Основные свойства и систематика грибов. Общая характеристика царства грибы
Классификация
(от лат. classis - разряд (класс) и лат. facere - делать) - это система соподчиненных понятий (классов объектов) какой-либо области знания или деятельности, используемая как средство для установления связей между этими понятиями или классами объектов. Научная классификация выражает систему законов, присущих отображённой в ней области действительности. Различают естественные классификации
, основа которых - существенные признаки объектов (как периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева), и искусственные классификации
(или вспомогательные классификации
), основа которых - несущественные признаки (как алфавитно-предметные указатели или именные каталоги в библиотеках).
Классификация - распределение объектов по разрядам, классам, группам, с тем условием, что в один разряд, группу, класс, попадают объекты, обладающие общим признаком. А систематика
(в частности - биологическая систематика) - это научная дисциплина, в задачи которой входит разработка самих принципов классификации живых организмов и практическое приложение этих принципов к построению самой системы их систематики.
Классификация подразумевает подразделение грибов на определенные, четко разграниченные группы – так называемые таксоны. Данные группы распределяются по принципу иерархии в четко упорядоченной системе. Другими словами, они взаимоподчинены и располагаются на различных уровнях – рангах. В настоящее время грибы выделяют отдельное царство, но в период становления систематики они относились к растениям. Этим объясняется тот факт, что в системе грибов имеются те же таксоны, что и у растений: отдел, класс, порядок, семейство, род, вид.
Признаки грибов
При распределении на группы выделяют признаки грибов, которые их объединяют либо разделяют (таксономические признаки). Выбором определяется, какие основные черты будет иметь созданная система, выразит ли она только внешнее сходство организмов или укажет на их действительное родство. Прогрессивное развитие микологии позволило выстраивать систему грибов на совокупности признаков. Данные таксономические признаки должны удовлетворять основным требованиям – быть эволюционно постоянными и определять родственные связи грибов.Главные таксономические признаки, которые используются в систематике грибов, как и других групп живых организмов, - морфологические. Это признаки строения, в том числе ультраструктура, изучаемая только с использованием электронного микроскопа. Но комплекс таких признаков у многих групп грибов зачастую небольшой, и они могут быть похожи у неродственных групп, произрастающих в одинаковых условиях внешней среды. Поэтому в последнее время в систематике грибов используются и другие комплексы признаков – биохимические (тип метаболизма, образование определенных продуктов обмена, т.д.), экологические, генетические, т.д. Огромное значение в последние годы придают такому признаку, как строение нуклеиновых кислот, в частности ДНК, то есть структуре генетического материала.
В основу систематики любой группы положен такой важный таксон, как вид. При описании видов всегда указывают пределы варьирования их признаков. Виды объединяются в роды, которые, в свою очередь, группируются в семейства, семейства – в порядки, порядки – в классы, классы - в отделы, а отделы – в царство грибов.
Царство грибов делится на два отдела:
1. Оомикота.
2. Эумикота (настоящие грибы).
Классы разграничиваются на основании типа органов размножения и ряда признаков строения вегетативного тела грибов. К отделу оомикота принадлежат только два класса (оомицеты и гифохитриомицеты). Они отличаются числом жгутиков и составом клеточных оболочек. Подавляющее большинство грибов (96%) относится к отделу Эумикота, в котором различают пять классов (хитридиомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты). Так называемые макромицеты – грибы с плодовыми телами курпных размеров, хорошо различимыми без микроскопа – это представители двух классов грибов – базидиомицетов и аскомицетов.
Гифальные
(плесневые) грибы образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы), сплетающиеся в грибницу, или мицелий (плесень). Толщина гиф колеблется от 2 до 100 мкм. Гифы, врастающие в питательный субстрат, называются вегетативными гифами (отвечают за питание гриба), а растущие над поверхностью субстрата - воздушными или репродуктивными гифами (отвечают за бесполое размножение).
Гифы низших грибов не имеют перегородок. Они представлены многоядерными клетками и называются ценоцитными (от греч. koenos
- единый, общий).
Гифы высших грибов разделены перегородками, или септами с отверстиями.
Дрожжевые грибы (дрожжи), в основном, имеют вид отдельных овальных клеток (одноклеточные грибы). По типу полового размножения они распределены среди высших грибов - аскомицет и базидиомицет. При бесполом размножении дрожжи образуют почки или делятся, что приводит к одноклеточному росту. Могут образовывать псевдогифы и ложный мицелий (псевдомицелий) в виде цепочек удлиненных клеток - «сарделек». Грибы, аналогичные дрожжам, но не имеющие полового способа размножения, называют дрожжеподобными. Они размножаются только бесполым способом - почкованием или делением. В медицинской литературе понятие «дрожжеподобные грибы» часто идентифицируют с понятием «дрожжи».
