Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Все добавления>>Мир дикой природы на wwlife.ru - Показать содержимое по тегу: Грибы


Ученые нашли в протерозойских отложениях на юге Африки окаменелость, похожую на мицелий гриба. Находка доказывает, что древнейшие грибы жили на дне моря.

020517Об этом говорится в статье палеонтологов из Швеции и Австралии, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

В осадочных породах нередко встречаются образования, напоминающие клубок переплетенных нитей. Обычно их интерпретируют как окаменевшие грибницы. Авторы статьи обнаружили нечто подобное, но только в весьма неожиданном месте - в базальтовых породах возрастом 2,4 млрд лет, которые явились результатом деятельности подводных вулканов.

Открытие было сделано при бурении 900-метровой толщи древних базальтов в ЮАР. В образцах породы ученые заметили переплетение нитей толщиной 2-12 микрометров. Некоторые из нитей соединяются, другие несут округлые вздутия, похожие на грибные споры. Судя по размерам, эти образования больше напоминают именно грибницу, а не бактериальные нити.

Исходя из молекулярных данных, по возрасту первые грибы в 2-3 раза уступают найденной окаменелости. Поэтому ученые не исключают, что перед ними всё же не настоящий гриб, а представитель какой-то неизвестной группы эукариотических организмов. Если же это гриб, то остается предположить, что древнейшие грибы заселяли вулканические породы в морских глубинах.

Напомним, недавно британские ученые заявили, что им удалось найти в канадских породах возрастом 4,3 млрд лет возможные остатки микроорганизмов. Подобно некоторым современным бактериям, они могли обитать в гидротермальных источниках на дне океана.


Источник: infox.ru


Опубликовано в Новости Палеонтологии

Ученые выяснили, что наиболее продвинутые формы сельского хозяйства возникли у муравьев примерно 35 млн лет назад. В это время климат на Земле стал засушливым и холодным, что заставило муравьев окончательно одомашнить грибы.

130417К такому выводу пришли американские специалисты из Университета Юты, чья статья опубликована в журнале Proceedings of Royal Society B.

Помимо людей и термитов, южноамериканские муравьи из группы Attini - это единственные живые существа на нашей планете, кому удалось освоить фермерство. Они отрезают от листьев растений кусочки и затем выращивают на них грибы. Считалось, что грибоводство среди муравьев возникло в дождевых лесах Южной Америки 61-57 млн лет назад, вскоре после окончания мелового периода.

Авторы статьи внесли важное уточнение в этот сценарий, построив родословную группы Attini на основе молекулярных данных. Всего они сравнили 1500 позиций в геноме у 78 муравьев-фермеров, а также у 40 близких к ним видов, не практикующих сельское хозяйство. Выяснилось, что первые шаги муравьи-грибоводы действительно делали в условиях дождевого леса, а вот высшие формы грибоводства возникли значительно позже, уже в засушливых условиях.

Муравьи выращивают множество различных видов грибов. Однако некоторые из них могут развиваться и без помощи муравьев, скрещиваясь при этом с дикоживущими типами. По сути, такие грибы не до конца одомашнены, и муравьи, выращивающие их, расцениваются как примитивные фермеры. Напротив, грибы, культивируемые муравьями вроде Atta и Acromyrmex, не могут жить без помощи своих хозяев, и потому эти муравьи считаются продвинутыми фермерами.

Так вот, оказалось, что продвинутые муравьи-грибоводы появились примерно 35 млн лет назад, в условиях резкой сезонности, в прериях и саваннах Южной Америки. В это время температура планеты резко скакнула вниз, на полюсах появились ледниковые шапки, а климат сделался засушливым. Виды грибов, привыкшие к повышенной влажности, не смогли бы пережить эти времена, но тут на помощь к ним пришли муравьи.

В муравьином гнезде поддерживается стабильный микроклимат - если становится слишком сухо, муравьи приносят воду, если делается слишком влажно - проветривают «помещение». Фактически, муравьи создали в своих гнездах своеобразную теплицу, в которой грибы смогли выжить, но при этом оказались изолированы от неблагоприятной внешней среды. Именно это и привело к окончательному одомашниванию грибов и росту их зависимости от муравьев.

Напомним, недавно биологи установили, что гены муравьев модифицировались таким образом, что они, в свою очередь, стали абсолютно зависимыми от грибов, которые ими выращиваются. Напротив, люди на генетическом уровне не связаны столь тесно ни с одной из сельскохозяйственных культур.


Источник: infox.ru


 

Опубликовано в Новости Эволюции

 

Группа китайских, новозеландских и американских палеонтологов обнаружила на территории Мьянмы четыре ископаемых гриба, возраст самого древнего из которых составляет 100 млн лет. Об этом сообщила на своем сайте Китайская академия наук.

Найденные в янтаре меловые грибыНайденные в янтаре меловые грибыВсе найденные образцы хорошо сохранились, поскольку оказались внутри кусков янтаря. Ученые восстановили их точный внешний облик, и оказалось, что эти грибы по окраске очень напоминали современные мухоморы.

"Благодаря данной находке мы можем утверждать, что грибы на Земле появились на 20 млн лет раньше, чем наука предполагала прежде", - отметил по этому поводу в докладе сотрудник академии Хуан Диин.

Специалисты также сообщили об обнаруженных в Мьянме ископаемых насекомых, обитавших на нашей планете 125 млн лет назад.

 


 

Источник: ТАСС

 


 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Палеонтологи обнаружили в Танзании окаменевшие гнезда термитов возрастом 25 млн лет, в которых те выращивали грибы. Следовательно, эти насекомые придумали сельское хозяйство еще в ту эпоху, когда людей не было и в помине.

240616Об этом говорится в статье австралийских специалистов из Университета Джеймса Кука, опубликованной в журнале PLOS ONE.

В настоящее симбиоз между термитами из группы Macrotermitinae и грибами Termitomyces играет очень важную роль в экосистемах Африки. Считается, что благодаря ему в африканских саваннах разлагается до 90% сухой древесины. Термиты разжевывают древесные остатки и засеивают их спорами гриба, которой превращает растительный материал в ферментированную массу, богатую питательными веществами.

Авторы статьи обнаружили в юго-западной Танзании фрагменты двух древних термитников, в которых когда-то происходил этот процесс. Они разглядели в них специальные камеры для выращивания грибных садов, а также окаменевшие милосферы - так называются специальные гранулы, которые формируют термиты из разжеванных растительных остатков. Именно милосферы и служат субстратом для грибов.

Возраст находки составляет 25 млн лет, она относится к позднему олигоцену. Это древнейшее свидетельство симбиоза между грибами и насекомыми. Кроме термитов, за выращиванием грибов замечены только две группы насекомых - муравьи-листорезы и амброзиевые жуки-долгоносики. Но ископаемые свидетельства такого поведения у муравьев известны лишь с позднего миоцена (5,7-10 млн лет), а для долгоносиков они вообще не найдены.

Интересно, что по своей архитектуре обнаруженные термитники практически не отличаются от современных. Это значит, что агрономические приемы термитов на протяжении всего прошедшего времени не менялись. Авторы статьи полагают, что термиты перешли к выращиванию грибов после того, как дождевые леса в Африке уступили место саваннам - грибоводство дало термитам возможность приспособиться к более засушливому климату.


Источник: infox.ru


Опубликовано в Новости Палеонтологии

Ученые выяснили, что пауки, считающиеся типичными хищниками, нередко прибегают к растительной пище. Одним из излюбленных лакомств этих членистоногих является нектар.

Паук-скакунПаук-скакунК такому выводу пришли американские и швейцарские ученые, чьястатья опубликована в журнале Journal of Arachnology.

Считается, что пауки - это классические хищники, которые не признают ничего, кроме животной пищи. Однако в последнее время появляется всё больше свидетельств, что они включают в свой рацион и растительные ингредиенты. Авторы статьи собрали из научной литературы и других источников все возможные факты на этот счет и проанализировали их.

Выяснилось, что за поеданием растительной пищи были замечены 10 семейств пауков. В 60% случаев это были пауки-скакуны Salticidae - они особенно любят прятаться среди растений и при случае не брезгуют лакомиться их выделениями.

В основном пауки поедают нектар и пыльцу, иногда также они набрасываются на семена и даже споры грибов. Хотя примеры такого поведения известны на всех континентах, чаще всего оно отмечается в южных широтах. Возможно, это связано с тем, что южные растения продуцируют больше нектара.

«Способность пауков извлекать питательные вещества из растений расширяет их пищевую базу, что помогает им переживать периоды, когда насекомые редки», -- пояснил Матин Ниффелер, соавтор работы. Впрочем, пока ученым не удалось определить, насколько велика роль растительной пищи в рационе пауков.

 


Источник: infox.ru


Опубликовано в Новости Зоологии

Европейские ученые собрали крошечные грибы, которые живут на антарктических скалах и отправили их на Международную космическую станцию. После 18 месяцев на борту в условиях, схожих с теми, что царят на Марсе, более 60% из их клеток остались целыми (со стабильной ДНК). Результаты представляют новую информацию для поисков жизни на красной планете. Об этом рассказывает портал eScienceNews.

Антарктические грибыАнтарктические грибыСухие долины Мак-Мердо, расположенные в Антарктике, считаются наиболее близким земным эквивалентом марсианского климата. Это одно из самых сухих и наиболее суровых мест на нашей планете, где сильные ветры сдувают все — даже снег и лед. Только некоторые микроорганизмы, такие как эндолиты и некоторые лишайники способны существовать в трещинах скал.

Несколько лет назад группа европейских исследователей забрала образцы двух видов грибов Cryptomyces antarcticus и Cryptomyces minteri, которые позже были отправлены на МКС. Крошечные грибы были помещены в контейнеры 1,4 см в диаметре на специальной экспериментальной платформе, известной как Expose-E, разработанной Европейским космическим агентством (ESA). Платформа была доставлена шаттлом «Атлантис» на МКС и размещена космонавтами за пределами модуля «Колумбус».

За 18 месяцев половина антарктических грибов подвергались воздействию имитированных «марсианских» условий. В частности, специально созданная атмосфера содержала 95% углекислого газа, 1,6% аргона, 0,15% кислорода, 2,7% азота и очень малое количество воды (370:1000 000). Атмосферное давление составляло 1000 Па. При помощи специальных оптических фильтров грибы подвергались ультрафиолетовому излучению, по своим характеристикам идентичному тому, что наблюдается на Марсе.

По истечении срока эксперимента ученые обнаружили, что более 60% клеток эндолитических культур остались целым, точнее со стабильной структурой ДНК.

Кроме того, ученые проверили в «марсианских» условиях жизнеспособность лишайников Rhizocarpon geographicum и Xanthoria elegans. Их вместе с другой частью грибов подвергли влиянию экстремальной космической среды: колебаниям температур в диапазоне от −21,5 и +59,6 ºС, интенсивному ультрафиолетовому излучению и вакууму. По истечении года и шести месяцев ученые также проверили состояние образцов. Они выяснили, что лишайники так же неплохо переносят агрессивные неземные условия. Лишайники, находившиеся в «марсианских условиях» показали двойную метаболическую активность, по сравнению с теми, кто перенес «космическую среду». В случае с Xanthoria elegans «живучесть» в условиях Марса составила даже 80%. Для сравнения в условиях «космоса» выжило 2,5% лишайников и 4,11% грибов, они продемонстрировали значительное снижение фотосинтеза.

