Преобладающий тип морфологической структуры - пальмеллоидный (клетки помещены в достаточно крупные слизистые тела). Кроме него у цианей известны: коккоидная и нитчатая морфологические структуры. Соседние клетки колоний часто соединяются плазмодесмами.
По комплексу признаков занимают промежуточное положение между фотосинтезирующими бактериями и эукариотными водорослями. С первыми их роднит примитивность строения (прокариоты), со вторыми - фотосинтез с выделением кислорода.
Число известных видов. Около 1400 видов.
Систематика. 3 класса: хроококковые, хамесифоновые, гормогониевые. Различаются морфотипом.
Класс Хроококковые: обычно колониальные, реже одиночные, размножение делением.
Класс Хамесифоновые: чаще одноклеточные, размножение эндо и экзоспорами.
Класс Гормогониевые: нитчатые, размножаются гормогониями. Есть споры
Важнейшие представители:
Из хроококковых: Род микроцистис - колонии. Вызывают "цветение" в рыбоводных прудах. Род глеокапса - могут образовывать разноцветные корочки на поверхности почвы. Кроме указанных входят роды: афанотеце, глеотеце, эукапсис, целосфаерикум, гомфосфаериа, мерисмопедиа и др. (рис. 11).
Из хамесифоновых: Роды - дермокапса , хамесифон (рис.11). Все они - эпифиты. Прикрепляются к субстрату.
Из гормогониевых: Роды: осциллатория, спирулина, триходесмиум - нити из одинаковых клеток. Роды: носток, анабена, афанизоменон, калотрикс, ривулярия - нити из разных по форме клеток. Роды: стигонема (рис. 11), мастигокладус - нити разветвляющиеся.
Рис. 11. Представители различных родов сине-зеленых водорослей:
1 - Synechococcus, 2 - Dactylococcopsis, 3- Merismopedia, 4 - Gloeocapsa,
5 - Gomphosphaeria, 6 - Microcystis, 7 - Chamaesiphon, 8 - Eucapsis, 9 - Coelosphaericum, 10 - Aphanothece, 11 - Gleothece, 12 - Nostoc, 13 - Anabena, 14 - Cylindrospermum,
15 - Anabaenopsis, 16 - Schizothrix, 17 - Calothrix, 18 - Oscillatoria, 19 - Spirulina,
20 - Phormidium, 21 - Stigonema.
1.14 Грибы. Слизевики. Лишайники
ГРИБЫ (MYCOTA или FUNGI). Очень обширная и разнообразная группа организмов. Насчитывает около 100 тыс. видов. Выделяются в отдельное царство.
ОСОБЕННОСТИ - Сочетают признаки растительных и животных.
На растения похожи тем, что имеют абсорбтивный (всасыванием через поверхность) способ питания, неограниченный верхушечный (апикальный) рост, тем, что неподвижны и у каждой клетки имеется твердая оболочка. На животных похожи тем, что питаются готовыми органическими веществами (гетеротрофы), в клеточной оболочке присутствует хитин, в обмене веществ - мочевина, а запасным продуктом является гликоген.
В основе строения тела - мицелий или грибница, которая представляет собой систему тонких ветвящихся нитей (гиф), находящихся на (или в) субстрате. У отдельных представителей тело представлено не гифами (нитями), а голым протопластом. По наличию или отсутствию в гифах клеточных перегородок делятся на грибы высшие (есть перегородки) и низшие (нет перегородок, т.е. строение неклеточное).
РАЗМНОЖЕНИЕ: вегетативное (кусками грибницы, отдельными клетками и почкованием - дрожжи), бесполое (путем образования неподвижных или подвижных спор - конидий, зооспор) и половое (слияние мужских и женских клеток различными способами).
Способы полового размножения: слияние неподвижной гаметы с подвижной (оогамия), путем переливания содержимого из одной клетки в другую с последующим слиянием, путем слияния двух концевых клеток на разных нитях мицелия (зигогамия), путем оплодотворения женского органа мужским выростом (образуются сумки - аски).
Зачастую один и тот же гриб может последовательно использовать несколько типов размножения - несколько бесполых и половой. Тогда на разных этапах своей жизни он может представляться по-разному.
ЗНАЧЕНИЕ ГРИБОВ - чрезвычайно велико. Определяется их способом питания. Все - гетеротрофы, т.е. питаются готовым органическим веществом. Если мертвым - сапрофиты, если живым - паразиты.
