то, что отдельный гриб может за сутки образовать мицелий суммарной длиной гиф более километра. (Длина грибных гиф в 1 г сухой почвы лиственного леса составляет около 400 м, а в 1 г гумуса [под подстилкой] 4—8 км.)Такой быстрый рост и нитчатое строение мицелия обусловливает особый тип взаимоотношений грибов с окружающей средой, не характерный для других групп эукариотных организмов. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки. Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки.
Шляпочные грибы живут на богатой перегноем лесной почве, на полях и лугах, встречаются на гниющей древесине (опенок летний и зимний, вешенки).
В процессе их развития на мицелии формируются органы спороношения — плодовые тела, состоящие из ножки и шляпки. Ножка и шляпка образованы плотными пучками гиф. В шляпке можно различить два слоя: плотный верхний, часто окрашенный, покрытый кожицей, и нижний. У одних грибов — пластинчатых — нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок (у сыроежек, груздей, шампиньонов, бледной поганки). У белого гриба, подберезовика, подосиновика, масленка он состоит из многочисленных трубочек, поэтому их называют трубчатыми. На пластинках, в трубочках, а у некоторых представителей на шипиках или иголочках образуются десятки миллионов спор. После созревания они высыпаются на почву, разносятся ветром, водой, насекомыми и другими животными, что способствует широкому распространению грибов.
Среди шляпочных грибов есть как съедобные, так и ядовитые. Наиболее ценные съедобные грибы, широко встречающиеся в лесах Беларуси и России, — белый, рыжик, груздь настоящий, подберезовик, подосиновик, масленок, шампиньон.
Ядовитые грибы, такие как бледная поганка, многие мухоморы, некоторые виды грибов-зонтиков, говорушек, рядовок и др., уже попадая в пищу, могут вызывать серьезные, а иногда и смертельные отравления. Следует помнить, что белки грибов довольно быстро расщепляются с образованием ядовитых азотистых соединений, поэтому отравление может быть вызвано и неядовитыми, но несвежими грибами.
Плесневые грибы (рис. 6.1) развиваются сапротрофно в почве, на увлажненных продуктах, плодах и овощах, на животных и растительных остатках, образуя пушистые или паутинистые налеты (плесень) серого, зеленого, черного, сизого цвета. Плесневые грибы встречаются среди зигомицетов (например, мукор), сумчатых и несовершенных грибов. Среди плесневых грибов бывают и паразитические виды, которые вызывают болезни человека и животных (аспергиллез, бластомикоз, пневмомикоз) и растений (альтернариоз, фузариоз и др.).
Известным представителем плесневых грибов является пеницилл. Его мицелий состоит из разветвленных нитей, разделенных перегородками на клетки, а спороношение напоминает кисть, отсюда и его название «кистевик» (см. рис. 6.1) На концах разветвленных конидиеносцев образуются цепочки конидий, с помощью которых пеницилл размножается. Этот гриб встречается в виде плесени (зеленого, сизого, голубого цвета) на почве и продуктах растительного происхождения (на плодах, овощах, варенье, томатной пасте и др.). Некоторые виды пеницилла используются для приготовления пенициллина— одного из наиболее известных антибиотиков.
Рис. 6.1. Плесневые грибы: 1 — мукор; 2 — пеницилл; 3 — аспергилл.
Дрожжи не имеют мицелия и представляют собой неподвижные клетки овальной формы размером 2—10 мкм (рис. 6.2). Размножаются дрожжи почкованием или делением. У них наблюдается и половой процесс, протекающий в виде копуляции двух клеток. Образовавшаяся при этом зигота превращается в сумку с А—8 спорами.
Рис. 6.2. Дрожжи: 1 — отдельная клетка; 2—5 — почкование клеток; б — сумка с четырьмя сумкоспорами.
Предполагают, что дрожжи произошли от многоклеточных предков. Упрощение их организации произошло в связи с обитанием в жидких сахаристых средах.
Наибольшее практическое значение имеют пекарские дрожжи, представленные несколькими сотнями рас — винными, пивными, хлебопекарными и др. Они применяются в пивоварении, хлебопечении, производстве спирта. Винные дрожжи встречаются в природе на поверхности плодов (например, винограда), в нектаре цветков, в истечениях деревьев и используются в виноделии.
Грибы-паразиты поражают преимущественно растения, что приводит к снижению урожайности многих культур, значительному ущербу сельскохозяйственного производства. У большинства фитопатогенных грибов мицелий развивается внутри тканей корня, стебля, листа и плода, у некоторых (например, муч-нисторосяных) — на поверхности органов растения.
Мучнисторосяные грибы поражают сотни видов культурных и дикорастущих растений. На поверхности пораженных органов развивается белый, позднее темнеющий мицелий. На мицелии через несколько дней после заражения развивается конидиальная стадия—конидиеносцы с цепочками конидий. В это время пораженные органы растений покрыты мучнистым налетом конидий (отсюда название заболевания — «мучнистая роса»).
Мучнисторосяные грибы — опасные паразиты пшеницы, ржи, люпина, виноградной лозы, сеянцев дуба, крыжовника и многих других растений.
