Царство грибов — одна из самых больших и процветающих групп организмов. К нему относится около 100000 известных видов. Наука, изучающая грибы, называется микологией.
Все грибы имеют в клетках ядро и являются эукариотами.
Грибы занимают особое положение в системе органического мира. Они не являются ни растениями, ни животными, однако имеют некоторые черты сходства с представителями обоих царств. Среди грибов есть одноклеточные и многоклеточные организмы.
Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов — это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением.
Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения, не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов — слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.
По способу питания различают две основные группы грибов: сапротрофы и симбионты.
Лишайники представляют своеобразную группу комплексных организмов, тело которых всегда состоит из двух компонентов - гриба и водоросли. В основе биологии лишайников лежит явление симбиоза - сожительства двух различных организмов. Сейчас известно более 20000 лишайников. И каждый год ученые обнаруживают и описывают десятки и сотни новых неизвестных видов. В настоящее время лихенология- наука о лишайниках - изучает сложный комплекс проблем, связанных с возникновением, филогенией, строением, систематикой, биохимией, физиологией, рас-ем и экологией лишайников.
Лишайники отличаются от других растений: 1, специфичный признак лишайников - симбиотическое сожительство двух разных организмов - гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. 2, лишайники образуют особые морфологические типы, жизненные формы, не встречающиеся отдельно у слагающих лишайниковое слоевище грибов и водорослей. 3, для лишайников в целом и каждого его компонента в отдельности характерен особый тип метаболизма. 4, весьма специфична биохимия лишайников, образование в них вторичных продуктов обмена - лишайниковых веществ, не встречающаяся в других группах организмов. 5, лишайники отличаются от других групп веществ особой биологией: способом размножения, медленным ростом, отношением к экологическим условиям. Лишайники делятся на три неравноценные группы: К ней относится большее число лишайников, класс сумчатых лишайников, т.к. образован сумчатыми грибами. Небольшая группа, класс базидиальных лишайников, т. к. образованы базидиальными грибами. “Несовершенные лишайники” получили свое название из-за того, что у них не были обнаружены плодовые тела со спорами
В настоящее время имеется два взгляда на положение лишайников в системе.
Сторонники одного из них считают лишайники самостоятельным таксоном. Выделяют три группы признаков, присущих только лишайникам, качественно отличным от грибов и водорослей организмам:
1. Морфологические признаки — наличие специфических жизненных форм, отсутствующих у грибов и водорослей, например накипные или кустистые слоевища.
2. Биологические признаки. Из всех растений только лишайники имеют специфический способ размножения как комплексный организм при помощи соредий, изидий и т. п., только лишайники способны осваивать субстрат, казалось бы, непригодный для роста растений, например камни, скалы и т. д.; только лишайники обладают особым типом метаболизма и очень медленным ростом.
3. Химические признаки. В процессе жизнедеятельности лишайников как комплексных организмов образуются специфические лишайниковые вещества, отсутствующие у грибов и водорослей.
Сторонники второго взгляда считают лишайники биологической, а не систематической группой и присоединяют их к соответствующим группам грибов, рассматривая их как лихенизированные грибы. Свое мнение они основывают на формообразующей роли микобионта в слоевище. Классификация лишайников базируется на характере плодоношения микобионта, его онтогенеза, строения сумок и морфологических особенностях слоевища. Фикобионт не играет большой роли в систематике лишайников, хотя часто используется при разграничении семейств. Предпринимаются попытки создать классификацию лишайников на основе химизма слоевищ.
Известно несколько систем лишайников. Наиболее широко распространена система Цальбрукнера, в основе которой лежит принцип размножения лишайников. В соответствии с систематическим положением микобионта лишайники делят на четыре класса.
Для низших грибов свойственно слияние гаплоидных гамет путём изогамии, анизогамии или оогамии. В случае оогамии развиваются половые органы - оогонии (женские) и антеридии (мужские). При оплодотворении происходит образование ооспоры - это зигота, которая покрывается толстой оболочкой, некоторое время проводит в состоянии покоя, после чего прорастает.
У зигомицетов сливаются только клетки, расположенные на различных типах мицелия, обозначаемых как «+» или «-», причём внешнее строение у них одинаковое, но в пределах своих групп половой процесс невозможен. Такие грибы называются гетероталличными, а те, которые имеют только один тип мицелия — гомоталличными. Разные типы мицелия у гетероталличных грибов не следует связывать с каким-либо полом, то есть называть их мужскими или женскими.