Работа является частью проекта по изучению перспектив длительных космических путешествий. «Результаты помогают оценить вероятность выживания и долгосрочной стабильности микроорганизмов и биоиндикаторов на поверхности Марса, которая становится фундаментальным и актуальным для будущих экспериментов, сосредоточенных вокруг поиска жизни на красной планете», — говорит исследователь Роза де ла Торре Ноэцель (Rosa de la Torre Noetzel) из Национального института аэрокосмической техники (Испания).


Источник: Научная Россия


Опубликовано в Новости Микологии

Тихоходки, единственные на Земле многоклеточные, способные жить и даже размножаться в открытом космосе, вероятно, приобрели эту способность, позаимствовав примерно 18% своей ДНК у архей, бактерий, растений и даже грибков, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Тихиходка Hypsibius dujardiniТихиходка Hypsibius dujardini"У нас и понятия не было, что геном какого-то животного может содержать так много чужой ДНК. Мы знали, что многие животные часто заимствуют гены у других существ, но мы совсем не ожидали того, что это может происходить в столь промышленных масштабах", — заявил Боб Гольдштейн (Bob Goldstein) из университета Северной Каролины в Чапел-Хилле (США).

В 2007 году ученые совершили удивительное открытие, анализируя данные, собранные российским биоспутником "Фотон-М3": оказалось, что тихододки, небольшие беспозвоночные, дальние родичи раков и насекомых, способны выживать очень долгое время в открытом космосе и даже размножаться в условиях полной невесомости и отсутствия пищи и воды.

Эти необычные качества, как рассказывает Гольдштейн, привлекли внимание многих биологов, генетиков и планетологов, и они решили расшифровать и проанализировать геном этих необычных беспозвоночных, избрав в качестве подопытных тихоходок вида Hypsibius dujardini, побывавших в космосе на борту зонда.

Геном у этих существ относительно большой для их размеров и положения на древе эволюции – он содержит в себе около 215 миллионов "букв"-нуклеотидов, что примерно в два раза больше, чем у червей-нематод, которых ученые используют для экспериментов с беспозвоночными.

Когда ученые начали подсчитывать и изучать гены, их ожидал большой сюрприз – свыше 6,5 тысяч участков ДНК из 38 тысяч генов были "позаимствованы" у других организмов. Большая часть из них была получена от бактерий-экстремофилов, но при этом в геноме тихоходок так же присутствуют гены растений, грибов и архей.

Как данному беспозвоночному удалось "экспроприировать" все эти шесть тысяч генов? По мнению Гольдштейна и его коллег, причиной этого является невероятная способность этого существа к выживанию.

Тихоходки, как объясняют генетики, способны переносить экстремальные формы обезвоживания, когда доля воды в их организме падает до 1-2% от нормы. Когда их тело высушивается, ДНК Hypsibius dujardini, скорее всего, распадается на крупные фрагменты. В тот момент, когда период экстремальных условий заканчивается, их тело заново наполняется водой, и особые белки "сшивают" и восстанавливают поврежденную ДНК.

В этот момент в клетки, благодаря расширенным порам, могут попадать фрагменты чужой ДНК, которые "вшиваются" в геном и остаются в нем, если их появление не приводит к фатальным последствиям для тихоходки и помогает ей выживать. Благодаря этому ДНК тихоходок стало мозаикой из множества своих и чужих участков за 550 миллионов лет эволюции этих существ.

Учитывая то, что многие из этих генов отвечают за реакцию на стресс, починку ДНК и противодействие различным экстремальным факторам, вполне возможно, что данные существа приобрели способность выживать в космосе благодаря позаимствованным генам.

Как считают Гольдштейн и его коллеги, их открытие говорит о том, что так называемый вертикальный обмен генами – заимствование их у других организмов, дирижирует не только эволюцией микробов, среди которых он распространен, но и многоклеточных существ.


Источник: РИА Новости


Опубликовано в Новости Генетики

Южноамериканские муравьи-листорезы рода Attaиспользуют «химическое оружие» для борьбы с грибами рода Escovopsis. Такое открытие сделал международный коллектив ученых из Франции, Бельгии, Дании и Панамы. Их статью, опубликованную в журнале Proceedings of the Royal Society B, пересказывает сайт журнала Science.

Муравей-листорезМуравей-листорезЖизнь муравьев-листорезов самым непосредственным образом связана с разными видами грибов. Грибы рода Leucocoprinus они выращивают себе на корм, на «грядках» из пережеванных листьев. Однако этой садоводческой деятельности очень мешают другие грибы, из рода Escovopsis, которые паразитируют на грибах первого вида и убивают их, лишая тем самым листорезов урожая.

Оказывается, что для борьбы с этими «сельхозвредителями» муравьи применяют «химическое оружие»: выделяют из специальных желез, расположенных на груди, фенилацетиловую кислоту. Это вещество убивает вредоносные грибы и не причиняет никакого вреда полезным.

Интересно, что у листорезов рода Atta для этой функции есть специальные особи — особый подвид рабочих муравьев с увеличенными железами на груди. Он появляется, когда колония разрастается и проблема успешного «огородничества» становится особо насущной.

Грибы, впрочем, тоже не остаются в долгу. То же исследование показало, что грибницы Leucocoprinus, произрастающие рядом с колониями муравьев, отличаются повышенной устойчивостью к фенилацетиловой кислоте. Это классическое противостояние «брони и пушки» продолжается, судя по всему, уже десятки миллионов лет. Выработать полный иммунитет к «химическому оружию» муравьев грибам до сих пор мешает то, что листорезы уничтожают только те грибницы, что угрожают им непосредственно, и не трогают остальные. Поэтому естественный отбор в сторону противостояния этой тактике идет чрезвычайно медленно.

Недавно зоологи подробно изучили «сельское хозяйство» этого вида и обнаружили, что муравьи-листорезы разводят «грибные сады» на протяжении уже 50 млн лет и делают это чрезвычайно организованно и усердно.


Источник: Научная Россия


Опубликовано в Новости Зоологии

Фунгологи проследили за жизнью одного вида светящихся грибов в лесах Бразилии и пришли к выводу, что они сияют по ночам не просто так, а ради привлечения внимания насекомых, помогающих им распространять споры, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Цветы какао (Neonothopanus gardneri)Цветы какао (Neonothopanus gardneri)"Грибы играют важную роль в жизни экосистем. Без них целлюлоза оставалась бы в своей первозданной форме, что кардинальным образом изменило бы круговорот углерода в природе. Я даже готов сказать, что само существование жизни на Земле зависит от грибов. Наше исследование помогло нам понять, как они распространяются", — пояснил Кассиус Стевани (Cassius Stevani) из университета Сан-Паулу (Бразилия).

Стевани и его коллеги выяснили, что грибы светятся по ночам ради привлечения насекомых-разносчиков их спор, в ходе любопытного эксперимента, который они проводили в штате Пиауи, где растет знаменитый бразильский Лес Какао. У деревьев и на поверхности самих растений в этом лесу часто встречаются светящиеся грибы Neonothopanus gardneri, которые местные жители называют "цветами какао" из-за их необычной формы и белого цвета.

Эти грибы, открытые еще в середине 19 века известным британским ботаником Джорджем Гарднером, являются самыми большими и яркими грибами-"светильниками" на Земле. Авторы статьи попытались выяснить, зачем они тратят такое количество ресурсов на выработку флуоресцирующих молекул.

Для этого биологи проанализировали механизм выработки излучения и изготовили несколько муляжей грибов, на примере которых они проверили, привлекает ли свечение грибоядных насекомых или других существ. Ради ответа на этот вопрос ученые вставили в часть муляжей зеленые светодиоды, которые имитировали свечение настоящих грибов, и помазали их клеем.

Как показали эти эксперименты, грибы светятся не постоянно, а только ночью, отключая "светильник" по сигналу биологических часов. Это говорит о том, что свечение не является побочным продуктом каких-то химических реакций внутри плодового тела, а вырабатывается "цветами какао" ради решения какой-то специфической задачи.

Судя по огромному числу налипших на муляжи насекомых самых разных видов, этой задачей, скорее всего, является рассеивание спор по лесу: яркий свет гриба привлекает беспозвоночных и они уносят его споры после столкновения с плодовым телом или его поедания.

В пользу этого говорит то, что у Neonothopanus gardneri мало других вариантов для "аннексии" новых территорий — ветер крайне редко проникает в нижние ярусы леса, а большое количество растительности в тропиках делает грибы малозаметными для животных днем. Таким образом, свечение помогает этим грибам и другим "светильникам" удерживать свою территорию и распространяться по лесу, заключают ученые.


Источник: РИА Новости 


Опубликовано в Новости Микологии

Генетики пересчитали чужеродные гены в геноме человека. Выяснилось, что некоторые из них наши предки получили непосредственно от грибов.

Филогенетическое древо человеческого гена HAS1Филогенетическое древо человеческого гена HAS1Об этом говорится в статье британских специалистов из Кембриджского университета, опубликованной в журнале Genome Biology.

Процесс горизонтального переноса генов, когда организмы обмениваются участками ДНК, достаточно распространен в природе. Особенно он типичен для бактерий, которые передают друг другу полезные гены, например, отвечающие за устойчивость к антибиотикам. Как выяснили авторы статьи, горизонтальный перенос генов сыграл важную роль и в эволюции многоклеточных животных.

Чтобы выявить чужеродные гены, позаимствованные сравнительно недавно у других ветвей древа жизни, а не унаследованные от далекого общего предка, исследователи проанализировали геномы 12 видов плодовых мушек-дрозофил, 4 видов круглых червей-нематод, а также 10 видов приматов, включая человека.

Выяснилось, что в добавок к 17 уже известным чужеродным генам, таким, как ген, кодирующий белок, лежащий в основе системы групп крови АВО, в геноме человека существует еще как минимум 128 генов, приобретенных путем горизонтального переноса. Около 50 таких генов происходят от вирусов, часть - от бактерий, а еще несколько - от грибов. Ранее специалисты отрицали, что в человеческом геноме могут быть «грибные» гены.

Большая часть чужеродных генов была инкорпорирована на отрезке эволюции, который отделяет общего предка хордовых от общего предка приматов. Многие из таких генов выполняют важные функции, участвуя в работе иммунной системы и расщеплении жирных кислот. Как отмечают исследователи, случаи переноса генов от грибов отмечены среди тлей, так что нельзя исключать, что этим грешили и некоторые позвоночные.


Источник: infox.ru


Опубликовано в Новости Генетики

Динозавры могли быть первыми существами на Земле, которым удалось попробовать ЛСД — в пользу этого свидетельствует то, что стебли травы, найденные в кусках янтаря времен мелового периода, содержали в себе останки "магических грибов", заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Palaeodiversity.

Найденный в янтаре грибокНайденный в янтаре грибок"Это очень важное открытие, которое помогает нам понять, как развивались первые травы, чьи потомки — рис, пшеница, кукуруза — являются сегодня базисом для человеческого пропитания. Ну и вдобавок оно показывает, что паразитические грибки, как и связанные с ними галлюциногены и токсины, существуют на Земле столь же долго, как и сами травы. Я нисколько не сомневаюсь в том, что динозавры поедали грибки, но каков был эффект этого, мы пока не знаем", — заявил Джордж Поинар (George Poinar) из университета штата Орегон в Корваллисе (США).

