Орган размножения грибов. Как размножаются грибы - информация для начинающего грибовода

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.

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.

У грибов вегетативное размножение может осуществляться частями тела или спорами. Самой примитивной его формой является размножение частицами гиф, а также склероциями, обрывками шнуров и ризоморф. Отделяясь от материнского мицелия и попадая в благоприятную среду, они дают начало новому организму.

Одна из форм вегетативного размножения - образование хламидоспор и оидий. Хламидоспоры появляются при уплотнении и обособлении содержимого определенных клеток мицелия. При этом они покрываются темноокрашенной плотной оболочкой. Хламидоспоры могут долго сохраняться в неблагоприятных условиях после отделения из клеток материнских гиф. Когда они прорастают, то образуют мицелий или органы спороношения.

Оидии появляются после распада гиф на отдельные членики, они недолговечны и снабжены тонкой оболочкой. Впоследствии они дают начала новому мицелию. Одна из их разновидностей - геммы с более плотной темной оболочкой, способные сохраняться в зимний период.

Некоторые грибы размножаются почкованием клеток, данный процесс характерен для дрожжевых грибов. Сначала у них появляются небольшие выросты, постепенно они увеличиваются в размерах и отделяются от материнской клетки, после чего начинают почковаться. Данные клетки являются бластоспорами.

Репродуктивное размножение грибов

Репродуктивное размножение происходит при помощи спор, они могут образовываться на поверхности специальных органов или внутри них. По своему строению споры отличаются от вегетативных гиф. Бесполое репродуктивное размножение проходит с образованием спор , при половом размножении появлению спор предшествует половой процесс.

Чаще всего бесполое размножение начинается на хорошо развитом мицелии с достаточным количеством питательных веществ. В данном процессе спороносными органами являются участки гиф или специальные их ответствления. Образование зооспорангиев - самая простая форма бесполого размножения. Зооспоры сохраняют свою только в воде, они обладают одним или двумя жгутиками, при помощи которых могут передвигаться.

Половой процесс грибов очень разнообразен, в самой простой форме он представляет собой слияние двух одинаковых по форме разнополых зооспор. Зигогамия и оогамия - более сложные процессы. В первом случае соединяется содержимое двух внешне одинаковых половых клеток разнополых мицелиев, при оогамии на мицелии закладываются разные по строению половые клетки - оогоний (женская) и антеридий (мужская). Когда их содержимое сливается, образуется ооспора.

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

Мы привыкли называть и подберезовики, которые отлично смотрятся на столе, сервированном к обеду. А вот об их настоящей природе рассуждаем разве что на уроках ботаники или в случае редких «околонаучных» разговоров. Строение, образ существования, а тем более размножение грибов для большей части населения остаются «тайной, покрытой мраком». Да, тема специальная. Но человеку образованному желательно обладать минимальным представлением обо всем. Не так ли?

Описание живого организма

Прежде чем вникнуть в занимательную и запутанную тему «Способы размножения грибов», давайте выясним, что они собой представляют. Это важно и очень

интересно. Забегая вперед, скажем, что размножение грибов - процесс непростой. Его вот так - двумя словами, не опишешь. Но давайте по порядку. Грибы являются живыми организмами, которым присущи черты и растений, и животных. Некий симбиоз тех и других. Царство их огромно! В него входят сами грибы и микоиды (так называемые грибоподобные организмы). В настоящее время известно более ста тысяч их видов, хотя ученые уверены, что изучили всего лишь треть существующих в природе. Гипотезу эту вряд ли можно подвергнуть сомнению, так как существование и размножение грибов, как выясняется, может проходить в самых сложных и невообразимых условиях. Наука пришла к выводу, что эти не имеют общих корней с растениями. Они произошли от особенных микроорганизмов, обитавших в океане. С растениями грибы сближает строение клеточной стенки, стационарность, способность размножаться спорами, синтез витаминов. Кроме того, они впитывают из почвы питательные вещества. С животными они тоже имеют общие черты. А именно: грибы накапливают гликоген в виде запаса, выделяют мочевину, не способны сами создавать питательные вещества.

Немного о строении

Чтобы представить себе размножение грибов, необходимо знать, как они выглядят. Ведь непонятно, что именно будет воссоздаваться. Грибы по большей части состоят из вегетативного тела. Это совсем не то, что мы видим и собираем. Данный организм на самом деле представляет собой огромную массу тоненьких бесцветных нитей, именуемую «грибница» или «мицелий». Она делится на две части.

Так как это целый отдельный мир живых организмов, не имеющих «родственников» в среде животных и растений, то и существует он по-своему. Размножение грибов может быть половым, бесполым или вегетативным. Некоторые их виды рождают себе подобных почкованием. То есть налицо практически все известные науке методы. Если рассматривать подробнее, то и здесь имеются свои особенности и нюансы.

