19.1.7: Гриби

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5629

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Було ідентифіковано близько 100 000 видів грибів, але справжня кількість, ймовірно, більше.

характеристика грибів

Більшість грибів ростуть у вигляді трубчастих ниток, званих гіфами. Переплетена маса гіф називається міцелієм. Стінки гіф часто зміцнюються хітином, полімером N -ацетилглюкозаміну. Зв'язок між цукрами подібний до целюлози та пептидоглікану і виробляє однакову структурну жорсткість.

Гриби розганяються самі, випускаючи суперечки, зазвичай вітродуті. Спори грибка присутні практично скрізь (і є частою причиною алергії). Спори гриба іржі пшениці були виявлені на 4000 м в повітрі і більш ніж на 1450 км (900 миль) від місця їх звільнення. Не дивно, що більшість грибів у всьому світі за своїм поширенням.

Грибки гетеротрофні. Деякі живуть як сапрофіти, отримуючи своє харчування з навколишнього середовища (часто спочатку перетравлюючи його, виділяючи ферменти). Вони виконують вирішальну роль у природі, розкладаючи мертві організми та вивільняючи їх поживні речовини для повторного використання живими. Деякі живуть у взаємовигідному симбіотичному взаємозв'язку з іншим організмом, часто рослиною. Об'єднання гриба і кореня рослини називається мікоризою. Близько 80% наземних рослин отримують користь від симбіотичної мікоризи. Рослина виграє від більш ефективного поглинання мінералів (особливо фосфору) та користі гриба від цукрів, що переносяться рослиною в корінь.

Мікоризні гриби також можуть утворювати канали для поживних речовин між видами рослин. Безбарвна, а отже, і гетеротрофна індійська труба (Monotropa uniflora - на фото праворуч) - це покритосперм, який повинен забезпечити все своє харчування від мікоризних грибів, які одночасно прикріплюються до коренів якогось автотрофного рослини, такого як сосна. Радіоактивний вуглець, що вводиться до сосни (як СО ₂), незабаром виявляється у вуглеводах у сусідніх індійських трубах.

Деякі гриби паразитують, завдаючи серйозної шкоди своєму господареві (кілька прикладів наведено нижче). Деякі гриби є і тим і іншим. Metarhizium robertsii - ґрунтовий гриб, який живе симбіотично з рослинами, але паразитує (і вбиває) ґрунтових комах. Його гіфи проникають як в коріння рослини, так і в труп комахи. Було продемонстровано, що азот, що виділяється гниючим комахою, переноситься грибком до рослини. (Див. С.В. Бехі, П.М. Зеліско, М.Дж. Бідочка в науці, 22 червня 2012 р.) Метаризій - аскоміцет.

Аскоміцети

Аскоміцети виробляють два види суперечок: безстатеві спори, звані конідіями, і аскоспори, що утворюються після статевого розмноження. Чотири або вісім аскоспор розвиваються всередині мішкоподібного аска (групу прийнято називати мішковими грибами). Деякі помітні приклади включають:

Saccharomyces cerevisiae одна з бутонізуючих дріжджів. Він ферментує цукор до етанолу та вуглекислого газу і, таким чином, використовується для виготовлення алкогольних напоїв, таких як пиво та вино, для виготовлення етанолу для промислового використання та у випічці (його часто називають хлібопекарськими дріжджами). Тут хочеться саме вуглекислий газ (щоб хліб і тістечка «піднімалися» і мали губчасту текстуру). Дріжджі також використовуються у комерційному виробництві деяких вітамінів і у виробництві - за допомогою технології рекомбінантної ДНК - деяких терапевтичних білків людини.
Neurospora crassa, ще одна улюблена «модель» організму в лабораторії.
Грибковий партнер у більшості лишайників - аскоміцет.
Борошниста роса, яка атакує декоративні рослини
Фітофтороз каштана, який за кілька десятиліть вбив майже всі зрілі американські каштанові дерева в Аппалачах Північної Америки.
Голландська хвороба в'яза, яка вбила багатьох американських в'язів у Сполучених Штатах.
Pneumocystis jirovecii, який є основною причиною захворювання у людей з імунодепресією, наприклад, хворих на СНІД.
Трюфель і сморчок, обидва високо цінуються харчовими делікатесами. Трюфелі встановлюють симбіотичний зв'язок з корінням таких дерев, як дуби.

Truffe_noire_du_Périgord.jpg — Малюнок 19.1.7.3 Трюфелі. (Громадське надбання).

Лишайники

Лишайники - це гриби, які живуть в симбіотичній асоціації з автотрофною зеленою водоростю або ціанобактерією («фотобіонтом») або - в деяких випадках - обома. Грибковий партнер («мікобіонт») у більшості лишайників (98% з них) - аскоміцет. Залишок складають зигоміцети. Відносини часто характеризуються як взаємні; тобто виграють обидва партнери. Але останні дані (наприклад, у британського солдата) свідчать про те, що, хоча гриб залежить від свого автотрофного партнера, фотобіонт часто цілком задовольняється тим, щоб жити наодинці. Останнім часом у багатьох лишайників виявлено приховування третього партнера - одноклітинного базидіоміцета. Його функцію залишається розкрити.

