Загальна характеристика грибів
Гриби утворюють міцелій, або грибницю, що складається з ниток, що гілкуються - гіф з апікальним верхівковим ростом і бічним розгалуженням. Така будова дозволяє грибу максимально окупувати субстрат для вилучення з нього поживних речовин. Гриби не мають спеціальних структур, пристосованих для харчування, вони всмоктують поживні речовини всією поверхнею тіла. Розрізняють неклітинний, або ценотичний міцелій, позбавлений перегородок і представляє як би одну гігантську клітину з великою кількістю ядер, і клітинний, або септований, розділений перегородками (септами) на окремі клітини, що містять від одного до багатьох ядер. Септи можуть бути з простими чи складними отворами – порами.
Гриби з першим типом міцелію називаються нижчими, з другим - найвищими грибами. Біля перегородок на гіфах деяких грибів закладаються гачкоподібні клітини-вирости, що з'єднують тимчасово дві сусідні клітини. Вони мають різну форму і звуться «пряжок», такий міцелій називають «пряжковим», або дикаріотичним, тому що його клітини містять по два ядра.
У деяких грибів, наприклад дріжджів, вегетативне тіло представлене одиночними клітинами, що брунькуються або діляться. Якщо такі клітини, що ниркуються, не розходяться, то утворюється псевдоміцелій.
p align="justify"> При формуванні плодових тіл і деяких вегетативних структур гіфи грибів щільно переплітаються, утворюючи помилкову тканину - плектенхіму. За походженням вона відрізняється від справжньої тканини, що виникає в результаті поділу клітин у трьох напрямках. Справжні тканини у грибів трапляються рідко.
Гриби розмножуються безстатевим (конідіями, спорами) та статевим шляхом (освіта різних статевих структур - зигоспор, сумок або базидій.
Гриби – плейоморфні організми; одинвид може мати кілька стадій розвитку, які розрізняються морфологічно, функціонально і проходять у різних місцеперебуваннях або зі зміною рослин-господарів. Наприклад, деякі фітопатогенні гриби мають сапротрофну ґрунтову стадію.
Поширені вони повсюдно в природі та в оточенні людини там, де є хоча б сліди органічних речовин. Суперечки грибів практично можна виявити на будь-яких природних субстратах, штучних матеріалах та продуктах. Усі гриби — аеробні організми, крім жителів кишечника багатьох травоїдних тварин, зокрема мешканців рубця жуйних тварин. Серед грибів є паразити та симбіотрофи, хижаки та сапротрофи, що розвиваються на мертвих залишках рослин та тварин. Гриби можуть бути причиною псування багатьох харчових продуктів, зерна, картоплі, а також дерев'яних та інших споруд, аж до скла. Серед грибів є збудники небезпечних хвороб людини, тварин та рослин. Вони можуть бути причиною токсикозу ґрунтів та харчових отруєнь людини та тварин. Плодові тіла багатьох грибів вживаються в їжу як людиною, так і багатьма тваринами. Відомо понад 100 видів їстівних грибів.
Екологічна ніша грибів у природі – активні розкладачі органічної речовини.
За взаємовідносинами з середовищем та іншими організмами на основі трофічних зв'язків гриби можна розділити на п'ять екологічних груп: 1) сапротрофи – більшість ґрунтових грибів;
2) паразити, які у грунті як спор; 3) факультативні паразити підземних та надземних частин рослин, здатні активно розмножуватися і в ґрунті; 4) мікоризоутворювачі; 5) хижі гриби.
Гриби-хижаки знищують шкідливих нематод та амеб і представляють перспективу для розробки біологічних методів боротьби зі шкідникамикореневих систем рослин.
Виділяється також група лишайникових грибів-симбіонтів, що живуть разом із водоростями та ціанобактеріями у складі лишайника.
Незважаючи на те, що всі гриби є гетеротрофами, вони дуже різноманітні за своїми харчовими потребами та можливостями в освоєнні субстрату і тому становлять ще кілька екологічних підгруп. Ці відмінності пояснюються головним чином різницею в наборі ферментів, які вони мають. Розрізняють так звані «цукрові гриби», що використовують доступні вуглеводи, крохмаль, геміцелюлозу, але не целюлозу. Це нечисленна група, незважаючи на те, що цукор доступний для всіх організмів. Основна особливість цієї групи - активне зростання міцелію, швидке проростання спор і клітин, що покояться, за наявності підходящих субстратів.
