ГРИБИ КОРОЛІВСТВА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФІКАЦІЯ, РОЗМНОЖЕННЯ, ЖИВЛЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Царство Fungi є класифікація , де гриби згруповані. Сюди входять такі організми, як хлібні та пивні дріжджі, калачі, фруктові форми та гриби, багато з яких мають форми та функції, які нам відомі як люди.

Це дуже велика група організмів: спочатку вважалося, що в цій групі налічується понад 100 000 видів, а сьогодні вона перевищує мільйон п'ятсот тисяч. Таким чином, гриби, принаймні за кількістю видів, представляють другу за величиною групу після комах.

Фотографія гриба, що належить до підрозділу Basidiomycota, Amanita muscaria (Зображення Image PublicDomainPictures на сайті www.pixabay.com)

Важливо зазначити, що члени цього королівства складають понад 90% наземної біомаси, доданої прокаріотичними та безхребетними організмами, що робить їх найпоширенішою групою організмів на землі за рівнем ґрунтової біомаси.

Таким чином, гриби широко поширені в біосфері:

- Гриби можна знайти в антарктичному льоду, на пляжах і тропічних лісах, у північних ландшафтах і в середніх широтах.

- Вони живуть на землі, у воді, на поверхні скелястих гір і навіть у морській воді.

- Вони можуть бути паразитами рослин, риб, комах та великих хребетних тварин, таких як ссавці, тобто у всіх живих організмах.

Характеристика королівства грибів

Гриби складають складну групу організмів, які, незважаючи на багато відмінностей між собою, мають деякі чудові характеристики:

- Вони є еукаріотичними організмами

На відміну від бактерій і архей, але так само, як тварини і рослини, гриби є еукаріотичними, тобто вони мають ядро ​​і мембранозні системи, що визначають інші органели всередині їх клітин.

Хоча вони класифікуються в іншій групі, багато авторів сходяться на думці, що клітини грибів більше схожі на клітини тварин, ніж клітини рослин, особливо щодо особливостей їх внутрішніх органел.

- У них є клітинна стінка

Причина, по якій гриби були класифіковані разом з рослинами, пов’язана з тим, що їх клітини, хоч і не мають хлорофілу, оточені стінкою, яка їх захищає, а також рослинними клітинами.

Однак відмінності у складі цієї стінки полягають у тому, що вони відрізняють їх від групи рослин: у рослин є клітинні стінки, складені з хімічної сполуки, що називається целюлоза, а гриби мають стінки клітин, складені з іншого сполуки, відомого як хітин.

Потрібно пам’ятати, що ця сполука хітин - це той самий матеріал, з якого виготовлені екзоскелети багатьох комах та молюсків (членистоногі, безхребетні).

Фотографія гриба (Зображення 272447 на сайті www.pixabay.com)

- Це сидячі та багатоклітинні організми

За деякими винятками, більшість грибів є багатоклітинними організмами, тобто вони складаються з декількох клітин, які якимось чином «пов’язані» між собою.

Крім того, вони є сидячими організмами, тобто, як і рослини, вони не можуть рухатися і завжди знаходяться в тому самому місці, де вони «вкорінюються».

- Вони гетеротрофи

Рослини є автотрофними організмами (вони роблять собі їжу), а тварини - гетеротрофними організмами (живляться іншими організмами).

Гриби також є гетеротрофними, і багато з них отримують необхідну енергію, щоб жити від розпаду органічних речовин або відходів інших організмів, а не інших живих організмів.

- У них є гіфи та міцелії

Гіфа та міцелій. Знято та відредаговано з es.winner.wikia.com

Усі організми, віднесені до групи грибів, тобто в царство грибів, мають дуже цікаву форму вегетативного росту: вони виростають з кінців ниток, званих гіфами, які можна згрупувати і утворювати «тіло» , відомий як міцелій.

Отже, міцелії - це структури, які відповідають за поглинання органічної речовини (їжі, яка перетравлюється зовні) з навколишнього середовища.