Спорыньевые грибы паразитируют на сотнях видов культурных и дикорастущих злаков и осок. К моменту созревания зерна в колосе на месте пораженной завязи пестика мицелий уплотняется и превращается в склероции, которые зимуют в почве или зернохранилище, а весной прорастают. Практический ущерб, приносимый спорыньей, проявляется в токсическом действии алкалоидов, содержащихся в склероциях. Склероции, попавшие после размола в муку, могут вызывать тяжелые заболевания (токсикозы) у людей, выражающиеся в виде конвульсий («злые корчи») или в гангренозной форме («антонов огонь»). Алкалоиды спорыньи широко применяют в медицине для лечения сердечнососудистых и нервных заболеваний, в акушерстве и гинекологии.
На однодольных и двудольных растениях часто паразитируют головневые и ржавчинные грибы. Известны и многие другие заболевания растений, вызываемые грибами-паразитами: парша плодовых деревьев, плодовая гниль (монилиоз) яблони и груши, фузариоз льна, аскохитоз гороха и др.
Трутовые грибы наносят большой вред лесному хозяйству. Споры трутовиков попадают на раны в коре деревьев, где прорастают в мицелий, который проникает в древесину и питается органическими веществами ее клеток. Через несколько лет после заражения на стволе образуются обычно копытообразные плодовые тела. Многолетние деревянистые плодовые тела трутовиков иногда достигают гигантских размеров — 0,5— 1 м в диаметре. На нижней стороне плодового тела в мелких трубочках или на складках созревают споры, которые высыпаются и, попав на поврежденные стволы деревьев, заражают их.
Около тысячи видов грибов паразитируют также на животных и человеке, вызывая различные заболевания кожи, ногтей, волос (бластомикозы, молочница, стригущий лишай и др.).
Грибы часто связаны мутуалистически с высшими растениями, водорослями, цианобактериями, реже с животными. Примером мутуализма могут быть лишайники, микориза. Микориза — это взаимовыгодное сожительство гриба с корнями высших растений. При этом мицелий гриба оплетает корни растений и проникает только под эпидермис или в клетки паренхимы корня. Микоризный гриб увеличивает всасывающую поверхность корня в 10—14 раз, лучше поглощает фосфор, выделяет витамины и ростовые вещества, которые стимулируют развитие корня. От высшего растения гриб получает безазотистые соединения, кислород и корневые выделения, способствующие прорастанию спор. Микориза обнаружена у большинства растений.
Значение грибов в биосфере и народном хозяйстве. Грибы наряду с бактериями играют важную роль в общем круговороте веществ в биосфере. Разлагая с помощью ферментов органические вещества до простых неорганических соединений, они делают их доступными для автотрофных организмов, участвуют в образовании плодородного слоя почвы — гумуса, выполняют большую санитарную работу по очищению среды.
Грибы широко используются в народном хозяйстве для получения кормового белка, лимонной кислоты, ферментов, витаминов, антибиотиков, ростовых веществ.
Однако велика и отрицательная роль грибов. Паразитируя на растениях и животных, а также развиваясь сапротрофно на пищевых продуктах, промышленных материалах и изделиях из кожи, дерева, бумаги, пластмассы, произведениях искусства, грибы вызывают их порчу и наносят большой ущерб народному хозяйству.
В Красную книгу Республики Беларусь включено 17 видов грибов, в том числе трюфель летний, или русский черный трюфель, спарассис курчавый, или грибная капуста, гриб-зонтик девичий, веселка обыкновенная и др.
Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов «Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы»
Основные отличия животных от растений и грибов — Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь
Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь — Новая программа
Сравнение — это сопоставление объектов
или явлений для установления их сходства и различия.
Из учебника
Основные понятия и ключевые термины: ЖИВОТНЫЕ. Эукариоты.
Вспомните! Дайте определения понятий «грибы» и «растения».
Подумайте
В 2012 году в лесах на острове Борнео американскими учёными был обнаружен новый вид организмов, которому дали имя Губка Боб Квадратные Штаны в честь главного героя мультипликационного сериала телеканала Nickelodeon. Почему учёные отнесли этот вид к грибам, а не к животным или растениям?
СОДЕРЖАНИЕ
Каковы различия животных на уровне клеток?
Животные, растения и грибы — представители эукариотов, то есть организмов, клетки которых имеют ядро. Кроме ядра общими признаками в строении клеток, как вы знаете, является наличие цитоплазмы с органеллами и поверхностного аппарата. Но между представителями этих групп существуют различия в строении клеток.
В клетках растений и грибов над мембраной расположена плотная клеточная оболочка из углеводов, которая ограничивает подвижность тела. У растений она образована из целлюлозы, а у большинства грибов — из хитина. Животная клетка имеет только клеточную мембрану с тонким надмембранным слоем, образованным из углеводов. Клеточной плотной оболочки в животных клетках нет. Это способствует изменению формы клеток и активному образу жизни животных организмов.