Диморфизм грибов
. Многие грибы характеризуются диморфизмом - способностью к гифальному (мицелиальному) или дрожжеподобному росту, в зависимости от условий культивирования. Например, в инфицированном организме они растут в виде дрожжеподобных клеток (дрожжевая фаза), а на питательных средах образуют гифы и мицелий. Такая реакция связана с температурным фактором: при комнатной температуре образуется мицелий, а при 37 °С (при температуре тела человека) - дрожжеподобные клетки.
Размножение грибов происходит половым и бесполым (вегетативным) способами. Половое размножение грибов происходит с образованием гамет, половых спор и других половых форм. Половые формы называются телеоморфами.
Бесполое (вегетативное) размножение грибов происходит с образованием соответствующих форм, называемых анаморфами.
Такое размножение происходит почкованием, фрагментацией гиф и бесполыми спорами . Эндогенные споры (спорангиоспоры) созревают внутри округлой структуры - спорангия. Экзогенные споры (конидии) формируются на кончиках плодоносящих гиф, так называемых конидиеносцах.
Основные типы конидий. Артроконидии (артроспоры), или таллоконидии (старое название - оидии, таллоспоры), образуются путем равномерного септирования и расчленения гиф; бластоконидии образуются в результате почкования. Одноклеточные небольшие конидии называются микроконидиями. Многоклеточные, большие конидии называются макроконидиями. К бесполым формам грибов относят также хламидокони- дии, или хламидоспоры (толстостенные крупные покоящиеся клетки или комплекс мелких клеток) и склероции (твердая масса клеток с оболочкой) - покоящиеся органы грибов, способствующие их выживанию в неблагоприятных условиях.
Типы грибов. Выделяют 3 типа (Phylum, см. гл. 2) грибов (табл. 6.1), имеющих половой способ размножения (так называемые совершенные грибы): зигомицеты (Zygomycota), аскомицеты (Ascomycota) и базидиомицеты (Basidiomycota). Отдельно выделяют условный, формальный тип/группу грибов - дейте- ромицеты (Deiteromycota), у которых имеется только бесполый способ размножения (так называемые несовершенные грибы).
Рис. 6.1.
Рис. 6.2.
Грибы рода
Rhizopus
Таблица 6.1. Основные представители царства грибов, имеющих медицинское значение"
Основные роды |
Болезни людей |
|
ЗИГОМИЦЕТЫ (Тип Zygomycota, класс Zygomycetes) |
||
Порядок Mucoralis |
Mucor, Rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Cunninghamella, Saksenaea |
Зигомикоз |
Порядок Entomophthorales |
Basidiobolus, Conidiobolus |
|
АСКОМИЦЕТЫ (Тип Ascomycota) |
||
Класс Ascomycetes |
||
Порядок Saccharomycetales |
Дрожжи: Saccharomyces, Pichia (телеоморфы Candida spp.) |
Многочисленные микозы |
Порядок Onygenalis |
Arthroderma (телеоморфы Trichophyton и Microsporum spp.) |
Дерматомикозы |
Порядок Eurotiales |
Телеоморфы некоторых Aspergillus и Penicillium spp. |
Аспергиллез, пенициллиоз, гиалогифомикоз |
Порядок Microascalis |
Pseudallescheria boydii (телеоморфа Scedosporium apiospermum) |
Мицетома, гиалогифомикоз |
Порядок Pyrenomycetes |
Nectria, Gibberella (телеоморфы многих Fusarium spp.) |
Кератоз, гиалогифомикоз |
Класс Archiascomycetes |
||
Порядок Pneumocystidales |
Pneumocystis carinii |
Пневмония |
БАЗИДИОМИЦЕТЫ (Тип Basidiomycota, класс Basidiomycetes) |
||
Порядок Agaricales |
Amanita, Agaricus |
Отравление ядовитыми грибами |
Порядок Tremellales |
Дрожжи: Filobasidiella (телеоморфы Cryptococcus neoformans) |
Криптококкоз |
ДЕЙТЕРОМИЦЕТЫ (Тип Deiteromycota) |
||
Порядок Cryptococcales |
Несовершенные дрожжи: Candida, Cryptococcus, Trichosporon, Malassezia |
Многочисленные микозы |
Порядок Moniales, сем. Monialiaceae |
Epidermophyton, Coccidioides, Paracoccidioides, Sporothrix, Aspergillus |
Многочисленные микозы |
Порядок Moniales, сем. Dematiaceae |
Phialophora, Fonsecaea, Exophiala, Wangiella, Cladophialophora, Bipolaris, Exserohilum, Alternaria |
Хромобластмикоз, мицетома, феогифомикоз |
Порядок Sphaeropsidales |
Феогифомикоз |
Зигомицеты относятся к низшим грибам (мицелий несепти- рованный). Они включают представителей родов Mucor, Rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Basidiobolus, Conidiobolus. Pacnpoстранены в почве и воздухе. Могут вызывать зигомикоз (мукоромикоз) легких, головного мозга и других органов человека.