Гіфи, що складають ці міцелії, нагадують нитчасті нитки. Вони складаються з «смужок» клітин, які контактують між собою таким чином, що поглинені поживні речовини можуть перетікати один з одного без багатьох перешкод.

Міцелій гриба, залежно від виду, дозволяє йому рости або на землі, у воді, на тліючих тканинах, на живих тканинах тощо.

Класифікація

Гриби - це монофілетична група, тобто їх члени мають однакового спільного предка. Ця група складається з 7 філ: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Microsporidia, Glomeromycota, Ascomycota та Basidiomycota.

- Phylum Chytridiomycota

Сапрофітні та паразитичні організми згруповані в цьому типі, які також можуть бути одноклітинними або нитчастими. Вони можуть утворювати міцелію і розмножуватися безстатево, утворюючи безстатеві спори. Він має два класи: Chytridiomycetes і Monoblepharidomycetes.

- Phylum Blastocladiomycota

Він складається з грибів, які є паразитами рослин і тварин, і деяких сапрофітних грибів. Він включає водні та наземні організми, життєві цикли яких показують чергування поколінь між гаплоїдною та диплоїдною фазами. Він містить лише один клас: Blastocladiomycetes.

- Phylum Neocallimastigomycota

Організми, виявлені в травному тракті багатьох травоїдних тварин, належать до цієї групи, тому багато з них є анаеробними (вони живуть у нестачі кисню, O2). Багато виробляють безстатеві спори з одним або двома джгутиками.

Ваші клітини замість мітохондрій мають гідрогенсоми, органели, які відповідають за утворення енергії у вигляді АТФ. Вони також складають єдиний клас: Neocallimastigomycetes.

- Phylum Microsporidia

До цього типу належать паразитичні гриби тварин та протістські організми. Оскільки філогенетичні зв’язки цієї групи до кінця не з'ясовані, цей тип не підрозділяється на класи.

- Phylum Glomeromycota

Ці гриби - це облігаційні симбіотичні гриби. Види, що належать до цього типу, пов'язані з корінням багатьох рослин і встановлюють з ними симбіотичні зв’язки. Він поділяється на три класи: археоспороміцети, гломероміцети і парагломероміцети, і на чотири підгрупи:

1. Мукоромікотина
2. Ентомофторомікотина
3. Зоопагомікотина
4. Kickxellomycotina

- Лезо Аскомікоти

Також відомі як "мішковинні гриби", організми, що належать до цього типу, можуть бути симбіонтами в лишайниках, вони можуть бути паразитами рослин або тваринами або сапрофітами, вони можуть бути одноклітинними або нитчастими.

Вони розмножуються безстатевим шляхом шляхом поділу, брунькування, фрагментації або спор. Їх статеве розмноження відбувається через мейоспори, утворені в «мішечках», що називаються аськи, які можуть збиратися в структури або тіла (закриті або відкриті), що називаються аскокарпусами.

До цієї групи належать деякі "чашені гриби", "сідлові гриби" та трюфелі. Він поділяється на підгрупи:

1. Тафриномікотіна
2. Сахаромікотина (де дріжджі)
3. Пексиксомікотина (багато лишайників, що утворюють лишай)

- Phylum Basidiomycota

Ці гриби також мають різні форми життя та харчування: у групі є паразити рослин та комах, а також сапрофіти.

Багато з них є ниткоподібними грибами і можуть утворювати два типи міцелії: одна з неклітинними клітинами (з одним ядром) та інші з дікаріотичними клітинами (з двома ядрами). Вони розмножуються безстатевим шляхом фрагментацією або спороношенням.

Їх статеве розмноження може відбуватися шляхом злиття гіф або злиття двох репродуктивних структур, однієї самки та іншої самки.

Вона є однією з найбільших груп і включає гриби, що містять іржі, кліщі, желеподібні гриби, гриби, кулеподібні гриби, смородні гриби та гриби «пташине гніздо» тощо.

