Размножение грибов. Способы размножения грибов

Древнейшими гетеротрофными организмами являются грибы. Они занимают особо значимое место во всей системе живой природы. Их размеры колеблются от микроскопических до нескольких метров. Чаще всего грибные организмы поселяются на животных или растениях, на мёртвых органических остатках или даже на человеке, на травах или корнях деревьев и кустарников. Довольно разнообразной и великой считается их роль в биоценозах и в жизни нашей природы. Грибы - это наши защитники.

Как грибы размножаются в действительности

Сложный процесс размножения всем грибам необходим для сохранения не только численности этого вида, но и для того, чтобы пережить и рассеять все самые неблагоприятные условия, например, бескормицу, сухость или жару в летний период. Грибы могут размножаться несколькими способами: вегетативным, бесполым и половым способами. Частицами мицелия осуществляется вегетативный способ размножения. Специальные образования на грибах принимают участие в этом непростом процессе. К данным образованиям можно полностью отнести оидии и хламидоспоры. Размножение грибов осуществляется путем почкования отдельных клеток или мицелия.

Какие грибы размножаются почкованием

Ярким примером грибов, которые размножаются почкованием, являются дрожжи. От ДНК родителя не отличается ДНК потомков при вегетативном размножении. Есть много литературы о том, какие грибы размножаются при помощи почкования. При бесполом способе размножения грибы размножаются при помощи специальных спор. Специальные клетки, которые образовывают споры, образуются благодаря нитям каждого гриба. В виде веточек, не способных к росту, выглядят эти клетки. Спорангиями называют такие сложные образования. В этом случае никогда ДНК родителя не отличается от ДНК потомков.

Половое размножение грибов

Этот способ, когда грибы размножаются спорами. Он считается присущим всем трюфелям, плесневелым грибам и другим видам. Половое размножение – это, когда в процессе оплодотворения из ДНК обоих родителей образуется ДНК потомков. Очень по-разному происходит объединение ДНК у царства грибов. Процесс размножения состоит из сложного процесса слияния женских и мужских половых гамет, зигота образуется в результате этого непростого слияния всех клеток.

Размножение грибов осуществляется с помощью спор, а также частичек мицелия, склероциев и других элементов. Любая структура, которая может вызвать развитие молодого мицелия, называется диаспорой, или пропагулой. С учетом происхождения диаспоры подразделяют на специализированные, то есть формирующимися именно для размножения (споры), и неспециализированные (в частности, кусочки мицелия).

Размножение неспециализированными диаспорами называют вегетативным из-за того, что оно осуществляется с помощью частей или элементов вегетативных тел грибов. Относительно мицелиальных грибов следует отметить, что они размножаются исключительно посредством кусочков мицелия. Данный метод применяют для размножения многих видов грибов в культуре, к примеру шампиньонов, летнего опенка, вешенки и т.д.

Способы размножения

Споры грибов предназначены исключительно для размножения. В их структуре различают одну либо несколько клеток, которые имеют микроскопические размеры. Попадая в благоприятную среду, небольшое количество спор дают начало новому мицелию. Большинство из них гибнут, поэтому все грибы образуют огромное число спор. Так, шампиньоны дают примерно 40 млн. спор в час, трутовик – до 30 млрд.

С учетом происхождении и выполняемой функции спор в жизни грибов выделяют два способа:

1. Спорами полового размножения (мейоспорами).

2. Бесполого (митоспорами).

С помощью митоспор грибы массово расселяются на этапе вегетации при отсутствии рекомбинации наследственных свойств. При появлении новых мицелиев из мейоспор увеличивается разнообразие грибов за счет рекомбинации признаков родительских организмов. У многих грибов в жизненном цикле формируются как митоспоры, так и мейоспоры. Но у некоторых групп грибов – дейтеромицетов, объединяющих 30 тысяч видов, полностью редуцирована способность к половому размножению. Они образуют только митоспоры.
Для формирования митоспор у грибов предназначены особые клетки (орган размножения) – спорангии, или веточки воздушного мицелия. Первые споры называются спорангиоспоры, а вторые, образующиеся экзогенно, – конидии.

Спорангиоспоры могут быть неподвижными либо со жгутиками, что дает им возможность активно передвигаться. Это так называемые зооспоры, которые перемещаются только в водной среде, а соответственно размножение возможно только в присутствии капельно-жидкой среды. Размножение зооспорами характерно для всех групп первично водных форм грибов. У наземных видов способность к их продуцированию утрачена.

