Представители царства грибов
Для человека наибольшую ценность с точки зрения бытового потребления представляют грибы с высоко сложной организацией. Они растут в почве, на пнях деревьев и в их тканях. Для таких грибов значительную роль играют условия окружающей среды: быстро «плодоносят» грибницы в условиях относительно невысокой температуры и высокой влажности. Именно поэтому собирают грибы в основном осенью.
Среди таких грибов выделяют пригодные для потребления и несъедобные. К первым относят: белые, подберезовики, опята, маслята, лисички, шампиньон и пр. Во второй группе среди самых распространенных: бледная поганка, ложные опята, мухомор и желчный гриб).
Опытные грибники знают, что для сохранения и преумножения грибного урожая важно осуществлять сбор аккуратно, не повредив грибницу с гифами. Для этого плод не выдергивается из земли, а аккуратно срезается по краю ножки
Второй распространенной формой грибов являются плесневые грибы. Их особенность заключается в том, что они могут образовываться буквально везде, на самых разных поверхностях: как органических, так и нет. На первых чаще всего появляются мукор или пенецилл. Они способствуют разложению органических тканей и, по сути, приводят к процессам гниения. Как правило, плесневые грибы наносят вред окружающей среде, однако человечество научилось применять их в собственных целях: в медицине и кулинарии.
В целом, значение грибов в биосфере и жизни человека – носит двойственный характер. Как и бактерии, грибы могут разлагать органические продукты до простых соединений неорганики, тем самым создавая питательную почву для следующих жизненных циклов растений и животных.
Человек давно научился применять природные свойства грибов в личных целях, синтезируя из них антибиотики, витамины, лимонную кислоту и прочие вещества для промышленных и бытовых нужд.
Но несмотря на все положительные качества грибов и их важную роль в цикличных природных процессах, все же их появление и развитие может нанести вред. Грибы, паразитирующие на растениях и животных, при серьезно распространении могут наносить масштабный ущерб целым хозяйствам и уничтожать серьезное количество урожая. Умение грибов приспосабливаться к любым условиям обитания позволяет им «забираться» в самые труднодоступные места и постепенно разрушать плоды деятельности человека, тем самым нанося ущерб не только живым организмам, но и промышленности, строительству, искусству и многим другим сферам.
Экологические группы грибов
Почвенные грибы
Почвенные грибы участвуют в минерализации органического вещества, образовании гумуса и т.п. В этой группе выделяют грибы, попадающие в почву только в определённые периоды жизни, и грибы ризосферы растений, живущие в зоне их корневой системы. Специализированные почвенные грибы:
- копрофиллы — грибы, обитающие на почвах, богатых перегноем (навозные кучи, места скопления помёта животных);
- кератинофиллы — грибы, обитающие на волосах, рогах, копытах;
- ксилофиты — грибы, разлагающие древесину, среди них различают разрушителей живой и мёртвой древесина.
Предлагаем ознакомиться Орхидеи и уход за ними размножение
Водные грибы
Среди них можно выделить сапрофиты, живущие на растительных остатках, паразиты водных животных и растений, а также грибы, вызывающие обрастания деревянных частей судов, пристаней и т.п.
Шляпочные грибы
Шляпочные грибы поселяются на богатой перегноем лесной почве и из неё получают воду, минеральные соли и некоторые органические вещества. Часть органических веществ (углеводы) они получают от деревьев.
Грибница — главная часть каждого гриба. На ней развиваются плодовые тела. Шляпка и ножка состоят из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. В ножке все нити одинаковы, а в шляпке они образуют два слоя — верхний, покрытый кожицей, окрашенной разными пигментами, и нижний.
У одних грибов нижний слой состоит из многочисленных трубочек. Такие грибы называют трубчатыми. У других нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок. Такие грибы называют пластинчатыми. На пластинках и на стенках трубочек образуются споры, с помощью которых грибы размножаются.
Гифы грибницы оплетают корни деревьев, проникают в них и распространяются между клетками. Между грибницей и корнями растений устанавливается полезное для обоих растений сожительство. Гриб снабжает растения водой и минеральными солями; заменяя на корнях корневые волоски, дерево уступает ему часть своих углеводов. Только при такой тесной связи грибницы с определёнными породами деревьев возможно образование плодовых тел у шляпочных грибов.