Цей тип підрозділяється на три інші підгрупи:

1. Pucciniomycotina
2. Устілагіномікотіна
3. Агарікомікотіна

Розмноження у королівстві грибів

Спосіб розмноження грибів значно мінливий і дуже залежить від кожного розглянутого виду.

Деякі можуть відтворюватися, утворюючи нові колонії з фрагментів своїх гіф, а інші, з іншого боку, здатні виробляти плодоносні тіла (наприклад, гриби чи гриби), що утворюють спори.

Щоб краще зрозуміти це, пам’ятаємо, що в королівстві Грибів існує як безстатеве розмноження, так і статеве розмноження.

Фотографія гриба (Зображення enriquelopezgarre на сайті www.pixabay.com)

Безстатеве розмноження у королівстві грибів

У грибах можна було б говорити про "просте" статеве розмноження та ще трохи більш "складне". Найбільш "просте" безстатеве розмноження пов'язане з процесами поділу, брунькування та фрагментації.

- Фрагментація відбувається в деяких групах і пов'язана, як ми згадували, з розмноженням колоній з фрагментів гіф, що утворюють їх міцелію.

- Бутонізація - це ще одна форма безстатевого розмноження, завдяки якій у клітині виникає своєрідна «сосочка», яка розширюється, а потім відокремлюється, утворюючи незалежне (але ідентичне, тобто клон) сутність.

- Ділення характерне для деяких одноклітинних грибів, наприклад, певних дріжджів, наприклад. Він складається з утворення нової клітини з іншої, яка ділиться навпіл.

Мікроскопія Saccharomyces cerevisiae, дріжджів хліба та пива, одноклітинний грибок, який розмножується бутонізацією (Джерело: Mogana Das Murtey та Patchamuthu Ramasamy / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/) 3.0) через Wikimedia Commons)

Інші більш "складні" форми безстатевого розмноження передбачають утворення безстатевих спор, тобто спор, які були утворені мітотичними або мейотичними відділами (шляхом мітозу або мейозу відповідно), а не шляхом злиття двох клітин або статевих гамет.

Кажуть, що вони "складніші", тому що гриби, які утворюють ці спори (рухливі або нерухомі), як правило, розвивають для цього більш досконалі структури.

Статеве розмноження у королівстві грибів

Практично всі види, що потрапляють у це царство, можуть розмножуватися статевим шляхом.

Важлива відмінність статевого розмноження грибів від інших організмів полягає в тому, що ядерна мембрана їх клітин залишається неушкодженою протягом усього процесу (в інших організмах вона «розчиняється» і утворюється знову).

Плазмогамія, каріогамія та мейоз

У грибів статеве розмноження відбувається в трьох послідовних подіях. Спочатку диплоїдні хромосоми (2n) розділяються на дві дочірні клітини, утворюючи гаплоїдну (n) стадію.

Отже, плазмогамія полягає в злитті двох протопластів, що містять "сумісні" ядра. Ми називаємо протопласт до всього, що міститься в клітинній стінці: плазматичної мембрани та цитозолу з усіма його органелами.

Ця фаза виробляє клітину з двома гаплоїдними ядрами, які не зрослися, подія, яка відбудеться пізніше і відома як каріогамія. Каріогамія породжує диплоїдне ядро, генетично відмінне від попередніх двох, всередині клітини, яку тепер називають зиготою.

Є багато грибів, які завжди є гаплоїдними, а отже, зигота - єдина диплоїдна клітина за весь її життєвий цикл. Крім того, інші гриби можуть тривалий час залишатися з дікаріотичними клітинами (з двома ядрами).

Після каріогамії настає мейоз - процес поділу клітин, за допомогою якого зменшується генетичне навантаження або кількість хромосом на клітину, тим самим відновлюючи гаплоїдну «фазу». Гаплоїдні ядра зазвичай знаходяться в клітинах, які переростають у спори, мейоспори.