У большинства грибов получило широкое распространение бесполое размножение с помощью конидий. Эти структуры формируются у высших грибов с клеточным мицелием на гифах воздушного мицелия, чаще на специальных веточках – конидиеносцах. Они мелкие и образуются в огромных количествах. Освобождение конидий осуществляется в большинстве случаев пассивно, реже возможно активное их отбрасывание, как у нигроспоры. В процессе эволюции у конидий появились множественные адаптации, способствующие их распространению.

Мейоспоры формируются у грибов внутри либо на поверхности особых клеток, которые называются сумками, асками, или базидиями. Это органы размножения грибов. Обширная группа грибов – аскомицетов, или сумчатых – характеризуется формированием сумок с мейоспорами. Базидии с мейоспорами формируются у большой группы базидиальных грибов, или базидиомицетов (около 30 тысяч видов). Освобождение базидиоспор или аскоспор происходит посредством их активного отбрасывания от базидии или аски. При слиянии двух мейоспор образуется зигота, которая при попадании в благоприятные условия дает начало новому мицелию

Наиболее характерной особенностью любого живого организма является цикл его развития. Знание цикла развития грибов крайне важно как с общебиологической (для правильного понимания границ вида, для выяснения эволюции этих организмов), так и с практической точки зрения. Точное представление о цикле развития возбудителя заболевания растений, человека и животных из числа грибов позволяет правильно и эффективно проводить борьбу с этими патогенами.

Размножение является основным свойством любого живого организма. Именно особенности размножения, как полового, так и бесполого, используются при определении таксономического положения грибов, при установлении родственных отношений между отдельными их группами. У грибов различают три типа размножения - вегетативное, бесполое и половое.

Вегетативное размножение это есть способность гриба размножаться обрывками вегетативного тела, т. е. частями грибницы. В многоклеточной грибнице любая часть мицелия, содержащая клетку, дает новый мицелий. Способны к возобновлению также и участки неклеточной грибницы. Вегетативное размножение осуществляется также с помощью различных видоизменений грибницы. Так, например, оидии, хламидоспоры, клетки-почки могут рассматриваться как различные способы вегетативного размножения.

Бесполое размножение осуществляется специализированными спорами, которые развиваются тем или иным путем либо на грибнице, либо из спорообразующих клеток и образуют новую особь. Споры бесполого размножения служат для массового расселения грибов в период вегетации.

Половое размножение представляет собой возникновение и развитие нового поколения из оплодотворенной клетки - зиготы, возникшей при слиянии содержимого двух клеток, различающихся между собой по признаку пола. При слиянии двух раздельнополых клеток, называемых гаметами, половой процесс протекает в двух фазах. Первой фазой полового процесса является слияние протоплазменного содержимого двух клеток, т. е. плазмогамия. После плазмогамии либо сразу же, либо через некоторый промежуток времени - у разных организмов, по-разному - наступает слияние ядер, т. е. кариогамия. В результате слияния двух клеток получается особая клетка, внутри которой сосредоточено содержимое и первой и второй (мужской и женской) клеток. После слияния двух ядер получается диплоидное ядро, в котором сосредоточен двойной набор хромосом. Таким образом, при половом процессе осуществляется переход от гаплоидного состояния - с одинарным набором хромосом, к диплоидному состоянию - с двойным набором хромосом в популяционном ядре.

После образования диплоидного ядра, у одних грибов сразу, а в других случаях несколько позже, диплоидное ядро претерпевает деление, сопровождающееся уменьшением числа хромосом, т. е. редукционное деление. В результате редукционного деления получаются в последующем гаплоидные клетки, отличающиеся от диплоидных меньшим в два раза количеством хромосом. Вместе с тем в каждой из этих клеток заключено содержимое двух предыдущих гаплоидных клеток, участвовавших в половом процессе. Произошла перекомбинация наследственных свойств, и две клетки уже не являются тождественными первым клеткам. Половой процесс, таким образом, способствует возникновению большого разнообразия форм.

Половое размножение является высшей формой воспроизведения потомства по сравнению с бесполым, представляющим более древний тип размножения.

Для многих это будет неожиданностью, но то, что мы привыкли называть грибом, на самом деле является всего лишь частью огромного организма. И у этой части есть своя функция – производство спор. Основная же часть данного организма располагается под землей, и представляет собой переплетенные между собой тонкими нитями, называющимися гифами, которые и составляют грибной мицелий. В некоторых случаях гифы могут свисать плотными шнурами или же волокнистыми образованиями, которые можно детально рассмотреть даже невооруженным глазом. Однако бывают и случаи, когда их можно рассмотреть только в микроскоп.