При бесполом размножении зигомицет на плодоносящей гифе (спорангиеносце) образуется спорангий - шаровидное утолщение с оболочкой, содержащее многочисленные спорангиоспоры (рис. 6.1). Половое размножение у зигомицетов происходит с помощью зигоспор.
Аскомицеты (сумчатые грибы)
имеют септированный мицелий (кроме одноклеточных дрожжей). Свое название они получили от основного органа плодоношения - сумки, или аска, содержащего 4 или 8 гаплоидных половых спор (аскоспор).
К аскомицетам относятся отдельные представители (телеоморфы) родов Aspergillus и Penicillium.
Большинство грибов родов Aspergillus, Penicillium являются анаморфами, т.е. размножаются только бесполым путем, с помощью бесполых спор - конидий (рис. 6.3) и должны быть отнесены по этому признаку к несовершенным грибам. У грибов рода Aspergillus на концах плодоносящих гиф, конидиеносцах, имеются утолщения - стеригмы, фиалиды, на которых образуются цепочки конидий («леечная плесень»), У грибов рода Penicillium (кистевик) плодоносящая гифа напоминает кисточку, так как из нее (на конидиеносце) образуются утолщения, разветвляющиеся на более мелкие структуры - стеригмы, фиалиды, на которых находятся цепочки конидий. Некоторые виды аспергилл могут вызывать аспергиллезы и афлатоксикозы. Пенициллы могут вызывать заболевания - пенициллиозы.
Рис. 6.3 а, б.
Грибы: а) рода
Aspergillus
, б)
Penicillium
Базидиомицеты (шляпочные грибы)
имеют септированный мицелий. Они образуют половые споры - базидиоспоры путем отшнуровывания от базидия - концевой клетки мицелия, гомологичной аску.
К базидиомицетам относятся некоторые дрожжи, например, телеоморфы Cryptococcus neoformans.
Дейтеромицеты (другие названия - несовершенные грибы, Fungi imperfecti, анаморфные грибы, конидиальные грибы) являются условным, формальным типом грибов, который объединяет грибы, не имеющие полового размножения. Слово «формальный» означает, что потенциально эти грибы могут иметь половой способ размножения; при установлении последнего факта грибы переносят в один из известных типов - Ascomycota или Basidiomycota и присваивают им название телеоморфной формы.
Дейтеромицеты образуют септированный мицелий, размножаются только бесполым путем в результате формирова
ния конидий. Недавно вместо термина «дейтеромицеты» предложен термин «митоспоровые грибы» - грибы, размножающиеся неполовыми спорами, т. е. путем митоза.
К дейтеромицетам относятся несовершенные дрожжи (дрожжеподобные грибы), например, некоторые грибы рода Candida, поражающие кожу, слизистые оболочки и внутренние органы (кандидоз). Они имеют овальную форму, диаметр 2-5 мкм, делятся почкованием, образуют псевдогифы (псевдомицелий) в виде цепочек из удлиненных клеток; иногда образуют гифы. Для Candida albicans характерно образование хламидоспор (рис. 6.4).
В наших краях имеется большое количество разнообразных видов грибов. Отдельные виды никому не известны. Именно поэтому грибникам-непрофессионалам надлежит быть крайне внимательными в процессе их сбора. Ведь среди них имеется очень много ядовитых. Классификация грибов поможет понять, какими они бывают, как отличать, а также какие разрешены для еды.
Систематизация грибов бывает организована как на их строении, так и на пищевых свойствах. Исследователи постарались разделить грибы на основании их питательных, а также вкусовых качеств.
Принципы классификации
Сегодня известно множество разнообразных грибов. Какие-то из них вкусны и питательны, а другие - ядовиты. Все имеющиеся виды грибов делятся на такие группы:
- Съедобные. Этот вид грибов можно разделить еще на четыре подвида. Как понятно из названия, такие грибы доступны для употребления в пищу, никакого вреда, если соблюдать рекомендации относительно готовки, они не нанесут организму.
- Условно съедобные. Их разрешается применять для приготовления еды исключительно после прохождения обработки (их можно хорошо отварить или вымочить). Очень важно следовать советам, чтобы не отравиться.
- Ядовитые, которые ни в коем случае нельзя употреблять в пищу. Они опасны и не могут быть продуктами питания даже после любых обработок.