Поинар и его коллеги обнаружили в одном из фрагментов янтаря, извлеченных из шахт Мьянмы несколько лет назад, фрагменты стебля древнего цветкового растения, на поверхности которого росла спорынья — паразитический грибок, из плодового тела которого Альберт Хоффман впервые выделил ЛСД в конце 30 годов прошлого века.

Древний грибок был очень похож по своим очертаниям и устройству на своих современных сородичей, но он все же заметно отличается от них, что позволило авторам статьи выделить его в отдельный вид и род, Palaeoclaviceps parasiticus. Судя по возрасту янтаря, он паразитировал на стеблях травы в первой половине мелового периода, примерно 97-110 миллионов лет назад, когда начали появляться первые цветочные растения.

Столь древний эпизод паразитизма заставил ученых задуматься, как грибку удалось столь быстро научиться заражать относительно новый тип растений.  Они полагают, что их взаимоотношения не были полностью односторонними — вполне возможно, что грибок играл полезную роль, защищая первые цветочные растения от посягательств травоядных динозавров и прочих животных. Горький вкус спорыньи, большое количество токсинов и, возможно, галлюциногены заставляли ящеров и прочих крупных животных избегать ростки первой травы Земли.


Источник: РИА Новости


 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Палеонтологи обнаружили первое ископаемое свидетельство паразитирования «зомбирующего» гриба на муравьях. Оказалось, что грибы впервые овладели мозгом муравьев десятки миллионов лет назад.

Муравей-древоточецОб этом говорится в статье американских и немецких ученых, опубликованной в журнале Biology Letters.

Одним из самых впечатляющих примеров паразитизма является ассоциация гриба Ophiocordyceps unilateralis и муравьев-древоточцев из рода Camponotus. Гриб, заражая этих насекомых, заставляет их уходить из муравейника и прикрепляться челюстями (мандибулами) к листьям растений недалеко от земли, где повышенная влажность благоприятствует развитию спор. После того, как муравей вцепляется в лист, из его головы вырастает плодовое тело гриба.

Авторы статьи, изучая образцы ископаемой флоры из карьера Мессель на юге Германии, обнаружили лист растения Byttnertiopsis daphnogenes (семейство Мальвовые) с характерными парными дырочками вдоль жилок. Именно такие следы в наши дни остаются от муравьев-зомби, когда они закрепляются на листьях. Из этого ученые сделали вывод, что уже в среднем эоцене, 48 миллионов лет назад (возраст отложений Месселя) грибы паразитировали на муравьях.

По словам исследователей, в Месселе не находили муравьев рода Camponotus, однако они известны из балтийского янтаря, который образовался примерно в то же время. Большое количество парных отверстий на листе говорит о значительной концентрации муравьев-зомби, что нередко наблюдается и в наши дни – так, в дождевых лесах Таиланда их плотность может достигать 26 особей на квадратный метр.

 


 

Источник: infox.ru


 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Botrytis cinerea, возбудитель серой гнили — на редкость универсальный плесневый грибок: он поражает боле 200 видов растений, среди которых почти все фрукты и овощи, которые мы едим. Его не останавливают даже низкие температуры: за неделю он может прорасти и в холодильнике, если продукты были им заражены. 

Серая гниль на винограде (фото Nigel Cattlin). Серая гниль на винограде (фото Nigel Cattlin). Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) узнали, что даёт Botrytis cinerea такую универсальность в отношении хозяев. У растений, как известно, есть собственная защита, аналог иммунитета, и патогену, будь то бактерия, гриб или оомицет, нужно эту защиту как-то преодолеть. Обычно молекулярной «отмычкой» для паразита служат какие-то белки, подавляющие защиту растений

Однако серая гниль пошла по другому пути. Как пишут в журнале Science Арне Вейберг (Arne Weiberg) и её коллеги, Botrytis cinerea использует известнейший механизм РНК-интерференции, вводя в растительные клетки малые регуляторные РНК, которые подавляют синтез защитных белков растений.

Исследователи наблюдали этот процесс при заражении серой гнилью растений арабидопсиса (резуховидки Таля): РНК гриба подавляла работу машины РНК-интерференции, которая обычно и препятствует развитию инфекции. 

Мутанты арабидопсиса, нечувствительные к этой РНК, оставались здоровыми, как и мутант самого гриба, который не мог больше синтезировать собственную интерферирующую РНК и заражать растения. Всё то же самое происходило и при использовании вместо арабидопсиса растений томата. 

По словам авторов, это первая работа, описывающая основанный на малых интерферирующих РНК антииммунный механизм, который используется растительными патогенами. Кроме того, нужно добавить, что в этом случае РНК-интерференция происходит между грибами и растениями, относящимися к отдельным царствам эукариот. (Противовирусную РНК-интерференцию, часто встречающуюся у эукариот, тут в учёт не берут — очевидно, из-за особого положения вирусов в живой природе.)

Впрочем, возможно, серая гниль не уникальна, и другие растительные паразиты тоже могут использовать этот механизм усмирения растительного иммунитета. Практический вывод отсюда более чем ясен: чтобы окоротить серую гниль, нужно найти способ подавить синтез её антииммунных РНК.

 


Истчонки: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Микологии

Вредители растений и заболевания идут к полюсам с той же скоростью, с какой растёт температура. Именно изменение климата — причина их передислокации, из которой вытекает понятное беспокойство о продовольственной безопасности. 

Патоген Phytophthora infestans, обосновавшийся здесь на помидорах, не даёт покоя человечеству уже много лет. (Фото Visuals Unlimited / Nature Picture Library.) Патоген Phytophthora infestans, обосновавшийся здесь на помидорах, не даёт покоя человечеству уже много лет. (Фото Visuals Unlimited / Nature Picture Library.) Нет ничего неожиданного в том, что изменение климата вызывает сдвиг в распространении биологических видов по свету с очевидной тенденцией смещения ареалов от экватора к полюсам. Экологи задокументировали переселение многих диких видов, от птиц до насекомых.

Изменение климата и так заставляет сельское хозяйство многих стран трепетать от ужаса, а тут ещё и вредители. «Нашим укреплениям, возведённым из пестицидов и фунгицидов, приходится отражать атаки всё более многочисленных вредителей и заболеваний, причём каждый из последних со временем может приобрести резистентность к любому яду», — бьёт в набат эколог Дэн Беббер из Эксетерского университета (Великобритания), ведущий автор нового исследования. Экспансия популяций вредителей на новые территории повышает риск того, что эти организмы выйдут из-под нашего контроля. 

Одну из самых больших опасностей представляют грибы и оомицеты — схожие, но всё-таки разные группы микроорганизмов, которые вызывают болезни у растений. В последнее время в разных уголках мира появилось несколько высоковирулентных штаммов грибов, а оомицет Phytophthora infestans остаётся проблемой даже через 168 лет после великого ирландского картофельного голода

Переселение вредителей растений в мировом масштабе ещё не анализировалось. Дабы восполнить этот пробел, г-н Беббер и его коллеги воспользовались архивом некоммерческой организации CABI («Международный центр сельскохозяйственной бионауки»), которая фиксирует нашествия вредителей и вспышки заболеваний с 1822 года. «Никто ещё не копался в этих базах, — подчёркивает фитопатолог Сара Гёрр, соавтор, тоже из Эксетера. — Наш анализ — самый первый». 

Ещё один автор Марк Рамотовски, работавший над проектом в бытность студентом Оксфордского университета (Великобритания), сузил выборку с более чем 80 тыс. документов до 26 776, охватывающих период с 1960 года, когда данные стали более надёжными. Учёные установили годы обнаружения каждого из 612 видов вредителей в той или иной стране (либо в том или ином регионе большой страны) и приняли их за даты появления вредителя на средней широте той страны или региона. 

Разумеется, данные чрезвычайно необъективны, ибо чем богаче страна, тем лучше она следит за своими посевами и тем скорее обнаруживает нового вредителя, а самые богатые государства в основном сосредоточены в сравнительно высоких широтах. Но бедные тоже постепенно развиваются, начиная выявлять новых вредителей (которые, конечно, давно не новые, просто их не замечали) и у себя тоже. Поэтому учёным показалось логичным предположить, что с течением времени данные будут демонстрировать смещение ареалов вредителей от полюсов к экватору. 

В действительности всё было наоборот: в среднем вредители растений идут по направлению к полюсам со скоростью 2,7 км в год, что примерно соответствует скорости изменения климата. В то же время скорость сдвига значительно варьируется от группы к группе и от вида к виду. Грибы, жуки, полужесткрокрылые, клещи, бабочки и моли активно переселяются в высокие широты, тогда как вирусы и нематоды мигрируют в нижние. Другие группы не демонстрируют заметного движения. 

«Многочисленные исследования рассказали, что изменение климата влияет на распространение популяций диких видов, — ещё раз напоминает г-жа Гёрр. — Впервые показано, что аналогичный процесс происходит с вредителями». По её словам, стоит обратить внимание на то, что грибы и оомицеты движутся особенно быстро, покрывая 7 и 6 км в год соответственно. 

Биолог Крис Томас из Йоркского университета (Великобритания) отмечает, что в целом скорость движения очень похожа на ту, которую выявил метаанализ его группы у диких видов. Он, как и авторы, указывает на то, что группы, движущиеся к экватору, остаются наименее изученными — следовательно, их движение в сторону экватора объясняется всего лишь отставанием науки развивающихся стран. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Climate Change.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Микологии

Озеро Восток — седьмое по объёму и четвёртое по глубине на Земле (250×50 км при глубине 1,2 км), но вот слишком оживлённым его назвать трудно: почти 4-километровый ледяной панцирь, накрывающий водоём, делает его ближе к подлёдному океану Европы, нежели к какому-нибудь там Эри или Гурону. Света нет, фотосинтеза, скорее всего, тоже, температура ожидаемо невысока, поступление питательных веществ извне равно нулю... Впрочем, повод надеяться на жизнь всё-таки был.

Как полагают исследователи, нижние слои озера, заполненные осадочными отложениями и подогреваемые гидротермальными источниками, могут быть анаэробными, а верхние слои, напротив, насыщены кислородом. Возможные виды метаболизма «востоковцев». (Здесь и ниже иллюстрации Shtarkman et al.) Как полагают исследователи, нижние слои озера, заполненные осадочными отложениями и подогреваемые гидротермальными источниками, могут быть анаэробными, а верхние слои, напротив, насыщены кислородом. Возможные виды метаболизма «востоковцев». (Здесь и ниже иллюстрации Shtarkman et al.) И тем не менее метагеномный анализ из четырёх образцов льда, образованного водой из этого озера, показал наличие 3 507 уникальных последовательностей генов на 500 мл пресной воды. Группа учёных под руководством Юрия Штаркмана, сейчас работающего в Национальной лаборатории Оук-Ридж (США), уверена: теперь нельзя сказать, что это какие-то пришельцы, попавшие в озеро с буровой жидкостью. Из всего этого богатства удалось идентифицировать лишь 1 623 последовательности, остальные являются новыми видами, родственные связи которых часто очень сложно проследить, что говорит о длительном развитии в замкнутой экосистеме.