Ил. 12. Строение клеток: 1 — растительной; 2 — животной; 3 — грибной
Признаком отличия растительных клеток является наличие в цитоплазме особых органелл — пластид. Большинство этих органелл имеют зелёную окраску — это хлоропласты. Они содержат зелёный пигмент — хлорофилл, с помощью которого клетки растений поглощают свет и образуют органические вещества из неорганических. Бесцветные пластиды — лейкопласты — запасают питательные вещества, а оранжевые и красные пластиды — хромопласты — придают органам растений соответствующую окраску. Клетки грибов и клетки животных пластид не имеют, поэтому им свойственно гетеротрофное питание.
В цитоплазме растительных клеток и клеток грибов есть вакуоли, заполненные клеточным соком. Вот только у растений они большие, а у грибов — меньше. В клетках животных вакуоли тоже могут быть, но они мелкие и выполняют другие функции (например, переваривание веществ или накопление продуктов обмена для удаления).
Клетки животных, растений и грибов отличаются также включениями. Это непостоянные структуры клетки, выполняющие в основном запасающую функцию. В клетках растений в виде включений запасается такой углевод, как крахмал, а в клетках животных и грибов — гликоген.
Итак, определяющими причинами отличия животных от растений и грибов являются их особенности на уровне клеток, а именно: 1) отсутствие жёсткой клеточной оболочки; 2) отсутствие пластид; 3) отсутствие вакуолей с клеточным соком; 4) наличие включений из гликогена.
Каковы различия животных на уровне тканей, органов и систем органов?
Наиболее существенной особенностью организма животных является специализация тканей и систем органов на выполнении жизненных функций.
Вы помните, что у высших растений формируются различные типы тканей — образовательные, покровные, основные, проводящие, механические. Они состоят из живых и мёртвых клеток, между которыми могут быть более или менее развитые промежутки — межклетники. В животных тканях, которыми являются эпителиальные, соединительные, мышечные и нервная, межклетников нет, клетки в основном живые, а промежутки между клетками могут быть заполнены межклеточным веществом. У грибов настоящих тканей и, соответственно, органов и систем органов нет.
Органы животных очень разнообразны и состоят из тканей нескольких типов, но один из них всегда преобладает и определяет его основную функцию. Все органы организма животного взаимосвязанны и образуют различные системы органов. У высших растений различают вегетативные (корень, побег) и генеративные (например, семя, цветок) органы, которые образуют подземную и надземную системы.
Итак, животные отличаются от растений и грибов большим разнообразием органов и систем органов, специализирующихся на выполнении жизненных функций.
Каковы особенности жизнедеятельности животных?
Наиболее существенные различия между животными, растениями и грибами касаются питания и движения. Автотрофное питание и прикреплённый образ жизни свойственны растениям. Для грибов характерны гетеротрофное питание и прикреплённый образ жизни. А для животных, как вы чётко запомнили, характерны гетеротрофное питание и активный образ жизни, которые и определяют особенности их жизнедеятельности.
Особенности жизнедеятельности животных |
1. Питание гетеротрофное |
2. Движение активное |
3. Дыхание с помощью специализированных органов |
4. Транспортирование веществ через покровы и с помощью кровеносной системы |
5. Выделение с помощью специализированных органов |
6. Рост преимущественно ограничен |
7. Размножение преимущественно половое |
8. Регуляция процессов нервная и гуморальная |
9. Раздражимость с помощью органов чувств в виде таксисов и рефлексов |
Появление специализированных органов дыхания — жабр у водных обитателей, трахей и лёгких у наземных — по сравнению с растениями и грибами резко увеличивает поверхность газообмена между организмом и средой. Благодаря этому животное получает больше кислорода, в его теле активнее окисляются питательные вещества, и в результате высвобождается большое количество энергии, необходимой для процессов жизнедеятельности.
Тело животных компактное и приспособлено к перемещению, поэтому транспортирование веществ должно быть быстрым, что обеспечивает специализированная кровеносная система. У растений неорганические и органические вещества транспортируются с помощью мостиков между клетками и проводящими тканями. Грибы же настоящих тканей вообще не имеют, поэтому перенос веществ осуществляется клетками их вегетативного тела — грибницы, или мицелия.
Выделение у животных имеет большое значение, поскольку в процессе интенсивного обмена веществ образуются вредные продукты обмена, которые необходимо быстро удалить из организма. Поэтому у животных в процессе эволюции образовывались специальные органы выделения, сформировавшие выделительную систему. Эти органы удаляют из организма мочевину, мочевую кислоту и аммиак — продукты разложения азотистых веществ. У растений похожих отходов образуется немного. Это объясняется типом их питания и отсутствием мышечной активности. У грибов и растений таких органов нет, и они избавляются от вредного и ненужного на уровне клеток. Некоторые продукты жизнедеятельности накапливаются у растений в листьях и удаляются во время листопада.
Рост у животных преимущественно ограничен, у растений и грибов — неограничен. Преобладающей формой размножения животных является половое, которое обеспечивается половой системой мужских и женских органов, тогда как у растений и грибов очень хорошо развито бесполое размножение, оно происходит преимущественно путём образования спор и вегетативно.
