Regatul ciupercilor a fost selectat ca unitate taxonomică separată în anii 70 ai secolului trecut. Acestea sunt eucariote care combină unele dintre trăsăturile plantelor și animalelor. Sunt distribuite peste tot în lume, duc un stil de viață saprofit, parazitar sau simbiotic. Unele sunt utilizate pentru a face medicamente.
Descrierea regatului ciupercilor
Descriere generala
Primele ciuperci au apărut în urmă cu milioane de ani și sunt considerate cele mai vechi organisme de pe Pământ. Caracterizarea speciilor include câteva caracteristici comune care disting caracteristicile plantelor și animalelor. Multă vreme au fost denumiți flora, dar acum sunt separați într-un regat separat.
Trăsături comune cu plantele:
- Absorbția substanțelor nutritive prin osmoză (în majoritate).
- Stil de viață fix (atașat) pe substrat.
- Reproducerea prin spori.
- Creștere fără restricții în timp și spațiu.
- Prezența unui perete celular.
- Prezența vacuolelor.
Trăsături comune cu animale:
- Mod de consum heterotrof.
- Unul dintre elementele peretelui celular este chitina, nu celuloza.
- Produsul final al schimbului de compuși azotati este urea.
- Substanță de stocare a energiei - glicogen.
- Sinteza enzimelor digestive.
- Capacitatea de a sintetiza melanina de către celulele vii.
Studiul acestui regat este angajat în știință, care se numește micologie. Acesta include ciuperci reale și organisme asemănătoare cu ciuperci, care, din mai multe motive, nu se încadrează în descrierea generală. În total, există 100-250 soiuri oo0, observațiile sunt în mod constant efectuate și sunt descoperite altele noi, tabelul taxonomic este actualizat regulat. Acestea sunt incluse în mii de genuri și sute de familii.
Ciupercile populează toate zonele climatice și nișele ecologice majore, inclusiv izvoarele fierbinți și pământul înghețat. Se găsesc în păduri și centuri forestiere, câmpuri și corpuri de apă. Mulți trăiesc pe suprafața organismelor vii - animale și plante, locuiesc în tractul digestiv și organele interne ale mamiferelor și oamenilor. Aceste organisme au dimensiuni diferite. De exemplu, miceliul speciilor de pădure atinge o suprafață de zeci de kilometri, iar drojdia microscopică este vizibilă doar la microscop.
Structura și genetica ciupercilor
Principalul organ vegetativ al ciupercii este miceliul sau miceliul, care arată ca o pânză subțire de păianjen. Este alcătuit din numeroase hyphae și este cufundat dens în habitat (substrat). Prin pereții miceliului, substanțele nutritive sunt absorbite, enzimele și produsele metabolice sunt eliberate, respirația este realizată, fixează ferm corpul fructelor în sol și în alte substraturi. În microorganismele unicelulare, miceliul este un sincitiu multinucleat cu o membrană celulară. La ciuperci superioare, este format din multe celule dispuse la rând.
Hifele de ciuperci cresc doar în punctul apical (final), motiv pentru care creșterea se numește apical. Pentru reproducere, corpurile de fructe sunt formate în unele dintre speciile multicelulare. Ele constau din filamente de miceliu strâns împletite care se ridică deasupra substratului. Corpurile fructifere tipice, cu tulpina și capacul pigmentat, formează ciuperci de pădure. Unele mucegaiuri au formațiuni similare, deși tulpina și capacul nu sunt atât de pronunțate aici. Aceasta permite sporilor maturi să se răspândească pe distanțe lungi.
Structura celulară
Structura citologică a ciupercilor diferă de animale și plante. Ele sunt întotdeauna multinucleate, în timp ce cromozomul setat în nuclee diferite ale unei celule este adesea diferit. Pereții celulari sunt compuse din lipide, fosfolipide, proteine și polizaharide complexe. Au găuri prin care trec nu numai nutrienți, ci nuclei, plasmide și alte părți ale celulelor.
