Гриби – це тварини і рослини. Гриби: найзагадковіша група живих істот на землі

Гриби неймовірно різноманітні за формою та забарвленням. При цьому більша частина їхнього життя прихована від наших очей. Поряд із рослинами та тваринами гриби утворюють третє царство організмів.

текст: Хеннінг Енгельн

Найбільший живий організм на Землі – це не синій кит, що виростає до 30 метрів завдовжки. І не гігантська секвоя заввишки понад 100 метрів. Це гриб, підземна мережа якого займає 965 га.

Опеньок темний (Armillaria solidipes), виявлений в американському штаті Орегон, важить приблизно 600 тонн. Його вік – понад 2000 років. Дослідження показали, що цей гриб – єдиний організм: усі зразки опенька генетично ідентичні. Опінок-гігант руйнує стереотипне уявлення про гриби. Адже їх зазвичай вважають рослинами, а капелюшок гриба – самим організмом. І те, й інше не так. Гриби - це рослини і тварини, а окреме царство, яке понад мільярд років тому відокремилося з інших живих істот. Наземна частина гриба лише мала частка організму, яка служить виключно для розмноження (як квітки у рослин). Основна його частина знаходиться у землі.

Помилки про гриби багато в чому пояснюються саме тим, що їхнє життя невидиме. Багато хто міркує приблизно так: «Подумаєш, гриби... Навіть якщо їх і не було б у природі, ми лише втратили б кількох кулінарних делікатесів». Це не так. Без грибів людство залишилося б без вина, пива та антибіотиків. Більше того: гриби вплинули на хід еволюції. Саме вони сприяли поширенню рослин континентами. Якби не було грибів, не існувало б і лісів у їх нинішньому вигляді, і, напевно, їх мешканців. Та й людини могло б не бути.

Гриби живуть нерухомо, вони не мають ні очей, ні вух, ні ніг. Загалом ніяких органів, які роблять їх схожими на тварин. Тому люди давно зараховували їх до царства флори.

Однак гриби не мають і органів, типових для рослин. Більшість рослин містять зелений пігмент хлорофіл, за допомогою якого вони засвоюють енергію сонячного світла. Гриби на це не здатні. Тому, подібно до тварин, вони харчуються органічними речовинами.

Коли в XVII столітті вчені вперше поклали під мікроскоп зрізи грибної тканини та зелених рослин, вони побачили відмінності у будові їхніх клітин та тонких структур. Потім з'ясувалося: у рослин стінки клітин складаються з целюлози, а у грибів - з хітину, тобто з того ж матеріалу, що панцирі павуків, раків, комах та інших членистоногих.

Ситуація виявилася настільки заплутаною, що у 1969 році біологи вирішили виділити гриби у від-
слушне царство. Подальші молекулярно-генетичні дослідження показали, що насправді ці організми навіть ближчі до тварин, ніж до рослин! Тільки у грибів клітини затверділи (у них є стінки), а тварин клітини м'язової тканини, зазвичай, еластичні.

Перші гриби були одноклітинними організмами. Потім у якийсь момент кілька клітин витягнулися в ряд, утворивши ниткоподібну структуру. Так з'явилися багатоклітинні гриби.

Але по-справжньому «час грибів» настав, коли живі організми почали завойовувати сушу. До цього моменту існували лише водяні гриби, які існують і сьогодні. Швидше за все, саме гриби першими освоїли суходіл, заселивши прибережні райони задовго до того, як це зробили представники флори.

Перші рослини наважилися вийти на сушу близько 460 мільйонів років тому, тобто багато мільйонів років після грибів. Це були зелені водорості, і на сушу їм вдалося вибратися, мабуть, лише у симбіозі з грибами. Виникло таке партнерство ще у водному середовищі чи пізніше, на стадії освоєння суші, поки що невідомо. Але гриби зжилися з крихітними зеленими водоростями - і в результаті виникли лишайники. Одні учасники цього симбіозу (зелені водорості) одержують енергію за допомогою фотосинтезу, а інші (гриби) розчиняють мінерали з того матеріалу, на якому живуть, отримуючи життєво важливі поживні речовини. У цьому партнерстві гриби лідирують: від них залежить не лише форма лишайників, а й їхня структура.

