Грибы - сапрофиты класса аскомицетов

ГРИБЫ САПРОФИТЫ (Аскомицеты)

Класс сумчатых грибов, или аскомицетов, – один из наиболее многочисленных классов высших грибов, включающий более 30 000 видов. Название класса связано с тем, что половой процесс у его представителей завершается образованием спор в особом мешкообразном органе – аске (сумке). У одних аксомицетов сумки могут возникать прямо на мицелии, у других они развиваются в особых плодовых телах. Вегетативное тело сумчатых грибов образовано разветвленным, разделенным на клетки, гаплоидным мицелием. У некоторых аскомицетов мицелий может распадаться на отдельные клетки. Клеточная стенка этих грибов содержит до 25% хитина и 75% глюканов.

Аскомицеты широко распространены в природе и встречаются во всех природных зонах и регионах. По способу питания это сапрофиты, обитающие в почве, лесной подстилке, на различных субстратах животного  происхождения. Сапротрофные аскомицеты участвуют в минерализации органических веществ, особенно в разложении растительных остатков, содержащих целлюлозу.

Цикл  развития хлебопекарных дрожжей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее распространенная и практически  значимая группа класса – дрожжи. Они не имеют грибницы и представляют собой одноклеточные неподвижные организмы овальной формы, размером 8–10 мкм. Размножаются дрожжи почкованием, некоторые виды – путем деления. При недостатке питания и избытке в среде кислорода у дрожжей наблюдается половой процесс, протекающий в виде копуляции двух клеток. Образовавшаяся зигота превращается в сумку с 4–8 спорами. Развиваясь на сахаристых средах, дрожжи осуществляют спиртовое брожение, в результате которого выделяются этиловый спирт и углекислый газ.

Пекарские дрожжи существуют только в культуре. Они представлены сотнями  разновидностей: винными, хлебопекарными, пивными и спиртовыми. Одна из разновидностей дрожжей участвует в образовании  кефира.

 «Кефирные зерна», напоминающие комочки рисовой каши, – не что иное, как симбиоз молочнокислых бактерий и дрожжевого гриба. Бактерии сквашивают молоко, превращая его в простоквашу. Дрожжи сбраживают молочный сахар, и выделяющийся при этом углекислый газ разрыхляет сгусток простокваши, превращая его в кефир.

Образование мицелия и почкование у дрожжей

Есть и другой вид симбиоза, в  котором участвуют дрожжи – «чайный  гриб». Симбиоз здесь образуют дрожжи и уксуснокислые бактерии. Вместе они образуют медузоподобное «существо», которое плавает в растворе сладкого чая. Сахар сбраживается до спирта, который в свою очередь превращается в уксусную кислоту, что придает напитку приятный кисловатый вкус. Настой чая, добавляемый в раствор, обеспечивает микроорганизмам азотное питание.

Среди сумчатых грибов есть и опасные  паразиты. К ним относятся возбудители  мучнистой росы многих растений. Они  поражают злаки, деревья (дуб, клен), крыжовник, смородину, виноград. Мучнистый налет  на пораженных стеблях и листьях  образован конидиями – спорами, возникающими на концах гиф. Борются с этими грибами, уничтожая пораженные ветви или опрыскивая их ядохимикатами.

   Большой практический интерес представляют виды рода Спорынья. Большинство представителей этого рода паразитирует на злаках. На пораженных спорыньей колосьях злаков хорошо заметны склероции, имеющие вид рожков черно-фиолетового цвета. Склероции зимуют в почве, куда они попадают с культурных злаков при обмолоте урожая, или с дикорастущих растений, встречающихся по краям полей. Весной склероции прорастают плотными скоплениями гиф, по периферии которых образуются плодовые тела. В них формируются споры, заражающие злаки в период цветения. Склероции спорыньи содержат сильный яд эрготин, вызывающий резкое сокращение гладких мышц. Если склероции вместе с зерном будут смолоты в муку, они могут вызвать отравление с судорогами, рвотой, острыми болями в желудке, иногда гангренозными язвами. Возможны смертельные случаи. В очень малых дозах эрготин используют в медицине, поэтому спорынью специально разводят на ржи на особых участках.

КУКУШКИН ЛЕН.

В еловом лесу всегда царит полумрак. Поэтому там почти нет кустарников. На земле под пологом елового леса — настоящее царство зеленых мхов. Только наиболее светлые участки леса покрыты черникой, брусникой или кислицей.

Мхи в еловом лесу мягкие: когда идешь по ним, кажется, что под тобой пуховая перина. Если тенистость елового леса увеличивается из года в год, в моховом покрове накапливается избыток влаги. Первый признак застоя влаги в лесу — поселение мха кукушкина льна. Покрывая почву сплошным зеленым ковром, кукушкин лен вытесняет мягкие зеленые мхи. Это может вызвать заболачивание елового леса.

