Морфология и физиология

Вегетативное тело гриба – мицелий, или грибница, - представляет собой систему ветвящихся нитей, или гиф, находящихся в субстрате (почве, растительных остатках, древесине, живых растениях или животных и т. п.), на котором растет гриб. Над поверхностью субстрата у большинства грибов находится лишь плодовые тела, имеющие различную консистенцию, окраску, форму: шляпки на ножках, корочки, пленочки, порошкообразные налеты (плесени) и др. Они также состоят из гиф, только более плотно переплетенных между собой. Нити грибницы, переплетаясь, образуют ложную ткань, или плектенхиму. У низших грибов гифы не имеют поперечных перегородок и весь мицелий представляет одну гигантскую клетку со множеством ядер (неклеточный мицелий). У высших грибов гифы не имеют поперечные перегородки, делящие их на отдельные клетки, в каждой из которых находится одно, два или больше ядер. Параллельно идущие гифы могут образовывать так называемые мицелиальные тяжи, отходящие (в почве) от плодовых тел шляпочных грибов, или ризоморфы – более плотные и толстые тяжи, служащие для притока воды и питательных веществ. Переплетающиеся гифы с толстыми оболочками образуют так называемые склероции (округлые или неправильной формы образования размером от долей миллиметра до нескольких десятков сантиметров), предназначенные для переживания неблагоприятных условий; попадая в почву при благоприятных условиях, склероции прорастают, давая начало мицелию или в ряде случаев плодовым телам. Клетки большинства грибов покрыты плотной оболочкой, построенной из полисахаридов – целлюлозы и хитина. В состав клеточной стенки входят также белки, липиды, полифосфаты и другие органические вещества.

Грибы являются гетеротрофами, т. е. организмами, нуждающимися в питании готовыми органическими веществами. Большинство грибов – сапрофиты и живут за счет разлагающихся организмов, некоторые из грибов – паразиты; имеются промежуточные формы, которые в зависимости от условий способны вести или сапрофитный, или паразитарный образ жизни. Особым типом существования грибов является симбиоз почвенных грибов с корнями высших растений – так называемая микориза. Питание грибов осуществляется осмотически – путем всасывания воды и растворенных в ней органических и неорганических веществ всей поверхностью грибницы. Относясь к аэробным организмам, грибы обладают кислородным дыханием, хотя некоторые грибы, например дрожжи, могут обходиться малым количеством кислорода. Многие виды грибов вызывают различные типы брожения, например спиртовое, вызываемое дрожжевыми и некоторыми мукоровыми грибами, или брожение с образованием органических кислот – лимонной, щавелевой и др. что нашло практическое применение в промышленности.

Размножение у грибов может быть вегетативным, бесполым и половым.

Вегетативное размножение осуществляется оторвавшимися участками мицелия, почкованием клеток (у дрожжей), атроспорами и хламидоспорами. Атроспоры возникают в результате распада гиф на отдельные клетки, каждая из которых дает начало новому организму. Хламидоспоры образуются так же; они имеют более толстую плотную и темную оболочку, способны хорошо переносить неблагоприятные условия.

Бесполое размножение происходит путем образования спор (эндо - или экзогенным путем). Эндогенные споры, характерные для большинства низших грибов, образуются внутри специальных клеток – спорангиев и называются спорангиоспорами. Споры некоторых низших грибов обладают органом движения – жгутиком и способны к передвижению в воде (зооспоры). Экзогенные споры (конидии) образуются на конидиеносцах - особых выростах мицелия, поднимающихся обычно вертикально от субстрата. Распространение таких спор происходит с током воздуха после разрыва оболочки конидиеносца (или спорангия).

