Одноклітинні гриби та їхня роль у природі

Одноклітинні організми стали відомі людині лише з появою збільшувальних приладів. Однак на сьогоднішній день саме вони — основа цінних генетичних досліджень для накопичення теоретичного матеріалу з багатьох питань біохімії, молекулярної біології, генетики. Існують різні одноклітинні організми. Гриби — одні з них. Не всі, звичайно, але досить значна частина. У цій статті розглянемо, які представники входять до категорії найпростіших грибів і якими властивостями і особливостями вони мають.

Гриби одноклітинні та багатоклітинні: загальна характеристика

З усіх п’яти царств живої природи гриби — найбільш незвичайне. Вся справа в тому, що визначити систематичне становище рослини або тварини досить просто. Бактерії і віруси зовсім інакше влаштовані, тому з ними взагалі помилок бути не може.

І тільки гриби — це такі складні організми, які довгий час не ставилися до якогось певного царства. Спочатку їх вважали рослинами, просто позбавленими хлорофілу. Більш пізні дослідження показали, що в продуктах розпаду їх міститься сечовина, а клітинна стінка складається значною мірою з хітина. При цьому травлення зовнішнє, а багато ферментів схоже на те, що виробляються організмами ссавців.

Ці ознаки явно говорили про приналежність грибів до тварин. Крім того, стало відомо, що одноклітинні гриби відділу міксоміцетів (слизьові) здатні рухатися в бік їжі і світла за певних умов. Це ще раз доводить, що у цих організмів і тварин був загальний предок.

Все це призвело до того, що гриби стали відносити до окремого царства живої природи. Загальною ознакою для їх ідентифікації стали:

• наявність одноклітинного багатоядерного або багатоклітинного міцелію;
• гіфи — тонкі нитки, здатні переплітатися, формуючи грибницю і плодове тіло;
• гетеротрофний спосіб харчування;
• хітин у клітинній стінці;
• сечовина у складі продуктів розпаду речовин;
• відсутність пластид;
• розмноження за допомогою суперечок.

Всього сьогодні налічують близько 250 тисяч видів даних організмів. Значна їх частина — одноклітинні гриби.

Класифікація одноклітинних грибів

При такому різноманітті виникає необхідність у класифікації. Тому і були систематизовані всі одноклітинні гриби, приклади яких можна навести, якщо розглянути повну класифікацію.

Єдиної її на сьогоднішній день не існує, тому у різних авторів вони неоднакові. Так, виділяють 4 основні групи.

1. Дейтероміцети — інша назва недосконалих грибів. Не мають статевого способу розмноження. Представники: склеротиум, ризоктония, многие виды кандидатов.
2. Хітридіоміцети — складні одноклітинні гриби, міцелій яких представлений довгими гілкованими структурами, що містять кілька ядер. Представники: олпідіум, силхітріум, спізеломи, моноблефариди та інші. Більшість ведуть водний або напіввідний спосіб життя, будучи паразитами морських і прісноводних рослин, тварин.
3. Зігоміцети — типові одноклітинні гриби, у деяких представників міцелій з кількома слабкими перегородками. Представники: мукор, трихоміцети, спінеллуси, зоопагаліси та інші. Серед них є і ґрунтові мешканці, і паразити людини, тварин і рослин.
4. Аскоміцети — більшість багатоклітинні, але зустрічаються і одноклітинні гриби. Приклади: дріжджі, сморчки, трюфелі, рядки, пармелія та інші. Свою назву отримали за особливості будови суперечка, які іменуються аскоспорами. Частина представників втрачає протягом життя здатність до статевого розмноження і їх відносять у дейтероміцетам, тобто недосконалим грибам.

Кожен відділ має свої особливості і характерні риси, а вже види тим більше дуже різноманітні. Цікавий спосіб життя, важливе господарське значення. Крім того, гриби відіграють важливу екологічну роль у природі.

Особливості будови і способу життя

Перш ніж відповісти на питання: «» Охарактеризуйте роль одноклітинних грибів у природі «», слід розглянути їх особливості будови і способу життя. Адже саме від цього і залежатиме, яке значення вони матимуть для навколишніх організмів, в тому числі, і для людини.

Отже, особливості будови одноклітинних грибів.