Перші наземні рослини походять від зелених водоростей. Вони були простими і схожими на мох: не було ані коріння, ані стебла, ані листя. У тому числі розвинулися перші судинні рослини, яких у ході еволюції і відбулася решта флора - від квітів до дерев.

Партнерство з грибами продовжилося, але звузилося і почало стосуватися кореневої системи рослин. У корінні (часто - навіть усередині клітин рослини) селився крихітний міцелій, нитки якого через стінки клітин проростали в навколишній ґрунт. В результаті збільшувалася територія, з якої коріння всмоктували поживні солі та воду. Так з'явився грибокорінь – мікориза. Цей симбіоз вважається одним із найбільш значущих в історії Землі. Через 115 мільйонів років до симбіозу підключилися перші насінні рослини, і ця співпраця триває й досі: понад 95 відсотків сучасних наземних рослин утворюють мікоризу.

Після того, як рослини колонізували сушу, в грунті почали накопичуватися їх відмерлі частини. Ці органічні речовини стали живильним середовищемдля грибів, у яких з'явилася можливість виживати і поза симбіозом, самостійно.

Біологи поділяють царство грибів п'ять відділів. Перший: базидіоміцети, до яких належать багато їстівних грибів. Вони часто утворюють плодові тіла - типові грибні капелюшки. Багато хто з них живиться деревиною, інші - рослинним матеріалом. Відомо близько 30 тисяч видів базидіоміцет.

Другий: сумчасті гриби. До них відносяться різні - від трюфелів, сморчків і деяких цвілевих грибів до одноклітинних. хлібопекарських дріжджів. Сумчасті гриби живуть на суші (багато хто в симбіозі з лишайниками), а також у воді і поділяються на різні групи, що налічують 65 тисяч видів.

Третій: ендомікорізи. Вони найчастіше утворюють грибокоріння у симбіозі з багатьма рослинами. Відомо близько 220 видів.

Четвертий: зигоміцети. Найвідоміші представники - гриби, від яких пліснявіють хліб, персики, полуниця, картопля. Близько 1000 видів.

П'ятий: хитрідіоміцети. Ці одноклітинні організми, які часом формують округле плодове тіло, - найстаріша група, що відкололася свого часу від інших грибів. Близько 1000 видів.

Сьогодні відомо близько 100 тисяч видів грибів. Але, за оцінками експертів, на Землі налічується до 3,5 мільйонів їх видів - набагато більше, ніж судинних рослин, яких досі описано 260 тисяч видів.

Причина різноманітності та життєстійкості грибів криється у структурі їхнього організму – дуже простий у порівнянні зі складним устроєм органів тварин та будовою вищих рослин. Якщо гриб не одноклітинний, як дріжджі, то він утворює мережу дрібних ниток міцелію (гіфів), яка насправді і є його тілом. Через гіфи гриб отримує їжу у вигляді багатих на енергію органічних молекул, а також мінерали та воду.

Куб ґрунту зі стороною чотири сантиметри може містити до двох кілометрів гіфів, площа контактної поверхні яких становить 600 квадратних сантиметрів, тобто приблизно дорівнює аркушу паперу формату А4.

Зростає така мережа з запаморочливою швидкістю: щодня гриб утворює до одного кілометра нових ниток, і гіфи швидко просуваються в нові місця проживання. Зростання ниток допомагає грибам і при розмноженні, яке теж відбувається дуже незвичайно.

Багато грибів можуть поширюватися шляхом безстатевого розмноження, утворюючи мільйони генетично ідентичних суперечок - тобто гриби фактично клонують себе. Але у тих видів, які розмножуються статевим шляхом, гіфи двох екземплярів мають знайти один одного та з'єднатися.

Роль сексуальної приманки грають специфічні речовини, що виділяються нитками. Запах такої хімічної речовини спонукає нитки іншого гриба того ж виду рости в потрібному напрямку - але тільки в тому випадку, якщо ці особини різні за типом спарювання. Розрізняються ці типи тільки біохімічно, тому біологи, говорячи про гриби, замість визначень «чоловіча стать» та «жіноча стать» користуються термінами «плюс» і «мінус».

Якщо типи спаровуються правильно, то нитки обох екземплярів гриба зливаються і утворюють новий екземпляр того ж виду. Якщо це базидіоміцети, то вони прориваються на поверхню ґрунту, де утворюють плодові тіла - ті гриби, які люди люблять вживати в їжу.