Значение в природе: разложение и минерализация органических остатков (древесина, листва и др.), повышение плодородия почвы, пища для некоторых животных, отдельные заболевания у растений и животных;
Значение для человека:
А. Положительное: источник большого числа полезных ферментов (гидролиз белков, древесины, ферменты для осветления соков), антибиотиков (пенициллин и др.), ростовых веществ (гиббереллин), пищевое использование (шляпочные грибы), в обрядовых целях (галлюциногены и вещества слабого наркотического действия), образуют микоризу и взаимодействуют с высшими растениями;
Б. Отрицательное: болезни у сельскохозяйственных растений (головня пшеницы и др.), вред лесному хозяйству (разрушение древесины), повреждения музейных ценностей (разрушение картин, книг, икон), вызывают болезни у людей (микозы), отравления животных (микотоксикозы).
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ГРИБОВ:
1. Почвенные грибы (разложение органики - дают гумус),
1. Разрушители листовой подстилки (подстилочные сапрофиты).
Обе группы - микоризообразователи.
2. Ксилофиты (разрушители древесины).
3. Домовые грибы (разрушение деревянных конструкций),
4. Водные грибы,
5. Паразиты растений и животных.
Кроме перечисленных, могут быть выделены и некоторые другие экологические группы.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ - грибы имеют полифилетичное происхождение, т.е. разные их классы независимо произошли от разных бесцветных жгутиковых и безжгутиковых амебоидных флагеллят.
СИСТЕМАТИКА и характерные представители. Делят на 7 классов:
1 класс. ХИТРИДИОМИЦЕТЫ. Тело плазмодий или слабо
развитый мицелий. Часто микроскопические. Зооспоры и гаметы подвижны, 1 жгутик. Половой процесс изо- гетерогамия. Много паразитов водных растений и животных. Из вредных для сельского хозяйства - возбудитель "черной ножки" капустной рассады (ольпидиум). Есть виды, поражающие корни табака, клевера, гороха, льна, возбудитель рака картофеля (бугристые наросты на клубнях) и др.
2 класс. ООМИЦЕТЫ. Мицелий хорошо развит, но неклеточный, зооспоры с 2 жгутиками (гладкий и перистый), половой процесс - оогамия. Включает много паразитов и вредителей. В этом классе есть паразиты винограда, свеклы, кукурузы, табака, мака, капусты, лука, проса, др. Среди жестоких вредителей - водный гриб сапролегния - вызывает гибель икры рыб при инкубации и самих рыб при содержании; а также фитофтора или «картофельная гниль». В 1845-1846годы во время эпидемии «картофельной гнили» в Ирландии из 8 млн. населения погибло около 1млн. В панике эмигрировало около 2млн..
3 класс. ЗИГОМИЦЕТЫ. Мицелий обычно неклеточный. Спорангиоспоры неподвижны. Половой процесс - зигогамия (слияние концевых клеток на мицелии). Многие виды - сапрофиты. Часто используют в качестве заквасок. Некоторые вызывают микозы у человека (ложный туберкулез). Есть паразиты насекомых - энтомофтороз "осенняя болезнь мух". Иногда вызывают массовую гибель гусениц, жуков.
4 класс. ТРИХОМИЦЕТЫ. Немногочисленная группа неясного положения (до того, что иногда считают водорослями, утратившими хлорофилл). Встречаются в кишечнике и желудке водных и наземных насекомых и ракообразных. Базальная клетка, от нее мицелий (неветвящийся). Изучены плохо.
5 класс. АСКОМИЦЕТЫ (сумчатые). 30 тыс. видов. Мицелий хорошо развит, споры полового размножения обязательно развиваются в эндогенных (внутренних) сумках (одноклеточные образования в которых до 8 аскоспор). Бесполые споры - конидии (шарообразные клетки на конце особых нитей). Включают множество почвенных, древесных сапрофитов, грибов, обитающих на роговых тканях (кератофилы), разные плесени, вызывающие порчу пищевых продуктов, много паразитов растений, животных и человека. Много хозяйственно ценных - дают антибиотики, витамины, используются для спиртового брожения. Сюда же входят дрожжи, "сахарные грибы" - основа хлебобулочного и пивоваренного производства. Есть паразиты пчел (пчелиная аскосфера). Вызывают болезни культурных растений (различные виды "мучнистой росы", спорынья у злаковых и др.). Есть съедобные - сморчки, строчки, трюфели.
6 класс. БАЗИДИОМИЦЕТЫ. Высшие грибы. Мицелий хорошо развит, клеточный. Половой процесс соматогамия (слияние двух соматических клеток), половой продукт - базидия. На ней - 4 гаплоидные базидиоспоры. Они дают недолговечный гаплоидный мицелий, слияние клеток которого впоследствии дает диплоидный мицелий. Класс включает основную массу шляпочных грибов. Пищевых, несъедобных, ядовитых. Сюда же входят трутовики и целая группа грибов-паразитов культурных растений («головня» пшеницы, пузырчатая головня кукурузы, «ржавчинные» грибы и др.).