У аскомицетов сливаются не отдельные клетки, а половые органы: отросток мужского антеридия оплодотворяет женский архикарп, состоящий изтрихогины и аскогона. Содержимое антеридия по трихогине переливается в аскогон. Оплодотворение также может осуществляться с помощью мелких клетокспермаций, такой процесс называется сперматизацией. Ядра при этом соединяются, но не сливаются — образуется дикарион. Аскогон даёт выросты — аскогенные гифы, на концах которых, после слияния ядер образуются сумки, а в них аскоспоры после мейоза. Сумки заключаются в плодовые тела. Процесс может идти по-другому, но его итогом всегда бывает образование сумок.
Систематика грибов — раздел микологии, занимающийся естественной классификацией грибов. Принципы систематики в микологии базируются на общих принципах биологической систематики.
Зигомицеты, представлены быстрорастущим видами, обычно обитающими в почве. При культивировании образуют мицелий. Их гифы не имеют перегородок. Бесполое размножение реализуется через образование спорангиофоров со спорангиями. Половое размножение приводит к образованию зигот — зигоспор. Поражения человека носят выраженный оппортунистический характер.
Аскомицеты, получили своё название из-за наличия основного органа плодоношения — сумки, содержащей 4 или 8 гаплоидных половых аскоспор. Гифы имеют выраженные перегородки. Размножаются половым и бесполым путём. К аскомицетам относят и дрожжи — одноклеточные грибы, утратившие способность образовывать мицелий.
Базидиомицеты, имеют характерный орган спороношения — базидий. Последний состоит из вздутой терминальной клетки, расположенной на тонком стебле. На базидий путём мейотического деления развиваются, отшнуровываясь от него, базидиоспоры.
Дейтеромицеты, не образуют настоящую филогенетическую группу. Их классификация основана на формах спороношения или других внешних признаках и служит только практическим целям. Для них установленным считают лишь бесполое размножение, поэтому дейтеромицеты также известны как несовершенные грибы. По морфологическим признакам большинство дейтеромицетов сходно с аскомицетами. Большая часть возбудителей микозов человека входит в группу несовершенных грибов.
Базидиомицеты - отдел царства грибов, включающий виды, производящие споры в булавовидных структурах, именуемых базидии. Вместе с аскомицетами относятся к подцарству высших грибов.
Мицелий базидиомицетов септирован, каждая клетка содержит по два гаплоидных ядра.
Бесполое размножение базидиомицетов осуществляется конидиями, но происходит редко. Половое размножение происходит в виде соматогамии, при которой сливаются две вегетативные одноядерные клетки гаплоидного мицелия. У небольшого количества гомоталличных видов могут сливаться клетки одного и того же мицелия. Большинство видов являются гетероталличными, соответственно у них соматогамия происходит только между гифами с противоположными знаками «+» и «-». Половые органы у базидиальных грибов не образуются.
Оомицеты - группа мицелиальных организмов, включающая 70 родов и 570 видов. Ранее относилась к грибам, позже была переведена из царства грибы. Обитают преимущественно в водной среде, где вызывают раневые инфекции рыб или являются сапротрофами. Другие являются паразитами высших растений, в частности, к оомицетам относится фитофтора, вызывающая фитофтороз картофеля, ставший одной из причин катастрофического «картофельного голода» в Ирландии 1845—1849.
Аскомицеты - отдел в царстве грибов, объединяющий организмы с септированным мицелием и специфическими органами полового спороношения —сумками, содержащими чаще всего по 8 аскоспор. Имеют и бесполое спороношение, причём во многих случаях половой процесс утрачивается, и такие виды грибов относят к несовершенным грибам.
К аскомицетам относят до 2000 родов и 30 000 видов. Среди них - дрожжи - вторичноодноклеточные организмы. Из других известных представителей аскомицетов можно назвать сморчки, пармелию, строчки и трюфели.
Водоросли – многочисленная и разнообразная группа низших талломных растений, первичной средой обитания которых является вода. На долю водорослей приходится не менее половины всей кислородной продукции биосферы Они могут быть одноклеточными и многоклеточными. Их основной особенностью является отсутствие деления тела на органы и истинных тканей. Такое тело называют - талломом. Водоросли распространены в пресных и соленых водоемах, гораздо реже встречаются на суше (стволы деревьев). Водоросли размножаются половым и бесполым способом. Дыхание происходит всей поверхностью тела. Питание автотрофное (на свету) – фотосинтез, в темноте многие водоросли переходят на гетеротрофный способ питания, поглощая растворенные органические вещества всей поверхностью тела. Отдел зеленые водоросли включают одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы, содержащие хлорофилл. В отличие от высших растений, хлорофилл содержится в хроматофоре (пластиды водорослей). Хроматофоры в клетках различных водорослей имеют различную форму: ленты, спирали, чаши. Многие одноклеточные представители имеют органоиды движения – жгутики. Водоросли бывают : синезеленые, пирофитовые, золотистые, диатомовые, желто-зеленые, бурые, красные, эвгленовые, зеленые и харовые.
