Підручник з Біології і екології. 10 клас. Соболь - Нова програма

Гриби — це «професія», яку багаторазово й незалежно один від одного обирали представники різних гілок дерева життя.

З підручника «Загальна мікологія»

§ 12. ГРИБИ

Основні поняття й ключові терміни: ГРИБИ. Осмогетеротрофне живлення.

Пригадайте! Хто такі гетеротрофи?

Поміркуйте!

Перед вами чудернацький гриб гіднелум Пека (Hydnellum peckii), або «кровоточивий зуб», що трапляється у хвойних лісах Європи й Північної Америки. Його тіло виділяє рідину червоного кольору для приваблювання комах, яких організм використовує для живлення. Чому це гриб, а не рослина чи тварина?

ЗМІСТ

Які особливості організації та функціонування грибів?

Термін «гриби» (так само як і «рослини» або «тварини») описує певний спосіб життя й зумовлені ним особливості будови й життєдіяльності (іл. 24).

Іл. 24. Незвичні види грибів: 1 — фуліго гнильний; 2 — герацій гребінчастий; 3 — клаварія блідо-бура; 4 — решіточник червоний; 5 — ентомола блакитна; 6 — ганодерма блискуча

Гриби є еукаріотичними організмами, клітини яких мають такі особливості: 1) структурним компонентом каркаса клітинних оболонок є полісахарид глюкан, а поперечні містки між його молекулами утворює хітин (переважно у справжніх грибів) або целюлоза (переважно у несправжніх грибів); 2) органелами руху грибів можуть бути джгутики (справжні гриби) або псевдоподії (слизовики); 3) клітини багатьох грибів містять невеликі вакуолі, які є вмістищем запасних поживних речовин і шкідливих продуктів метаболізму; 4) у грибів розвинуті секреторні міхурці (везикули), що відповідають за транспортування та виділення за межі цитоплазми різних сполук; 5) запасають гриби глікоген (справжні гриби) або міколамінарин (несправжні гриби), кінцевим продуктом обміну білків є сечовина.

Усі гриби, незалежно від походження, об’єднує осмогетеротрофний спосіб живлення, тобто живлення органічними речовинами, що поглинаються всією поверхнею грибниці разом з необхідними мінеральними сполуками. Усі ділянки міцелію відокремлені від середовища лише клітинною оболонкою з хітину або целюлози й плазматичною мембраною, відмерлих клітин, як у корі коренів рослин, немає. У субстраті органічні речовини містяться досить часто у вигляді складних сполук, тому гриби секретують назовні ферменти-гідролази, які розщеплюють ці речовини та здійснюють зовнішнє травлення.

При осмогетеротрофному живленні надходження поживних речовин до клітини залежить від площі її поверхні. Тому в ході еволюції у грибів збільшилася площа тіла. Гриби «прагнули» її збільшити, не змінюючи при цьому об’єму свого тіла. Вегетативне тіло переважної більшості грибів являє розгалужену систему ниток (гіфів), яка називається грибницею (міцелієм). Гіфи грибів дуже швидко й необмежено ростуть. Окремий гриб може за 24 год утворити грибницю довжиною 1 км. Такий швидкий ріст компенсує відсутність активного переміщення на рівні організмів. За такої структури гриби почали розмножуватись й розселятись за участі різноманітних спор. Живлячись усією своєю поверхнею, переважна більшість грибів розвивається всередині ґрунту, відмерлої органіки або живого організму. Оскільки тіло грибів перебуває в субстраті, спороносні органи утворюються над субстратом і досить часто з утворенням плодових тіл.

Отже, у широкому розумінні ГРИБИ (Fungi sensu lato) — безхлорофільні еукаріотичні гетеротрофні організми, які мають зазвичай грибницю, здатні до осмогетеротрофного живлення, необмеженого росту та розмноження за допомогою спор.

Чим зумовлені різноманітність і поширення грибів?

Гриби — це одна із найдавніших, найбільших та найрізноманітніших груп еукаріотичних організмів. Найдавніші палеонтологічні знахідки грибів виявлено у вулканічних породах віком 2,4 млрд років. Відкриття було здійснено під час буріння 900-метрової товщі давніх базальтів на території ПАР. Із часом гриби стали невід’ємним складником усіх водних і наземних екосистем. Гриби трапляються на всіх континентах земної кулі й навіть в Антарктиді.

Більшість грибів живуть у ґрунтовому та наземному середовищах, паразитують у живих організмах. Поширені гриби й у найдавнішому водному середовищах життя. Водні гриби (псатирела, сапролегнія, фіалоцефала) розкладають органічні рештки, паразитують на рослинах і тваринах, вступають у симбіотичні відносини з іншими організмами (іл. 25).

