Как называется размножение грибов спорами. Особенности размножения грибов. Половой способ размножения

У грибов вегетативное размножение может осуществляться частями тела или спорами. Самой примитивной его формой является размножение частицами гиф, а также склероциями, обрывками шнуров и ризоморф. Отделяясь от материнского мицелия и попадая в благоприятную среду, они дают начало новому организму.

Одна из форм вегетативного размножения - образование хламидоспор и оидий. Хламидоспоры появляются при уплотнении и обособлении содержимого определенных клеток мицелия. При этом они покрываются темноокрашенной плотной оболочкой. Хламидоспоры могут долго сохраняться в неблагоприятных условиях после отделения из клеток материнских гиф. Когда они прорастают, то образуют мицелий или органы спороношения.

Оидии появляются после распада гиф на отдельные членики, они недолговечны и снабжены тонкой оболочкой. Впоследствии они дают начала новому мицелию. Одна из их разновидностей - геммы с более плотной темной оболочкой, способные сохраняться в зимний период.

Некоторые грибы размножаются почкованием клеток, данный процесс характерен для дрожжевых грибов. Сначала у них появляются небольшие выросты, постепенно они увеличиваются в размерах и отделяются от материнской клетки, после чего начинают почковаться. Данные клетки являются бластоспорами.

Репродуктивное размножение грибов

Репродуктивное размножение происходит при помощи спор, они могут образовываться на поверхности специальных органов или внутри них. По своему строению споры отличаются от вегетативных гиф. Бесполое репродуктивное размножение проходит с образованием спор , при половом размножении появлению спор предшествует половой процесс.

Чаще всего бесполое размножение начинается на хорошо развитом мицелии с достаточным количеством питательных веществ. В данном процессе спороносными органами являются участки гиф или специальные их ответствления. Образование зооспорангиев - самая простая форма бесполого размножения. Зооспоры сохраняют свою только в воде, они обладают одним или двумя жгутиками, при помощи которых могут передвигаться.

Половой процесс грибов очень разнообразен, в самой простой форме он представляет собой слияние двух одинаковых по форме разнополых зооспор. Зигогамия и оогамия - более сложные процессы. В первом случае соединяется содержимое двух внешне одинаковых половых клеток разнополых мицелиев, при оогамии на мицелии закладываются разные по строению половые клетки - оогоний (женская) и антеридий (мужская). Когда их содержимое сливается, образуется ооспора.

Популяция грибов насчитывает около 100 тыс. различных видов. Хотя некоторые микологи придерживаются мнения, что количество видов грибов превышает 1,5 млн.

Распространенность грибов настолько велика, что их можно встретить не только на суше, но и в воде, и внутри животных и растений.

Все существующие живые организмы делятся на две категории - животные и растения. Грибы относят к категории растений, хотя правильно было бы их выделить в отдельную категорию.

Грибы питаются остатками животного или растительного происхождения, а некоторые виды содержимым клеток и тканей живых организмов. В следствие чего грибы относят к гетеротрофным организмам (не способным к фотосинтезу - образовывать органические вещества из неорганических).

Среди множества особенностей грибов можно выделить следующие: способность вегетативного тела к неограниченному росту, размножение при помощи спор и неподвижность в вегетативном состоянии.

Грибы являются споровыми растениями, они не имеют корней, стеблей и листьев. Грибные клетки состоят из хитина и безцветны, а клетки зелёных растений состоят из целлюлозы.

Грибница - мицелий

То, что мы привыкли собирать и называем грибами, является плодовым телом , а сам гриб расположен внутри почвы или субстрата, состоящего из паутинистых нитей.

Субстрат - это среда, из которой гриб получает питательные вещества.

Подземная паутина - это грибница или мицелий, а нити - это гифы .

В функции плодового тела входит сохранение вида и размножение.

Плодовое тело формируется путем соединения гифов в плотные клубки, которые постоянно увеличиваются. Постепенно клетки гифов обретают упорядоченность. В какой-то момент, когда клетки начинают вытягиваться, плодовое тело прорывает субстрат и начинается его рост.