În citoplasmă, pe lângă nucleu, există vacuole cu un aport de nutrienți (lipide, aminoacizi, glicogen, acizi grași polinesaturați). Pereții mitocondriilor (stații energetice ale celulei care sintetizează ATP) au o structură plastică. Filamentele cu chitină, ca și în cazul artropodelor, acționează ca un schelet care susține structura celulei. De sus, membrana citoplasmatică este înconjurată de un perete de polizaharide, ca în plante.
Caracteristicile geneticii
Genetica ciupercilor a început să fie studiată recent
Descrierile geneticii fungice au apărut în ultimele decenii. Numărul de cromozomi variază la diferite specii de la 2 la 25 de bucăți, în medie, 10-12 bucăți. Cantitatea de material genetic este mai mică decât cea a plantelor și chiar a unor bacterii. O caracteristică caracteristică a ciupercilor este prezența cromozomilor B scurti care nu poartă informațiile necesare activității vitale a organismului. Acesta este un material „de rezervă” care este încorporat în anumite puncte din cromozomii principali, îmbunătățind adaptabilitatea organismului la noile condiții (crește tulburările parazite ale virulenței (capacitatea de a infecta), rezistența la secetă, compoziția chimică nouă a substratului etc.).
O parte a materialului genetic (catene de ADN) este localizată în plasmide - formațiuni citoplasmice specifice. Acestea sunt caracteristice ciupercilor și bacteriilor și practic nu se găsesc în reprezentanții altor regate. De asemenea, ADN-ul se găsește în mitocondrii. În multe exemplare, se găsește material genetic străin introdus de viruși specifici. Are un rol pozitiv și negativ. Virusii fungici patogeni sunt capabili să distrugă populații întregi.
Nutriția ciupercilor
Heterotrofele sunt ciuperci adaptate pentru a lua nutrienți din mediul extern prin osmoză prin peretele celular. Ei nu sunt capabili să producă materie organică pe cont propriu folosind fotosinteza, precum iarba. Pentru aceasta, principalul lucru este să ai clorofilă, care lipsește în celulele fungice.
Doar substanțele simple pătrund prin peretele celular. Prin urmare, digestia externă este caracteristică majorității ciupercilor. În miceliu, enzimele sunt sintetizate și eliberate în mediul extern - lipaze (descompun grăsimile), proteaze (descompun proteine), glucide (descompun polizaharide complexe, adică pe baza unui lanț de carbon).
Există specii care au un singur tip de enzimă, de aceea se stabilesc doar pe un anumit substrat. Drojdia unicelulară nu are enzime, ci poate trăi doar într-un mediu bogat în carbohidrați simpli (glucoză, zaharoză).
În funcție de tipul de nutriție, toate ciupercile sunt împărțite în:
- saprofite;
- paraziți;
- simbionți.
saprofite: acesta este numele celui mai numeros grup care locuiește în sol, spațiul apei, obiecte neînsuflețite. Primesc substanțe nutritive din mediul extern (reziduuri care se descompun), sintetizează toate tipurile de enzime. Substanțele organice inițiale complexe sunt descompuse de ciuperci saprofite în componente mai simple, pe care apoi le hrănesc.
paraziţi: trăiesc în afara altor organisme (plante, animale), epuizându-se treptat și în cele din urmă ucidându-le. Cel mai adesea se așează pe suprafața frunzelor, a scoarței copacilor, a pielii animalelor și a oamenilor. Dar pot pătrunde și în organele interne.
Simbioză: un tip special de conviețuire a organismelor vii, când își aduc reciproc beneficii reciproce. Mulți ciuperci împletesc rădăcinile copacului cu miceliul lor, hibienele cresc în celule. Alimentează planta cu elemente minerale și apă, din ea primesc materie organică, care este folosită pentru alimente. Un tip special de simbioză este lichenii, de exemplu, lichenul. În ele, ciuperca este responsabilă pentru furnizarea de minerale, iar alga este responsabilă pentru fotosinteză. Există ciuperci care trăiesc în tractul digestiv al animalelor și sunt implicate în digestie.