Половое размножение грибов осуществляется путем слияния мужских и женских половых клеток (гамет). У одних низших грибов сливаются одинаковые или различные по размерам гаметы (изо - или гетерогамия). Иногда имеет место оогамия; в этом случае развиваются женские половые органы – оогонии и мужские – антеридии. В оогониях яйцеклетки оплодотворяются сперматозоидами или особыми выростами (отрогами) антеридия, переливающими свое содержимое в оогоний. У некоторых грибов (зигомицеты) мужские и женские половые органы представляют собой внешне неразличимые клетки, находящиеся на концах мицелия; половой процесс (зигогамия) состоит в их слиянии. Зиготы всех низших грибов некоторое время находятся в состоянии покоя; прорастанию предшествует редукционное деление.

У многих высших грибов, имеющих многоклеточный мицелий, половое размножение осуществляется путем слияния содержимого двух различных по внешнему виду половых органов, недифференцированных на отдельные гаметы. У некоторых высших грибов произошло угасание типичного полового процесса и оплодотворение осуществляется слиянием обычных вегетативных клеток; после слияния ядер происходит редукционное деление, а образующиеся гаплоидные ядра становятся ядрами спор полового размножения. Такой тип полового процесса (соматогамия) особенно характерен для базидиомицетов. Половое и бесполое спороношение сменяются в жизненном цикле грибов закономерно; половое размножение обычно завершает жизненный цикл.

Систематика

При определении систематического положения грибов учитывают тип полового процесса, число жгутиков у подвижных стадий, характер образования плодовых тел, их форму, морфологические особенности и т. д.

В соответствии с существующей классификацией грибы подразделяют на следующие классы:

1. Хитридиевые (Chytridiomycetes). Мицелия нет или он находится в зачаточном слабо развитом состоянии, зооспоры одножгутиковые подвижные, половой процесс изо-, гетеро - и оогамный. Большинство хитридиевых – водные организмы, некоторые представители – внутриклеточные паразиты – возбудители болезней растений (например, рак картофеля).

2. Оомицеты (Oomycetes). Мицелий неклеточный, зооспоры с двумя жгутиками, из которых один перистый. Половой процесс оогамный; половой продукт – ооспора. Одни представители этого класса живут в воде, другие – в почве. Водные оомицеты – возбудители заболеваний рыб, разрушают икру рыб и лягушек. Другие оомицеты – паразиты растений (фитофтораз картофеля, милодью винограда, пероноспороз сахарной свеклы и др.).

3. Зигомицеты (Zygomycetes). Почвенные сапрофиты. Мицелий большей частью неклеточный. Размножение спорангиоспорами, реже конидиями; те и другие без жгутиков. Половой процесс – зигогамия. Ферменты, выделяемые из этих грибов, используют для получения ферментных препаратов, осветления соков, приготовления спиртных напитков.

В классе зигомицетов выделяют отдельный порядок энтомофилов – паразитов насекомых. Некоторые из них выделяют гибель личинок комаров и мух, в связи с чем на их основе разрабатываются методы биологической борьбы с вредными насекомыми.

4. Аскомицеты (Askomycetes) – сумчатые грибы. Мицелий большей частью хорошо развитый, часто имеется как сумчатая, так и конидиальная стадия. Половой процесс оогамный; продукт оплодотворения – сумка (аск) с аскоспорами. Эти грибы широко распространены в природе на разных субстратах. Некоторые аскомицеты вызывают кожные заболевания человека и животных – дерматомикозы. Отдельные виды используют для получения лекарственных препаратов (например, склероции спорыньи, применяемые главным образом в акушерстве).

5. Базидиомицеты (Basidiomycetes). Мицелий хорошо развитый, многоклеточный. Половой процесс – соматогамия; споры образуются в особых спороносных образованиях – базидиях. К базидиомицетам относят большинство употребляемых человеком в пищу грибов, ядовитых грибов, а также паразитов злаковых и других сельскохозяйственных культур.

6. Дейтеромицеты (Deuteromycetes) – несовершенные грибы. Мицелий хорошо развитый, многоклеточный. Половой процесс отсутствует; бесполое размножение осуществляется конидиями. Обширная группа грибов; отдельные представители обитают на разных субстратах; паразиты растений, животных и человека (поражают легкие, глаза и другие органы).