Мицелий — вегетативное тело грибов¶
Мицелий — вегетативное тело грибов, представляющее собой разветвлённую систему тонких нитей (гиф), пронизывающих субстрат. Мицелий выполняет функции роста, закрепления и всасывания питательных веществ; именно он является основной формой существования большинства грибов, а плодовые тела (шляпки, ножки) образуются лишь как кратковременные структуры для размножения.
¶Строение
Мицелий состоит из гиф — нитевидных клеточных структур, диаметр которых у большинства видов составляет 2–10 мкм. Гифы растут кончиками, раздвигая субстрат и выделяя наружу ферменты, расщепляющие органические вещества. Различают два типа гиф:
- Септированные (с перегородками) — характерны для высших грибов (базидиомицеты, аскомицеты). Перегородки (септы) имеют поры, через которые цитоплазма и органеллы могут переходить из клетки в клетку.
- Коноциальные (несептированные) — многоядерные нити без перегородок, типичны для низших грибов (зиgomицеты, оомицеты).
В зависимости от условий среды мицелий формирует две основные формы: ризоморфы — плотные тяжи гиф, напоминающие корни, и склероции — уплотнённые, часто тёмные образования, способные переживать неблагоприятные периоды. Пример ризоморф — чёрные тяжи опёнка осеннего.
¶Функции
Мицелий выполняет несколько ключевых функций:
- Питание. Гифы выделяют внеклеточные ферменты (целлюлазы, протеазы, липазы) и всасывают продукты распада. По способу питания грибы делятся на сапротрофы (питаются мёртвой органикой), паразиты и микоризообразователи.
- Рост и распространение. Мицелий растёт во все стороны, занимая субстрат. У некоторых видов скорость роста достигает нескольких сантиметров в сутки.
- Размножение. Плодовые тела формируются из уплотнённого мицелия и несут споры.
- Взаимодействие с другими организмами. Мицелий участвует в симбиозе (микориза), конкуренции и паразитизме.
¶Микориза
Одна из важнейших экологических ролей мицелия — образование микоризы, симбиоза с корнями растений. Гифы оплетают корни, проникают между клетками корневого чехла или внутрь клеток, увеличивая площадь поглощения воды и минеральных солей (особенно фосфора). Взамен растение получает органические вещества, произведённые грибом. По оценкам исследователей, более 90 % видов сосудистых растений образуют микоризу. Различают:
- Эндо- и эктомикоризу — проникновение гиф внутрь корня или их оплетение снаружи.
- Орхидную микоризу — специфический симбиоз орхидей с грибами рода Rhizoctonia и близкими, без которого прорастание семян орхидей практически невозможно.
¶Гигантские мицелии
Крупнейшим известным организмом планеты считается мицелий опёнка тёмного (Armillaria ostoyae) в национальном парке «Малахур» (штат Орегон, США): его площадь оценивается примерно в 965 гектаров, а возраст — около 2400 лет. В России также известны крупные мицелиальные комплексы опёнков, поражающих лесные массивы на десятки гектаров.
¶Применение
Мицелий активно используется человеком:
- Микология и медицина. Из мицелия некоторых грибов получают антибиотики (пенициллин — из Penicillium notatum), иммуномодуляторы и другие биологически активные вещества.
- Биотехнологии. Мицелий применяется в производстве сыров (благородная плесень), напитков, а также в биоремедиации — очистке почв от нефтяных загрязнений.
- Материаловедение. С 2010-х годов разрабатываются композитные материалы на основе мицелия — упаковка, строительные плиты, кожзаменитель. Мицелиальный композит лёгок, биоразлагаем и может заменять пластик и пенополистирол.
- Сельское хозяйство. Мицелий грибов-симбионтов вносят в почву для повышения плодородия.
¶Интересные факты
- Под землей мицелий образует гигантскую сеть — так называемую «wood wide web» («широкополосная сеть леса»), через которую растения обмениваются сигналами и питательными веществами посредством общих грибных сетей.
- Некоторые грибы, например Physarum polycephalum (слизевик), не имеют истинного мицелия, но образуют подобие нитевой сети — плазмодий.
- Мицелий способен к электропроводности: исследования показали, что по гифам распространяются слабые электрические импульсы, возможно связанные с транспортом веществ.
¶История изучения
Первое описание мицелия как вегетативного тела грибов дал немецкий ботаник Генрих Антон де Бари в 1860-х годах, показавший, что мицелий и плодовое тело — части одного организма. В XX веке были открыты ризоморфы опёнков и описана структура гиф септированных грибов.
Источники:
- «Биология грибов» / под ред. М. В. Горленко. — М.: Высшая школа.
- Дерюгина Т. С., Сорокин Ю. Н. «Ботаника. Грибы».
- Курс лекций по микологии (МГУ).
- Материалы журнала «Микология и фитопатология».