Правда, надёжно удалось установить то, что 94% последовательностей принадлежали к роду Bacteria и ещё 6% к более продвинутым эукариотам. При этом лишь две последовательности генов относились к археям — самым примитивным одноклеточным, напоминая при этом метанотрофов, известных по океанскому дну открытых водоёмов. Напомним, что ранее считалось, что археи, а это образцовые экстремофилы, могут быть очень широко представлены в «живом мире» озера Восток. Что ж, приспособляемость бактерий и эукариотов вновь была недооценена.

В целом биота оказалась очень сходной с обычной, представленной в самых разных озёрах, солоноватых водах, среде морского дна, почве, ледниках и донных отложений обычных озёр. Причём были найдены как последовательности генов анаэробов, так и аэробы, равно как и холодолюбивые психрофилы, термофилы, галофилы, алкалифилы, ацидофилы, устойчивые к высыханию виды, а также различные автотрофы и гетеротрофы, включая — внимание! — некоторое количество многоклеточных организмов.

Таких последовательностей было около 150, большинство составляли грибы. Однако были найдены и последовательности генов членистоногих — довольно сложных животных, которых мало кто ожидал увидеть в таком месте, как подлёдное озеро, да на глубине в 3,7 км. По всей видимости, среди них есть очень близкие родственники дафний и ногоховосток из семейства Entomobryidae. Более того, среди многоклеточных были и организмы, идентифицировать родственные связи которых не удалось.

Также были найдены гены двусторонне-симметричных, коловраток, тихоходок, моллюсков и стрекающих. Но самого интересного, как всегда, сразу не увидишь: среди бактерий отыскались следы паразитов и симбионтов, проживающих в пищеварительной системе креветок, раков и рыб. Само собой, не обошлось и без почти родных для нашего собственного вида E. Coli и Salmonella. Вряд ли они просто заплыли за буйки: есть основания предполагать, что где-то в озере живут и их хозяева.

Как всё это понимать, если, как мы хорошо знаем, концентрация кислорода в Востоке в 50 раз выше обычной озёрной, а давление превышает 300 атмосфер? Вроде бы из этого следует, что жить там не должны даже одноклеточные, причём максимально неприхотливые... Ранее Сергей Булат, заведующий группой Петербургского института ядерной физики (Россия) сообщал, что науке неизвестны группы «кислородолюбивых» бактерий, так как бактерии появились до формирования кислородной среды на планете.

В принципе, нечто подобное учёные подозревали ещё до анализа: все эти факторы могут убить обитателей вашего домашнего аквариума, но у озера Восток на переход от поверхностного водоёма, окружённого нормальными лесами (35 млн лет назад), к периодически оттаивающему (15 млн лет назад), а затем и сегодняшнему сверхглубокому был очень плавным. В этом случае живые организмы, потреблявшие кислород, могли до некоторой степени смягчить проблему его избытка, не допуская совсем уж запредельных концентраций. Наличие в воде генов бактерий-термофилов говорит нам, что в озере есть гидротермальные источники, подогревающие его и, возможно, даже служащие основой для фотосинтеза (одна бактерия, найденная в озере, обычно растёт на морских водорослях). А там где есть всё это, логично ждать и животную жизнь. 

Но — и это факт — никто не ждал такого разнообразия до начала бурения. По сути, перед нами тысяча новых видов, и это при том, что пока учёные лишь скребутся по поверхности, ведь забранный лёд содержал воду из верхних слоёв озера, что намёрзла на его ледяную шапку.

Как отмечают авторы исследования, мы стоим перед переосмыслением того, какую среду следует считать обитаемой, а какую — нет. Если многоклеточные организмы могут жить без Солнца и доступа к атмосфере и речным стокам, несущим полезные минералы, да ещё миллионы лет подряд, то с высокой вероятностью они могли бы проделать то же самое в подлёдных океанах Европы, Каллисто и других спутников планет-гигантов Солнечной системы.

Впрочем, почему только Солнечной?

 


 

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

 

Опубликовано в Новости Окенологии

В мире науки есть свои конкурсы и премии, присуждаемые самым выдающимся учёным за самые выдающиеся исследования. Но есть одна научная отрасль, где конкурсы проводятся не только среди учёных, но и среди, так сказать, объектов их интереса. Речь о зоологии, где регулярно составляются списки «самых удивительных видов», открытых за какой-то промежуток времени, обычно за год. 

Вот и сейчас специалисты из Института исследования новых видов при Аризонском университете (США) представили перечень из десяти видов, описанных в прошлом году и достойных, по их мнению, называться «самыми странными и удивительными». Это делается уже шесть лет подряд, а публикация списка приурочена ко дню рождения Карла Линнея, великого естествоиспытателя XVIII века, которого без преувеличения можно назвать отцом современной зоологии. 

Всего в прошлом году на места в финальной десятке было номинировано 140 видов из самых разных групп, от бактерий до млекопитающих. Понятно, что жюри при конечном отборе руководствовалось критериями исключительности и необычности, которые, впрочем, могли проявляться в чём угодно: например, организм мог иметь необычные параметры, или быть исключительно редким, или жить в сверхтруднодоступной области. 

Фиалка Viola lilliputana и среда её обитания. (Фото Hugh H. Iltis и Harvey Ballard.)Фиалка Viola lilliputana и среда её обитания. (Фото Hugh H. Iltis и Harvey Ballard.)Итак, по порядку. Открывает список растение Viola lilliputana, которое, как можно понять по родовому названию, относится к фиалкам. Растёт оно в одной-единственной точке на земном шаре, и точка эта располагается в высокогорных Андах, на территории Перу. Viola lilliputana любит луга в засушливых местах на местных плато. Другая удивительная черта «победителя» (кроме труднодоступности ареала) — крохотные размеры: надземная часть фиалки равна примерно 1 см, оттого Viola lilliputana относится к одним из самых крохотных двудольных растений. Любопытно, что образцы Viola lilliputana впервые попали в руки учёных ещё в 1960-е, но до сих пор никто не удосуживался внимательно присмотреться к растению. В результате как новый вид эта фиалка была описана только сейчас.

Губка Chondrocladia lyra. (Фото MBARI.)Губка Chondrocladia lyra. (Фото MBARI.)Под номером два значится хищная губка Chondrocladia lyra, которая живёт на глубине свыше трёх тысяч метров в северо-восточной части Тихого океана, неподалёку от калифорнийского побережья. Внешне Chondrocladia lyra напоминает сложную арфу (или лиру): на нескольких горизонтальных лучах (которых может быть от 2 до 6), отходящих от общего центра, сидят вертикальные отростки, параллельные друг другу, но разные по высоте, напоминающие струны. Этих «струн» может быть более двадцати, и на конце у них часто присутствует шарообразное утолщение, похожее на набалдашник на старых кроватях. Губка питается планктоном, и такая разветвлённая форма помогает ей, не сходя с места, охотиться на большом пространстве — активно бегать за добычей, как мы понимаем, губка не может. 

Конголезская мартышка Cercopithecus lomamiensis. (Фото Hart, J. A., Detwiler, K. M., Gilbert, C. C., Burrell, A. S., Fuller, J. L. et al. / PLoS ONE.)Конголезская мартышка Cercopithecus lomamiensis. (Фото Hart, J. A., Detwiler, K. M., Gilbert, C. C., Burrell, A. S., Fuller, J. L. et al. / PLoS ONE.) За губкой идёт мартышка Cercopithecus lomamiensis, открытая в бассейне реки Ломами, что в Демократической Республике Конго. В последний раз новый вид обезьян в Африке бал найдет 28 лет назад. Местные жители, впрочем, давно знают эту мартышку, так что новым вид стал лишь для зоологов. Впервые исследователи увидели пойманных молодых Cercopithecus lomamiensis в 2007 году; как показала практика, в природе этих обезьян проще услышать, нежели увидеть, так как мартышки исполняют довольно громкие хоровые номера на рассвете. Вид находится под угрозой уничтожения, ибо туземцы активно охотятся на мартышек ради их мяса. (К слову, мы писали об этой обезьяне в прошлом году.)

Змея Sibon noalamina. (Фото Sevastian Lotzkat.)Змея Sibon noalamina. (Фото Sevastian Lotzkat.)

В высокогорных лесах западной Панамы был обнаружен ещё один вид, который привлёк внимание жюри. Это змея Sibon noalamina. Её окраска напоминает расцветку кораллового аспида, но это лишь мимикрия. Sibon noalamina безвредна и питается исключительно небольшой и «мягкотелой» добычей: улитками, слизнями, червями, яйцами амфибий. Вид под угрозой уничтожения, так как живёт там, где идёт интенсивная добыча руды. Собственно, видовое название змеи как раз предостерегает против излишней активности промышленников: noalamina — это испанская фраза No a la mina, которая на английском выглядит так: No to the mine, где mine — «рудник» или «шахта». 

 

Грибок Ochroconis anomala любит наскальную живопись. (Фото Pedro M. Martin-Sanchez.)Грибок Ochroconis anomala любит наскальную живопись. (Фото Pedro M. Martin-Sanchez.)В 2001 году на стенах Пещеры Ласко во Франции, известной своими палеолитическими росписями, начали появляться чёрные потёки. К 2007-му чёрный налёт разросся настолько, что стал не на шутку угрожать сохранности наскальной живописи. Поначалу учёные грешили на грибок Fusarium solani, но после его уничтожения оказалось, что чёрной плесени это не повредило. Так был открыт новый вид плесневых грибков Ochroconis anomala. Обычно грибки этого рода живут в почве, где разлагают растительные останки, но Ochroconis anomala предпочёл поселиться на пещерных стенах, расписанных древними людьми. Считается, что эти грибки безвредны для человека (хотя один из них, Ochroconis anomala, всё же представляет некоторую угрозу для нашего здоровья). 

Самое маленькое позвоночное — лягушка Paedophryne amanuensis. (Фото Christopher C. Austin.)Самое маленькое позвоночное — лягушка Paedophryne amanuensis. (Фото Christopher C. Austin.)Лягушка Paedophryne amanuensis, обитающая на территории Папуа — Новой Гвинеи, сразу после открытия стала обладательницей титула самого маленького позвоночного животного: её длина составляет в среднем 7,7 мм. (Для сравнения: длина крупнейшего позвоночного, синего кита, — 25,8 м.) Обитают микроквакши Paedophryne amanuensis в лесной подстилке влажных тропических лесов. 

Мадагаскарский кустарник Eugenia petrikensis. (Фото David Rabehevitra.)Мадагаскарский кустарник Eugenia petrikensis. (Фото David Rabehevitra.)На Мадагаскаре обнаружили новый вид вечнозелёного кустарника из рода Евгения — Eugenia petrikensis. Это один из семи новых видов растений, открытых в прибрежных лесах восточного Мадагаскара. Леса сами по себе считаются экологическим чудом света: они произрастают на песчаных почвах, любят высокую влажность и напичканы эндемичными видами (как, впрочем, и весь Мадагаскар). Сейчас они стремительно исчезают, и Eugenia petrikensis, как и многим другим, присудили статус вида, находящегося под угрозой уничтожения. Ну а в Топ-10 новых видов куст попал, по-видимому, сугубо по эстетическим причинам: трудно не заметить двухметровый кустарник с блестящими изумрудными листьями и плотными группами ярких пурпурных цветков. 