Регуляция процессов у животных является более совершенной благодаря наличию нервной и эндокринной систем. У растений и грибов регуляция гуморальная с помощью фитогормонов, и происходит она гораздо медленнее.
Раздражимость у животных реализуется быстрее благодаря развитым органам чувств и наличию нервной системы. Реакция на воздействие среды происходит в виде таксисов и двигательных рефлексов благодаря развитой опорно-двигательной системе. У растений и грибов раздражимость связана с ростовыми реакциями, которые называются тропизмами.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Учимся познавать
Распознавание изображений — это отнесение выходных явлений, объектов к определённой группе посредством выделения существенных признаков. Этот метод познания часто называют классификацией без учителя, или априори, как говорят учёные, поскольку деление на классы проводится без учёта собственного или чужого опыта. Выделите существенные признаки и с их помощью распознайте растительную и животную клетки среди предложенных иллюстраций.
Приведите в соответствие
Распознайте на иллюстрациях ткани и приведите представленные виды растительных и животных тканей в соответствие с их изображениями: 1 — хрящевая ткань животного; 2 — покровная ткань листа растения; 3 — ресничный эпителий животного; 4 — нервная ткань животного; 5 — образовательная ткань корня растения; 6 — основная ткань растения.
РЕЗУЛЬТАТ
Оценка | Вопросы для самоконтроля |
1-6 | 1. Каковы основные части клетки? 2. Назовите основные причины отличий животных от растений и грибов на уровне клеток. 3. Приведите примеры органов, имеющихся у рыб. 4. Назовите основную особенность тканей животного организма. 5. Назовите системы органов животных. 6. Дайте определение понятия «животное». |
7-9 | 7. Укажите особенности клеток животного. 8. Чем ткани животных отличаются от растительных тканей? 9. Перечислите особенности проявлений жизнедеятельности животных. |
10-12 | 10. По каким признакам можно различить на рисунках клетки и ткани животных и растений? |
Попередня
Сторінка
Наступна
Сторінка
Зміст
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України
24.4A: Грибы как патогены растений, животных и человека
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 13642
- Безграничный
- Безграничный
От порчи урожая и пищевых продуктов до тяжелых инфекций у животных, грибковые паразиты и патогены широко распространены и трудно поддаются лечению.
Цели обучения
- Привести примеры грибов, являющихся паразитами и патогенами растений и животных
Ключевые моменты
- В растениях грибы могут разрушать растительную ткань напрямую или путем образования сильнодействующих токсинов, что обычно заканчивается смертью хозяина и даже может привести к эрготизму у животных, таких как люди.
- Во время микоза грибы, как и дерматофиты, успешно атакуют хозяев напрямую, колонизируя и разрушая их ткани.
- Примеры грибковых паразитов и патогенов у животных, вызывающих микозы, включают Batrachochytrium dendrobatidis , Geomyces destructans и Histoplasma capsulatum .
- Системные микозы, такие как долинная лихорадка, гистоплазмоз или заболевание легких, представляют собой грибковые заболевания, которые распространяются на внутренние органы и обычно попадают в организм через дыхательную систему.
- Оппортунистические микозы, грибковые инфекции, которые распространены во всех средах, в основном поражают людей с ослабленной иммунной системой, таких как больные СПИДом.
- Грибы также могут вызывать мицетизм — заболевание, вызванное употреблением в пищу токсичных грибов, которое приводит к отравлению.
Ключевые термины
- микоз : грибковое заболевание, вызванное инфекцией и прямым повреждением
- дерматофит : паразитический грибок, секретирующий внеклеточные ферменты, расщепляющие кератин, вызывающие кожные инфекции, такие как паховый зуд и эпидермофития стопы
- афлатоксин : токсичные, канцерогенные соединения, выделяемые грибками рода Aspergillus; загрязнять урожай орехов и зерна
- спорынья : любой гриб рода Claviceps, паразитирующий на злаках
Грибковые паразиты и патогенные микроорганизмы
Производство достаточного количества высококачественных культур имеет важное значение для существования человека. Болезни растений уничтожили урожай, что привело к повсеместному голоду. Многие патогены растений представляют собой грибы, вызывающие распад тканей и в конечном итоге смерть хозяина. Помимо непосредственного разрушения тканей растений, некоторые патогены растений портят урожай, производя сильнодействующие токсины. Грибы также несут ответственность за порчу продуктов питания и гниение хранящихся культур. Например, грибок Claviceps purpurea вызывает спорынью, болезнь зерновых культур (особенно ржи). Хотя гриб снижает урожай зерновых, гораздо большее значение имеет воздействие алкалоидных токсинов спорыньи на человека и животных. У животных заболевание называется эрготизмом. Наиболее распространенными признаками и симптомами являются судороги, галлюцинации, гангрена и потеря молока у крупного рогатого скота. Активным ингредиентом спорыньи является лизергиновая кислота, которая является предшественником препарата ЛСД. Головня, ржавчина, мучнистая или ложная мучнистая роса — другие примеры распространенных грибковых патогенов, поражающих сельскохозяйственные культуры.
