Лидия Гарибова - Всё о грибах

На мицелии многих микроскопических грибов образуются специализированные структуры, связанные с их способом питания. Так, у паразитов, питающихся за счет живых тканей растений или других организмов, часто имеются гаустории — специальные веточки мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества. Гаустории известны у самых разных групп грибов-паразитов — у ложномучнисторосяных, мучнисторосяных и у ржавчинных, паразитирующих на растениях, у некоторых мукоровых, паразитирующих на грибах, и у многих других. На гаустории похожи и арбускулы некоторых микоризных грибов.

Наиболее извесный тип ловушек хищных грибов — сжимающиеся кольца на ножке, состоящие из трех клеток; в ответ на прикосновение нематоды клетки кольца резко увеличиваются в объеме и захваченная кольцом нематода погибает от сдавливания

Очень интересны структуры ловчих приспособлений хищных грибов, которые питаются совершенно необычным способом: ловят, убивают и используют в пищу микроскопически мелких животных — нематод, коловраток, простейших и др. Эти грибы в больших количествах присутствуют везде, где есть их жертвы — в почве, гниющей древесине, дернинках мхов и т. д. Жертву хищные грибы захватывают при помощи различных ловушек, чаще всего клейких сетей, состоящих из большого числа колец. Такие сети образуются в результате обильного ветвления гиф, веточки которых загибаются и соединяются (анастомозируют) с соседними веточками или родительской гифой, образуя сложную трехмерную сеть. Поверхность сети покрыта клейким веществом, близким, по-видимому, к смолам и гутте. Прикоснувшись к сети, нематода прилипает к ней, а пытаясь освободиться, активно движется, извивается и еще больше прилипает. Через некоторое время она перестает двигаться, а из сети развивается гифа, проникающая в ее тело, и разрастается там.

Содержимое тела нематоды используется хищным грибом очень быстро — в течение суток. Интересно отметить, что ловушки образуются на мицелии обычно в присутствии нематод. У некоторых нематод обнаружено образование веществ, индуцирующих формирование ловушек. Некоторые хищные грибы образуют ловушки и в отсутствии нематод, в условиях относительного голодания и недостатка воды.

Мы рассмотрели только некоторые типы приспособительных видоизменений мицелия у грибов. Важно отметить, что сходные приспособления наблюдаются у грибов, далеких по происхождению, но обитающих в сходных условиях внешней среды. Такое явление сходства структур или функций у неблизкородственных организмов при адаптации их к сходным условиям обитания получило название конвергенции.

Размножение грибов происходит при помощи спор, а также кусочков мицелия, склероциев и других структур. Любой элемент, который может дать начало новому мицелию, часто называют диаспорой или пропагулой. По происхождению диаспоры могут быть специализированными, т. е. образующимися специально для размножения (споры), или неспециализированными (например, фрагменты мицелия).

Размножение неспециализированными диаспорами получило название вегетативного, так как оно происходит за счет участков или структур вегетативного тела грибов. Мицелиальные грибы чаще размножаются кусочками мицелия. Этот способ обычно используют для размножения многих грибов, например шампиньонов, вешенки, летнего опенка и др., в культуре.

Споры грибов служат для размножения. Они состоят из одной или нескольких клеток и имеют микроскопические размеры — от 1-2 до 100 мк и более. За относительно немногими исключениями, споры содержат мало запасных питательных веществ, только немногие выживают и, попав в подходящие условия, прорастают, давая начало новому мицелию. Однако гибель компенсируется образованием огромного количества спор. Так, возбудитель стеблевой ржавчины злаков образует весной и в начале лета на одном кусте барбариса до 64 • 1012 спор, плодовое тело трутовика средних размеров до 25-30 млрд., а шампиньоны около 40 млн. спор в час.

По происхождению и роли в жизни грибов споры делятся на две большие группы: споры бесполого размножения, или митоспоры, и споры полового размножения, или мейоспоры. Образованию митоспор предшествует митотическое деление клеточного ядра, т. е. деление, не сопровождающееся сокращением числа хромосом. В противоположность этому образованию мейоспор предшествует мейоз — деление ядра клетки, сопровождающееся сокращением числа хромосом вдвое.

Митоспоры и мейоспоры различаются не только происхождением, но функциями. Митоспоры служат преимущественно для массового расселения грибов в период вегетации, без рекомбинации наследственных признаков. При бесполом размножении в принципе происходит образование точных копий, идентичных родителям, а изменчивость возникает в основном за счет мутаций — наследственных изменений в генах. Однако в природе мы встречаемся обычно с большой изменчивостью грибов, размножающихся митоспорами. Это связано с образованием огромных их количеств, при которых даже при низкой частоте мутаций те из них, которые благоприятны для жизни гриба в существующих условиях, сохраняются и накапливаются, создавая большое разнообразие в его природных популяциях.

Мейоспоры — споры полового размножения. Они образуются при прорастании зиготы — клетки, возникшей при половом процессе из двух родительских клеток. При прорастании зиготы и образовании спор полового размножения происходит перераспределение (рекомбинация) признаков родительских форм и увеличивается разнообразие.

Так выглядит спора гриба под электронным сканирующим микроскопом, увеличенная в 20 тыс. раз

В жизненном цикле многих грибов образуются и митоспоры, и мейоспоры. Например, у многих сумчатых грибов — возбудителей мучнистой росы растений, парши яблок и груш, спорыньи и др. митоспоры образуются в течение периода вегетации и служат для повторного заражения растений, а мейоспоры — после перезимовки и вызывают первичное заражение растений. Однако у многочисленных грибов митоспоры в цикле развития отсутствуют. Нет их у большинства шляпочных грибов, гастеромицетов, трутовиков, многих дискомицетов, например сморчков и строчков, и др. В этих случаях мейоспоры принимают на себя функции митоспор — служат для массового расселения грибов. Известна и большая группа грибов, называемых дейтеромицетами (около 30 000 видов), у которых, наоборот, полностью утрачена способность к половому размножению и образуются только митоспоры.