Плодовое тело появляется на свет только в том случае, когда в контакт вступают два первичных мицелия, принадлежащих к одному виду. Происходит соединение мужского и женского мицелия, в результате чего образуется вторичный мицелий, который способен при соблюдении благоприятных условий воспроизвести плодовое тело, которое, в свою очередь, станет местом появления огромного количества спор.

Однако грибы обладают не только половым механизмом воспроизведения. Они отличаются наличием и «бесполого» воспроизведения, в основе которого лежит образование вдоль гифов особых клеток, которые называются конидиями. На таких клетках развивается вторичный мицелий, который также обладает способностью к плодоношению. Также бывают ситуации, когда гриб разрастается в результате простого деления изначального мицелия на огромное количество частей. Распыление спор происходит, в первую очередь, благодаря ветру. Их маленький вес позволяет им передвигаться при помощи ветра на сотни километров за относительно короткий промежуток времени.

Грибы являются огромнейшей группой организмов, насчитывающей более 100 тысяч видов, которые традиционно считаются растениями. На сегодняшний же день ученые пришли к выводу, что грибы являются особой группой, которая занимает свое место между растениями и животными, поскольку в процессе их жизнедеятельности просматриваются черты, присущие как животным, так и растениям. Главным отличием грибов от растений является полное отсутствие хлорофилла – пигмента, который лежит в основе фотосинтеза. В результате этого у грибов нет возможности производить сахар и углеводы, находящиеся в атмосфере. Грибы, подобно животным, потребляют уже готовую органику, которая, к примеру, выделяется в гниющих растениях. Также в состав мембраны клеток грибов входит не только микоцеллюлоза, но и хитин, который характерен для наружных скелетов насекомых.

Существует два класса высших грибов – макромицетов: базидиомицеты и аскомицеты.

В основе подобного деления лежат различные анатомические особенности, характерные для образования спор. У базидиомицетов в основе спороносного гименофора находятся пластинки и трубочки, связь между которыми осуществляется при помощи крошечных пор. В результате их деятельности производятся базидии – характерные образования, имеющие цилиндрическую или булавовидную форму. На верхних концах базидий и образуются споры, которые с гимением связываются при помощи тончайших нитей.

Для произрастания спор аскомицетов используются цилиндрические или мешковидные образования, которые называются сумками. При созревании таких сумок, они лопаются, и споры выталкиваются наружу.

Достаточно интересными представителями живой природы являются грибы, которые были выделены в особое царство, отличаясь существенными признаками, как от животных, так и от растений. Без них человечество не смогло бы создать лекарство от многих болезней - антибиотик. Не было бы лесов в привычном нам виде, да и сами растения не смогли бы распространиться по материкам.

Вот почему так велико значение этих организмов для окружающего мира. Задание человечества - сохранить это уникальное царство на планете для поддержания гармонии. Статья рассказывает о том, как размножаются грибы, а также формирует у читателя ценностное отношение к природе.

Основные способы, как размножаются грибы

Процесс размножения в царстве грибов направлен на сохранение численности вида даже в неблагоприятных условиях, например, при засухе или безкормице (рисунок 1).

Рисунок 1. Грибы способны размножаться практически в любых условиях

Поскольку грибы, как живые организмы, существенно отличаются от представителей царств животных и растений, то и их размножение имеет свои особенности. Так, они способны размножаться практическими всеми известными способами.

Были выделены такие основные методы: вегетативный, бесполый, почкование, половой. Ниже вы сможете ознакомиться с их особенностями.

В лесу

Грибы занимают важное место в лесной экосистеме, вступая в симбиоз с деревьями и травами путем сращения корневых систем. Растения обеспечивают их сахаром и белками, а грибы, в свою очередь, снабжают своих партнеров минеральными веществами, которые впитывают из почвы вместе с водой (рисунок 2).

Примечание: Мицелий, состоящий из тонких длинных нитей, расположен на глубине около 10-15 см. Он разрастается в разные стороны, оплетая корни деревьев. Он устойчив к засухам и сильным морозам, приостанавливаясь в своем развитии в неблагоприятный период и пробуждаясь при определенных условиях.