Рисунок \(\PageIndex{1}\): Грибковые патогены: Некоторые грибковые патогены включают (a) зеленую плесень на грейпфруте, (b) мучнистую росу на циннии, (c) стеблевую ржавчину на снопе ячменя и (d ) серая гниль винограда.
Афлатоксины представляют собой токсичные канцерогенные соединения, выделяемые грибами рода Aspergillus . Периодически урожай орехов и злаков заражается афлатоксинами, что приводит к массовому отзыву продукции. Иногда это разоряет производителей и вызывает нехватку продовольствия в развивающихся странах.
Паразиты и патогены животных и человека
Грибы могут поражать животных, включая человека, несколькими способами. Микоз – грибковое заболевание, возникающее в результате инфицирования и непосредственного повреждения. Грибы нападают на животных напрямую, колонизируя и разрушая ткани. Микотоксикоз — отравление человека (и других животных) продуктами питания, зараженными грибковыми токсинами (микотоксинами). Mycetismus описывает проглатывание предварительно сформированных токсинов ядовитых грибов. Кроме того, у лиц, проявляющих повышенную чувствительность к плесени и спорам, развиваются сильные и опасные аллергические реакции. Грибковые инфекции, как правило, очень трудно поддаются лечению, потому что, в отличие от бактерий, грибы являются эукариотами. Антибиотики нацелены только на прокариотические клетки, тогда как соединения, убивающие грибы, также наносят вред эукариотическому животному-хозяину.
Многие грибковые инфекции носят поверхностный характер; то есть они возникают на коже животного. Называемые кожными («кожными») микозами, они могут иметь разрушительные последствия. Например, сокращение мировой популяции лягушек в последние годы может быть вызвано грибком Batrachochytrium dendrobatidis , поражающим кожу лягушек и предположительно нарушающим газообмен. Точно так же более миллиона летучих мышей в Соединенных Штатах были убиты синдромом белого носа, который проявляется в виде белого кольца вокруг рта летучей мыши. Вызывается холодолюбивым грибком Geomyces destructans , который распространяет свои смертоносные споры в пещерах, где зимуют летучие мыши. Микологи исследуют передачу, механизм и контроль G. destructans , чтобы остановить его распространение.
Грибы, вызывающие поверхностные микозы эпидермиса, волос и ногтей, редко распространяются на подлежащие ткани. Эти грибы часто ошибочно называют «дерматофитами», от греческих слов dermis, означающих кожу, и phyte, означающих растение, хотя они не являются растениями. Дерматофиты также называют «стригущий лишай» из-за красного кольца, которое они вызывают на коже. Они выделяют внеклеточные ферменты, которые расщепляют кератин (белок, содержащийся в волосах, коже и ногтях), вызывая такие состояния, как микоз стопы и зуд спортсменов. Эти состояния обычно лечат безрецептурными кремами и порошками для местного применения; они легко очищаются. Более стойкие поверхностные микозы могут потребовать рецептурных пероральных препаратов.
Рисунок \(\PageIndex{1}\): Микозная инфекция: (a) Стригущий лишай проявляется в виде красного кольца на коже; (b) Trichophyton violaceum , показанный на этой светлопольной микрофотографии, вызывает поверхностные микозы на коже головы; (c) Histoplasma capsulatum — это аскомицет, поражающий дыхательные пути и вызывающий симптомы, сходные с гриппом.
Системные микозы распространяются на внутренние органы, чаще всего проникая в организм через органы дыхания. Например, кокцидиоидомикоз (долинная лихорадка) обычно встречается на юго-западе США, где грибок обитает в пыли. При вдыхании споры развиваются в легких и вызывают симптомы, сходные с симптомами туберкулеза. Гистоплазмоз вызывает диморфный гриб Гистоплазма капсульная . Он также вызывает легочные инфекции. В более редких случаях вызывает отек оболочек головного и спинного мозга. Лечение этих и многих других грибковых заболеваний требует применения противогрибковых препаратов, имеющих серьезные побочные эффекты.
Оппортунистические микозы представляют собой грибковые инфекции, которые либо распространены во всех средах, либо являются частью нормальной биоты. В основном они поражают людей с ослабленной иммунной системой. Пациенты на поздних стадиях СПИДа страдают оппортунистическими микозами, которые могут быть опасными для жизни. дрожжи Candida sp. , распространенный представитель естественной биоты, может беспрепятственно расти и инфицировать влагалище или рот (оральный кандидоз), если изменяется рН окружающей среды, иммунная защита человека или нормальная популяция бактерий.
Микетизм может возникнуть при употреблении в пищу ядовитых грибов. Это приводит к гибели людей во время сезона сбора грибов. Многие съедобные плодовые тела грибов напоминают сильно ядовитых сородичей. Грибников-любителей просят тщательно осматривать свой урожай и избегать употребления в пищу грибов сомнительного происхождения.