Светящийся таракан Lucihormetica luckae. (Фото Peter Vrsansky и Dusan Chorvat.)Светящийся таракан Lucihormetica luckae. (Фото Peter Vrsansky и Dusan Chorvat.)Биолюминесценция среди наземных животных встречается редко — светиться могут светлячки, некоторые жуки-щелкуны и грибные комарики, живущие в пещерах. Поэтому очередной светящийся вид не мог не привлечь внимания. Им оказался таракан Lucihormetica luckae из Эквадора. Любопытно, что светящиеся органы у Lucihormetica luckae расположены там же, где и у одного из ядовитых жуков-щелкунов, так что в данном случае биолюминесценция используется для мимикрии. Впервые с этим насекомым учёные столкнулись 70 лет назад, но как новый вид его опять-таки описали только сейчас. Вполне возможно, что этот таракан уже исчез с лица Земли, так как с 2010 года он больше не попадался в руки исследователей. 

Златоглазка Semachrysa jade, найденная... на фотохостинге Flickr! (Фото Guek Hock Ping.)Златоглазка Semachrysa jade, найденная... на фотохостинге Flickr! (Фото Guek Hock Ping.) История открытия златоглазки Semachrysa jade из Малайзии, пожалуй, даже более интересна, чем сам вид, — впервые её сфотографировали в парке около Куала-Лумпура, а фото выложили на Flickr. Там её и нашли зоологи, опознав в этом нежнейшем насекомом с необычным тёмным пятном на крыльях новый вид. Выдающийся пример того, как социальные сети могут послужить фундаментальной науке, даже таким её «неинтересным» областям, как зоологическая систематика. 

Напоследок — новый ископаемый вид насекомых: комаровка Juracimbrophlebia ginkgofolia, которую исследователи едва не перепутали с растением. (Мы писали об этом в ноябре прошлого года.) Современные скорпионницы (или скорпионовые мухи), к которым относятся комаровки, добывают себе пищу, сидя в засаде на нижней стороне листьев растений. Это древняя группа, и новый её представитель, Juracimbrophlebia ginkgofolia, был обнаружен вместе с листьями гинкго в отложениях, относящихся к середине Юрского периода. Чтобы не спугнуть добычу, эти странные насекомые должны как можно сильнее сливаться с окружением, и Juracimbrophlebia ginkgofolia это удалось на славу — её крылья так похожи на листья гинкго, что поначалу учёные именно листьями их и посчитали. Это довольно редкий случай, когда насекомое подражает (точнее, подражало) голосеменным растениям (Juracimbrophlebia. ginkgofolia, напомним, обитала где-то 165 млн. лет назад, то есть ещё до того, как землю заполонили цветковые растения, и насекомые начали строить отношения уже с ними). 

Комаровка Juracimbrophlebia ginkgofolia на дереве гинкго. (Реконструкция Ms. Chen Wang.)Комаровка Juracimbrophlebia ginkgofolia на дереве гинкго. (Реконструкция Ms. Chen Wang.)Как видим, критерии, по которым отбирали десять самых любопытных видов прошлого года, весьма и весьма различны: с одной стороны, не каждый день обнаруживают новый вид млекопитающих, да ещё и приматов, с другой — опять же не каждый день новый вид отыскивают по его фотографии во Flickr’е. Вы спросите, а зачем нужны такие списки? Ответ таков: исключительно для пиара в благородных целях. Это один их способов привлечь внимание людей к проблеме биоразнообразия, которое, увы, неуклонно и стремительно сокращается. Биологи не первый год пытаются побороть всеобщую завороженность космосом и «зелёными человечками» и заставить публику обратить внимание на собственную планету. Чем чревато сокращение биоразнообразия, может рассказать любой эколог, но многим это кажется слишком скучным.

Человек любит удивляться, так пусть хотя бы задумается над тем, что с исчезновением видов у него будет всё меньше поводов к удивлению. 

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

 

Опубликовано в Новости Зоологии
Четверг, 16 Май 2013 14:21

2. Грибы (Fungi или Mycota)

Оглавление

1.

Введение

2.

Этимология слова

3.

Систематическое положение и происхождение

4.

Строение грибов

5.

Размножение грибов

6.

Питание грибов

7.

Роль грибов в биоценозе

8.

Классификация (систематика) грибов

9.

Значение грибов для человека


6. Питание грибов

   Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические он должен получать в готовом виде. В зависимости от потребности в веществах, тот или иной вид грибов заселяет определённый субстрат. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела, при этом огромная площадь поверхности мицелия оказывается весьма выгодной.

Сыроежка - представитель сапрофитов.Рис. 6.1. Сыроежка - представитель сапрофитов.Для грибов характерно внешнее пищеварение, то есть сначала в окружающую среду, содержащую пищевые вещества, выделяются ферменты, которые вне организма расщепляют полимеры до легкоусваиваемых мономеров, которые всасываются в цитоплазму. Некоторые грибы способны выделять все основные типы пищеварительных ферментов — протеазы, расщепляющие белки; липазы, расщепляющие жиры; карбогидразы, расщепляющие полисахариды, поэтому они способны поселяться практически на любом субстрате. Другие грибы выделяют лишь определённые классы ферментов и заселяют субстрат, содержащий соответствующие вещества.

PlesenРис. 6.2. Плесневые грибы. По способу питания различают две основные группы грибов: сапротрофы и симбионты. Для последних характерны паразитизм и мутуализм. 

    К сапротрофам (рис. 6.1) относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Особенностью сапротрофных грибов является то, что отдельный гриб может за сутки образовать мицелий суммарной длиной гиф более километра. (Длина грибных гиф в 1 г сухой почвы лиственного леса составляет около 400 м, а в 1 г гумуса [под подстилкой] 4—8 км). Такой быстрый рост и нитчатое строение мицелия обусловливает особый тип взаимоотношений грибов с окружающей средой, не характерный для других групп эукариотных организмов. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки. Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки.


Этот гриб-паразит называется сосновая губка Рис. 6.3. Этот гриб-паразит называется сосновая губкаШляпочные грибы живут на богатой перегноем лесной почве, на полях и лугах, встречаются на гниющей древесине (опенок летний и зимний, вешенки).

Плесневые грибы(рис. 6.2) развиваются сапротрофно в почве, на увлажненных продуктах, плодах и овощах, на животных и растительных остатках, образуя пушистые или паутинистые налеты (плесень) серого, зеленого, черного, сизого цвета. Плесневые грибы встречаются среди зигомицетов (например, мукор), сумчатых и несовершенных грибов. Среди плесневых грибов бывают и паразитические виды, которые вызывают болезни человека и животных (аспергиллез, бластомикоз, пневмомикоз) и растений (альтернариоз, фузариоз и др.). 

Грибы-паразиты поражают преимущественно растения, что приводит к снижению урожайности многих культур, значительному ущербу сельскохозяйственного производства. У большинства фитопатогенных грибов мицелий развивается внутри тканей корня, стебля, листа и плода, у некоторых (например, мучнисторосяных) — на поверхности органов растения. 

    Грибы часто связаны мутуалистически с высшими растениями, водорослями, цианобактериями, реже с животными. Примером мутуализма могут быть лишайники, микориза. Микориза (рис. 1.3) — это взаимовыгодное сожительство гриба с корнями высших растений. При этом мицелий гриба оплетает корни растений и проникает только под эпидермис или в клетки паренхимы корня. Микоризный гриб увеличивает всасывающую поверхность корня в 10—14 раз, лучше поглощает фосфор, выделяет витамины и ростовые вещества, которые стимулируют развитие корня. От высшего растения гриб получает безазотистые соединения, кислород и корневые выделения, способствующие прорастанию спор. Микориза обнаружена у большинства растений. 

 

7. Роль грибов в биоценозе

Проникновение паразитического гриба в ткани растения.Рис.7.1. Проникновение паразитического гриба в ткани растения.Грибы могут жить в различных средах — в почве, лесной подстилке, в воде, на разлагающихся и живых организмах. В зависимости от способа потребления органических веществ бывают: 

  • Симбионты вступают во взаимовыгодные отношения с растениями в форме микоризы (рис. 1.3). При этом гриб получает от растения необходимые ему органические соединения (главным образом углеводы и аминокислоты), в свою очередь снабжая растения неорганическими веществами. Характерными представителями группы микоризообразующих грибов являются базидиомицеты из семейств Болетовые (Boletaceae ) и Аманитовые (Amanitaceae) (бо́льшая часть видов). 
    • Рис. 7.2 Pleurotus ostreatus – хищный гриб.  Небольшие почвенные черви нематоды прилипают к  специальным выростам на грибнице таких грибов;  гриб прорастает в тело червя и питается им. Рис. 7.2 Pleurotus ostreatus – хищный гриб. Небольшие почвенные черви нематоды прилипают к специальным выростам на грибнице таких грибов; гриб прорастает в тело червя и питается им. Хозяевами паразитических грибов чаще всего являются высшие растения, но ими могут быть и животные, а также грибы других видов. Для высасывания веществ из клетки хозяина на гифах паразитических грибов часто образуются гаустории, которые представляют собой боковые ответвления гифы, проникающие внутрь клетки хозяина. Паразиты проникают в тело хозяина через мелкие повреждения в его покровах, паразиты растений для этого используют естественные отверстия в эпидерме — устьица. В ходе роста гриб выделяет ферменты, разрушающие срединные пластинки между растительными клетками (пектиназы), в результате чего ткани размягчаются. Некоторые паразиты ограничиваются тем, что постепенно высасывают вещества из хозяина, но не приводят его к гибели, другие же выделяют ферменты, расщепляющие целлюлозу клеточной стенки, что приводит к гибели клетки-хозяина, после чего паразит питается органическими остатками хозяина. Некоторые грибы становятся паразитами только в определённых случаях. Например, известны виды, являющиеся сапротрофными, но при этом способные поселяться на ослабленных организмах (обычно высших растениях), переходя на паразитический образ жизни. Когда хозяин погибает, они продолжают жить на нём как сапротрофы, поглощая органические вещества того организма, на котором они недавно паразитировали. Грибы, способные вести исключительно паразитический образ жизни, называют облигатными паразитами. Формы, которые способны периодически менять образ жизни с сапротрофного на паразитический, называют факультативными паразитами. При этом облигатные паразиты обычно не приводят к смерти хозяина, поскольку для них это тоже будет губительно, тогда как деятельность факультативных паразитов чаще всего убивает хозяина, но они в дальнейшем могут жить и на мёртвых остатках. 
  • Сапротрофы утилизируют органические фрагменты погибших организмов. Наряду с сапротрофными бактериями составляют блок редуцентов — необходимое звено в трофической цепи любого биоценоза. Примерами таких грибов являются пеницилл, мукор, дрожжи и многие другие виды.
  • Хищники (рис. 7.2) едят почвенных животных, например нематод, могут жить и как сапротрофы.