Она получает питательные вещества как из почвы и лесной подстилки, так и из корней деревьев. Интересным является тот факт, что грибы формируют плодовые тела только по соседству с конкретным видом деревьев. Например, боровики можно найти около сосны, дуба, ели или березы, а рыжики - только под елью или сосной.

Если речь идет о способах распространения, то лесные виды распространяются, в основном, половым методом, хотя для некоторых видов присущ бесполовой.

Рисунок 2. В лесу размножение осуществляется посредством подземной грибницы

Сбор грибов человеком является вмешательством в их процесс жизнедеятельности. Вот почему так важно правильно собирать лесные дары, чтобы нанесенный урон был минимальным и восполняемым. При аккуратном срезании плодового тела экземпляр продолжит реализацию процесса размножения. И наоборот, вырвав гриб с мицелием, мы наносим последнему огромный вред, вплоть до гибели. Помните об этом, собираясь на «тихую охоту».

Особенности строения грибов

Для того, чтобы понять особенности каждого из способов, необходимо представлять, из каких частей состоит гриб, то есть, знать его строение.

Основная масса приходится на мицелий (грибницу, вегетативное тело), расположенный под землей. Мицелий представляет собой тонкие нитчатые образования - гифы. Нижняя часть отвечает за питание, а верхняя - за размножение.

На мицелии образуются плодовые тела (которые мы называем грибами), возвышающиеся над субстратом. Плодовые тела несут в себе споры, способствующие размножению.

Способы размножения грибов

Размножение происходит одним из четырех способов:

• вегетативным;
• бесполым;
• почкованием;
• половым.

Они во многом отличаются друг от друга, поэтому каждый из них следует рассмотреть более детально.

Вегетативный

Суть вегетативного способа заключается в отделении некоторых частей мицелия (оидий и хламидоспор) от основного вегетативного тела. Причиной такого отделения могут послужить движения среды или действия животных, а иногда гифа распадается сама при наступлении неблагоприятных условий (рисунок 3).

Рисунок 3. При вегетативном способе новый экземпляр сохраняет свойства материнского вида

Отделившиеся части начинают развиваться самостоятельно и дают начало новым грибницам. Для такого способа не нужны никакие специальные приспособления, к тому же, это самый быстрый метод размножения, а потому его используют при выращивании урожая на специальных фермах или в домашних условиях.

При этом ДНК потомков ничем не отличается от ДНК родителей. Однако количество получаемого потомства невелико.

Бесполый

При этом методе гифы образуют специальные клетки, представляющие собой веточки, не способные расти. На них образуются спорангии (пузырьки), внутри которых расположены споры (рисунок 4).

Такой метод дает большие шансы оставить потомство, поскольку на образование каждой споры тратится гораздо меньше питательных веществ, чем на одного потомка при вегетативном методе. При этом потомки являются копиями родителей с незначительными мутациями.

Почкование

Формой вегетативного способа является почкование. Суть этого метода заключается в формировании дочернего организма из материнской особи в виде выпячивания тела клетки (рисунок 5).

Рисунок 5. Почкование - разновидность вегетативного размножения

Процесс такого вида бесполого размножения начинается с деления ядра, в результате которого образовавшийся центр клетки перемещается в нарост, появляющийся на материнском теле. Затем образуется перетяжка между новым фрагментом и грибницей, в результате чего молодое образование отделяется и начинает развиваться как отдельный организм. Такой способ присущ преимущественно представителям класса низших грибов (например, дрожжевых), хотя и встречается у некоторых высших.

Половой вариант размножения

При половом способе происходит образование мужских и женских клеток (гамет) с последующим их слиянием, в результате чего образуются споры, формирующие новый организм. При этом вся наследственная информация содержится в клетках мицелия, а плодовое тело проводит накопление и созревание спор, предназначенных для зарождения новой жизни (рисунок 6).

Созревшие легкие споры высыпаются и разносятся ветром, а также различными насекомыми, слизнями, белками и зайцами, поедающими грибы. Споры не перевариваются в пищеварительных органах этих животных, а потому выводятся наружу вместе с пометом.

Рисунок 6. Половой метод предполагает использование мужских и женских клеток

Попадая на влажную плодородную почву, они прорастают, давая начало новой грибнице. В результате полового метода размножения появляются новые признаки, несущие ДНК обоих родителей. Новое сочетание может как увеличить, так и уменьшить жизнеспособность потомства.

Больше информации о размножении грибов вы сможете найти в видео.