Народная микология
В нашей стране сбор и употребление грибов – одно из традиционных национальных развлечений. Русский человек собирает и употребляет в пищу даже те виды, которые в соседней Европе считаются совершенно ядовитыми и непригодными в пищу.
Поэтому в России с давнишних времен существует и постоянно пополняется весомый пласт народных, пусть не совсем научных, но основанных на долгом опыте и наблюдениях, знаний о грибах, который существенно дополняет официальную научную микологию и является уникальным добавлением к ней.
Наука микология имеет уже солидную историю, но у неё еще многое впереди, ведь даже сейчас из огромного количества существующих в мире видов грибов подробно изучена и описана лишь малая часть. Поэтому впереди у нас еще много увлекательных поисков и чудесных открытий.
Почему грибы – это отдельное царство
Как защитить грибы?
Ответить на этот вопрос сложно, так как большинство грибов не изучены (из 3,8 млн видов грибов науке не известны более 90%), масштабы микоризных сетей сложно оценить, а их исчезновение никак не задокументировано.
В 2018-м году ученые из Великобритании опубликовали отчет, посвященный проблеме защиты грибов. Исследователи сравнили статистику по животным, растениям и грибам, упомянутым в Красной книге Международного союза охраны природы и природных ресурсов, МСОП. В этом списке указаны виды, находящиеся под угрозой исчезновения — 68 тысяч животных, более 25 тысяч растений и… всего лишь 56 грибов. В актуальной версии Красной книги грибов уже 280, но это все еще капля в море.
Чтобы попытаться защитить микоризные сети ученые по всему миру занялись созданием глобальной карты мицелия. Определить масштаб и расположение грибницы по всему миру непросто, поэтому на сайте Общества защиты подземных сетей SPUN, инициировавшего проект, привлекают к участию волонтеров. Общество запустило бесплатное обучение для «миконавтов» — тех, кто будет заниматься сбором почвенных проб. Это позволит создать новое мировое сообщество защитников грибов — как профессиональных ученых, так и обычных людей. Кроме того, на сайте организации публикуются простые советы, как помочь микоризным грибам. Главный из них: не оголять почву, прикрывать ее листьями и высаживать растительность, чтобы мицелий получал питательные вещества.
Ученые составили мировую карту микоризных сетей. В тропиках более распространены сети на основе арбускулярно-микоризные грибов, а в умеренных широтах — на основе эктомикоризных. Фото: wur.nl
Более глубокое понимание микоризных сетей позволит со временем не только создать законодательную базу для их защиты, но и, вероятно, откроет новые способы борьбы с проблемой парниковых газов. Уже сейчас исследователи говорят о том, что микоризные сети могут стать альтернативой техногенным средствам очистки воздуха от диоксида углерода.
Тем более, что существующие технологии улавливания CO2 на данный момент повышают загрязнение атмосферы, а производство подобных машин неизбежно нарушает экологическое равновесие — добыча металлов, строительство и транспортировка оставляют свой углеродный след. В отличие от грибов — которые незаметно делают свое дело в тесной связи с окружающими организмами.
Но какой бы безграничный потенциал в борьбе с парниковым эффектом не скрывал в себе таинственный и хрупкий мир грибов, реализоваться он сможет лишь в том случае, если мы снизим свои скорости — производства, потребления и перемещений по планете и научимся жить в симбиозе с окружающей природой — как грибы.
Представители подстилочной группы грибов
Говоря о том, какие есть экологические группы грибов, особенно стоит выделить подстилочные грибы, которые растут в лесу на подстилке, в полях на соломе, в саду на мульче.
Типичные представители подстилочныхгрибов — это фиолетовая рядовка (Lepista nuda), кольцевик (Stropharia rugoso-annulata), соломенный гриб (Volvariella volvacea). Для сада и огорода это самые полезные грибы. Грибница подстилочников охотно осваивает мульчированные опилками или древесной щепой грядки. Считается, что они не образуют с растениями микоризу, но помогают снабжению растений водой. После дождя или полива мицелий грибов в верхнем слое почвы набирает большое количество воды. Эта вода долгое время остается доступной для растений. Изучая распределение воды на грядке с мицелием кольцевика, можно видеть, что после полива небольшого участка грядки мицелий распределяет воду равномерно по всей площади. Мицелий кольцевика активно проникает в зону корней растущих на грядке растений и способствует сохранению там воды при отсутствии дождей и полива.