Определенную часть плодового тела покрывает споровый слой. По своей структуре споровый слой делится на:

• пластинчатый (споры находятся на пластинках;
• трубчатый (споры находятся внутри трубочек);
• внутриплодовой (споры образуются внутри плодового тела. Например, у ).

Гифы наружных слоёв имеют темную окраску и утолщенные стенки. Основное их назначение - это защитные функции. А гифы внутренних слоёв имеют тонкие стенки. Их назначение - это проводящие функции.

Также могут образовывать резиморфы и мицелиальные тяжи , которые, в свою очередь, выполняют проводящие функции. Резиморфы и тяжи - это параллельно расположенные и соединенные между собой гифы. Некоторые из них могут достигать длины в несколько метров.

Еще одним видоизменением грибницы является склероции - это плотные переплетения мицелия, защищающие его от неблагоприятных условий.

Органы размножения грибов образуются на мицелии, являются основой систематики грибов и по своему строению очень разнообразны.

Процесс размножения грибов

Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым способом. Рассмотрим каждый из способов размножения грибов подробнее.

1. Вегетативное размножение происходит частями мицелия. Часть мицелия отделяется и продолжает свое существование уже самостоятельно.

2. Бесполое размножение - это размножение спорами. Споры могут быть без жгутиков, с одним жгутиком и с несколькими жгутиками.

Споры без жгутиков называются конидиями и располагаются на гифе-конидиеносце. А споры со жгутиками называются спорангием и располагаются на гифе-зооспорангие.

Т.к. при споровом способе размножения вероятность образования новой грибницы мала, то грибы выпускают огромное количество спор (по несколько миллиардов) в воздух, которые потом разносит ветер.

Для того, чтобы на свет появилась новая грибница, споры должны упасть на землю с подходящей почвой для их развития и с благоприятными внешними условиями. Но для роста плодового тела еще необходимо, чтобы в одном месте прижились две споры разного пола.

3. Результатом спорового размножения является первичный мицелий. Вторичный мицелий образуется путем слияния двух первичных. Это и носит название половое размножение .

В благоприятных для развития и роста условиях вторичный мицелий производит плодовые тела. Как и в любом живом организме клетки мицелия содержат всю наследственную информацию. Процесс накопления спор и их созревание происходит в плодовом теле гриба.

После полного созревания споры готовы к своему "полёту", чтобы зародить новую жизнь в благоприятных для этого условиях.

Кира Столетова

Чтобы сэкономить и получить экологически чистые продукты, люди выращивают на дачах (приспосабливая для этого подсобные помещения) разные культуры, в том числе и грибы. Их легко выращивать как в саду, так и в помещениях. Чтобы эффективно организовать процесс выращивания, нужно понять, что представляет собой размножение грибов и какова специфика данного процесса.

Особенности строения грибов

Перед тем, как говорить о способах размножения грибов, нужно понять, что из себя представляют эти организмы. Они соединяют в себе некоторые признаки животных и растений, поэтому и были объединены в отдельное царство – Грибы. После долгих споров ученые, которые не могли определиться к какому виду их стоит отнести, отвели грибам отдельное царство.

Первоначально данная группа организмов обитала в водах океанов. Спустя некоторое время они по неизвестным причинам сменили среду обитания, перебравшись в лес. С царством Растения их объединяет:

• способность размножаться спорами;
• абсорбтивный способ питания;
• наличие клеточной стенки;
• наличие вакуолей в клетке;
• неограниченный рост и т.д.

С царством Животные их роднит:

• продукт метаболизма – мочевина;
• отсутствие пластид (в том числе и хлоропластов);
• гетеротрофное питание;
• наличие хитина в клеточной стенке;
• запасное питательное вещество – гликоген и т.д.

Не все имеют понятие о строении гриба. Состоит он из мицелия (грибницы, или вегетативного тела) играющего важную роль в процессе размножения, и непосредственно органов размножения. Мицелий находится под землей. Он представляет собой тонкие бесцветные нити, посредством которых происходит питание.