Лишайники виділяють різноманітні незвичайні хімічні речовини; деякі з них, ймовірно, допомагають у руйнуванні гірських підкладок, як показано тут.

Британський припій

На наведеному нижче зображенні зображено барвистий лишай під назвою британський солдат. Гриб Cladonia cristatella, аскоміцет. Його назва - це назва, дане лишаю. Фотобіонт - Trebouxia erici, зелена водорость. Він зустрічається і в багатьох інших лишайниках, а також може бути знайдений зростаючим самостійно. Клітини водоростей з часом гинуть грибом, але безперервно замінюються новими. Отже, відносини в цьому лишаї є одним з контрольованого паразитизму, а не мутуалізму.

Червона шапка виробляє спори гриба, але самі по собі вони не можуть утворювати нових лишайників. Інші структури (наприклад, soredia), що містять обох партнерів, необхідні для розгону лишаю на нові місця. Деякі лишайники виділяють тільки спори грибів. Ці мікобіонти залежать для їх подальшого виживання від знаходження прийнятного фотобіонта, випущеного від інших лишайників. Філогенетичні дерева, засновані як на генах рибосомальної РНК, так і на багатьох генах, що кодують білок, а також скам'янілості свідчать про те, що лишайники присутні на землі не менше 600 мільйонів років.

Сьогодні близько 14 000 видів грибів утворюють лишайники. Лишайники надзвичайно чутливі до забруднення повітря. Одним з найкращих сучасних прикладів еволюційної адаптації є зміна забарвлення перцевої молі, оскільки лишайники в її середовищі існування зменшилися через забруднення повітря, а потім поверталися, коли були введені контроль якості повітря. Деякі сучасні гриби (наприклад, Penicillium chrysogenum, джерело антибіотика пеніциліну), схоже, еволюціонували від предків, що утворюють лишайники, відмовившись від свого оригінального симбіотичного способу життя.

базидіоміцети

До базидіоміцетів відносяться гриби, шельфові гриби, листкові кульки, іржі та сажки. Вони розсіюються спорами, що переносяться на кінчиках базидій (породжуючи назву для групи). Гриби - маси переплетених гіф, що ростуть з основної маси міцелію, що росте під землею. Базидії розвиваються з нижніх сторін і випускають свої спори (по чотири з кожного базидію) в повітря.

Один міцелій може розширюватися назовні рік за роком, коли його гіфи переростають у нову місцевість. У деяких видів гриби відправляються раз на рік на периферію, утворюючи коло, відоме з середньовічних часів як «казкове кільце».

Деякі помітні базидіоміцети:

Армілярія бульбоза. Встановлено, що один екземпляр у північному Мічигані (США) розкинувся на 37 акрів (15 га) лісової підстилки. Аналіз RFLP зразків, взятих з різних місць в цій області, показав, що всі зразки були з одного клону. Припускаючи нормальну швидкість вегетативного росту для цього виду, повинно знадобилося 1500 років, щоб поширитися до такого розміру.
культивований, їстівний гриб, який знаходить свій шлях у піцу, супи тощо.
Мухомор мухомор. Утворює гарний гриб, але смертельний при вживанні в їжу
Самуць. Паразити важливих культур, таких як пшениця, овес та жито.
Іржі. Деякі, такі як
- пшениця чорна стеблова іржа (Puccinia graminis) і
- біла соснова блістерна іржа
є серйозними шкідниками. Обидва мають складні життєві цикли, протягом яких вони проходять через другого господаря рослини (рослини барбарису для пшениці чорної стеблової іржі, агрус або дика смородина для білої соснової пухирчастої іржі).

зигоміцети

Всі гриби, віднесені до цієї групи (яка, ймовірно, не представляє жодного клада) утворюють спори в спорангіум. Деякі помітні приклади:

хлібна цвіль, Rhizopus stolonifera
Rhizopus oryzae, використовуваний для приготування саке, рисового вина Азії. Також може інфікувати людей, особливо якщо вони мають імунодепресію (наприклад, хворі на СНІД, реципієнти трансплантатів).
Інший вид Rhizopus використовується в промисловому виробництві глюкокортикоїдів.
Багато мікоризні гриби відносяться до цієї групи.

Хітриди

Ця невелика група (~ 1000 видів) вважається найпримітивнішою з грибів. На відміну від всіх інших грибів, його члени виробляють джгутикові гамети (для статевого розмноження) і джгутикові зооспори (для безстатевого розмноження). Вони переважно водні. Два види несуть відповідальність за недавнє зниження популяцій земноводних у всьому світі (жаби, жаби та саламандри).

Автори та атрибуція

Template:ContribKimball