Взносы и ссылки
- Колледж OpenStax, Биология. 17 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44628/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
- Колледж OpenStax, Биология. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44628/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
- дерматофит. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/dermatophyte . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
- микоз. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/mycosis . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
- афлатоксин. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/aflatoxin . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
- спорынья. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/ergot . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
- Колледж OpenStax, Грибковые паразиты и патогены. 17 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44628/latest…_04_01abcd.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
- Колледж OpenStax, Грибковые паразиты и патогены. 23 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44628/latest…4_04_02abc.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или Страница
- Автор
- Безграничный
- Количество столбцов печати
- Два
- Печать CSS
- Плотный
- Лицензия
- CC BY-SA
- Версия лицензии
- 4,0
- Показать оглавление
- нет
- Теги
Как они вызывают болезни у растений · Границы для юных умов
Реферат
Если вы когда-либо хранили фрукты, овощи или даже хлеб на кухне в течение длительного времени, вы, вероятно, замечали образование сероватого и пушистого налета. Над ними. Но что же представляют собой эти серовато-белые нити? Опасны ли они для нас? Это живые существа, принадлежащие к группе организмов, называемых грибами. Эти грибы растут на других организмах, используя их как источник питания. В этой статье мы познакомим вас с грибками и опишем, как они могут поражать растения, фрукты и овощи.
Грибы могут поражать растения
Многие из нас знают грибы как болезнетворные организмы или как грибы, которые растут на лужайках или в лесах. Однако эти примеры являются лишь некоторыми представителями огромной группы грибов, насчитывающей многие тысячи представителей. Например, дрожжи, которые ученые называют Saccharomyces cerevisiae , представляют собой одноклеточные организмы, используемые для подъема теста для хлеба и пиццы или для ферментации вина и пива, и являются грибками (рис. 1А). Мы также можем получать лекарства, такие как антибиотики, из определенных грибов. Это примеры того, как грибы могут быть нам полезны.
- Рисунок 1 — (A) Дрожжевые клетки представляют собой чрезвычайно мелкие одноклеточные грибы (размером 0,003–0,04 мм), которые в основном размножаются почкованием, при котором дочерние клетки отделяются от материнской клетки, оставляя на ней видимый след ( стрелка).
- (B) Нитевидный рост гиф. Знакомая нам структура гриба называется плодовым телом. (C) Грибные круги, часто называемые волшебными кольцами, могут встречаться на лужайках или в лесах. Они являются результатом круглой формы подземного мицелия.
Однако существуют также грибы, которые могут поражать растения, вызывая болезни растений. Болезнетворные организмы, в том числе грибы, называются патогенами. Патогены растений используют своих растений-хозяев в пищу или в качестве места для размножения, нанося вред растению. Грибковые патогены чрезвычайно опасны и могут привести к потере урожая или, в наиболее серьезных случаях, к гибели растений. Грибы также могут негативно влиять на качество урожая, вызывая накопление токсинов в растениях. Токсины, вырабатываемые некоторыми грибами, опасны для человека и животных.
Что такое грибок?
Когда мы думаем о грибах, мы обычно представляем себе съедобные грибы, такие как шампиньоны. Однако структура гриба — это только одна часть гриба, называемая плодовым телом (рис. 1Б). Грибы имеют множество различных форм и цветов. Большинство грибов образуются из нитевидных нитей, называемых гифами. Гифы — это структуры, которые позволяют грибам расти и питаться, а также могут образовывать специализированные структуры, необходимые грибу для выживания или захвата добычи. У грибов, которые мы привыкли видеть, есть гифы, которые растут под землей в виде больших сложных сетей нитей, называемых мицелием. Подземный мицелий иногда может иметь круглую форму с плодовыми телами грибов по краям (рис. 1С).
Грибы размножаются, производя споры, которые похожи на семена и могут образовываться непосредственно на гифах или других специализированных структурах. Знакомое плодовое тело гриба образуется некоторыми грибами для распространения спор в окружающей среде. Из одной споры гриб может произвести новые гифы, которые вырастут в новый мицелий [1]. Мицелий можно определить как настоящее «тело» гриба, тогда как споры составляют его потомство.
Грибковые патогены растений: разрушительные организмы
При подходящих климатических условиях грибковые патогены могут расти в геометрической прогрессии и уничтожать посевы. Например, грибок под названием ботритисная гниль может уничтожить более 80% цветков и плодов земляники [2]. Этот же грибок может поражать и помидоры, поражая до 70% растений и вызывая преждевременную гибель. Этот грибок может поражать более 1400 различных видов растений, включая виноград, малину, ежевику, бобы, салат и цветы, такие как розы, герберы, маргаритки и орхидеи.
Было подсчитано, что грибковые патогены ежегодно вызывают потери сотен миллиардов долларов США во всем мире. Люди могут напрямую страдать от последствий нападения грибков. Например, Великий голод в Ирландии (1845–1852 гг.), унесший жизни 1 миллиона человек, был вызван патогеном, называемым фитофторозом картофеля, который уничтожил картофель, который в то время был основным источником пищи для бедняков.