Сложно найти другой организм, который бы мог так хорошо приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Размножение грибов

Размножение грибов, объединенных в отдельное большое царство, происходит 3 способами:

• вегетативное;
• бесполое;
• половое.

Т.е. размножаются они с помощью всех, известных науке на сегодняшний день способов.

Вегетативный способ размножения

Этот способ удобно использовать при выращивании культуры на даче, в подвале или на грибных фермах. Его суть заключается в делении мицелия. Некоторые части определенного размера отделяются от основного вегетативного тела и помещают в среду, где они начинают развиваться отдельно. Это самый быстрый способ, часто встречающийся и в дикой природе.

Особенностью вегетативного размножения грибов является то, что у многих видов образовываются артроспоры (оидии) и хламидоспоры. Эти клетки дают начало новым грибницам. Оидии образуются в результате распада гиф. Каждая такая клетка дает начало новой грибнице. Особенностью хламидоспор является то, что эти клетки покрыты плотной оболочкой, иногда окрашенной в цвет, отличающийся от цвета мицелия. В этой оболочке хранятся питательные вещества, позволяющие клетке «переждать» неблагоприятные условия. Жизнеспособной хламидоспора остается на протяжении 7-10 лет.

Но деление путем образования оидий или хламидоспор не относят сугубо к вегетативному способу. Его классифицируют как нечто среднее между вегетативным и бесполым размножением грибов.

Почкование происходит, когда на мицелии возникает новообразование, которое со временем увеличивается и становится отдельным организмом. Сначала почка имеет микроскопические размеры. Среди высших организмов почкование встречается редко, а вот представители класса низших (дрожжеподобные, к примеру) его используют часто.

Бесполый способ размножения

При бесполом способе грибы размножаются микроскопическими спорами. Разведение спорами аналогично использованию семян, но посадочный материал собрать сложнее. Споры разносятся не только ветром, хотя чаще всего путешествуют именно с воздушными потоками, но и прилипают к шерсти животных. Интересным является то, что эти микроскопические частички не тонут. При попадании в благоприятную среду они развиваются, образовывая мицелий.

Формироваться споры могут внутри или на поверхности спороносящих органов. Различаются они и структурой. Некоторые споры оснащены жгутиками, позволяющими им перемещаться, и называются зооспорами. Другие таких жгутиков не имеют, они неподвижные и называются спорангиоспорами.

Ирина Селютина (Биолог):

Наличием подвижных зооспор характеризуются многие низшие грибы. Зооспоры развиваются в спорангиях. Для других низших грибов характерны спорангиоспоры, развивающиеся в спорангиях. Спорангии сидят на особых, отличающихся от других гифах – спорангионосцах. Они поднимаются вверх от субстрата, на котором развивались. Такое приподнятое расположение спорангиев облегчает распространение спор при помощи потоков воздуха, после того, как оболочка спорангия разовалась.

Бесполое размножение при помощи конидий описано для сумчатых,базидиальных, несовершенных и немногих низших грибов, приспособленных к наземному существованию. Конидии покрыты оболочкой, у них нет жгутиков – органов перемещения, распространение происходит при помощи воздуха, насекомых, человека.

Интересным является то, что из спор вырастают копии родителей с незначительными мутациями.

Предназначены споры только для увеличения популяции.

Если посмотреть на количество представителей царства, то видно, что даже при бесполом способе размножения происходят существенные изменения видов. Связывают это с тем, что за сезон вырастает несколько поколений, каждое из которых имеет некоторые изменения. А в конечном итоге, незначительные мутации каждого поколения приводят к появлению новых видов.

Половой способ размножения

Из названия понятно, что речь идет о процессе слияния. При половом размножении грибов сливаются мужские и женские клетки (гаметы). Но это происходит на второй стадии размножения. Первая стадия предполагает образование этих клеток. В процессе слияния возникают споры, из которых и формируется новый организм. При бесполом способе образование спор не предполагается слияние клеток, в чем и заключается их отличие. Клетки, предназначенные для полового размножения, могут иметь одинаковый внешний вид, а могут отличаться.