Кукушкин лен неприхотлив. Он может выдерживать большие морозы и сильную жару. Когда становится очень холодно или, наоборот, жарко, кукушкин лен перестает расти до наступления благоприятных условий. Поэтому кукушкин лен, как и другие виды мхов, вслед за лишайниками поселяется на участках, прежде лишенных растительности.

Кукушкин лен — многолетнее растение. У него невысокие, иногда до 30 см, коричневато-зеленые стебли с густыми узкими зелеными листьями. Корней у мха нет. Вместо корней на нижних концах стеблей кукушкина льна имеются нитевидные выросты. Эти выросты у мхов, как и у морских водорослей, называют ризоидами. Наличие стебля и листьев отличает кукушкин лен и другие мхи от водорослей, грибов, лишайников и тем более от бактерий. Мхи более похожи на цветковые растения, но в отличие от них корней и тем более цветков не имеют.

Питаются зеленые мхи так же, как другие зеленые растения. Из почвы ризоиды всасывают воду. Из воздуха листья мхов, в клетках которых содержится хлорофилл, получают углекислый газ. В хлорофилловых зернах зеленых мхов в процессе фотосинтеза образуются органические вещества. Мхи размножаются спорами.

Из проросшей споры образуется тонкая зеленая нить. Нить ветвится, на ней появляются почки, из которых затем вырастают стебли мха с листьями.

Зеленая тонкая нить, вырастающая из споры мха, по своему строению очень похожа на нитчатую зеленую водоросль. Это говорит о родстве мха с водорослями.

Но мхи не являются прямыми потомками водорослей, мхи произошли от псилофитов — первых наземных растений, вымерших много миллионов лет назад. Мхи — уже типичные наземные растения.

Мхи не завоевали господствующего положения на Земле потому, что корней у них нет, а это ухудшает поглощение воды и минеральных веществ из почвы. Кроме того, дождь и обильная роса не всегда выпадают в достаточных количествах, а вода необходима мхам для оплодотворения. Подвижные сперматозоиды мха без воды не могут передвигаться, чтобы достигнуть яйцеклеток. 

Dryopteris filix mas Schott (ЩИТОВНИК МУЖСКОЙ) 

Растение имеет два  поколения - половое и бесполое. Бесполый диплоидный спорофит - многолетнее  травянистое растение с зимующим корневищем. Корневище косорастущее, мощное, с многочисленными шнуровидными корнями. Верхний, растущий, конец корневища несет пучок крупных листьев длиной до 1 м, шириной 20-25 см. Нераспустившиеся листья улиткообразно свернуты. Черешок листа длиной до 25 см густо покрыт ржаво-бурыми чешуйками, в своем основании он очень сочен и расширен, при отмирании листа эта часть черешка остается на корневище. Пластинка листа темно-зеленая, в очертании продолговато-эллиптическая, двоякоперисторассеченная, сегменты 2-го порядка несут зубчики - они тупые, не игольчатые. На нижней поверхности листа развиваются бурые сорусы, закрытые почковидным покрывальцем, под которым находятся на длинных ножках овальные спорангии, содержащие бурые споры. Споры, прорастая, дают половое поколение - гаметофит в виде мелкого, зеленого, пластинчатого, сердцевидного заростка, образующего архегоний и антеридий. После оплодотворения из яйцеклетки архегония вырастает бесполое поколение - описанное выше растение.

Dryopteris filix mas Schott - сильно варьирующий вид.

Распространение. Под покровом ели или в елово-лиственных насаждениях - в Европейской части России; под покровом бука, граба и дуба - на Кавказе; под елью Шренка - на Тянь-Шане; под елью и пихтой - в сибирской тайге. Ареал мужского папоротника, таким образом, разорванный. Огромные ресурсы мужского папоротника используются в малой доле - потребность в корневище покрывается заготовками в Прибалтике, Московской области и Закавказье.

Местообитание. Мужской папоротник растет в сырых тенистых лесах.

Внешние признаки. Корневища, покрытые многочисленными основаниями листовых черешков, с удаленной нижней (отмирающей) частью и без корней, длиной до 25 см, в самой толстой части до 7 см. Основания черешков листьев длиной 3-6 см,толщиной 6-11 мм, цилиндрической формы, расположены черепицеобразно косо вверх. На верхнем конце корневища находятся улиткообразно свернутые листовые почки. Основания черешков, особенно листовые почки, густо покрыты ржаво-бурыми пленчатыми чешуйками. Корневища и основания черешков снаружи темно-бурые, а в разрезе светло-зеленые. При этом на разрезе хорошо видны под лупой 6-9 центроксилемных проводящих пучков - "столбов", расположенных по периферии черешка неполным кольцом. Запах слабый, своеобразный. Вкус вначале сладковато-вяжущий, затем - острый, тошнотворный.