Цикл болезни грибкового патогена
Патогенные грибы могут жить внутри растений или на их поверхности. Таким образом, чтобы выжить, жизненный цикл гриба должен следовать стадиям роста растения. Вспомните яблони: осенью они сбрасывают все листья, а зимой они живы, но спят. Болезнетворный грибок, живущий на листьях яблони, должен дожить до весны, когда появятся новые листья. В подобных случаях патогенные грибы могут производить споры или особые гифы, называемые склероциями, которые созданы для того, чтобы противостоять неблагоприятным условиям. Другие грибы прячутся внутри растения, выжидая благоприятных условий, или переходят на другое растение-хозяин, активное в неблагоприятный период. Наконец, некоторые грибы переживают зиму в земле, питаясь мертвыми растительными и животными отходами.
Когда растение-хозяин становится доступным весной, грибок готов к заражению (рис. 2). Чтобы достичь растения, гриб производит споры, которые переносятся ветром, водой или животными, такими как насекомые. Попав на растение, споры прилипают к поверхности и начинается заражение. Инфекция состоит из двух стадий: проникновение в ткани хозяина и колонизация этих тканей. Грибок должен проникнуть в ткани хозяина, чтобы добраться до питательных веществ внутри. Грибок может проникнуть через естественные отверстия в растении, а может проникнуть через раны, например повреждения насекомыми, на поверхности растения. В качестве альтернативы некоторые грибы проникают, повреждая поверхность растения специальными веществами или структурами. После проникновения образуются гифы. Во время колонизации гифы растут в тканях в поисках питательных веществ. Некоторые грибы немедленно убивают растительные клетки, чтобы питаться их питательными веществами, в то время как другие типы грибов поглощают питательные вещества из живых клеток через специальную структуру, полученную из гиф.
- Рисунок 2 – Рост патогенного гриба ботритиса гроздьевой гнили.
- (A) Склероции, которые являются структурой выживания. (B,C) Весной склероции прорастают, образуя гифы со спорами на концах. (D) Споры выпущены. (E–H) Споры достигают поврежденных тканей или органов растения. (I) Споры прорастают, проникают и проникают в ткани, образуя гифы. (J,K) Грибы повреждают растительные клетки, а затем питаются этими растительными тканями. (L) Когда грибы собирают достаточно питательных веществ, они производят новые споры, видимые как серая плесень (N) , чтобы повторить цикл. (M–Q) Симптомы различаются в зависимости от вида растения и пораженного органа [3].
Некоторые грибковые патогены осуществляют только один цикл заражения за сезон, в то время как другие выполняют несколько циклов за сезон, образуя новые споры в конце процесса колонизации. Количество новых циклов заражения в сезон зависит от погодных условий: при благоприятной погоде возникают многочисленные вторичные циклы, наносящие большой ущерб растениям и посевам [4].
Общие симптомы грибковых заболеваний
Симптомы – это видимые проявления заболевания, вызванного патогеном. Разные грибы могут поражать разные растения и органы растений, поэтому грибковые инфекции вызывают огромный спектр симптомов болезни, таких как изменение цвета и формы, гниение, раны и увядание (рис. 3). Изменения цвета могут проявляться в виде пожелтения листьев и могут сопровождаться изменением формы листьев. Гибель клеток приводит к разложению частей растения и окрашиванию растительных тканей в темный цвет; это может проявляться в виде пятен на листьях или гнилых пятен на плодах. Плесень и плесень не являются симптомами болезни, а являются видимыми частями гриба на поверхности растения, включая мицелий и споры. Некоторые грибковые заболевания вызывают на органах растений небольшие ранки, похожие на струпья. Симптомы болезни помогают нам выяснить, какое грибковое заболевание поражает растение, чтобы мы могли применить правильные защитные средства для лечения инфекции.
- Рис. 3. Симптомы, вызванные грибками.
- Изменения окраски виноградной лозы ( А — ложная мучнистая роса винограда) и базилика ( В — ложная мучнистая роса базилика). Изменения формы персика ( C — курчавость листьев персика). Некроз виноградной лозы ( D — черная гниль винограда). Плодовая гниль на апельсине ( Е —гнильный грибок). Плесень на хлебе ( F —черная хлебная плесень). Милдью на виноградной лозе (G) и на сорняке (H) . Ботритисная гниль на виноградной лозе и клубнике (I,J) и черная плесень на винограде (K) . Яблоневая парша на яблоне (Л) и буке погибает от сухой гнили (М) , некроза ( N —ложная мучнистая роса винограда). Увядание виноградной лозы ( O —полосатость листьев). Плодовое тело сухой гнили (P) .
Контроль заболеваний
Растения не могут с нами общаться, поэтому иногда трудно понять, когда они больны. Кроме того, когда мы видим симптомы болезни на растительных тканях, вылечить растения невозможно. Мы можем уменьшить ущерб, только уменьшив распространение болезни на соседние здоровые органы и растения. Это означает, что профилактика является наиболее эффективным способом борьбы с болезнями растений. Для предотвращения грибковых заболеваний можно использовать несколько методов: выращивание устойчивых к грибкам сортов сельскохозяйственных культур, использование соответствующих методов агротехники и использование фунгицидов, представляющих собой химические вещества, способные убивать грибы.