 

8. Классификация (систематика) грибов

    Cистема́тика грибо́в — раздел микологии, занимающийся естественной классификацией грибов. Принципы систематики в микологии базируются на общих принципах биологической систематики.

Представители группы Зигомицитов.Рис. 8.1. Представители группы Зигомицитов.Грибы являются одним из наиболее сложных для систематики объектов, особенно для создания естественной, филогенетической системы. Научные представления о грибах, об их происхождении и месте в системе живого мира бурно развивались и часто менялись в течение всего периода изучения этих организмов, это отражалось и на систематике. Линней поместил грибы в царство растений, но уже у него были сомнения по этому поводу. В первой половине XIX века Э. Фрис впервые предложил определить грибы в самостоятельное царство, но этот взгляд не находил поддержки учёных почти полтора века, до 1970-х годов. К концу XX века сформировалось представление о том, что и одного царства мало для этих, очень разнообразных по жизненным формам, морфологии и происхождению организмов. Часть отделов переносят из царства Mycota (грибы) в царства Protozoa и Chromista (в некоторых классификациях царство протистов далят на два - протисты и хромисты), введённые в последние годы XX века, и называют «грибоподобными организмами». В начале XXI века система грибов продолжает бурно развиваться, в неё постоянно вносятся коррекции, проводимые на основании результатов комплексного анализа морфологических, цитологических, биохимических и молекулярно-генетических признаков. Поскольку наиболее современные представления в этой области не обладают стабильностью, они не могут быть достаточно полно отражены в учебной литературе, авторы вынуждены отражать компромиссные варианты, основанные на более старых, традиционных представлениях.

    Вплоть до конца XVIII века не существовало каких-либо приемлемых принципов для научной классификации грибов. Грибы разделяли на небольшое число групп, исходя из народной классификации — на пористые и пластинчатые, или даже на съедобные и несъедобные (Большой гербарий, Великобритания, 1526; К. Клузиус, 1601). 

    Непонятно было к какому царству природы относить грибы, их считали травами и кустарниками без цветов и плодов, относили даже к морским животным или к минералам. Карл Линней определил место грибам в последнем классе своей системы, где объединялись под названием «тайнобрачные» все споровые и низшие растения. Ещё долгое время после Линнея грибы не выделяли в отдельное царство, а относили к низшим растениям. Сам Линней называл всю эту группу хаосом, в котором невозможно найти никакой системы. Он описал лишь очень незначительное число родов грибов, разделив их на основании самых грубых признаков — структуры нижней поверхности шляпки (гименофора) и общей формы плодовых тел, фактически повторив народную классификацию. Так, все пластинчатые грибы он определил в род Agaricus, пористые — в род Boletus, а в род Phallus попали как гастеромицеты с фаллюсовидным рецептакулом, так и сморчковые грибы-аскомицеты.

Рис. 8.2. Типы плодовых тел аскомицетов (в разрезе):  1, 2 — клейстотеций, 3 — перитеций, 4, 5 — апотеции  (а — сумка, б — парафизы, в — перифизы). Рис. 8.2. Типы плодовых тел аскомицетов (в разрезе): 1, 2 — клейстотеций, 3 — перитеций, 4, 5 — апотеции (а — сумка, б — парафизы, в — перифизы). К началу XIX века было описано уже несколько сотен видов грибов, в том числе плесневых, и уже в 1801 году появилась работа Христиана Персона (англ.) «Synopsis methodica fungorum», первая попытка разобраться в грибном хаосе и расширить систему Линнея. Персон разделил грибы на два класса каждый по три порядка, порядки же разбил на семейства. Многие семейства, введённые Персоном используются и в современной систематике.

    До сих пор общепринятой классификации грибов в настоящее время не существует, поэтому приведённые в литературе, либо иных источниках сведения могут существенно различаться у разных авторов.

  Современная классификация царства грибов основана прежде всего на способе размножения:.

    • Зигомицеты (Zygomycota) — гаплоидный синцитий (иногда с небольшим количеством перегородок), у наиболее примитивных в виде голого комочка протоплазмы — амёбоида или в виде одной клетки с ризоидами, помимо хитина в клеточной стенке много пектина, способность к почкованию, бесполое размножение спорангиоспорами, зигогамия (рис. 8.1). 
  • Базидиомицеты (Basidiomycota) — многоклеточный, как правило дикариотический мицелий, могут образовывать хламидоспоры, соматогамия или автогамия с образованием базидий с базидиоспорами. Группа включает подавляющее большинство грибов, употребляемых человеком в пищу, а также ядовитых грибов и многих паразитов культурных и диких растений. Всего насчитывается свыше 30000 видов (рис. 6.1). 
  • Дейтеромицеты (Deuteromycota) или Несовершенные грибы (Anamorphic fungi) - в эту гетерогенную группу объединены все грибы с развитым мицелием, размножающиеся частями мицелия и конидиями и с неизвестным до настоящего времени половым процессом. Насчитывается около 30000 видов. 

Дейтеромицеты. Candida albicans.Рис. 8.3. Дейтеромицеты. Candida albicans. Аско-, базидио- и дейтеромицеты часто объединяют в группу Высшие грибы (Dikarya).

Данные группы объединяют клеточная стенка из хитина, отсутствие подвижных стадий и другое. Помимо них к грибам часто, особенно по старым классификациям, относят:

  • Слизевики (Myxomycota) — (миксомицеты)
  • Оомицеты (Oomycota) — хорошо развитый синцитий, клеточная стенка содержит целлюлозу, бесполое размножение двужгутиковыми (гладкий и перистый) зооспорами и конидиями, полового спороношения нет, оогамия, паразиты и сапрофиты.
  • Хитридиомицеты (Chytridiomycota) — гаплоидный многоядерный синцитий (плазмодий), клеточная стенка отсутствует, вегетативное размножение не обнаружено, одножгутиковые зооспоры, полового спороношения нет, гаметы подвижны, изо- или гетерогамия, все представители паразиты.

 Также выделяют другие мелкие группы.

 

9. Значение грибов для человека

 Пищевое применение

 Съедобные грибы (рис. 9.1):

 Рис. 9.1. Съедобные грибы. Слева направо: белый гриб, болотный подосиновик,  белый навозник, осенний опенок, сыроежка.Рис. 9.1. Съедобные грибы. Слева направо: белый гриб, болотный подосиновик, белый навозник, осенний опенок, сыроежка.Например, сыроежки, белые, грузди и др., после обработки используются в пищу. Для пищевых целей грибы выращивают как сельскохозяйственные культуры или собирают в естественных местах произрастания.

Собирание грибов, или «грибная охота» является популярным во многих странах видом активного отдыха или хобби.

В пищевой промышленности находят применение различные микроскопические грибы: многочисленные дрожжевые культуры, имеют важное значение для приготовления уксуса, алкоголя и различных спиртных напитков: вина, водки, пива, кумыса, кефира, йогуртов, а также в хлебопечении. Плесневые культуры с давних пор применяются для изготовления сыров (рокфор, камамбер), а также некоторых вин (херес).

Ввиду того, что в грибах велико содержание хитина, их питательная ценность невелика, и они трудно усваиваются организмом. Однако пищевая ценность грибов заключается не столько в их питательности, сколько в высоких ароматических и вкусовых качествах, поэтому их применяют для приправ, заправок, в сушёном, солёном, маринованном виде, а также в виде порошков.

Ядовитые грибы (рис. 9.2):

Рис. 9.2. Ядовитые грибы. Слева направо: бледная поганка, красный мухомор,  серо-жёлтый ложный опёнок, восковатая говорушка, тонкая свинушкаРис. 9.2. Ядовитые грибы. Слева направо: бледная поганка, красный мухомор, серо-жёлтый ложный опёнок, восковатая говорушка, тонкая свинушкаНапример, многие мухоморы, в общем не применяются в пищевых целях, однако некоторые люди используют отдельные их виды, после специальной обработки (преимущественно многократное вываривание). Однако такая обработка не всегда приводит к желаемому результату, всё зависит от размера дозы и характера поглощённых токсинов, а также от массы человека и его индивидуальной восприимчивости, возраста (в целом для детей грибы гораздо опаснее, нежели для взрослых).

  Применение в медицине

 Некоторые виды грибов продуцируют важные вещества (в том числе, антибиотики).

Грибы и препараты из них широко применяются в медицине. Например, в восточной медицине используют цельные грибы — рейши (ганодерма), шиитаке, кордицепс и др. В народной медицине используются препараты из белого гриба, весёлки, некоторых трутовиков и др. видов.

В списке официальных препаратов содержатся многочисленные препараты из грибов:

  • из чаги, спорыньи
  • вещества, извлечённые из культуральной среды пеницилловых и других грибов (используют при производстве антибиотиков).

Применение в галлюциногенных целях

 Некоторые виды грибов содержат психоактивные вещества и обладают галлюциногенным эффектом, поэтому у древних народов они применялись в различных обрядах и инициациях, в частности, мухоморы употребляли шаманы некоторых народов Сибири.

Американские индейцы издавна использовали эффекты псилоцибин-содержащих грибов наряду с наркотическими препаратами мескалина из кактусов.

Применение в качестве пестицидов


Рис. 9.3. Beauveria bassiana -  энтомопатогенный грибРис. 9.3. Beauveria bassiana - энтомопатогенный гриб Препараты на основе микромицетов.

Многие грибы способны к взаимодействию с другими организмами посредством своих метаболитов, или прямо инфицируя их. Применение сельскохозяйственных пестицидных препаратов из некоторых таких грибов рассматриваются, как возможность управлять размерами популяций организмов-вредителей сельского хозяйства, таких, как насекомые-вредители, нематоды, или другие грибы, повреждающие растения. В качестве биопестицидов используют, например, энтомопатогенные грибы (например, препарат Боверин из Beauveria bassiana (рис. 9.3), другие препараты из Metarhizium anisopliae, Hirsutella, Paecilomyces fumosoroseus и Verticillium lecanii (=Lecanicillium lecanii). Мухомор издавна использовался как инсектицид.

Техническое применение

 Широкое распространение нашло производство лимонной кислоты на основе биотехнологии - микробиологического синтеза.

Вред хозяйству

 Известно большое количество разнообразных патогенных грибов, вызывающих заболевания растений (ежегодно по их вине теряется до 1/3 урожая на корню и при хранении), животных и человека (дерматозы, болезни волос, ногтей, дыхательных и половых путей, ротовой полости). Они служат причиной тяжёлых пищевых отравлений. Грибы-древоразрушители вызывают быструю деструкцию древесных материалов, строений и изделий, поэтому рассматриваются в лесной фитопатологии как патогенные.

  

 12


А.С.Антоненко


 

Источники: 1. Википедия
2. Sbio.info
3. Forest.RU
4. Справочник - Открытая биология
5. Студзона
Опубликовано в Грибы́ (лат. Fungi или Mycota)
Пятница, 26 Апрель 2013 13:54

Грибы (Fungi или Mycota)

Оглавление

1.

Введение

2.

Этимология слова

3.

Систематическое положение и происхождение

4.

Строение грибов

5.

Размножение грибов

6.

Питание грибов

7.

Роль грибов в биоценозе

8.

Классификация (систематика) грибов

9.

Значение грибов для человека


1. Введение

    Грибы́ (лат. Fungi или Mycota) — особая форма жизни, царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных.