Интересным является то, что низшие грибы, размножающиеся с помощью слияния клеток, сразу же дают половую спору. Представители высшего класса сначала образуют мицелий, который несколько отличается от того, из которого появляются грибы. Характерен данный способ и для сумчатых грибов. Но у них слияние клеток происходит непосредственно внутри сумки (аска). Образовавшаяся внутри сумки клетка способна к делению и образованию новых спор.

Основную роль в размножении любым путем играет мицелий, который находится под землей. Если собирать урожай путем срезания плодового тела, то мицелий остается нетронутым, ведь часть ножки вы оставили в почве. Уже в течении 14-20 дней он способен вырастить новое плодовое тело, наполненное спорами. Если при сборе плодовое тело выдергивается из земли (внимание! выдергивается, а не выкручивается), происходит нарушение целостности мицелия. На восстановление данного органа уйдет много времени. Длительность восстановления зависит от площади поврежденной части мицелия.

У шляпочных грибов споры находятся под шляпкой (с нижней ее стороны). Часть плодового тела, где происходит образование спор, называется гименофор. Слой со спорами бывает трубчатым или пластинчатым. Трубчатый тип поверхности предполагает наличие множества плотно прилегающих друг к другу трубочек, в которых и помещены споры. Увидеть эти трубочки без микроскопа нельзя, из-за чего внешне поверхность напоминает губку. В народе их называют не трубчатыми, а губчатыми. Пластинчатый гименофор хорошо различим без увеличительных приборов. Кроме привычных нам типов гименофора, существует еще несколько, однако мы привычно пользуемся только двумя, известными со школьной скамьи.

Слову гръб , которое имело значение «горб», «холм», «бугор». Для сравнения, отсюда же происходит и название горбоносых пород голубей - «грибастые».

В некоторых русских говорах все грибы называют словом губы , но в большей степени это относится к народным названиям некоторых трутовиков - «губы», «губки». В такой форме слово перешло в некоторые славянские языки, например, в чешский (houby ) и словацкий (huby ). Латинское fungus происходит от греческого σφογγος , тоже обозначающего губку, пористое тело.

Другое толкование производит слово «гриб» от глагола «грести» («гребу») - вырастая, гриб «выгребается» из земли.

Возможна и связь с древнерусским глибъ - слизь, клейкое вещество (ср. с литовским словом gleivės , имеющим то же значение). Этот корень перешёл в южнославянские языки : словенское gliva , сербское гљива . В украинском языке глива - название вешенки .

Систематическое положение и происхождение

Долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает способность к неограниченному росту , наличие клеточной стенки , адсорбтивное питание, для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность (а не фагоцитоз и пиноцитоз), и неспособность к передвижению. Но из-за отсутствия хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания , откладывают гликоген , а не крахмал в качестве запасающего вещества, основой клеточной стенки является хитин , а не целлюлоза (кроме оомицетов), используют в обмене мочевину - всё это сближает их с животными. И от животных, и от растений их отличает наличие у многих групп дикарионной фазы и перфораций в межклеточной перегородке.

В результате грибы были признаны отдельным самостоятельным царством , хотя они имеют полифилетическое происхождение от различных жгутиковых и безжгутиковых одноклеточных организмов. Последние дали зигомицетов , от которых выводят высшие грибы. Оомицеты произошли, возможно, от разножгутиковых водорослей . Формы, близкие современным появились уже очень давно, споры, похожие на споры сапролегниевых имеют возраст 185 млн. лет.