Грибы этой экологической группы обладают сильной иммунной защитой, поскольку в лесной подстилке их грибница окружена плесенями и другими микроорганизмами. Поэтому они могут расти в нестерилизованном субстрате. В 2015 г. на такой грядке размером 3х10 м кольцевик образовывал от 10 до 40 грибов в день, во время видны волны плодоношения.
Для вегетативного размножения подстилочных грибов на нестерильном субстрате нельзя использовать зерновой мицелий. Находящиеся в субстрате плесени и бактерии захватывают зерно прежде, чем мицелий подстилочного гриба пойдет в рост. К тому же зерновой мицелий кольцевика и других подстилочных грибов плохо хранится, т.к. углекислый газ не является для него полноценной защитой. Засевать зерновым мицелием можно стерилизованный субстрат, но это сильно усложняет технологию. Проще использовать для размножения этих грибов нестерильный субстратный мицелий — кусок освоенной мицелием грядки.
Подстилочные грибы легко сеются спорами на увлажненную мульчу из сосновых иголок или из древесной щепы. Подстилочный гриб синий кольцевик (Stropharia aeruginosa) может размножаться самосевом на грядке с флоксами. Флоксы при этом растут хорошо, а мицелий гриба был виден при их пересадке.
Можно грядку для посадки кольцевика сделать из смеси березовой щепы с сосновыми иголками. На этой грядке, уже частично освоенной кольцевиком, могут сами по себе вырасти фиолетовые рядовки.
Разделы микологии
Микология затрагивает различные области научного исследования, делящихся на несколько направлений:
Таксономия и филогения, которые занимается идентификацией и классификацией лесных даров, а также изучением взаимоотношений между ними и прочими организмами. Несколько систем классификации были созданы на основе морфологических, репродуктивных и физиологических характеристик, среди других аспектов
Также здесь большое внимание уделяется изучению географического и экологического распределения различных видов. Другим важным направлением в этой отрасли является изучение экологических взаимоотношений грибов, в котором рассматриваются их симбиотические отношения с другими организмами, а также экологическое поведение многочисленных групп паразитов.
Биохимия, клеточная биология и физиология, которые изучают химический состав и клеточную структуру грибов с помощью оптических и электронных микроскопов
Исследования в области генетики позволяют лучше понять механизмы размножения, а в области физиологии изучаются связи грибов с окружающей средой и формами питания.
Биотехнология и промышленная микология, в которых основное внимание уделяется исследованиям полезности даров леса в различных видах человеческой деятельности, таких как использование дрожжей в процессах ферментации или создание лекарств.
Медицинская микология, которая занимается изучением болезней, вызываемых грибами как у животных, так и у людей., например грибковых инфекций.
Сельскохозяйственная микология, которая занимается изучением видов, полезных в сельском хозяйстве и являющихся частью биоты почвы, необходимой для развития растений. Также существует целое направление исследований в области формирования микоризы растений и грибов, поскольку данный симбиоз имеет большое значение в поддержании растений естественным путем.
Фитопатология, которая изучает заболевания, вызванные дарами леса у растений и являющихся причиной больших потерь в сельском хозяйстве.
Пожиратели мусора
Разнообразие грибов, их умение приспосабливаться к окружающим условиям и хитросплетения образуемых ими систем поражает: чтобы заглянуть в этот мир, достаточно почитать книгу «Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее» Мерлина Шелдрейка.
Правда, грибы нередко обладают токсичными свойствами, но правда и в том, что многие из них имеют способность расщеплять ядовитые вещества и перерабатывать их в более безопасные. Этот процесс называется микоремедиацией, и сегодня экологи находят пути ее использования в борьбе с загрязнениями природы.
Вот лишь некоторые варианты применения. Питер МакКой, миколог-самоучка с 16-летним стажем и основатель движения Radical Mycology, обнаружил, что при помощи обыкновенных вешенок можно утилизировать сигаретные окурки — самый распространенный в мире мусор. За несколько недель мицелий поглощает ацетат целлюлозы, из которого сделан фильтр, так как по своей структуре он схож с органическим целлюлозным волокном — любимой питательной средой вешенок. Наличие в окурках токсичных смол, как оказалось, не является проблемой для грибов. Как утверждает Питер, грибницу можно «приучить» к любому питательному рациону — главное, знакомить ее с новой субстанцией постепенно.