Reproducerea ciupercilor
Ciupercile au un proces de reproducere complex
Propagarea ciupercilor are loc în diferite moduri:
- vegetativ;
- sexual;
- asexuată.
Ciupercile din diferite specii în anumite perioade ale vieții aleg una sau alta metodă de reproducere, în funcție de condițiile de mediu.
Propagarea vegetativă
Reproducerea vegetativă este cea mai simplă, este deținută de protozoare, unele plante. Esența metodei este că o parte din organ este separată și dă viață unui nou organism. Ciuperca se reproduce vegetativ:
- Prin separarea unei părți de miceliu.
- Artrospores (oidia), formate după descompunerea miceliului în particule separate.
- Prin înmugurirea hibazului (tipic pentru drojdie, ascospores de soiuri superioare).
Reproducere asexuată
Reproducerea sexuală se realizează cu ajutorul sporilor, dar schimbul de material genetic nu are loc, spre deosebire de metoda sexuală. Există astfel de tipuri de spori în timpul reproducerii asexuale:
- Endogen: sporangia se dezvoltă în interiorul celulelor, tipic reprezentanților inferiori ai regatului.
- Exogene (conidii): se formează pe vârfurile hifelor speciale ale miceliului - conidioforii, care cresc vertical, pot fi simpli sau ramificați. Sporurile sunt acoperite cu o coajă puternică și sunt purtate de vânt, apă și animale.
- Zoospores: un tip special de spori motili cu flageli mici, caracteristici multor ciuperci inferioare.
Reproducere sexuală
Reproducerea sexuală este un proces complex care are propriile sale caracteristici și diferă în diferite categorii de ciuperci.
Reproducerea sexuală are loc după diviziunea celulară prin meioză. Doar jumătate din cromozomii materni rămân în structurile fiice. Acest lucru asigură schimbul de material genetic și variabilitatea speciilor. Pentru reproducerea sexuală, ciupercile au următoarele mecanisme:
- Izogamie sau fuziune a două celule de aceeași dimensiune și structură.
- Anisogamie, heterogamie sau oogamie (fuziunea gametelor masculine și feminine).
- Zigogamie (fuziunea tipurilor de miceliu "+" și "-" care nu sunt masculine sau de sex feminin).
- Gametangiogamia (fuziunea organelor genitale masculine și feminine).
- Somatogamie (fuziunea hifelor vegetative pentru a forma bazidii și bazidiospores).
Primele 2 tipuri de reproducere sunt caracteristice pentru ciuperci inferioare, restul 3 - pentru cele superioare. Soiurile care se găsesc în pădure formează un strat special pentru reproducere pe partea inferioară a capacului - un himenofor. Se prezintă sub formă de tubule sau plăci, între care se dezvoltă sporii. Piciorul poartă capacul ridicat deasupra solului, astfel încât sporii să nu-și piardă prematur vitalitatea.
Irina Selyutina (biolog):
Pe partea inferioară a capacului este o parte specială responsabilă cu reproducerea ciupercii - himenoforul. Semnele sale sunt importante atât în identificarea grupurilor mari de ciuperci, cât și în clarificarea diferențelor dintre speciile strâns legate. Suprafața himenoforului este adesea foarte bine dezvoltată și acest lucru permite ciupercii să formeze un număr mare de spori. De obicei, împărțim ciupercile în două grupuri, dar în total există cinci tipuri de himenofoare:
- Lamelară: reprezentată de plăci subțiri care se diverg radial de tulpină.
- Tubular: reprezentat de tuburi dens distanțate care se deschid în jos cu pori.
- Labirint: modificare tubulară.
- Spiny: este format din coloanele vertebrale (conice sau asemănătoare acului) situate pe partea inferioară a capacului.
- Pliat: suprafața sa este acoperită cu pliuri radiale sau riduri - sunt mai groase decât plăcile himenoforului lamelar. Foarte adesea, ciupercile cu acest tip de himenofor, cum ar fi candanterele, sunt descrise ca ciuperci lamelare.