Строение

У большинства клеток грибов имеется клеточная стенка , отсутствует она лишь у зооспор и вегетативных клеток некоторых примитивных грибов. На 80-90 % она состоит из азотистых и безазотистых полисахаридов , у большинства основным полисахаридом является хитин , у оомицетов - целлюлоза . Также в состав клеточной стенки входят белки , липиды и полифосфаты. Внутри находится протопласт , окружённый цитоплазматической мембраной . Протопласт имеет строение типичное для эукариот . Есть запасающие вакуоли , содержащие волютин, липиды, гликоген, жирные кислоты (в основном ненасыщенные) и другие вещества. Ядер одно или несколько. У различных групп преобладают различные стадии по плоидности .

Классификация

Общепринятой классификации грибов в настоящее время не существует, поэтому приведённые в литературе, либо иных источниках сведения могут существенно различаться у разных авторов.

Аско-, базидио- и дейтеромицеты часто объединяют в группу Высшие грибы (Dikarya ).

Также выделяют другие мелкие группы.

Роль в биоценозе

Грибы могут жить в различных средах - в почве, лесной подстилке, в воде, на разлагающихся и живых организмах. В зависимости от способа потребления органических веществ бывают:

Значение для человека

Пищевое применение

Съедобные грибы

В пищевой промышленности находят применение различные микроскопические грибы: многочисленные дрожжевые культуры , имеют важное значение для приготовления уксуса , алкоголя и различных спиртных напитков: вина, водки, пива, кумыса , кефира , йогуртов , а также в хлебопечении . Плесневые культуры с давних пор применяются для изготовления сыров (рокфор , камамбер), а также некоторых вин (херес).

Ввиду того, что в грибах велико содержание хитина , их питательная ценность невелика, и они трудно усваиваются организмом. Однако пищевая ценность грибов заключается не столько в их питательности, сколько в высоких ароматических и вкусовых качествах, поэтому их применяют для приправ, заправок, в сушёном, солёном, маринованном виде, а также в виде порошков.

Ядовитые грибы

Грибы и препараты из них широко применяются в медицине. Например, в восточной медицине используют цельные грибы - рейши (ганодерма), шиитаке , кордицепс и др. В народной медицине используются препараты из белого гриба , весёлки , некоторых трутовиков и др. видов.

В списке официальных препаратов содержатся многочисленные препараты из грибов:

• вещества, извлечённые из культуральной среды пеницилловых и других грибов (используют при производстве антибиотиков).

Применение в галлюциногенных целях

Некоторые виды грибов содержат психоактивные вещества и обладают галлюциногенным эффектом , поэтому у древних народов они применялись в различных обрядах и инициациях, в частности, мухоморы употребляли шаманы некоторых народов Сибири.

Применение в качестве пестицидов

Препараты на основе микромицетов.

Многие грибы способны к взаимодействию с другими организмами посредством своих метаболитов , или прямо инфицируя их. Применение сельскохозяйственных пестицидных препаратов из некоторых таких грибов рассматриваются, как возможность управлять размерами популяций организмов-вредителей сельского хозяйства, таких, как насекомые-вредители, нематоды , или другие грибы, повреждающие растения . В качестве биопестицидов используют, например, энтомопатогенные грибы (например, препарат Боверин из Beauveria bassiana , другие препараты из Metarhizium anisopliae , Hirsutella , Paecilomyces fumosoroseus и Verticillium lecanii (=Lecanicillium lecanii ). Мухомор издавна использовался как инсектицид .

Техническое применение

Широкое распространение нашло производство лимонной кислоты на основе биотехнологии - микробиологического синтеза.

Вред хозяйству

Известно большое количество разнообразных патогенных грибов, вызывающих заболевания растений (ежегодно по их вине теряется до 1/3 урожая на корню и при хранении), животных и человека (дерматозы , болезни волос, ногтей, дыхательных и половых путей, ротовой полости). Они служат причиной тяжёлых пищевых отравлений. Грибы-древоразрушители вызывают быструю деструкцию древесных материалов, строений и изделий, поэтому рассматриваются в лесной фитопатологии как патогенные.