Дизайнер из Бельгии Одри Шпейер используя те же научные выводы основала стартап PuriFungi и разработала пепельницу из грибов. Окурки, оставленные в такой пепельнице, за 1-2 месяца перерабатываются мицелием, а из оставшегося после этого биоматериала можно создавать новые такие же пепельницы.
С 2017-го года ведутся исследования плесневого гриба Aspergillus tubingensis, который прославился своей способностью за несколько недель разлагать полиуретан, а в настоящее время широко используется для производства ферментов и аскорбиновой кислоты. Ученым предстоит узнать, сможет ли этот гриб стать решением мировой проблемы загрязнения пластиком.
Грибы способны очищать воду и почву после разливов нефти и утечки тяжелых металлов — уже сейчас для этих целей можно использовать специальные ферменты грибкового происхождения. Фильтры из мицелия применяется для очистки воды — этот процесс получил название микофильтрация. Их устанавливают в дренажных трубах для того, чтобы избежать заражения водоемов тяжелыми металлами или фекальными колиформными бактериями.
А кроме того экологи пытаются поставить супер-способности грибов на борьбу с радиацией: оказалось, что грибковые колонии Cryptococcus neoformans, разросшиеся на стенах энергоблока Чернобольской АЭС, «питаются» энергией гамма-излучения и превращают ее в химическую энергию — этот процесс схож с фотосинтезом у растений.
Микоремедиация проникает даже в сферу ритуальных услуг — в Нидерландах, например, изобрели гробы на основе мицелия, которые преобразуют тело умершего в питательные вещества для растений.
Гробы из мицелия. Фото: loop-of-life.com
Какие грибы образуют микоризу с растениями
Существуют грибы, какие образуют микоризу с растениями, их называют микоризными.
Белый гриб (Boletus edulis), подберезовик (Leccinum scabrum) и лисички (Cantharellus cibarius) — это типичный микоризный грибы, живущий в симбиозе с деревьями. Этот гриб образует микоризу с корнями деревьев, такое содружество взаимовыгодно для обоих организмов. Эти грибы снабжают дерево водой, микроэлементами и фосфорными соединениями, которые извлекают из земли с помощью своих ферментов. Дерево-хозяин управляет развитием микоризных грибов, снабжая их глюкозой и другими простыми сахарами через микоризу.
Маслята (Suillus granulatus) и рыжик деликатесный (Lactarius deliciosus) растут под молодыми соснами. Они не требуют толстой лесной подстилки, могут расти даже на стриженом газоне. Для белых грибов, подберезовиков и подосиновиков желательно наличие слоя опавших листьев или иголок. Так, белый гриб чаще всего встречается в березовом лесу под дубом. Дубовая форма белого гриба образует микоризу с дубом, березовая — с березой, но для своего развития белый гриб выбирает место, где есть значительный слой березовых листьев, влага в котором сохраняется благодаря поверхностному слою из дубовых листьев. Березовые листья перегнивают за один сезон, а дубовые сохраняются на два года.
Ещё один представитель микоризной группы грибов – осиновая форма подосиновика (Leccinum aurantiacum). Этот гриб создает микоризу с такими растениями, как осина и береза. Но бывает, что эти подосиновики вылезают из толстой хвойной подстилки под старой сосной, а ни осин, ни берез не видно. Только раскопки показали, что под сосной проходит толстый осиновый корень, соединяющий между собой совсем молодые осиновые ростки.
Некоторые грибы в литературе описаны как не микоризные, но при их изучении возникает сомнение. Так, дождевик гигантский (Langermania gigantea) не удавалось пересадить из леса ни на субстрат для кольцевика, ни на шампиньонный компост. Наблюдая его рост в разных местах, он всегда растет рядом с черемухой. Может быть, он образует с ней микоризу? Пересадите вместе с черемухой, теперь ждите результата.
Большое значение для роста микоризных грибов имеет освещение и движение воздуха в лесу. В роще из густорастущих молодых березок подберезовики растут, как правило, на опушке южной стороны рощи. На опушке больше света и сильнее конвективные потоки воздуха, способствующие плодоношению. Белые грибы в такой роще не растут. Нужно ее прореживание для увеличения освещения почвы и для лучшего движения воздуха.