1. Міцелій або не розвинений зовсім, або дуже слабкий. Може бути багатоядерним або представлений однією клітиною з одним ядром.
2. Розмноження частіше безстатеве, хоча для багатьох характерний і статевий процес.
3. У водних представників утворюються зооспори (хитридіомікота), які вільно пересуваються у воді за допомогою джгутиків. У аскоміцетів особливі органи спороношення сумки, в яких дозрівають аскоспори. Їх кількість не перевищує восьми штук.
4. Деякі ґрунтові зигоміцети формують мікоризу з корінням дерев.
5. Недосконалі гриби вступають в симбіоз з бактеріями, формуючи корисний чайний гриб.

Взагалі будова практично всіх грибів, а також внутрішній клітинний склад практично ідентичний. І неважливо, вищий він чи недосконалий. Тому в основі класифікації завжди лежить головна ознака — спосіб розмноження.

Особливості способу життя:

1. Переважна більшість — облігатні або факультативні паразити.
2. Багато людей пристосувалися до життя у воді або ґрунті.
3. Частина представників виділяє велику кількість ферментів у навколишнє середовище, щоб підготувати для себе їжу. Навіть не маючи розгалуженого міцелію, деякі організми випускають тонкі ризоїди, якими і кріпляться до субстрату, і захоплюють (всмоктують) їжу.
4. Серед зигоміцетів є особливі представники — зоопагаліси. Свою назву отримали за хижий спосіб життя. Вони захоплюють клейкими гіфами личинки комах, нематод та інших найпростіших і з’їдають їх, перетравлюючи зовні.
5. У процесі життєдіяльності багато представників (особливо, дріжджі) здатні виробляти цінні лікарські речовини, ферменти, важливі хімічні сполуки.

Виділити спільні риси для всіх у способі життя складно, адже кількість видів занадто велика. Тому краще детальніше зупинитися на найбільш часто зустрічуваних і важливих для людини.

Процес розмноження

Ми вже уточнювали, що основна ознака розглянутих організмів — це спосіб відтворення потомства. Розмноження одноклітинних грибів може здійснюватися трьома шляхами:

• статевим;
• вегетативним;
• безстатевим.

Розглянемо всі варіанти більш докладно.

1. Безстатеве розмноження передбачає формування суперечок всередині спеціальних утворень спорангіїв. Так, наприклад, у хитридієвих це рухливі зооспори, а в аскоміцет — аскоспори ендогенного походження.
2. Вегетативне для одноклітинних представників передбачає вшанування. Тобто одна клітина відмовляється і стає самостійним організмом. Так відбувається у дріжджів, які взагалі вважаються вторинно одноклітинними грибами.
3. Статевий процес відбувається неоднаково у різних видів. Однак всього можливі три варіанти: гетерогамія, оогамія та ізогамія. У будь-якому випадку суть полягає в злитті статевих клітин з утворенням зиготи. Найчастіше вона покривається щільною оболонкою і переживає стан спокою якийсь час. Після цього починає формуватися міцелій і проростає новий організм. Навіть у разі багатоклітинних представників про існування чоловічих і жіночих частин мови не йде. Просто говорять про наявність «» + «» і «» — «» сторони міцелію, які зливаються з утворенням дикаріону.

Звичайно, існують і особливості, які допомагають ідентифікувати деяких представників. Однак загальні закономірності розмноження одноклітинних грибів саме такі, які описані вище.

Пеніцилл і його характеристика

Те, що пеніцилл — одноклітинний гриб, сказати не можна. Вся справа в тому, що він відноситься до класу пліснявих представників, більшість з яких є найпростішими по організації. Тому часто і йому приписують подібні особливості. Однак сам пеніцилл, а також його близький друг, аспергілл — це володар багатоклітинного гілкового міцелію.

Даний гриб був відкритий Ернестом Дюшеном в 1897 році. Саме він першим звернув увагу на те, як в Аравії використовували незрозумілий зеленуватий наліт для загоєння ран коней. Дослідивши його структуру, молодий чоловік (а Дюшену було всього 23 роки) прийшов до висновку, що даний організм — це гриб, що володіє антибактеріальними властивостями, так як здатний знищувати ейшеріхію колі — одну з найбільш патогенних і зловредних бактерій.

Довгий час до його відкриття ніхто не прислухався. У 1949 році Флемінг довів антисептичні й антибактеріальні властивості цього гриба, і заслуга Дюшена була визнана, правда вже після смерті останнього.

Основний компонент, який використовують для виготовлення ліків пеніциліну — це антибіотик, що виробляється в процесі життєдіяльності організму.