На нижній стороні капелюшків грибів знаходяться області, в яких відбувається те, що в суто біологічному сенсі еквівалентно статевому акту: ядра клітин двох грибів-батьків зливаються, їхній генетичний матеріал змішується і розподіляється по суперечках. Суперечки мікроскопічно малі, але їх неймовірно багато: один гігантський дощовик може викинути кілька трильйонів суперечку. Вони залітають на висоту до 60 км і можуть перелітати через океани. Зі суперечок, що влаштувалися на новому місці проживання, знову проростають гіфи.

Інший рушійною силою успішного розвитку грибів, ймовірно, є розмаїтість отрут, що виробляються ними, і сильнодіючих речовин. У грибів немає ні броні, ні інших засобів механічного захисту, немає ніг, щоби втекти від хижаків. У них немає ні зубів, ні шлунка та кишечника, щоб подрібнювати та перетравлювати їжу. Щоб вижити, грибам потрібний цілий арсенал хімічної зброї та біохімічних інструментів.

Більшість людей слово «гриби» асоціюється з делікатесами. Але насправді значно важливішу роль у харчуванні людини грає група набагато менших за розмірами одноклітинних видів грибів – дріжджів. Як тільки ці гриби потрапляють у середу
з нестачею кисню, починається процес розкладання цукру на спирт та вуглекислий газ. Таким чином, гриби видобувають енергію без допомоги кисню, а люди одержують алкоголь.

Передбачається, що вже понад 6000 років тому шумери використовували ці маленькі гриби, щоб варити пиво. 5500 років тому ассирійці з їхньою допомогою зброджували виноградний сік, перетворюючи його на вино. Використовуються дріжджі та у пекарній справі.

Дуже корисними для людини виявилися інші речовини з хімічного арсеналу грибів. 1928 року лікар-бактеріолог Олександр Флемінг, спостерігаючи за зростанням гнійних бактерій, випадково зауважив, що в деяких місцях вони не росли. Виявилось, що розвиток бактерій пригнічував грибок Penicillium notatum. Він містився як домішки в бактеріальній культурі, зростав у ній і виділяв речовину, яка вбивала бактерії. Очевидно, так грибок захищався від їхнього нападу. Флемінг назвав цю речовину "пеніциліном", відкривши перший антибіотик.

Інший препарат, що отримується з цвілевих грибків, називається «циклоспорин». Він пригнічує імунну системулюдини, запобігаючи відторгненню пересаджених органів.

У давнину панацеєю вважався трут білий, або модрина, різні грибивикористовувалися у східній медицині. І звичайно, люди з давніх-давен користувалися багатим набором п'яних хімічних речовин, що виділяються грибами: наприклад, сибірські шамани ще 6000 років тому навчилися входити в транс за допомогою мухомора.

Ще один тип грибних токсинів вчені відкрили лише у 1960 році. Вони виявили, що цвілевий гриб Aspergillus flavus виробляє потужний канцероген – мікотоксин. Доза в один-десять міліграм цієї речовини на кілограм маси тіла людини вже смертельна. Aspergillus flavus росте найчастіше на жировмісних плодах, таких як арахіс та інші горіхи. Ця пліснява ушкоджує печінку і навіть викликає рак. Однак хвороба розвивається так повільно, що її симптоми довгий часніяк не пов'язували з справжньою причиною - можливим вживаннямцього грибка.

Від грибків страждають і тварини, але найсерйознішу шкоду вони завдають рослинам. Саме гриби викликають більшу частину найважчих захворювань у рослин. У Центральній Європі гриби є причиною 80 відсотків усіх випадків зараження культурних рослин (за решту «відповідають» бактерії та віруси). Через них гине до 20 відсотків урожаю.

Навіть гігантська опівка з Орегона живе за рахунок інших. Його гіфи ростуть уздовж коренів хвойних дерев і за першої ж можливості проникають у них. Руйнуючи коріння дерева, грибок вбиває його, розкладає деревину та харчується нею.