Категории съедобных грибов
А еще они имеют не слишком приятный вкус и аромат. Употреблять их в пищу разрешается лишь после того, как была проведена обработка следующими способами:
- варка;
- вымачивание в воде, регулярно ее меняя.
К ним можно причислить волнушки, сморчки, свинушки и т. д. Скажем, сморчки и сыроежки необходимо проварить примерно пять минут, потом воду вылить. Далее грибы можно хорошо пожарить, а также потушить. Затем их можно применять для приготовления разных блюд.
Подразумевают ядовитые. Они очень опасны для человека, поэтому важно отказаться от их употребления . Их подразделяют на несколько подгрупп. С такими как ядовитые грибы, классификация таблица поможет ознакомиться .
Название группы | Особенности | Представители |
К первой можно причислить такие, которые способны вызвать местную интоксикацию. | К примеру, нарушение пищеварительных функций. Признаки отравления этим продуктом можно заметить через час после приема их в пищу, а продолжаться их действие может до 14 дней. Также последствиями могут быть сильное ослабление и даже смертельный исход. | К ним относятся ложный дождевик, определенные виды сыроежек и т. д. |
Ко второй можно причислить такие грибы, которые воздействуют на нервную систему организма человека. | Первые симптомы интоксикации будут заметны уже спустя 30 минут после их употребления. Это могут быть галлюцинации, припадки неконтролируемого смеха и слез, расстройства желудка, а также обмороки. | Это мухоморы, рядовки и т. д. |
К третьей группе относятся такие виды, которые обладают плазмотоксическим влиянием на человеческий организм. | Их влияние может начаться через 30 минут после приема в пищу. А первые признаки интоксикации человек сможет почувствовать только на следующий день. В этом случае смертельный исход встречается у 30% людей. Даже несмотря на то, что были приняты нужные меры. | Это такие, как бледная поганка, волоконница и т. д. |
№ 6 Морфология грибов
Грибы
относятся к царству
Fungi
(Mycetes
,
Mycota
). Это многоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие (бесхлорофилльные) эукариотические микроорганизмы с клеточной стенкой.
Грибы имеют
ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану и многослойную, ригидную клеточную стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов, а также белка, липидов и др. Некоторые грибы образуют капсулу. Цитоплазматическая мембрана содержит гликопротеины, фосфолипиды и эргостеролы. Грибы являются грамположительными микробами, вегетативные клетки - некислотоустойчивые.
Грибы состоят
из длинных тонких нитей (гиф), сплетающихся в грибницу, или мицелий. Гифы низших грибов - фикомицетов - не имеют перегородок. У высших грибов - эумицетов - гифы разделены перегородками; их мицелий многоклеточный.
Различают гифальные и дрожжевые формы грибов.
Гифальные
(плесневые) грибы образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы), сплетающиеся в грибницу, или мицелий (плесень). Гифы, врастающие в питательный субстрат, называются вегетативными гифами (отвечают за питание гриба), а растущие над поверхностью субстрата - воздушными или репродуктивными гифами (отвечают за бесполое размножение).
Гифы низших
грибов не имеют перегородок. Они представлены многоядерными клетками и называются ценоцитными.
Гифы высших
грибов разделены перегородками, или септами с отверстиями.
Дрожжевые
грибы (дрожжи), в основном, имеют вид отдельных овальных клеток (одноклеточные грибы). По типу полового размножения они распределены среди высших грибов - аскомицет и базидиомицет. При бесполом размножении дрожжи образуют почки или делятся, что приводит к одноклеточному росту. Могут образовывать псевдогифы и ложный мицелий (псевдомицелий) в виде цепочек удлиненных клеток - «сарделек». Грибы, аналогичные дрожжам, но не имеющие полового способа размножения, называют дрожжеподобными. Они размножаются только бесполым способом - почкованием или делением.
Грибы размножаются
спорами половым и бесполым способами, а также вегетативным путем (почкование или фрагментация гиф). Грибы, размножающиеся половым и бесполым путем, относятся к совершенным. Несовершенными называют грибы, у которых отсутствует или еще не описан половой путь размножения. Бесполое размножение осуществляется у грибов с помощью эндогенных спор, созревающих внутри круглой структуры - спорангия, и экзогенных спор - конидий, формирующихся на кончиках плодоносящих гиф.
Типы грибов.
Выделяют 3 типа грибов, имеющих половой способ размножения (так называемые совершенные
грибы): зигомицеты (Zygomycota
), аскомицеты (Ascomycota
) и базидиомицеты (Basidiomycota
). Отдельно выделяют условный, формальный тип/группу грибов - дейтеромицеты (Deiteromycota
), у которых имеется только бесполый способ размножения (так называемые несовершенные
грибы).