Устойчивая культура может иметь различные стратегии для преодоления грибкового поражения и развития, такие как более сильные физические барьеры или производство противогрибковых соединений [5]. К сожалению, устойчивая культура устойчива только к ограниченному кругу грибковых патогенов, и иногда гриб может преодолеть устойчивость растения. Однако правильное использование устойчивых к грибкам культур может уменьшить проблемы, вызванные патогенами растений.
Методы ведения сельского хозяйства направлены на уменьшение условий, способствующих грибковым заболеваниям. Например, быстро удаляя и уничтожая больные растения или дезинфицируя почву или семена растений теплом или химикатами, фермеры могут уменьшить количество грибков, присутствующих в среде выращивания. Севооборот уменьшает количество спор в земле, просто меняя типы культур, выращиваемых в поле каждый год. Полив и удобрение также должны быть сбалансированы, чтобы избежать чрезмерного образования листьев, что способствует распространению грибковых патогенов.
Очень часто этих мер недостаточно для обеспечения полной борьбы с грибковыми заболеваниями, поэтому фермеры должны использовать фунгициды для предотвращения грибковых инфекций [4]. Пожалуйста, помните, что фунгициды могут использоваться только экспертами в контролируемых условиях, потому что неправильное использование этих продуктов может нанести вред людям, другим организмам и окружающей среде.
Предотвратите появление грибков в вашем доме!
Как мы уже говорили в начале этой статьи, иногда вы можете видеть грибки, растущие на вашей еде. Некоторые из этих грибов могут быть патогенами растений, которые были перенесены на поверхность продуктов прямо с поля, в то время как другие могут быть грибками, присутствующими в вашем доме! Чтобы сохранить продукты безопасными для употребления и предотвратить пищевые отходы, есть некоторые профилактические меры, которые вы можете предпринять на своей кухне. Поддерживайте чистоту в местах хранения продуктов, чтобы ограничить присутствие спор, и быстро выбрасывайте гнилые или заплесневелые продукты, чтобы предотвратить распространение грибков. Вы также можете защитить продукты от грибков, избегая жарких и влажных условий, которые им нравятся, — храните продукты в прохладных и сухих местах, насколько это возможно. Вы также можете уделить внимание своим комнатным растениям. Регулярно проверяйте их на наличие симптомов болезни и удаляйте листья с симптомами, чтобы избежать распространения болезни. Если вы избавляетесь от погибшего растения, почву в горшке лучше сменить, на случай, если в грунте присутствуют грибки или споры. Используя эти простые методы, мы все можем защитить наши продукты и помочь уменьшить количество патогенов растений в окружающей среде!
Глоссарий
Патоген : ↑ Возбудитель (например, вирус, бактерия или грибок), который может вызвать заболевание живого организма.
Грибы (мн. Fungi) : ↑ Группа живых организмов, не являющихся животными, растениями или бактериями. Некоторые знакомые грибы — это грибы, плесень, плесень и дрожжи. Они поглощают пищу из мертвых или живых организмов, а некоторые из них могут вызывать заболевания растений и животных.
Плодовое тело : ↑ Часть гриба, в которой образуются споры. Обычно она соответствует той части гриба, которую мы едим.
Гифа (мн. Hyphae) : ↑ Тонкие нити, вырабатываемые грибком для роста и питания.
Мицелий (мн. Mycelia) : ↑ Основное «тело» гриба, состоящее из сети гиф.
Спора : ↑ Структура воспроизводства. Споры могут длительное время сохраняться в неблагоприятных условиях.
Склероций (мн. Sclerotia) : ↑ Компактная масса гиф, вырабатываемая грибами для выживания в суровых условиях. Склероций дает рост новым грибковым или спорообразующим структурам при подходящих условиях окружающей среды.
Разновидность сельскохозяйственных культур : ↑ Определенная группа растений, отобранных людьми по их характеристикам (например, качеству плодов или устойчивости к болезням).
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Мы хотели бы поблагодарить профессора Федерико Цербетто за фотографии курчавости листьев персика и черной плесени, показанные в этой статье, и доктора Элизу Кадей за рисунки. Этот проект получил финансирование от Horizon 2020-EU.1.2 Европейского Союза. — FET Open Research and Innovation Action в соответствии с соглашением о гранте №. 828940.
Каталожные номера
[1] ↑ Питер, М. 2006. Эктомикоризные грибы — волшебные кольца и широкая паутина. Новый Фитол. 171:685–87. doi: 10.1111/j.1469-8137.2006.01856.x
[2] ↑ Петраш, С., Кнапп, С. Дж., Ван Кан, Дж., и Бланко-Улате, Б. 2019. Серая гниль клубники, разрушительное заболевание, вызываемое вездесущим некротрофным грибковым патогеном Botrytis cinerea . . Мол. Завод Патол. 20:877–92. doi: 10.1111/mpp.12794
[3] ↑ Гест, Д., и Браун, Дж. 1997. «Защита растений от патогенов», в Патогены растений и болезни растений , редакторы Дж.