Іл. 25. Псатирела водяна — водний шапинковий гриб

Гриби з дуже багатим арсеналом травних ферментів можуть руйнувати будь-які матеріали, що містять органічні речовини, особливо в умовах тепла й вологи. Металеві велетні техніки, витончені механізми з пластику, фотоплівка, ізоляція кабелів, реактивне паливо, штучні тканини, фарби, оптичне скло приладів — ці реальні втілення інтелекту людини виявляються безсилими перед мешканцями грибного царства. За способом живлення гриби поділяють на сапротрофні, паразитичні, мутуалістичні та хижі. Сапротрофні гриби є найважливішими редуцентами органічної речовини та ґрунтоутворювачами на планеті. Паразитичні гриби взаємодіють майже з усіма еукаріотами; зокрема, фітопатогенні гриби паразитують на рослинах, зоопатогенні — на тваринах, включно з людиною, а мікофільні — на інших видах грибів. Мутуалістичні гриби утворюють взаємовигідні стосунки з іншими організмами: мікоризоутворювачі — з корінням судинних рослин, амброзієві гриби — з мурашками й термітами. Існують хижі гриби, які ловлять нематод, сплітаючи хитромудрі пастки, з яких ті не в змозі вибратися (наприклад, артроботріс, зоопагус).

Іншою особливістю, що забезпечує поширення та різноманітність грибів, є різноманітність способів розмноження й зміни генетичного матеріалу. Найпоширенішим способом розмноженням грибів є розмноження спорами. Їх поділяють на спори нестатевого розмноження й спори статевого розмноження, або, як їх називають у мікології, — мітотичними й мейотичними спорами. Мітоспори — це спори, що утворюються в результаті відособлення фрагментів, генетично ідентичних з вегетативним тілом. Їхні ядра утворюються в ході мітотичного поділу звичайних ядер. За способом утворення їх умовно поділяють на спорангіоспори та конідії, а за рухливістю — на рухливі зооспори та нерухливі апланоспори. Мейоспори — це спори, що утворюються в результаті відособлення фрагментів тіла, утворених унаслідок генетичної рекомбінації. Їхні ядра утворюються в ході мейотичного поділу зиготних ядер і не є ідентичними зі звичайними ядрами. За способом утворення виокремлюють три типи мейоспор: зигоспори, аскоспори та базидіоспори. Спори грибів мають малі розміри і зазвичай розносяться вітром, в окремих видів вони можуть поширюватися водою або тваринами. Спор утворюється величезна кількість (наприклад, печериця за 2 доби утворює 2 млрд спор, тіло трутовика — 10 млрд спор щорічно). Спори можуть утворюватись у спорангіях (ендогенні спори) та відокремлюючись від спеціалізованих гіфів (екзогенні спори).

Вегетативне розмноження грибів здійснюється частинами міцелію, брунькуванням.

Статеве розмноження — дуже складне й має тенденцію до зникнення. Основою статевого розмноження грибів є три типи генетичної рекомбінації: 1) пресексуальний процес — це обмін плазмідами без генетичної модифікації взаємодіючих особин (наприклад, у слизовиків); 2) парасексуальний процес — це обмін ядрами без їхнього злиття й мейотичного поділу (наприклад, у аспергілу чи пеніциліуму); 3) статевий процес з утворенням стійкого диплоїдного ядра та поділом шляхом мейозу (у більшості грибів).

Отже, визначальними особливостями для поширення й різноманітності грибів є різноманітність їхніх способів живлення та розмноження.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Укажіть значення вказаних особливостей будови грибів для забезпечення їхнього поширення й різноманіття. Заповніть у робочому зошиті таблицю та сформулюйте висновок.

Ознака

Значення

Вегетативне тіло — грибниця

Наявність клітинної оболонки

Розвинуте везикулярне транспортування

Осмогетеротрофне живлення

Необмежений швидкий ріст

Розмноження спорами

Біологія + Астрономія. Антарктичні гриби

Два види антарктичних грибів із роду Хріоміцес (Cryomyces antarcticus і Cryomyces minteri) на Міжнародній космічній станції вижили в кліматичних умовах, близьких до марсіанських. Ці гриби було зібрано в долині Мак-Мердо, що вважається найпосушливішим районом Антарктиди. Гриби перебували в умовах Марса протягом 18 місяців. У результаті 60 % клітин залишилися неушкодженими, а ДНК — нормально функціонуючою. А якими є умови життя на Марсі? Які особливості грибів забезпечують їхнє виживання в екстремальних умовах?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Екологія. Гриби-редуценти

Сапротрофні гриби й бактерії разом утворюють групу редуцентів, без яких кругообіг речовин у біосфері неможливий. Особливо важливими є ті гриби, які секретують фермент целюлазу, що розщеплює целюлозу клітинних оболонок рослин. Хто такі гриби-редуценти? Оцініть їхнє значення для існування біосфери.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1—6

1. Хто такі гриби? 2. Назвіть особливості клітин грибів. 3. Наведіть приклади грибів. 4. Назвіть середовища існування грибів. 5. Назвіть основні групи грибів за способом живлення. 6. Назвіть основні способи розмноження грибів.

7—9

7. Які особливості організації грибів? 8. Які особливості функціонування грибів? 9. Чим зумовлені різноманітність і поширення грибів?

10—12

10. Яке значення грибів-редуцентів для існування біосфери?