Але немає лиха без добра: грибок зазвичай вражає ослаблені дерева, сприяючи відбору здорових. У будь-якому випадку не слід недооцінювати роль грибів як руйнівників. Навряд чи існує хоч одна сполука вуглецю, яка б не руйнувалася тим чи іншим видом грибів. Без цих руйнівників (так званих гетеротрофів), до яких, крім грибів, належать і бактерії, в екосистемі нашої планети бракувало б багатьох життєво важливих мінералів. Вуглець, азот та інші елементи у складі органіки назавжди залишалися б пов'язаними, і Земля просто задихнулася б під величезним шаром органічної речовини.

Дуже велика група живих організмів – це гриби. Все багатство форм життя у біології поділяють на три царства: царство тварин, рослин та грибів. Гриби – це тварини і рослини. Вони різноманітні за розмірами, за формою та функціями, які виконують вони в навколишній природі. Розкладаючи відмерлі органічні речовини, вони несуть роль, санітарів, беруть участь у величезній переробці відходів діяльності виробництв і людини.

У кулінарії гриби використовують із дуже давніх часів. Ми повинні ніколи не забувати, що не всі гриби придатні для вживання. На організм людини вплив грибів часто проявляється індивідуально. У природі гриби мутують, і ті, які раніше були їстівні, можуть стати отруйними, виробляють токсини. Не всі гриби мутують, точніше в одному випадку із ста тисяч. Навіть найкращий грибник не відрізнити його від їстівного. Тому в їжу треба використовувати гриби спеціальні вирощені у парниках, а особливо у харчуванні дітей. Люди про гриби знають дуже давно. Вчений грецький Теофраст у четвертому столітті до нашої ери, згадував у своїх працях про печериці, зморшки, про трюфелі. Римський натураліст Пліній через п'ять століть писав також про гриби. Він намагався першим розділити на шкідливі та корисні гриби. Чим небезпечно вживання грибів знали і давні римляни. Було таке, що треба було позбутися неугодного діяча державного, йому подавали страву з отруйними грибами.

Гриби – це живі дивовижні істоти. Немає в них ні листя, ні коріння, ні плодів, ні насіння, вони навіть не цвітуть. А розмножуються вони суперечками, поширюючись під землею.

Багато видів є їстівних грибів. Найвідоміші подосиновики, білі, рижики, маслюки, лисички, опеньки, підберезники, сироїжки. Козляки та жовті підвантажі, валуї та свинушки, білянки та моховики – це менш відомі. Вони всі об'єднуються в групу капелюшкових, адже вони складаються з ніжки, капелюшка та пенька. Трюфелі, зморшки та рядки відносяться до їстівним грибам, всі вони відрізняються за будовою від капелюшних.

Гриби краще збирати вранці. Гриби під час збору підрізають ножем, ні в якому разі з коренем не виривати. Гриби потім розмножуються далі, якщо залишити грибницю. Якщо якийсь гриб не знайомий Вам з зовнішньому вигляду, акуратно висмикуйте, оглядаючи нижню частину, визначайте ознаки, що говорять про те, до якого виду їстівних грибів підходить. У жодному разі не збирайте незнайомі та червиві гриби. Коли збираєте гриби, їх треба очищати від листя, землі та хвої. Щоб не ламалися, гриби треба укладати акуратно у невисокий кошик. Для того щоб почистити гриби потрібно використовувати маленькі нержавіючої сталіножі. Годин через п'ять можна використовувати для приготування їжі, так як вони дуже швидко псуються. Якщо Ви погано знаєтеся на грибах, треба керуватися досвідом місцевих жителів, які дуже добре розуміються на цьому. Багато грибів росте на дорогах, і в екологічних несприятливих місцях, вони втягують радіоактивні речовини. Такі гриби дуже небезпечно вживати, навіть якщо вони апетитно виглядають.

Властивості грибів мало вивчені, хоча вони грають величезну роль біосфері. Гриби схожі на рослини, але вони багато в чому подібні до тваринного світу. Однією із проблем сільського господарства є ураження культурних рослин грибами. Таким грибковим ураженням є фітофлора, яка змушує підмосковних дачників знімати зелені помідори.

Про біологічну різноманітність грибів та про те, що зближує гриби з тваринами, розповідає професор, доктор біологічних наук, завідувач кафедри мікології та альгології біологічного факультету МДУ Юрій Дьяков.

– Що таке гриби?