Плісняві гриби

Якщо відповідати на питання: «» Охарактеризуйте роль одноклітинних грибів у природі «», то не можна не сказати про інших пліснявих представників. Адже більша їх частина поселяється на ґрунті, надаючи їй сіруватий або блакитний відтінок у вигляді нальоту. При цьому відбувається розкладання відмерлої органіки. Тому в природі дані гриби відіграють роль своєрідних санітарів.

Для людини дуже важливими є такі представники:

• аспергілл;
• пеніцилл;
• «благородна гниль» «;
• «благородна цвіль» «.

Всі вони — активні учасники процесу приготування рідкісних і смачних сирів, вин, харчових добавок, антибіотиків та інших цінних речовин.

Мукор

Найбільш типовий представник розглянутих організмів — мукор. Одноклітинний гриб, який має досить великий міцелій, при цьому утворений всього однією клітиною. Перегородок у ньому немає. Відноситься до пліснявих грибів відділу зигоміцетів.

Назвати корисним цей гриб складно, адже його основна заслуга — це псування продуктів і утворення численних мукоромікозів. Однак деякі види все ж використовуються людиною для виготовлення «» китайських дріжджів «». Це спеціальна закваска, що служить для приготування деяких продуктів харчування. Наприклад, соєвий сир. Деякі види мукора є джерелом ферментів і антибіотиків.

На ґрунті і продуктах колонії даних грибів формують пухнастий наліт бежевого і сірого кольору, добре різний неозброєним оком.

Дріжджі

До одноклітинних грибів належить і такий представник, як дріжджовий грибок. Однак ці організми слід вважати вторинно одноклітинними, оскільки живуть вони багатопочкуючими колоніями. Міцелій кожного представника одноклітинний, без перегородок. Але тісне співжиття відразу декількох форм змушує подумати про багатоклітинність.

Взагалі, дріжджі — дуже корисні гриби. Не всі, звичайно, але багато з них. Так, людина здавна використовувала їх для випічки хліба, виготовлення вина і пивоваріння. Ще 6 тис. років тому до н. е. ці істоти використовувалися в Єгипті повсюдно.

Хліб випікали з використанням залишків старої закваски. Це призводило до виродження культури, вона ставала абсолютно генетично чистою і однорідною. Тому сьогодні існують такі «» породи «» дріжджів, які не були створені еволюцією в природі, а стали результатом господарської діяльності людини.

Цікава особливість дріжджів у тому, що вони є факультативними паразитами. Тобто в присутності кисню вільно дихають їм, виділяючи вуглекислий газ. Але і в анаеробних умовах не зникають, окисляючи цукру (бродіння).

Різні види дріжджів здатні переробляти неоднаковий субстрат. Деякі можуть збражувати лише прості цукру, гексози. Але є й ті, що піддають обробці не тільки вуглеводи, а й білки, ліпіди, карбонові кислоти.

Людині важливі ті продукти, які виділяються в результаті життєдіяльності даних грибів. А саме:

• діацетил;
• ізоаміловий спирт;
• сивушні масла;
• діметилсульфід та інші.

Поєднання даних речовин визначає якість одержуваної продукції. Це безпосередньо відображається на її органолептичних властивостях.

Паразитичні одноклітинні представники грибів

Серед паразитів найнебезпечнішими одноклітинними є ті, що викликають мікози у людини і тварин, а також різні цвілі і гнили у рослин.

1. Трихофітон і мікроспорум — два види, які викликають серйозні шкірні захворювання у людей.
2. Гриби роду Кандида — викликають захворювання кандидоз.
3. Дерматофіти — грибки, що викликають захворювання нігтьової пластини — онихомикоз.
4. Пієдра, екзофіла, малазіза — викликають різні лишаї на частинах тіла.
5. Грибок блек хері викликає захворювання, що проявляється чорним нальотом мовою людини і тварин.
6. Фітофтора — небезпечний гриб, що вражає рослини і викликає формування чорних гнилів на коріннях і листях.

І це ще неповний список тих представників, які є патогенними, шкідливими і вкрай небезпечними для здоров’я і врожаю.

Роль одноклітинних грибів у природі

Якщо перед вами стоїть завдання такого плану: «» Охарактеризуйте роль одноклітинних грибів «», то в першу чергу, слід позначити все ж плюси. Ми вище про них багато згадували:

• використовуються в хімічній промисловості;
• у харчовій;
• служать для підготовки сільськогосподарських кормів;
• є природними розкладачами органіки, тобто санітарами та інше.

Але також не слід забувати і про мінуси, яких теж чимало. Адже більшість одноклітинних грибів — паразитичні організми.