Целюлозоруйнівні гриби — менш певна група за харчовими потребами, оскільки вона включає гриби, які мають цю властивість може бути виражено дуже слабко, і дуже сильно. Ці гриби ростуть повільно і не витримують конкуренції із «цукровими грибами» за легкодоступні субстрати.
До групи розкладачів лігніну входять гриби, які починають розвиватися, коли всі доступні субстрати вже використані.
У міру розкладання рослинних залишків починають розвиватися гриби, які задовольняються малою кількістю поживних речовин і здатні розкладати специфічні речовини гумусу.
Є екологічні групи грибів розкладачів кератину, що входить до складу вовни, пір'я, рогів, копит; розкладачів гною - копрофіли; ксилофаги, що руйнують деревину; гербофіли, що розвиваються на травах; мікофіли, що ростуть на інших грибах, та ін.
Багато ґрунтових грибів утворюють темнозабарвлений міцелій. Вони синтезують меланінові (чорні) пігменти.Після відмирання міцелію меланіни накопичуються у ґрунті та входять до складу ґрунтового гумусу. Міцелій грибів агрегує ґрунтові частинки, структуруючи ґрунт.
Гриби виділяють у середу багато органічних кислот, розчиняють важкодоступні фосфати, покращуючи харчування рослин. Ґрунтові гриби здатні здійснювати процес гетеротрофної нітрифікації.
Міцелій грибів у ґрунті досягає загальної довжини від сотень до десятків тисяч метрів на 1 г ґрунту, максимальна довжина міцелію 35 км/г ґрунту. Біомаса, що накопичується в ґрунті грибами, досягає 1-2 т/га. Особливо багато грибів у лісових підстилках. Більшість ґрунтових грибів міцелій живе недовго, але є багаторічний міцелій у грибів, асоційованих з корінням деревних порід. Є також багаторічні плодові тіла грибів-трутовиків, що розвиваються на живих та мертвих деревах.
Гриби синтезують і виділяють у довкілля різноманітні гідролітичні ферменти, що розщеплюють будь-які органічні субстрати аж до лігніну. Завдяки цим здібностям гриби виконують функцію розкладачів у аеробній зоні. За добу вони розкладають у 2-7 разів більше органічної речовини, ніж споживають.
Швидке накопичення біомаси та продукування різних біологічно активних речовин зробили гриби важливими продуктами харчування та об'єктами мікробіологічної промисловості. Гриби були першими мікроорганізмами, які людина використовувала для покращення поживних властивостей рослинної та тваринної їжі. Дріжджі з давніх-давен дали людству два найважливіші продукти, без яких розвиток цивілізації було б немислимо — хліб і вино. З грибами пов'язані дві революції у медицині нового часу. Перша – відкриття пеніциліну. Цей перший антибіотик, що знайшов клінічне застосування, врятував від смерті більше людей, ніж усіінші ліки, разом узяті. З його відкриттям стало можливо лікувати хвороби, які раніше вважалися абсолютно летальними, такі як перитоніт, сепсис.
Друга фармакологічна революція сталася нещодавно. Всім відомі досліди південноафриканського хірурга Бернара щодо пересадки органів людини. Ще раніше методи пересадки органів на тварин були розроблені українськими хірургами. Але незважаючи на те, що технічно проблема пересадок була давно вирішена, практично вона не знаходила широкого застосування внаслідок імунної некомпетенції пересаджених органів та їх відторгнення. І лише після відкриття грибних антибіотиків із групи циклоспоринів, які виявилися високоактивними імунодепресантами, ці операції стали звичайним клінічним прийомом.
Царство Fungi (Mycota, Mycetalia) — справжні гриби — згідно з сучасними уявленнями відповідає групі Eumycota і включає чотири відділи — хітрідіоміцети (Chitridiomycota), зигоміцети (Zygomycota), аскоміїєти (Ascomycota) та базидіоміцети (Basi). Дейтероміцети (Deuteromycota) (гриби, у яких не виявлено статевий процес) зберігаються в ряді класифікаційних систем в ранзі відділу, в інших складають групу «мітотичних грибів», що не є таксоном.