– Коли допитливі грибники знаходять у лісі якісь дивовижні за формою організми, на кшталт земляної зірочки чи веселки, які загалом не мають типової для грибів форми, вони несуть їх до нас, а не до інших фахівців. Тобто їм зрозуміло, як гриби від негрибів. Але що докладніше і глибше дивишся, то менш ясно, що таке гриби. І є таке визначення: гриби - це еукаріотні організми (тобто організми, що мають клітинне ядро), які харчуються виключно соматрофно - тобто не створюють, а всмоктують поживні речовини всім тілом.

Гриби на відміну рослин не здатні до фотосинтезу, до створення органічної речовини з неорганічної, їм потрібні в навколишньому середовищі органічні сполуки. Але вони їх поглинають не як тварини, що мають спеціальні ротові органи, травний тракт тощо, а всім своїм тілом. Цей спосіб харчування наклав особливості на все – на морфологію, біологію, біохімію грибів. Більшість грибів тіло їх - це сильно розгалужені нитки - грибниця. У такий спосіб найкраще всмоктувати поживні речовини.

Друга особливість, що у грибів дуже потужні гідролітичні ферменти, які руйнують складні полімери, такі як білки, як полісахариди, ліпіди та інші окремі будівельні цеглини – мономери, які можуть проходити через покриви гриба. Для цього потрібні дуже потужні ферменти, що виділяються у навколишнє середовище. Гриби біотехнології використовуються для отримання ферментів, які розщеплюють органічні сполуки. За своєю структурою грибне тіло– це, можна сказати, вивернутий навиворіт кишечник, тому що кишечник виділяє ферменти всередину, і вони розщеплюють їжу, а гриби виділяють ферменти назовні.

Ще одна особливість, пов'язана з тим, що для того, щоб це все всмоктувати, потрібний дуже потужний тиск. Тобто грибна міцелія - ​​це насос, який розвиває величезний тиск, що дозволяють ці розчини вганяти. Скажімо, плодові тіла печериць пробивають асфальт.

Інша особливість, це органи, які несуть суперечки. У грибів вони завжди піднімаються над субстратом. Те, що в народі називається гриби – це саме структури, в яких формуються суперечки.

– Ми зазвичай називаємо грибами лише частину гриба, його плодове тіло?

– Тільки орган розмноження. Якщо ви вириваєте гриб із ділянкою ґрунту, то видно, що на ньому світлі нитки грибниць. Це і є гриб.

– До чого ж ближчі гриби до тварин чи рослин?

– Коли Лінней створював свою систему, принципи якої досі загальноприйняті і які молекулярні та генні систематики сьогодні намагаються переглянути, він не знав, куди помістити гриби. Він звалив усе, що незрозуміло, в одну купу, зокрема й гриби, і назвав це хаос. Зараз за допомогою цих методів, які дозволяють визначити генетичну спорідненість організму, тобто аналіз не фенотипних ознак, а геному, вдалося показати, що гриби – це не єдина група. Гриби складаються принаймні з трьох незалежних, абсолютно різних ліній, що еволюціонують. Одна лінія – справжні гриби. Друга група - дуже близька, дуже споріднена з жовто-бурофарбованими водоростями, що мають хлорофіл С. І третя група це дуже близькі до тварин, так звані міксоміцети, які як амеби повзають і взагалі вони не тільки всмоктують, але можуть і поглинати за допомогою мембранної бульбашки цілі частки. Вони називаються слизовики.

– Чи справді така велика роль грибів у природі та у кругообігу речовин?

– У природі роль грибів подвійна. Насамперед у них є унікальний набір ферментів, що руйнують надзвичайно стійкі біополімери, такі як целюлоза та лігнін. За вмістом вуглецю целюлоза та лігнін – це два полімери, які знаходяться на першому місці серед усіх інших. Причому вони запасаються у деревині, у болотах, у ґрунті.

Целюлозу здатні окрім грибів руйнувати також бактерії, що живуть у кишечнику жуйних тварин, бактерії, що використовуються для мочки льону. Але лігнін, цей стійкий полімер, що складається з ароматичних конденсованих кілець - це неймовірно стійка речовина, яку крім грибів не руйнує ніхто. Він входить до складу деревини, у деревині це він по масі поступається тільки целюлозі – клітковині. А за вмістом вуглецю навіть перевершує клітковину. Працюючи целюлозно-паперової промисловості виробляються відходи лігніну – цілі терикони, і що з ним робити. Він отруйний. І зараз із допомогою грибних ферментів цю проблему намагаються вирішувати. Є багато біотехнологій, багато людей цією справою займаються. Тут гриби можуть бути корисними.