Мхи – наземные растения, не имеют проводящей ткани (сосудов) и механической ткани. Тело разделено на стебель и листообразные выросты – филлоиды, корней нет, иногда имеются ризоиды. Поскольку для полового процесса, требуется вода, мохообразные вынуждены находиться в приземных слоях атмосферы. Этим в значительной степени объясняются их небольшие размеры приуроченность к влажным местообитаниям. Мохообразные насчитывают до 27000 видов. Мохообразные подразделяются на 3 класса: печеночники, или маршанциевые; антоцеротовые; листостебельные мхи. Они широко распространены на всех материках земного шара Взрослое растение имеет либо талломную (пластинчатую) форму с одноклеточными или многоклеточными ризоидами. Моховидные - единственный отдел растительного царства в жизненном цикле которых безраздельно и полно господствует гаметофаза. На гаметофите формируются половые органы - антеридии и архегонии. В результате полового процесса на гаметофите развивается спорофит, живущий на гаметофите и питающийся за счет него. Поэтому спорофит состоит из двух обязательных частей – коробочки со спорами и гаустории. У многих мохообразных между гаусторией и коробочкой интеркалярно формируется ножка, выносящая коробочку вверх. Такой своеобразный спорофит, не являющийся самостоятельным организмом, получил название спорогоний, или спорогон.
Мхи: являются многоклеточными организмами, способными размножаться половым путем; имеют специализированный орган, внутри которого развивается зигота; имеют споры и спороносные органы, покрытые кутикулой. 11. Отдел мохообразные. Жизненный цикл
Мхи – наземные растения, не имеют проводящей ткани (сосудов) и механической ткани. Тело разделено на стебель и листообразные выросты – филлоиды, корней нет, иногда имеются ризоиды. Поскольку для полового процесса, требуется вода, мохообразные вынуждены находиться в приземных слоях атмосферы. Этим в значительной степени объясняются их небольшие размеры приуроченность к влажным местообитаниям. Мохообразные насчитывают до 27000 видов. Мохообразные подразделяются на 3 класса: печеночники, или маршанциевые; антоцеротовые; листостебельные мхи. Они широко распространены на всех материках земного шара Взрослое растение имеет либо талломную (пластинчатую) форму с одноклеточными или многоклеточными ризоидами. Моховидные - единственный отдел растительного царства в жизненном цикле которых безраздельно и полно господствует гаметофаза. На гаметофите формируются половые органы - антеридии и архегонии. В результате полового процесса на гаметофите развивается спорофит, живущий на гаметофите и питающийся за счет него. Поэтому спорофит состоит из двух обязательных частей – коробочки со спорами и гаустории. У многих мохообразных между гаусторией и коробочкой интеркалярно формируется ножка, выносящая коробочку вверх. Такой своеобразный спорофит, не являющийся самостоятельным организмом, получил название спорогоний, или спорогон.
Мхи: являются многоклеточными организмами, способными размножаться половым путем; имеют специализированный орган, внутри которого развивается зигота; имеют споры и спороносные органы, покрытые кутикулой. 12.Отдел плауновидные. Анатомо-морфологическая характеристика.
самая древняя группа из ныне живущих высших растений, сохранившая комплекс примитивных признаков и насчитывающая около 1200 видов. Современные плауновидные представлены исключительно травянистыми жизненными формами. Объединяет два класса – равноспоровые плауновые(баранец и плаун) и разноспоровые полушниковые(селагинелла обыкновенная; полушник морской, озерный, азиатский) Плауновидные. Это сосудистые растения с прямостоячими (у большинства видов) или стелящимися стеблями, покрытыми мелкими листочками. Многие виды образуют споры в шишковидных структурах — стробилах. Плауны обычны в северных лесах, но широко представлены и в тропиках. У полушника, или шильника (род Isoetes) длинные узкие листья отходят от укорененного в иле укороченного стебля. Все растение часто полностью погружено в мелкую воду. Споры у него образуются в полостях у основания листьев. Плауновидные сходны с папоротниками по жизненному циклу, но отличаются от них, во-первых, мелкими размерами листьев, в которых, впрочем, содержатся проводящие ткани (жилка), а во-вторых, присутствием у мужской гаметы (сперматозоида) всего двух жгутиков (у папоротниковидных их много). Последний признак сближает их с мхами. У многих видов спороносные листья формируются только на концах специализированных побегов, отличаются от вегетативных листьев и собраны в длинные узкие стробилы. Из спор развиваются образующие гаметы растения — заростки, обычно представляющие собой компактные подземные структуры.