Himenoforul este acoperit de sus cu un himeniu, sau un strat himenic, în care are loc, de fapt, formarea sporilor în bazidii sau asci. Aliniază suprafața exterioară purtătoare de spori a corpurilor de fructe deschise, cum ar fi discomicetele sau cavitățile interioare ale corpurilor de fructe, caracterizate printr-o structură închisă sau semi-închisă.
Dintr-un corp de fructe mort sau smuls, acestea sunt răspândite pe distanțe lungi de vânt, apă sau animale. În stomac, sporii nu se pretează la acțiunea enzimelor digestive, ies nemodificați, germinează și dau naștere generațiilor următoare de miceliu. În unele specii, o pungă specială numită ask este un recipient pentru spori.
Valoarea ciupercilor în natură
Ciupercile sunt foarte importante pentru natură
Ciupercile sunt o parte integrantă a biocenozei. Cu ajutorul enzimelor digestive, acestea descompun polizaharidele complexe (amidon, celuloză, fibre), proteine, lipide. Într-o formă mai simplă, aceste substanțe devin disponibile bacteriilor, care continuă „munca” ciupercilor. Mediul este eliberat de resturile de plante și animale grosiere. Mineralizarea substanțelor organice are loc. descompunerea la minerale. Elementele chimice simple sunt absorbite de plante și se transformă din nou în substanțe organice, completând orice ciclu biologic.
Ciupercile participă la prelucrarea frunzelor și a acelor căzute în păduri, flora pământului și reziduurile de fructe. Mucegaiul crește pe suprafața alimentelor și dă de înțeles că a mers prost. Unele specii trăiesc în animale fără a le face rău. După moarte, acestea devin active, ceea ce contribuie la descompunerea rapidă a cadavrelor.
Unii dintre ciuperci intră în simbioză cu alte organisme vii. Există plante care nu pot exista fără miceliu care înconjoară rădăcinile, deoarece firele proprii de rădăcină s-au atrofiat pentru a absorbi apa și mineralele.
Acest tip de simbioză între un copac sau un arbust pe o parte și o ciupercă pe cealaltă se numește micoriză. Experții identifică următoarele tipuri:
- Ectomycorrhiza.
- Endomycorrhiza.
- Ectoendomycorrhiza.
Toate aceste tipuri diferă în funcție de caracteristicile structurii lor. Ciupercile care formează micoriza se numesc formatoare de micoriză.
Pentru ca un copac să crească, trebuie să absoarbă tot ce are nevoie prin miceliu. Din algele în simbioză cu ciuperci, au evoluat tipuri speciale de organisme, numite licheni.
Există și alte exemple de simbioză. Multe mamifere rumegătoare folosesc enzime fungice pentru digestie. Peste 100 de specii de insecte interacționează cu ciupercile într-un fel sau altul. Aceste organisme microscopice trăiesc în stomacul termitelor și îi ajută să digere fibre dure. Furnicile care taie frunze cresc în mod special pe frunzele colectate, o ciupercă care este gustoasă din punctul lor de vedere, hrănește larvele cu ele și le mănâncă singure. Pentru hrănirea celor mici, ciupercile sunt folosite de gândacii de scoarță, unele specii de viespe. Miceliul acestor insecte este localizat în intestine și de acolo intră în lemn. Larvele se hrănesc fie cu corpuri fructifere, fie cu fibre, pe jumătate digerate de enzimele fungice.
Valoarea ciupercilor pentru oameni
În viața omului, acest regat joacă și el un rol important. Mulți oameni merg în pădure pentru a ciuperci. Timpul apariției lor începe vara și se încheie la sfârșitul toamnei, la sfârșitul lunii noiembrie. Cele mai valoroase sunt speciile nobile - boletus, alb, boletus. Corpurile fructifere multicolore cresc bine noaptea și după ploaie. Ciupercile sunt bogate în proteine și alți nutrienți. Prin urmare, au devenit o parte integrantă a dietei multor popoare. Nu este interzisă utilizarea acestor produse, chiar și în religiile cu restricții alimentare, musulmanii și evreii au voie să le mănânce.