Існують грибоподібні організми, серед яких у царстві Protozoa виділяються міксоміцети.
Хитрідіоміцети
Представники цього відділу (Chitridiomycota) - єдина група в царстві грибів, представники якої в циклі розвитку мають рухливі джгутикові стадії (зооспори). Це найдавніша група грибів. Міцелій може бути без перегородок. Відділ включає переважно водні форми (морські та прісноводні), але є і ґрунтові паразити водоростей, квіткових рослин, безхребетних та грибів, або сапротрофи насубстратах, що містять хітин, целюлозу чи кератин. Особливе становище займають неокалимастигіни - анаероби з кишечника травоїдних тварин.
Відділ включає один клас Chytridiomycetes. Застосування у систематиці грибів молекулярно-генетичних методів сприяло перегляду класифікації хітридіоміцетів. Ця група грибів разом із зигоміцетами включена до групи Eumycota.
Зигоміцети
Відділ Zygomycota включає гриби, міцелій яких не розділений септами, виняток становлять представники деяких порядків. Клітинні стінки міцелію містять хітин та хітозан (деацетильований хітин). Рухливі стадії відсутні. Безстатеве розмноження здійснюється спорангіоспорами, що утворюються в спорангіях. Статевий процес – зигогамія – відомий не у всіх груп. У цю групу включають сапротрофні гриби та паразити рослин, тварин, грибів; мікоризоутворювачі (везикулярно-арбускулярні мікоризи більшості трав'янистих рослин – порядок Glomales класу Zygomycetes); ендої екзосімбіонти членистоногих; "хижі" зоопагові гриби.
У класі Zygomycetes виділяють від 3 до 8 порядків, близько 500 видів. Класифікація зигоміцетів заснована на наступних ознаках: типі безстатевих репродуктивних структур, характер етвленія повітряних гіф, комплексі ознак септ (їх присутність в міцелії, частота їх утворення, розташування, (ультраструктура), присутності і морфології зигоспори та екології. - особливі вмістища безстатевих спор, які висипаються при розкритті спорангія і проростаючи дають початок міцеліям різного статевого знака.проростає зародковим спорангієм.
Центральний порядок класу Zygomycetes - Mucorales включає близько 50 пологів. Вони представлені переважно сапротрофами, деякі паразитами на рослинах і грибах, на тваринах і людині. Мукорові гриби беруть участь у розкладанні органічних речовин у ґрунті (часто азотовмісних), деякі розкладають пектин. Для лісових ґрунтів із підзолоутворювальним процесом характерний вид Micromucor гатап nianus (Mortierella ramanniana), у якого утворюються спорангії.
Представники інших порядків – це спеціалізовані групи грибів. Ендогонові (Endogonales) - сапротрофи в грунті, на рослинних залишках та на підземних частинах рослин. Деякі види утворюють ендотрофну мікоризу з корінням багатьох однорічних та багаторічних рослин головним чином трав та злаків, а також яблуні. У циклі розвитку цих грибів є стадія формування спорокарпів - підземних плодових тіл величиною до 2-3 см. Суперечки їх поширюються ґрунтоживучими тваринами.
Ентомофторові (Enthomophthorales) - паразити членистоногих, в основному комах, викликають масову загибель попелиць, комарів, сарани. Широко відома осіння хвороба мух, збудник якої – гриб Enthomophthora muscae. Для ентомофторових грибів на відміну від інших представників зигоміцетів характерно утворення міцелію з перегородками та конідій, що відстрілюються. Зустрічаються паразити рослин; деякі сапротрофні види патогенні для тварин та людини.
Зоопагові (Zoopagales) - хижі гриби, що розвиваються за рахунок ґрунтової нано-і мікрофауни. Їхній клейкий міцелій приклеюється до клітини амеби і утворює гаусторії, що проникають усередину. Представники інших хижих грибів утворюють ловчі кільця, які потрапляють нематоди.