Содержание сырого филицина в корневищах мужского папоротника зависит от разновидности папоротника, района его заготовки, фазы вегетации. Содержание сырого филицина должно быть не менее 1,8% (ГФ Х). Для медицинских целей пригодно сырье, сохранившее светло-зеленый цвет корневищ и черешков (в изломе).

Химический состав. О качестве корневища в первую очередь судят по содержанию "сырого филицина", понимая под ним сумму флороглюцидов: филиксовая кислота - филицин (до 3,5%), флаваспидовая кислота (до 2,5%), аспидинол, албаспидин (0,05%). Это бутирил-флороглюциды разной сложности строения. Наиболее простым соединением является аспидинол, содержащий одно флороглюциновое кольцо. Все остальные компоненты филицина являются ди- или тримерными флороглюцидами, в которых мономерами служат соединения, близкие к аспидинолу. Димером является альбаспидин, тримером - филиксовая кислота; чем больше колец, тем сильнее фармакологическое действие.

Корневища мужского папоротника, кроме флороглюцидов, содержат крахмал, сахарозу, дубильные вещества (7-8%), жирное масло (до 6%), летучие жирные кислоты и их эфиры (масляная кислота и др.).

В медицине используется экстракт мужского папоротника густой. Это густая малоподвижная масса зеленого или буро-зеленого цвета неприятного запаха. Применяется против ленточных глистов и остриц. Особенно эффективны препараты папоротника при инвазиях бычьим и свиным цепнем, широким лентецом. Его применяют не только в медицине, но и в ветеринарии. Лечение препаратами папоротника ввиду их ядовитости проводят лишь по рекомендациям и под наблюдением врача, под его тщательным контролем.

В народной медицине настой корневищ употребляют для ванн при  ревматизме и судорожном сокращении мышц ног.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗМНОЖЕНИЯ.

Возникновение семени —  это крупнейший ароморфоз в эволюции растений, обеспечивший их развитие и распространение на Земле.

Все семенные растения —  разноспоровые. Если у споровых растений мегаспора падает на землю, то у семенных остается в мегаспорангии. Здесь  из мегаспоры вырастает женский  заросток и образуется архегоний  с женской половой клеткой.

Микроспора (пылинка) ветром или насекомыми переносится к  спорангию, содержащему мегаспору. Микроспора прорастает, превращаясь  в очень простой мужской заросток, на котором образуются или сперматозоиды (у некоторых голосеменных), или  пыльцевая трубка (у хвойных и  всех покрытосеменных). В первом случае сперматозоид сливается с яйцеклеткой, а во втором — одно из ядер мужского заростка впрыскивается в женский. Второй вариант позволяет осуществить оплодотворение при отсутствии воды.

Голосеменные  растения произошли от древнейших папоротниковидных в девонском периоде. В настоящее время насчитывают около 700 видов деревьев и кустарников. Основную их группу составляют хвойные деревья: ель, сосна, лиственница, кедр, пихта, можжевельник, туя, кипарис и т.д. В жизненном цикле этих растений господствует диплоидный спорофит. Деревья имеют ствол с хорошо развитой корой и древесиной, пронизанными смоляными ходами, где накапливаются смолы, эфирные масла, бальзамы, и хвойные или чешуевидные листья.

Сосна — многолетнее растение, размножающееся семенами, которые образуются в шишках. Шишки бывают двух типов  — мужские и женские. Мужские  шишки развиваются у основания  молодых побегов. Они состоят  из оси, покрытой чешуйками, которые  и являются микроспорофиллами. На нижней стороне каждой чешуйки находятся  два микроспорангия (пыльцевых мешка), в которых после мейотического деления исходных клеток развиваются гаплоидные микроспоры. Из микроспор образуются пыльцевые зерна. Пыльцевое зерно сосны является гаметофитом. Оно покрыто двумя оболочками (экзиной и интиной), между которыми находится камера, заполненная воздухом. Воздух облегчает вес пыльцы. Внутри каждой микроспоры образуется два спермия и клетки, дающие начало пыльцевой трубке.

Женские шишки развиваются  на конце молодых побегов. Их образуют семенные и кроющие чешуйки. На нижней стороне семенных чешуек формируется  по два семязачатка — мегаспорангия. Каждый мегаспорангий имеет покров (интегумент) и центральную часть (нуцеллус). В семязачатке есть пыльцевход (микропиле). Мегаспора после митотического деления прорастает в женский гаметофит, образованный гаплоидным эндоспермом и двумя архегониями с яйцеклетками.

Опыление у сосны происходит следующим образом: пыльца приклеивается  к семязачаткам смолистым веществом. Вегетативная клетка пыльцы образует пыльцевую трубку, которая проникает в семязачаток.