Грибы

ГРИБЫ (Fungi, Mycota, Mycophyta, Mycetalia) — царство живых организмов, представляющих собой низших эукариот. Исторически их относили к низшим растениям, однако современная биология выделяет грибы в отдельное царство.

Своеобразие грибов заключается в сочетании признаков, характерных как для растений, так и для животных:

• Признаки, сходные с растениями: неподвижность, неограниченный верхушечный рост, способность синтезировать витамины, наличие клеточных стенок.
• Признаки, сходные с животными: гетеротрофный тип питания (поглощение готовых органических веществ), наличие хитина в клеточных стенках, запас углеводов в форме гликогена (а не крахмала), образование мочевины, специфическая структура цитохромов.
• Уникальные черты: особый цикл развития, включающий смену ядерных фаз, наличие дикарионов (клеток с двумя неслившимися ядрами), гетерокариоз (генетическое разнообразие ядер в одном мицелии) и парасексуальный процесс (обмен генетическим материалом без полового размножения).

Грибы могут быть одноклеточными (например, дрожжи) или многоклеточными, их размеры варьируются от микроскопических до очень крупных. Это гетеротрофные аэробы. Их вегетативное тело — мицелий — состоит из системы ветвящихся нитей (гиф), которые развиваются на поверхности или внутри субстрата. Обширная поверхность мицелия обеспечивает эффективное осмотическое поглощение питательных веществ. У некоторых паразитических форм мицелий редуцирован, а тело представлено плазмодием или псевдоплазмодием.

Плотное переплетение гиф образует ложную ткань — плектенхиму (она отличается от настоящей ткани растений, так как формируется не за счёт деления клеток в трёх направлениях). Из плектенхимы формируются:

• Склероции и ризоморфы — структуры, служащие для переживания неблагоприятных условий.
• Плодовые тела — органы спороношения.

Строение клетки

Клетки большинства грибов покрыты жёсткой оболочкой. Её основу чаще всего составляют хитин и глюканы с примесью белков, липидов и полифосфатов. У оомицетов в оболочке присутствует целлюлоза. Клетки, как правило, многоядерные. Ядра окружены двойной мембраной.

Размножение

Грибам свойственны три типа размножения, которые часто закономерно чередуются в жизненном цикле:

1. Вегетативное: осуществляется фрагментами мицелия или специализированными структурами (оидиями, хламидоспорами). У дрожжей распространено почкование.
2. Бесполое: наиболее распространённый способ, осуществляется спорами (зооспорами, спорангиоспорами, конидиями).
3. Половое: разнообразно у разных групп:
   • У низших грибов — изо- и гетерогамия.
   • У сумчатых грибов (аскомицетов) — слияние специализированных клеток антеридия и архикарпа.
   • У базидиальных грибов — соматогамия с последующим образованием базидий.
   • У несовершенных грибов половой процесс отсутствует, но известны гетерокариоз и парасексуальный процесс.

Для многих грибов характерен плейоморфизм — наличие в жизненном цикле одного вида различных морфологических и функциональных стадий развития.

Систематика и экология

Характер полового спороношения и форма плодовых тел являются ключевыми признаками для систематики. Царство грибов традиционно делили на три отдела: настоящие грибы (Eumycota), оомицеты (Oomycota) и слизевики (Myxomycota). Настоящие грибы включали классы: хитридиомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты и несовершенные грибы (дейтеромицеты).

Известно около 100 тысяч видов грибов, включая более 100 видов съедобных. Они играют crucial роль в экосистемах:

• Почвенные грибы — крупнейшая экологическая группа, обеспечивающая минерализацию органического вещества и образование гумуса.
• Специализированные группы: кератинофилы (разрушают роговые вещества), копрофилы (растущие на навозе), ксилотрофы (разрушают древесину), карбофилы (предпочитают обгоревшие участки), гербофилы (обитают на отмерших травах), хищные грибы (ловят и питаются нематодами), микофилы (паразитируют на других грибах), фитопатогены (вызывают болезни растений).
• Симбиоз: многие грибы образуют микоризу с корнями высших растений, а некоторые аскомицеты в симбиозе с водорослями формируют лишайники.

Большинство грибов недолговечны, однако мицелий многих шляпочных грибов и плодовые тела трутовиков могут быть многолетними.

Современный контекст

Современная систематика, основанная на молекулярно-генетических данных, значительно пересмотрела классификацию грибов. Многие группы, ранее считавшиеся грибами (оомицеты, слизевики), теперь относят к другим царствам (например, к царству Chromista). Классические классы также подверглись ревизии. Предположение о полифилетическом (многократном и независимом) происхождении разных групп грибов от различных жгутиконосных и амёбоидных предков находит подтверждение в современных исследованиях.