ГрибыРис. 1.1. ГрибыОдна из наибольших и разнообразнейших групп живых организмов, появившаяся более миллиарда лет назад и постепенно ставшая неотъемлемой частью всех водных и наземных экосистем. Весьма велико биологическое и экологическое разнообразие грибов (рис. 1.1). В соответствии с современными прогнозами, на Земле существует около 611 (± 297) тыс. видов грибов из них в воде может обитать в среднем 5 300 видов, однако науке известно лишь 7% видов от предпологаемого разнообразия - 43 271 вид из 1 097 водные обитатели [1]. В мире ежегодно описывают более тысячи новых видов. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь. К грибам относятся бесчисленные плесени, дрожжи, паразиты растений и животных. Одни виды мелки, их можно просто не заметить невооружённым глазом, другие же огромны. Подсчитано, что в лесной подстилке 78—90% биомассы всех микроорганизмов приходится на долю грибной массы (примерно 5 т/га). Они присутствуют во всех биологических нишах — в воде, на суше и в воздухе играя важную роль в биосфере, разлагая всевозможные органические материалы. Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях. Наиболее известны каждому из нас макромицеты (рис. 1.2), представляющие собой грибы с шляпками. Это могут быть различные по своему систематическому положению и морфологическим особенностям виды, объединённые наличием плодовых тел достаточно крупных размеров, доступных для наблюдения невооруженным глазом.

Белый гриб берёзовыйРис. 1.2. Белый гриб берёзовыйСреди макрогрибов выделяются группы сапротрофных, паразитических (рис.1.4) и симбиотических организмов.

Большинство макромицетов селится на всевозможных растительных остатках – опавшей хвое и листве, на веточках и шишках, стеблях однолетних трав и других элементах лесного опада, в подстилке – это подстилочные сапрофиты. К сапротрофам также относятся плесени (пеницилл, мукор), селящиеся на почве, хлебе, гниющих фруктах, и дрожжи.

Другая большая группа – дереворазрушающие макромицеты, или ксилофаги, – состоит из видов, которые поселяются на древесине. Многие из них живут за счёт разложения живой древесины – это грибы-паразиты. Паразиты могут жить не только на деревьях, но и на других растениях: так, спорынья поражает рожь.              

Эктотрофная микориза у сосны  Справа грибокорень, сформированный Pisolithus. Слева – корень сосны,  не участвующий в симбиозеРис. 1.3. Эктотрофная микориза у сосны Справа грибокорень, сформированный Pisolithus. Слева – корень сосны, не участвующий в симбиозеШироко распространены в природе грибы-симбиотрофы, которые получают необходимые для жизни органические вещества при помощи симбиоза с высшими растениями (микориза или грибокорень). Вероятно, большинство наземных растений способно вступать в такого рода связь с почвенными грибами. У макромицетов микориза эктотрофная (наружная, не врастающая в корень растения рис. 1.3). Возникает она следующим образом: встречаясь в почве с мелкими боковыми корешками деревьев или кустарников, мицелий оплетает их, и на поверхности корня развивается грибной чехлик. Всасывающие волоски на корне отмирают, их функцию берет на себя мицелий. Обильно ветвящиеся, далеко протянувшиеся гифы всасывают влагу из почвы всей своей огромной поверхностью и снабжают своего симбионта не хуже, а в некоторых случаях в тысячи раз лучше, чем утраченные волоски. В свою очередь, через микоризу растение доставляет грибу необходимые для него органические вещества, главным образом, углеводы. Встречается среди растений и эндотрофная микориза (когда гриб проникает в ткани растения-хозяина). 

Армиллярия, паразитирующая на деревьях, -  самый большой организм на Земле. На этой фотографии,  сделанной с высоты птичьего полета над лесами  американского штата Монтана, площадь каждого из  участков, поражённых её грибницей, приближается к  десяти гектарамРис. 1.5. Армиллярия, паразитирующая на деревьях, - самый большой организм на Земле. На этой фотографии, сделанной с высоты птичьего полета над лесами американского штата Монтана, площадь каждого из участков, поражённых её грибницей, приближается к десяти гектарамДругой пример симбиоза грибов и растений – лишайники.

2. Этимология слова

 Существует несколько объяснений происхождения слова «гриб» и его аналогов в славянских языках (по А. И. Семёнову). Русское и украинское гриб, польское grzyb родственны древнерусскому слову гръб, которое имело значение «горб», «холм», «бугор». Для сравнения, отсюда же происходит и название горбоносых пород голубей — «грибастые». В некоторых русских говорах все грибы называют словом губы, но в большей степени это относится к народным названиям некоторых трутовиков — «губы», «губки». В такой форме слово перешло в некоторые славянские языки, например, в чешский (houby) и словацкий (huby). Латинское fungus происходит от греческого σφογγος, тоже обозначающего губку, пористое тело. Другое толкование производит слово «гриб» от глагола «грести» («гребу») — вырастая, гриб «выгребается» из земли. Возможна и связь с древнерусским глибъ — слизь, клейкое вещество (ср. с литовским словом gleivės, имеющим то же значение). Этот корень перешёл в южнославянские языки: словенское gliva, сербское гљива. В украинском языке глива — название вешенки.

 

3. Систематическое положение и происхождение

Строение клетки гриба.Рис. 3.1. Строение клетки гриба.  Долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает: 

1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки;
2) неподвижность в вегетативном состоянии;
3) размножение спорами;
4) способность к синтезу витаминов;
5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции).

Общим с животными является:
1) гетеротрофность;
2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих;
3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов;
4) накопление гликогена как запасного вещества (вместо крахмала как у растений);
5) образование и выделение продукта метаболизма — мочевины.

Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде.

В результате грибы были признаны отдельным самостоятельным царством, хотя они имеют полифилетическое происхождение от различных жгутиковых и безжгутиковых одноклеточных организмов. Последние дали зигомицетов, от которых выводят высшие грибы.  

Известные ископаемые грибов имеют возраст около 900 млн. лет. К концу каменноугольного периода ( около 300 млн. лет) грибы достигли значительного многообразия. Давайте подробнее рассмотрим развитие представителей царства грибов. 

Поскольку в Архее и Протерозое господствовала водная среда, наша планета претерпевала значительные потрясения: была очень высокая геотермальная активность, шло активное горообразование, оледенение сменялось потеплением климата. В атмосфере повысилось содержание кислорода до 5-6% от современного уровня, это всё создало благоприятные условия для существования не только многоклеточных животных и растений, но и грибов. Эти изменения в среде обитания и повлияли на образование большого количества новых видов животных, растений и грибов.

Примерно 1,5 млрд. лет назад возник один из самых важных ароморфозов- половое размножение.

Условия среды следующей эры-Палеозойской также способствовали быстрому развитию эукариотов, а следовательно и грибов. Что же касается климата в этот период, то он был довольно умеренным, повысилась влажность. А суша раскололась на отдельные материки, которые сгруппировались около экватора. Это привело к созданию большого количества прибрежных районов, пригодных для расселения живых организмов.

Этот период времени даёт нам очень мало информации о грибах, так как палеонтологическая летопись их почти неизвестна. 

Силурский период Протерозойскрй эры характеризуется выходом растений на сушу, вызванного увеличение площади суши. Такие растения названы псилофитами. Предположительно, грибы также могли выйти на сушу вслед за растениям. Возможно даже, что у них появляется такой ароморфоз как микориза с этими растениями, ведь им нужны были вещества, которые сами они не могли синтезировать.

В Девонский период продолжается поднятие суши. Климат характеризуется сменой сухих и дождливых сезонов. Оледенение на территории современной Южной Африки и Америки. Из-за нестабильности климата грибам нужно было совершенствовать органы и ткани, а так же половую систему, чтобы предохранить себя от вымирания. Так, например, в случае похолодания зигота могла впасть в спячку до потепления и покрыться жёсткой оболочкой, предохраняющей семена от холода и неблагоприятных условий.

В Карбоне (каменно-угольный период) началось всемирное распространение лесных болот. Равномерно тёплый и влажный климат сменяется в конце периода холодным и сухим. Период завершается обширным оледенением южных континентов. До олединения в болотах могли появиться водные формы грибов- амёбообразные и как уже раньше было замечено, грибы уже достигли значительного многообразия.

В Пермском периоде , несмотря на похолодание климата и его сухость получили распространение голосеменные растения и грибы.

Вынужденные жить на суше грибы, должны были приспосабливаться к сложившимся условиям. А ведь и климат-то не слишком тёплый. И тела грибов стали покрываться твёрдой оболочкой, за счёт хитина в клеточных стенках, но амёбообразные грибы сохранились.

Мезозой- эра пресмыкающихся и голосеменных. Климат, в начале влажный к концу Юрского периода сменился засушливым в области экватора. Из-за нехватки воды многие виды животных и растений погибли, но грибы за счёт паразитизма и симбиоза и здесь смогли выжить.

Очень интересно развитие грибов в Третичном периоде. К концу этого периода начался великий процесс остепенения суши. Эти изменения привели к развитию злаковых растений. В это же время грибы-паразиты приобрели новый ароморфоз-склероции-устойчивые покоящиеся тела с твёрдой стеной, как приспособление для зимовки. С развитием злаковых развиваются и грибы-паразиты, паразитирующие на них.

Кайнозойская эра ознаменовала себя установлением тёплого и равномерного климата. Господство покрытосемянных, сохраняется значительное количество групп, возникших в Меловой период. Состав близок к современному. Процветание растений, животных, насекомых и грибов.[2]

Формы, близкие современным появились уже очень давно, споры, похожие на споры сапролегниевых имеют возраст 185 млн. лет.

 

4. Строение грибов

Развитие шляпочного грибаРис. 4.1. Развитие шляпочного гриба Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов — это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей — гиф, неограниченным ростом и боковым ветвлением (рис. 4.1). Гифы не имеют клеточного строения: их протоплазма либо совсем не разделена, либо разделяется поперечными перегородками (септами). Грибница обычно имеет большую общую поверхность, так как через неё осмотическим путём всасывается пища.Гифы нежны и хрупки, одеты хитиновой или целлюлозной (оомицеты) оболочкой, предохраняющей протоплазму от жары и других вредных воздействий. Однако, при всей своей хрупкости и кажущейся незащищенности мицелий обладает большой жизненной силой. Бывает, что грибы вырастают прямо на тротуаре, поднимая и разрывая асфальтовое покрытие. Мицелий макромицетов многолетний. Поселившись на определённом субстрате, он нередко вырастает на много метров в длину. По мере роста грибы ветвятся и переплетаются. В местах их соприкосновения возникают перемычки (анастомозы), которые объединяют гифы в единый организм, осуществляют связь между ними и передачу питательных веществ. Мицелий у разных макромицетов выглядит по-разному. Например, у напочвенных грибов он имеет вид рыхлой сеточки или войлока; некоторые дереворазрушающие грибы развивают воздушный мицелий, похожий на пышные кусочки ваты, плёночки или кружки.