7 класс. ДЕЙТЕРОМИЦЕТЫ (несовершенные грибы). До 30 тыс. видов. Мицелий развитый. В быту часто называются «плесенями». Всю жизнь гаплоиды. Половой процесс неизвестен. Вместо полового процесса - гетерокариоз (переход ядер в другие клетки без их слияния с уже имеющимися ядрами) и парасексуального процесса (переход ядер и уже потом их слияние). Встречаются в почве, в воде. Есть паразиты (других грибов, насекомых). Из них были выделены антибиотики.
СЛИЗЕВИКИ (MYXOMYCOTA). Небольшая группа близких к грибам организмов. Часто включают в одно царство с грибами. Иногда рассматриваются как самостоятельная группа.
ОСОБЕННОСТИ. Тело всех слизевиков представлено плазмодием, т.е. плазменной массой с большим количеством ядер, которая не одета оболочкой. Тело - как одна гигантская клетка. Плазмодии диплоидны. Содержит 75% воды, 30% белка. Запасное питательное вещество - гликоген (животный крахмал).
Ярко окрашены. Могут быть - ярко-желтыми, розовыми, красными, фиолетовыми, почти черными. Размеры - от нескольких миллиметров до десятков см. Питание - сапрофитное (листва, гниющая древесина). Однако могут захватывать и целые пищевые частицы.
Активно перемещаются. Чаще всего - в направлении пищи («положительный трофотаксис»), на определенных стадиях роста перемещаются в затененные места, перед образованием спор - на освещенные участки. Скорость перемещения 0,1-0,4 мм/мин. При неблагоприятных условиях (сухость, холод, нет пищи) плазмодий превращается в склероций (твердая, утолщенная масса). В благоприятных условиях он прорастает. Даже после гербария.
На стадии спороношения очень красивы. У разных видов плазмодии преобразовываться в тела самых разных форм и расцветок - нежно-розовые шары, красный «перчик» на ножке, пластинки, пушистые нити, кораллообразные веточки, «сливки» и др.). Сверху они постепенно одеваются плотной оболочкой, внутри - созревают споры. Споры, вышедшие наружу, подвижны (зооспоры). Похожи на мелких амеб. Они делятся, накапливаются. После достижения критической массы попарно сливаются (в диплоидные миксамебы). Каждая миксамеба - новый плазмодий. Но могут сливаться в единую массу. Плазмодии "уходят" в затененные места (глубину пня, под листья и т.д.). Там активно перемещается, питается и растет до следующего спороношения.
Практическое значение. В целом невелико. Но есть несколько видов значимых для сельского хозяйства. Это слизевики-паразиты. Причем - внутриклеточные паразиты. Наиболее известный представитель таких паразитов - возбудитель килы капусты и других крестоцветных - Plasmodiophora brassicae. Корни больного растения вздуты - до 40% от массы растения. В клетках - плазмодии. Там же - споры. Растение уродливо развивается, кочаны не закладываются, а клетки корня усиленно делятся. В 1875г. описал цикл развития русский ученый Воронин М.С. Еще один вид - возбудитель порошистой парши картофеля. Вызывает звездчатые разрывы на оболочке клубней.
ЛИШАЙНИКИ (LICHENOPHYTA). Известно около 20 тыс. видов. Классические симбиотические организмы. Тело состоит из двух компонентов - гриба (микобинт) и водоросли (фитобионт). Установлено в 1867г. (Симон Швендер). До этого относили к разным группам - ко мхам, к водорослям. Называли - "хаосом природы", "убогой нищетой растительности". Практически важные виды - тундровые лишайники (ягель -»олений мох»).
Характерные отличия: 1. Симбиотическое сожительство двух компонентов - гриба и водоросли. 2. Образуются особые морфологические формы, не встречающиеся отдельно у каждого компонента. 3. Метаболизм каждого компонента лишайника различается если он в свободном состоянии и в системе. 4. Биохимия лишайника специфична. В них есть вещества, которых нигде кроме лишайника нет. 5. Особая биология: медленная скорость роста, способы размножения, отношения к внешним условиям.
Делят по морфологическим признакам на группы накипных, листоватых и кустистых лишайников.
Грибной компонент - чаще аскомицеты (сумчатые), реже - базидиомицеты. Грибной компонент составляет основу лишайника.
Водорослевый компонент - чаще сине-зеленые и зеленые водоросли. Значительно реже желто-зеленые и бурые. Располагаются в верхнем слое, среди нитей (гиф) грибницы. Особенности лишайников - их тело расположено на субстрате.