«Швидка» діаграма статевого розмноження гриба плодоносним тілом (Джерело: Fungi_sessuate_reproduction.png: M.violante 10:22, 24 травня 2006 (UTC) похідна робота: DZadventiste / CC BY-SA (http: // creativecommons. org / ліцензії / by-sa / 3.0 /) через Wikimedia Commons, модифікований Raquel Parada)

Як знайдені сумісні гаплоїдні ядра?

Плазмогамія може бути досягнута шляхом виробництва спеціалізованих статевих клітин або гамет, які можуть продукуватися статевими органами, що називаються гаметагіями.

Деякі гриби контактують свої гаметангії, дозволяючи ядрам однієї (самця) переходити до іншої (самки), але вони не виробляють статевих клітин. Інші гриби зливаються зі своєю ігнетогією з метою проведення плазмогамії.

З іншого боку, більш розвинені гриби не виробляють гаметангії, але вегетативні гіфи здійснюють статеві функції і зливаються, обмінюючись ядрами.

Харчування

Раніше ми згадували, що гриби є гетеротрофними організмами. З цього випливає, що, на відміну від рослин, ці живі істоти не в змозі синтезувати власну їжу із сонячного світла та вуглекислого газу (СО2), присутніх в атмосфері.

Кращим джерелом енергії та вуглецю для грибів є вуглеводи (хоча вони отримують азот при розпаді білка), а гриби здатні поглинати та метаболізувати різні розчинні вуглеводи, включаючи глюкозу, ксилозу, фруктозу, сахарозу тощо.

Крім того, інші складніші "нерозчинні" вуглеводи, такі як целюлоза та геміцелюлоза, лігнін або крохмаль, також можуть бути розбиті акумулятором травних ферментів, які можуть виробляти гриби.

Як гетеротрофні організми, гриби можна класифікувати за "способом", яким вони мають живитися:

- Деякі - сапрофіти або розкладачі. Сапротрофія складається із зовнішнього травлення органічних речовин, що розкладаються (через секрецію травних ферментів), а потім їх поглинання через «тіло», утворене гіфами.

Фотографія гіф сапрофітного гриба серед опалого листя дерева (Джерело: Sten / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) через Wikimedia Commons)

- Інші гриби є паразитами, тому вони отримують свою їжу з тканин організму, господарями яких є, що часто може завдати шкоди її здоров’ю.

- Інші гриби є симбіонами і співіснують у тому самому «організмі» з водоростю, утворюючи те, що відомо як лишайник. Водорості є фотосинтетичними (автотрофними), а грибок гетеротрофний, тому пара має режим годування, який ми могли б вважати «змішаним».

Фотографія лишаю (джерело: Норберт Нагель, Мерфельден-Вальдорф, Німеччина / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) через Wikimedia Commons)

- Деякі утворюють структури, які називаються мікоризами, які також є частиною симбіотичного зв’язку між корінням рослини та грибом. Вони обмінюються поживними речовинами зі своїм фотосинтетичним партнером і забезпечують йому певні переваги.

Схема взаємного взаємозв'язку грибка з мікоризом та рослиною (Джерело: Nefronus / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) через Wikimedia Commons, модифіковано Ракелем Парадою)

Список літератури

1. Choi, J., & Kim, SH (2017). Геномне дерево життя грибів. Праці Національної академії наук, 114 (35), 9391-9396.
2. Енциклопедія Британіка. (2020). Отримано 16 квітня 2020 року з веб-сайту www.britannica.com/science/fungus
3. Феофілова, ЕП (2001). Гриби королівства: неоднорідність фізіологічних та біохімічних властивостей та взаємозв'язок з рослинами, тваринами та прокаріотами. Прикладна біохімія та мікробіологія, 37 (2), 124-137.
4. Менцер, А.П. "Характеристика організмів грибків королівства" Sciaching.com, www.sciencing.com/characteristics-kingdom-fungi-organisms-8425182.html. 17 квітня 2020 року.
5. Мур, Д. (2001). Вбивці, рятівники, слуги та секс: експозиція королівства грибів. Springer Science & Business Media.
6. Stephenson, SL (2010). Біологія грибів, форм і лишайників.