Грибной мицелийРис. 4.2. Грибной мицелий Известны различные видоизменения мицелия. Для расселения гриба и передачи питательных веществ на расстояние гифы сплетаются в плотные тяжи, покрытые толстой, обычно тёмноокрашенной оболочкой. Так устроены и ризоморфы опёнков – осеннего и зимнего: они похожи на корни, отходящие от ножки под кору пней и других остатков древесины, на которых поселяются грибы. Другим видоизменением мицелия являются склероции (рис. 4.3) – округлые тельца, состоящие из тесно переплетённых, многократно анастомозированных гиф под плотной защитной оболочкой. Предназначенные для сохранения жизни гриба в неблагоприятных условиях, склероции содержат мало воды и имеют запас питательных веществ, который расходуется на поддержание жизни во время холода, засухи или иных нежелательных явлений в окружающей среде. 

 Мицелий (рис. 4.2) – один из важнейших отличительных признаков грибов (отсутствует только у дрожжей и слизевиков). Он осуществляет все жизненно важные функции грибного организма: питание, рост, развитие и размножение. Грибы лишены способности к фотосинтезу и поэтому являются гетеротрофами, то есть питаются не самостоятельно производимыми продуктами, а готовыми органическими веществами. По этой причине макромицеты живут только там, где имеется уже готовое органическое вещество, и добывают его из самых разнообразных источников.

Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения. 

Образование склероций гриба на  поверхности стебля и почвы.Рис. 4.3. Образование склероций гриба на поверхности стебля и почвы.В процессе приспособления к различным наземным условиям обитания у грибов возникают многочисленные видоизменения мицелия: это склероции, столоны, ризоиды, ризоморфы, ап-прессории, гаустории и др. Например, с помощью столонов — воздушных дугообразных гиф — гриб быстро распространяется по субстрату. Столоны прикрепляются к субстрату ризоидами. Функцию прикрепления выполняют и аппрессории, имеющие вид плоских утолщений на ветках гиф. Гаустории, характерные для грибов-паразитов, представляют собой специальные выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества.

У большинства клеток грибов имеется клеточная стенка, отсутствует она лишь у зооспор и вегетативных клеток некоторых примитивных грибов. На 80—90 % она состоит из азотистых и безазотистых полисахаридов, у большинства основным полисахаридом является хитин, у оомицетовцеллюлоза. Также в состав клеточной стенки входят белки, липиды и полифосфаты. Внутри находится протопласт, окружённый цитоплазматической мембраной. Протопласт имеет строение типичное для эукариот. Есть запасающие вакуоли, содержащие волютин, липиды, гликоген, жирные кислоты (в основном ненасыщенные) и другие вещества. Ядер одно или несколько. У различных групп преобладают различные стадии по плоидности.

 

5. Размножение грибов

Большинство грибов способно к вегетативному, собственно бесполому и половому размножению. В отличие от довольно однообразного вегетативного строения формы размножения очень разнообразны (на них основана классификация царства). Характерен плеоморфизм — наличие одновременно нескольких видов спороношений, например, бесполого и полового. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием. 

Размножение дрожжеподобных грибов.Рис. 5.1. Размножение дрожжеподобных грибов.    Вегетативное размножение:

  • Частями мицелия.
  • Специализированными образованиями: артроспорами (оидиями) с тонкими стенками или хламидиоспорами с толстыми, образуются они, с некоторыми отличиями, при распаде мицелия на части, а затем дают начало новому.
  • Почкование гиф или отдельных клеток (например, у дрожжей рис. 5.1). Также почкуются аскоспоры у сумчатых и базидиоспоры у головнёвых. Образующиеся почки постепенно отделяются, растут и со временем сами начинают почковаться. 

Бесполое размножение:
Собственно бесполое размножение идёт посредством спор. В зависимости от способа образования различают эндогенные и экзогенные споры.

  • Эндогенные споры (спорангиоспоры) характерны для низших грибов. Образуются внутри особых клеток, называемых спорангиями.
  • Экзогенные споры обычно называют конидиями (греч. konia — пыль, eidos — вид), они имеются у высших и у некоторых низших грибов. Образуются на вершинах или сбоку специальных гиф — конидиеносцев, ориентированных вертикально, которые могут быть простыми или разветвлёнными. Покрыты плотной оболочкой, поэтому довольно устойчивы, но неподвижны. Могут подхватываться воздушными потоками или животными и переноситься на значительные расстояния. При прорастании дают ростовую трубку, а затем гифы (рис. 5.2). 

Размножение шляпочного грибаРис. 5.2. Размножение шляпочного грибаУ ряда отделов, не всегда относимых к грибам, размножение идёт посредством зооспор, подвижных за счёт жгутиков. Развиваются они в зооспорангиях.

Половое размножение
Половое размножение у грибов особенно многообразно.
Для низших грибов свойственно слияние гаплоидных гамет путём изогамии, анизогамии (гетерогамии) или оогамии. В случае оогамии развиваются половые органы — оогонии (женские) и антеридии (мужские). При оплодотворении происходит образование ооспоры — это зигота, которая покрывается толстой оболочкой, некоторое время проводит в состоянии покоя, после чего прорастает.

У зигомицетов (зигогамия) сливаются только клетки, расположенные на различных типах мицелия, обозначаемых как «+» или «-», причём внешнее строение у них одинаковое, но в пределах своих групп половой процесс невозможен. Такие грибы называются гетероталличными, а те, которые имеют только один тип мицелия — гомоталличными. Разные типы мицелия у гетероталличных грибов не следует связывать с каким-либо полом, то есть называть их мужскими или женскими.

У аскомицетов сливаются не отдельные клетки, а половые органы (гаметангиогамия): отросток мужского антеридия оплодотворяет женский архикарп, состоящий из трихогины и аскогона. Содержимое антеридия по трихогине переливается в аскогон. Оплодотворение также может осуществляться с помощью мелких клеток спермаций, такой процесс называется сперматизацией. Ядра при этом соединяются, но не сливаются — образуется дикарион. Аскогон даёт выросты — аскогенные гифы, на концах которых, после слияния ядер (кариогамии) образуются сумки (аски), а в них аскоспоры после мейоза. Сумки заключаются в плодовые тела (клейстотеции, перитеции, апотеции или псевдотеции). Процесс может идти по другому, но его итогом всегда бывает образование сумок.

У базидиальных грибов половой процесс представляет собой слияние участков вегетативных гиф — соматогамию, в результате образуются базидии с базидиоспорами (две «+» и две «-»). Эти гаплоидные споры дают начало гаплоидному короткоживущему мицелию. Два гаплоидных мицелия, сливаясь, дают начало дикариотическому мицелию, на котором вновь образуются базидии.

Грибы, у которых половой процесс не обнаружен, относят к группе дейтеромицетов. Это объединение во многом является искусственным, и по мере обнаружения у того или иного вида полового процесса их относят к определённой систематической группе.

 1 2


А.С.Антоненко


 

Источники: 1. Новости "Мира дикой природы" на wwlife.ru
2. Википедия
Опубликовано в Грибы́ (лат. Fungi или Mycota)

Самая крупная доля углерода, удерживаемого в почвах северных лесов, может приходиться на живые и разлагающиеся корни деревьев и кустарников, а также на грибки, которые обитают на них.

Островок на северном шведском озере Удьяуре (фото Karina Clemmensen).Островок на северном шведском озере Удьяуре (фото Karina Clemmensen).По некоторым оценкам, в почвах планеты хранится вдвое с лишним больше углерода, чем в атмосфере. Бореальные леса покрывают около 11% поверхности Земли, и в них находится примерно 16% от общего объёма углерода в почве.

Лет десять назад большинство учёных полагали, что основная часть разложившихся органических веществ (гумуса) в почве — это опавшие ветки и хвоя, замечает Бьёрн Линдаль из Шведского университета сельскохозяйственных наук. Это считалось особенно верным для почв на небольших островах северных озёр, где лесные пожары редки и слой гумуса порой достигает более метра в глубину.

Но когда г-н Линдаль и его коллеги взяли пробы углерода на разной глубине из почв 30 островов, располагающихся в двух шведских озёрах близ полярного круга, выяснилось, что накоплением органического материала, упавшего сверху, нельзя объяснить обнаруженную концентрацию углерода. На островах площадью более 1 га на каждый квадратный метр почвы, остававшийся нетронутым как минимум 100 лет, приходилось около 6,2 кг углерода. А на островах менее 0,1 га за прошедший век накопились колоссальные 22,5 кг/м².

Эту разницу учёные объясняют теперь углеродом, попавшим в почву из корней деревьев и кустарников, а также из симбиотических с ними грибов. Последние, окрещённые эктомикоризальными (то есть с эктотрофной микоризой), помогают своим хозяевам высасывать из почвы воду и питательные вещества, получая в ответ свою долю пропитания. Г-н Линдаль и его коллеги полагают, что на больших островах на корни и эти организмы приходится около 47% почвенного углерода, а на маленьких — почти 70%.

Точно неизвестно, почему на маленьких островах корни и грибы играют настолько большую роль. Возможно, это связано с более медленной скоростью разложения материала.

Что нам с того? Пока не ясно. Эколог Йохан Берг из того же учреждения ещё не знает, каким образом новые данные повлияют на оценку освобождения почвенного углерода в атмосферу в результате глобального потепления. Рост температуры, вероятно, приведёт к активизации почвенных микроорганизмов, разлагающих органику, и в атмосферу будет попадать больше углерода. Но в то же время в более благоприятных условиях северные деревья и кустарники станут расти быстрее, в результате чего увеличится поглощение ими углерода.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Экологии
Страница 1 из 2

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Выживет ли «русская» бактерия на Марсе?

30-12-2012 Просмотров:8230 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Выживет ли «русская» бактерия на Марсе?

Группа исследователей из России и США под руководством профессора Флоридского университета Уэйна Л. Николсона (Wayne L. Nicholson) обнаружила, что целый ряд бактерий рода Carnobacterium, обычно проживающих и размножающихся в вечной...

Клоп как картина эволюции

09-02-2015 Просмотров:5101 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Клоп как картина эволюции

Группа чешских и американских биологов под руководством Варена Буса (Warren Booth) изучила генетический материал от 214 клопов из разных популяций и пришла к выводу, что на их примере можно наблюдать...

Британцы начали бурение скважины к озеру Эллсуорт в Антарктиде

13-12-2012 Просмотров:7614 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Британцы начали бурение скважины к озеру Эллсуорт в Антарктиде

Британские полярные исследователи начали бурение скважины к подледному озеру Элсуорт в Антарктиде, которое было изолировано от внешнего мира по меньшей мере 500 тысяч лет, сообщает Би-би-си. Озеро Элсуорта, названное в честь...

Зачем нужен асимметричный мозг

10-02-2014 Просмотров:5719 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Зачем нужен асимметричный мозг

Мы знаем, что левая и правая половины мозга работают по-разному. Но как это «по-разному» сказывается на эффективности? «По-разному» ведь не обязательно значит, что для мозга это лучше, что асимметричный мозг...

Установлена истинная причина вымирания пещерных медведей

23-09-2010 Просмотров:8257 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Установлена истинная причина вымирания пещерных медведей

    Команда учёных, возглавляемая специалистами из института эволюционной антропологии Макса-Планка (Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie), исследовала митохондриальные ДНК 17 останков пещерных медведей. Анализ дал неожиданные результаты, биологам даже пришлось пересмотреть...

top-iconВверх

© 2009-2017 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.