Грибы: биология, классификация и значение¶

Грибы (лат. Fungi) — царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе признаки растений и животных. Они характеризуются гетеротрофным типом питания (неспособностью к фотосинтезу), наличием хитина в клеточной стенке, а также неограниченным ростом и размножением спорами. Наука, изучающая грибы, называется микологией. Традиционно грибы рассматривались как низшие растения, однако современная биологическая систематика выделяет их в отдельное царство, которое по данным молекулярной филогенетики является более близким к животным, чем к растениям.

¶Строение и физиология

Основой вегетативного тела грибов является мицелий (грибница) — система тонких ветвящихся нитей (гиф). Гифы обладают верхушечным ростом и способны пронизывать субстрат, на котором обитает гриб. У низших грибов гифы не имеют перегородок (септ) и представляют собой единую многоядерную клетку (ценоцитный мицелий). У высших грибов гифы разделены перегородками на отдельные клетки, содержащие одно или несколько ядер.

Клеточная стенка грибов, в отличие от растений, содержит не целлюлозу, а хитин — азотсодержащий полисахарид, который также входит в состав наружного скелета членистоногих. Запасным питательным веществом грибов является гликоген (как у животных), а не крахмал. Размножение грибов происходит тремя основными способами: вегетативным (частями мицелия), бесполым (спорами) и половым (слиянием гамет или гиф). Плодовое тело, которое в быту называют грибом, является лишь репродуктивной структурой, служащей для образования и распространения спор.

¶Систематика и классификация

Царство Fungi включает несколько крупных отделов. Классификация основана на особенностях строения мицелия, способах размножения и молекулярно-генетических данных. По современным представлениям выделяют следующие основные отделы:

• Хитридиомицеты (Chytridiomycota) — наиболее примитивная группа, преимущественно водные грибы с одноклеточным мицелием и подвижными спорами (зооспорами).
• Зигомицеты (Zygomycota) — грибы с несептированным мицелием, включающие широко известную плесень рода Mucor.
• Аскомицеты (Ascomycota), или сумчатые грибы — наиболее обширная группа, насчитывающая более 60 тысяч видов. Характерной чертой является образование сумок (асков) — специализированных клеток, внутри которых созревают споры. К ним относятся дрожжи, сморчки, строчки, трюфели и многие виды плесневых грибов (пеницилл, аспергилл).
• Базидиомицеты (Basidiomycota) — высшие грибы, образующие характерные плодовые тела. Споры формируются на специализированных выростах — базидиях. К этому отделу относится большинство шляпочных грибов (белые, подосиновики, сыроежки, опята), а также трутовики и ржавчинные грибы-паразиты.
• Дейтеромицеты (Deuteromycota), или несовершенные грибы — искусственная группа, объединяющая виды, у которых не обнаружен половой процесс. К ним относится, например, гриб рода Candida.

¶Экологические группы

По типу питания и образу жизни грибы подразделяются на несколько экологических групп. Сапротрофы питаются органическими остатками отмерших организмов, играя ключевую роль в разложении растительного опада и образовании почвенного гумуса. К ним относятся большинство плесневых грибов, шляпочные грибы-гумусовые сапротрофы (шампиньоны, навозники), а также ксилотрофы, разрушающие древесину (опята, вешенки, трутовики).

Паразиты поселяются на живых организмах, питаясь за их счет и нередко приводя к гибели хозяина. Среди них выделяют фитопатогены (возбудители мучнистой росы, ржавчины, фитофтороза) и паразитов животных и человека (возбудители дерматомикозов, кандидозов). Симбионты вступают во взаимовыгодные отношения с высшими растениями, образуя микоризу — ассоциацию гиф гриба с корнями растения. Гриб получает от растения углеводы, а растение — воду и минеральные вещества, что особенно важно для деревьев. Микоризу образуют, например, белые грибы, подберезовики и маслята.

¶Значение для человека

Грибы имеют огромное практическое значение в хозяйственной деятельности человека. Съедобные грибы (белые, лисички, подосиновики, шампиньоны) являются ценным пищевым продуктом, богатым белком, витаминами группы B и микроэлементами. Однако их белок усваивается хуже, чем животный, поэтому грибы считаются тяжелой пищей. Среди ядовитых грибов наиболее опасна бледная поганка, токсины которой смертельны даже в малых дозах, а также мухоморы и ложные опята. В России сбор грибов является массовым сезонным занятием, однако отравления дикорастущими грибами регистрируются ежегодно.

В промышленности грибы используются для производства антибиотиков (пенициллин получают из плесневого гриба Penicillium), ферментов, органических кислот и витаминов. Дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) применяются в хлебопечении, пивоварении и виноделии. Съедобные грибы культивируют в промышленных масштабах: шампиньоны, вешенки и шиитаке выращивают в специализированных хозяйствах по всему миру. Трюфели — одни из самых дорогих деликатесов, их сбор в некоторых регионах (например, во Франции и Италии) осуществляется с помощью специально обученных свиней и собак.

¶Интересные факты

Грибы являются одними из крупнейших живых организмов на Земле. В штате Орегон (США) обнаружен опенок темный (Armillaria ostoyae), чей мицелий занимает площадь около 9,6 квадратного километра, а возраст оценивается в несколько тысяч лет. Всего на планете, по разным оценкам, существует от 100 тысяч до 250 тысяч видов грибов, из которых описано лишь около 100 тысяч. Грибы способны выживать в экстремальных условиях, включая зоны радиоактивного загрязнения — например, некоторые виды, содержащие меланин, были обнаружены на стенах разрушенного четвертого энергоблока Чернобыльской АЭС.