Nu trebuie să faci drumeții sau să mergi în pădure pentru a ciuperci. Oamenii au învățat să crească ciuperci delicioase pe cont propriu. Cultivarea speciilor comestibile a devenit o întreagă industrie. Cel mai adesea, campionii populari, ciupercile de toamnă, ciupercile de stridie timpurie nepretențioase sunt cultivate artificial în Rusia.
Cultivarea ciupercilor autohtone este o afacere profitabilă, deoarece nu necesită costuri și eforturi mari, echipamentul pentru care are nevoie este simplu. Este suficient să așezați miceliul în substrat și să îl umeziți periodic. Recolta apare în câteva săptămâni. Un pat de ciuperci poate fi așezat cu ușurință într-un subsol sau garaj obișnuit. Ciupercile cu miere sunt cultivate pe tulpini vechi, într-o grădină sau grădini, scoarță de stejar sau aspen.
Mucegaiurile obișnuite au făcut posibilă tratarea multor infecții bacteriene.Din aceste organisme s-a obținut primul antibiotic - penicilina, care a salvat multe vieți ale soldaților sovietici în Marele Război Patriotic. Până acum, acestea rămân o sursă pentru o serie de medicamente antibacteriene. Există, de asemenea, medicamente pentru tratamentul cancerului, precum și eficiente pentru diabet, care sunt obținute din anumite tipuri de ciuperci. În natură, există soiuri psihotrope care au fost încercate să fie utilizate în psihiatrie și pentru tratamentul alcoolismului. Dar acum această idee a fost abandonată.
Deteriorarea ciupercilor
Din ciuperci nu există numai beneficii, ci și rău. Speciile otrăvitoare care cresc în pădure provoacă otrăvire a sute de persoane în fiecare an. Întotdeauna merită să vă verificați „prinderea”, piciorul speciilor otrăvitoare se întâmplă cu o extensie tuberculoasă la baza ei, de multe ori există un fel de sac care o înconjoară, pălăria este strălucitoare, corpurile se înroșesc la tăietură. Dar deseori este dificil să le recunoști semnele fără cunoștințe speciale, de aceea este mai bine să arunci un coș dubioasă din coș. Unele soiuri sunt comestibile condiționat, pot avea gust amar, de aceea, înainte de a mânca, li se recomandă să se înmoaie și să fiarbă. Este nevoie de timp și practică pentru a vă familiariza cu varietatea ciupercilor comestibile și otrăvitoare. Dar teoria nu poate fi înlăturată. Și pentru asta, ai răbdare și începe să studiezi ciupercile cu un atlas în mâini.
Ciupercile parazitare trăiesc pe pielea umană și pe mucoase. În condiții normale, sistemul imunitar își controlează creșterea și le împiedică să producă boli. Însă, odată cu o slăbire a apărării corpului, brusc, parcă din nicăieri, apare o infecție fungică a pielii, unghiilor, părului, mucoaselor și chiar a organelor interne, care sunt greu de vindecat. Pentru a evita contaminarea, instrumentele medicale trebuie sterilizate bine și păstrate curate. „Rudimentul” bolii începe deja să se vindece, medicația timpurie nu va permite problemei să devină cronică.
Parazitele cauzează adesea decese masive în culturi. Ele provoacă majoritatea bolilor acestor plante, afectând tulpinile, frunzele, fructele și semințele, atât proaspete cât și lăsate pentru păstrare. Multe medicamente antifungice eficiente sunt ușor de găsit astăzi, dar nu toate sunt eficiente. Unele nu sunt potrivite pentru procesare, au un nivel scăzut de securitate.
Regatul secret al ciupercilor care au definit lumea noastră
Biologie I Regatul ciupercilor. Caracteristici generale și structură. Continuăm să ne pregătim pentru examen
Structura și activitatea ciupercilor. Tutorial video biologie gradul 5
Concluzie
Ciupercile se găsesc peste tot, la fel ca multe bacterii. Varietatea speciilor nu a fost încă complet studiată. Pentru natură, aceste organisme sunt importante. Acestea asigură circulația elementelor chimice, „lucrează” ziua și noaptea la curățarea mediului înconjurător.