Литература

• «Funghi», - Instituto Geografico De Agostini, Novara, Italia, 1997
• Бондарцева М.А. Определитель грибов России. Порядок афиллофоровые. СПб.: Наука, 1998. Вып. 2
• Гарибова Л.В. , Сидорова И. И. Грибы. Энциклопедия природы России. - М.: 1999
• Гарибова Л.В., Лекомцева С. Н. Основы микологии (морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов). М.: КМК, 2007
• Горленко М.В. и др. Грибы СССР. - М.: 1980
• Дьяков Ю., Шнырева А., Сергеев А. Введение в генетику грибов. М.: Академия, 2005
• Мир растений. в 7 т. / Редкол. А.Л. Тахтаджян (гл. ред.) и др.. Т. 2. Грибы. / Под ред. М.В. Горленко. 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1991. - 475 с., 24 л.: ил. - ISBN 5-09-002851-9
• Тобиас А. Морфология и размножение грибов. М.: Академия, 2006
• Фёдоров Ф.В. , Грибы. - М., Росагропромиздат
• Черепанова Н.П. Систематика грибов. - СПб.: Изд-во СГУ, 2005

Наиболее характерной особенностью любого живого организма является цикл его развития. Знание цикла развития грибов крайне важно как с общебиологической (для правильного понимания границ вида, для выяснения эволюции этих организмов), так и с практической точки зрения. Точное представление о цикле развития возбудителя заболевания растений, человека и животных из числа грибов позволяет правильно и эффективно проводить борьбу с этими патогенами.

Размножение является основным свойством любого живого организма. Именно особенности размножения, как полового, так и бесполого, используются при определении таксономического положения грибов, при установлении родственных отношений между отдельными их группами. У грибов различают три типа размножения - вегетативное, бесполое и половое.

Вегетативное размножение это есть способность гриба размножаться обрывками вегетативного тела, т. е. частями грибницы. В многоклеточной грибнице любая часть мицелия, содержащая клетку, дает новый мицелий. Способны к возобновлению также и участки неклеточной грибницы. Вегетативное размножение осуществляется также с помощью различных видоизменений грибницы. Так, например, оидии, хламидоспоры, клетки-почки могут рассматриваться как различные способы вегетативного размножения.

Бесполое размножение осуществляется специализированными спорами, которые развиваются тем или иным путем либо на грибнице, либо из спорообразующих клеток и образуют новую особь. Споры бесполого размножения служат для массового расселения грибов в период вегетации.

Половое размножение представляет собой возникновение и развитие нового поколения из оплодотворенной клетки - зиготы, возникшей при слиянии содержимого двух клеток, различающихся между собой по признаку пола. При слиянии двух раздельнополых клеток, называемых гаметами, половой процесс протекает в двух фазах. Первой фазой полового процесса является слияние протоплазменного содержимого двух клеток, т. е. плазмогамия. После плазмогамии либо сразу же, либо через некоторый промежуток времени - у разных организмов, по-разному - наступает слияние ядер, т. е. кариогамия. В результате слияния двух клеток получается особая клетка, внутри которой сосредоточено содержимое и первой и второй (мужской и женской) клеток. После слияния двух ядер получается диплоидное ядро, в котором сосредоточен двойной набор хромосом. Таким образом, при половом процессе осуществляется переход от гаплоидного состояния - с одинарным набором хромосом, к диплоидному состоянию - с двойным набором хромосом в популяционном ядре.

После образования диплоидного ядра, у одних грибов сразу, а в других случаях несколько позже, диплоидное ядро претерпевает деление, сопровождающееся уменьшением числа хромосом, т. е. редукционное деление. В результате редукционного деления получаются в последующем гаплоидные клетки, отличающиеся от диплоидных меньшим в два раза количеством хромосом. Вместе с тем в каждой из этих клеток заключено содержимое двух предыдущих гаплоидных клеток, участвовавших в половом процессе. Произошла перекомбинация наследственных свойств, и две клетки уже не являются тождественными первым клеткам. Половой процесс, таким образом, способствует возникновению большого разнообразия форм.

Половое размножение является высшей формой воспроизведения потомства по сравнению с бесполым, представляющим более древний тип размножения.