Так, грибов происходит в мицелии. Отдельная клеточка этой нити может образовать отдельный организм. Кроме того, чтобы «продолжить род», эти организмы создают специальные отростки - орган размножения. У грибов он появляется, в основном, в теплый влажный период. Те элементы, из которых может развиться новый организм, называют диаспорой.

Вегетативное размножение грибов

Эти организмы могут появиться даже из одной клетки, которая является диаспорой. Чаще всего от грибницы отделяется часть, которая становится самостоятельным организмом. При таком способе не нужен орган размножения. У грибов просто часть

мицелия отделяется от основного организма, отпочковывается, так сказать. Из нее вырастает новый. Еще мицелий некоторых разновидностей может образовывать оидии (светлые отростки ниточек). Из них появляется новый организм. Это некая переходная форма от вегетативного к бесполому размножению. Увидеть данный процесс в природе не получится. Все происходит в почве (среде, где растет мицелий).

Бесполое размножение

Данный процесс более открытый. Он осуществляется посредством спор. Они очень маленькие и легкие. Не тонут в воде, переносятся ветром, прилипают к шерсти животных. Так и путешествуют. Попав в подходящие условия, начинают развиваться. Споры делят на покоящиеся и пропагативные, подвижные и неподвижные. Низкоорганизованные грибы оснащены более агрессивным механизмом размножения. Для них характерны подвижные споры, оснащенные жгутиком. Они могут пролетать до тысячи километров. Бесполое размножение грибов, к которым мы привыкли, происходит посредством неподвижных спор. Они тоже бывают разными. Для простоты их поделим на эндогенные и экзогенные. Первые формируются внутри спорангиев. У таких спор плотная оболочка. Количество зависит от конкретного вида гриба. Некоторые грибы имеют всего одну спору (конидию). Способы их образования весьма разнообразны. По большей части они формируются на верхушках конидиеносцев.

Половое размножение

Здесь тоже имеются вариации. грибов может проходит различными способами, связанными с формированием зиготы. Один из них - гаметогамия. Этот способ характерен для низкоорганизованных грибов. Его можно трактовать как

слияние двух клеток (гамет). У некоторых видов они одинаковы, у других - различаются по размерам. Еще гаметы отличаются по подвижности. То есть природа «тренировалась» на грибах, разрабатывая способы размножения. У данных видов организмов отсутствует традиционная оогамия (неподвижная женская и подвижная мужская клетки). Половое размножение грибов может проходить в форме гаметогамии. Этот способ характерен для высокоорганизованных организмов. Наиболее типична для полового размножения у грибов соматогамия. Процесс состоит в том, что споры прорастают и сливаются оболочками, затем - ядрами. Из них развивается новый организм.

О шляпочных грибах

Теория, конечно, интересна, но для понимания процессов желательно «пощупать» пример. Рассмотрим размножение Их-то мы можем увидеть и исследовать. То, что люди собирают для употребления в пищу, называется плодовыми телами. Их грибы выращивают с целью организации процесса размножения. В науке их еще называют «органы спороношения». Они состоят из шляпки и ножки, которые являются плотными пучками гиф. Споры находятся в верхней части. Шляпка имеет два отделения. Верхнее - плотное, покрытое окрашенной кожицей. Под ней прячется нижний слой. У некоторых видов он пластинчатый, у других - трубчатый. В этом слое покоятся споры.

К примеру, сыроежки и шампиньоны имеют пластинчатую структуру, а маслята и подберезовики - трубчатую. В этом слое созревает до миллионов спор. Они высыпаются на почву, разносятся ветром или животными, насекомыми, водой. Так проходит процесс размножения.

Почему грибы срезают, а не вырывают

Так как люди занимаются сбором «органов спороношения», то помимо своей воли вмешиваются в процесс размножения этих организмов. Если просто забрать «мешок с семенами», то гриб вырастет новый. По сути, он огромен и создает не один, а

множество «органов спороношения». А когда мы вырываем рыжик или подберезовик, то наносим огромный ущерб мицелию (самому грибу). Требуется много времени, чтобы восстановить его. Может получиться так, что в данной местности он не будет расти. Поэтому необходимо аккуратно подрезать ножку, чтобы не вредить мицелию.

Ученые очень внимательно занимаются изучением этих живых организмов. За ними не просто наблюдают, с ними проводят множество экспериментов. Некоторые из которых повергают в шок. Так, известно, что японские исследователи пришли к выводу о разумности желтых дрожжей. Они провели эксперимент, в ходе которого заставляли этот организм расти в «лабиринте», где были спрятан сахар. Оказалось, что желтая плесень «запоминает» путь, по которому добиралась до лакомства. Отросток, взятый от этого организма, рос прямиком к тому месту, где находился сахар! А ведь это всего лишь простейший гриб, размножающийся вегетативным способом.