Как растут грибы (с фото и видео)
Грибница и мицелий — это синонимы, обозначающие вегетативную часть гриба, которая находится в земле, в лесной подстилке или в другом субстрате. Грибница представляет собой сеть из длинных нитей, называемых гифами. Мицелий шампиньона выглядит как бледно-голубоватая паутина. Мицелий вешенки напоминает белый шелк из тонких нитей, а грибница шиитаке — белый пух или тонкую шелковую ткань. У кольцевика и других подстилочных грибов гифы мицелия более толстые, они похожи на суровые нитки.
В практике выращивания грибов мицелием также называют освоенный грибом субстрат, предназначенный для вегетативного размножения грибов. Это может быть упакованный в пакет нестерильный субстратный мицелий или «стерильный» зерновой мицелий. Зерновой мицелий — это отваренное и стерилизованное зерно (пшеница, ячмень или просо), освоенное мицелием нужного гриба в стерильных условиях.
С помощью набора ферментов грибница разлагает полисахариды субстрата, потребляет кислород воздуха и при этом выделяет углекислый газ, воду и тепло.
После того как мицелий освоит большую часть доступного ему субстрата, начинается образование зачатков плодовых тел. Переходу мицелия из стадии вегетативного роста к стадии плодоношения способствуют понижение температуры воздуха, истощение легкодоступного питания в субстрате и препятствия на пути распространения грибницы. Так, плодовые тела часто образуются вблизи механических препятствий, тропинок или других уплотнений почвы, препятствующих росту мицелия.
Гифы мицелия могут объединяться в толстые тяжи, на которых образуются маленькие узелки — зачатки плодовых тел. Таких зачатков может быть очень много, но расти и превращаться в плодовые тела могут только те зачатки, которые испаряют воду с нужной интенсивностью. Дело в том, что грибы (плодовые тела) в отличие от растений могут расти только за счет испарения воды с поверхности шляпки. Испарение вызывает поступление новых порций питательных веществ из грибницы под действием осмотического давления. Даже при влажности воздуха 100% испарение воды с поверхности гриба происходит, если температура гриба выше температуры окружающего воздуха. Поэтому плодовые тела грибов наиболее быстро растут в ночные и утренние часы, когда температура воздуха и верхних слоев почвы понижается. Наличие градиента температур в почве позволяет грибу поднимать своей шляпкой слой субстрата и вылезать наружу.
Рассмотрим рост плодового тела гриба на примере кольцевика. Сначала, чаще утром, приподнимается слой щепы, затем появляется круглая блестящая влажная шляпка диаметром 3-5 см. Нижняя часть шляпки соединена покрывалом с ножкой. На этой стадии гриб идеален для заморозки и кулинарии. Спустя 6 часов шляпка имеет размер 7-12 см, форма выпуклая. Раскрыты белые пластинки, гриб имеет плотную консистенцию и хороший вкус. К вечеру пластинки начинают приобретать серо-фиолетовый оттенок, а к утру следующего дня становятся ярко-фиолетовыми. Листья и трава вблизи гриба уже покрыты хорошо видным споровым порошком. Наступила стадия биологической зрелости, когда созрели споры, гименофор начал пылить спорами. На этой стадии гриб годится только для жарки.
Посмотрите фото, как растут грибы-кольцевики:
Для размножения грибов с помощью спор не обязательно делать споровый отпечаток, как это принято в микологических лабораториях. Для посева спор можно использовать воду со спорами, вымытыми из зрелых шляпок, либо поливать взвесью частиц со спорами, полученными путем измельчения гименофора. Гименофор — это нижняя часть шляпки гриба в виде пластинок или трубочек.
Для вешенки (Pleurotus ostreatus) и летнего опенка (Kuehneromices mutabilis) можно просто разложить спороносящие шляпки грибов на срезе деревянного чурбана для его засева. Следует отметить, что при «засеве» грибов спорами у гибридных форм не сохраняются все свойства. Так, при выгонке в саду гибридного штамма вешенки (НК-35) на близлежащих ивах выросла вешенка Florida. Это один из «родителей» гибрида.
Посмотреть, как растут грибы, можно на видео, представленном ниже:
https://youtube.com/watch?v=-JcftU9vOQ8
Далее вы можете ознакомиться с классификацией основных групп грибов и их характеристиками.