Але через те, що гриби потужні різноманітні ферменти, вони є потужними руйнівниками, насамперед виробів з дерева. Гриби вражають усі дерев'яні будови та дерев'яні шпали. Скажімо, зараз тяжка проблема із прекрасним собором у Кіжах, який фактично руйнується і є багато різних програм, як його треба рятувати, проте.

– Собор у Кіжах треба рятувати від грибів?

– Пропонуються різні варіанти, до повної переборки собору. Від грибів страждають старовинні рукописи. І найважливіша проблема пов'язана з тим, що гриби є збудниками багатьох хвороб рослин, як дикорослих, так і сільськогосподарських.

– Розкажіть докладніше про хвороби рослин, що викликаються грибами.

– Грибні епідемії іноді впливали на долі цілих народів. В Ірландії після найжорсткішої епідемії фітофтори протягом двох років гинув увесь урожай картоплі. А Ірландії XIX століття у 40% населення половину харчового раціону складала саме картопля. Тому величезна кількістьірландців загинуло від голоду, а близько півтора мільйона емігрувало до Америки.

– З фітофторою стикаються усі підмосковні дачники.

Гриби за своєю суттю є чимось середнім між тваринами та рослинами. Хоча до 1970 року вони, виходячи з функціонального призначення, були зараховані до рослин, далі їх вивели в окрему категоріюживих організмів.

У чому ж обґрунтування даного виділення та чомугриби не можна вважати рослинамиРозглянемо нижче.

Чому гриби не можна вважати рослинами чи тваринами?

Підстава для того, щоб віднести гриби до рослин:

Першою основою є те, що гриби можуть з'явитися повсюдно, як рослини. Ми ж не бачимо, як переноситься насіння рослин землею? Так і гриби можуть з'явитися в будь-якій місцевості. Звичайно, для появи грибів необхідно щоб було занесено насіння грибниці і був родючий ґрунт для її зростання.

А також відсутність хлорофілу, можливість проведення процесу фотосинтезу, тобто розвиток пігментації, пов'язане з наявністю сонячних променів, тобто. сам процес розвитку тільця гриба найбільш обґрунтовано віднести до початкових одноклітинних видів живих організмів. Хоча гриби можуть бути як одноклітинними організмами, так і багатоклітинними виходячи з їх сучасних видів.

Так само, на відміну від рослин, гриби:

1. Гетеротрофний тип харчування, тобто від матки – грибниці;
2. Наявність сформованих за тваринним типом клітин із пластиду, хітину, гліколіну.
3. Відсутні органи тканин, подібні до будови рослин.
4. Своєрідні способи розмноження, відмінні від розмноження рослин.
5. Клітини є двоядерними, а не як у рослин – одноядерними.

На основі даних мікробіологічних тез явно зрозуміло, що гриби є середнім між рослинним і тваринним світів, і вірність віднесення їх в окрему категорію обґрунтована.

Міфічне походження грибів та їх значення у житті людей
Згідно з таджицькими міфами, гриби вважають щось на кшталт вошей Матері, скинутих нею з неба. Тобто щось брудне та шкідливе.

Позитивним моментом є міф про появу чоловіка. Хоча попередньо поява жінки та будова життя не обґрунтовується.

Кентська легенда свідчить, що посіяні богом Єссеєм, чоловіки у вигляді грибів – фалосів, мали своєю функцією задоволення жінок, які відвідували їх. При цьому жінки були «посіяні» так само, але якось швидше перетворилися на людей. Одна жінка вирішила вирвати свій гриб-фалос із рук Матінки – природи та принести його додому в чум. І з того часу гриби в окрузі почали швидко псуватися, хоча деякі з них, за прикладом тієї жінки, були зірвані та перетворилися на чоловіків.

Виділяючи гриби в окрему категорію, без чіткості характеристик її, вчені показують поки що не повне вивчення тематики наявності та розвитку грибів. Що зумовлює ймовірність найближчим часом появи нових наукових відкриттів та обґрунтування статусу грибів у системі організмів, що знаходяться на землі.