Каждое существо в природе приспособилось к жизни по-своему. На Земле очень мало мест, где нет живых организмов. Даже там, где, казалось бы, жизнь невозможна в принципе: под огромной толщей воды в океане, возле горячих кислотных гейзеров в некоторых озерах или в вечных антарктических льдах, - тоже живут водоросли, бактерии, а иногда даже рыбы, птицы и млекопитающие. К чудесам природы относятся и грибы с их поразительным приспособлением для существования - микоризой.

Ботаническое описание

На первый взгляд, гриб - обычное растение. Раньше именно так и считали. Он растет на земле, у него есть «стебель» в виде ножки, размножается спорами, как, например, тот же папоротник, а если выдернуть его из земли, то можно рассмотреть некое подобие корня - тончайшие белесые нити, пронизывающие почву вокруг. Ранее не знали, что представляет собой микориза, поэтому и отнесли ее к корням. Но на самом деле грибы не относятся к растениям, и в ботанической классификации они выделены в отдельное царство наряду с животными и растениями.

Изучением грибов занимается наука микология, являющаяся разделом ботаники. А все дело в том, что раньше грибы и считались растениями, пока не открыли некоторые их свойства, роднящие их и с животными. Теперь они находятся на стыке этих царств и являют собой потрясающий механизм взаимовыгодного сосуществования в природе.

Грибы составляют едва ли не самую многочисленную группу живых организмов, населяющую все экосистемы: как наземные, так и водные. По современным оценкам, в мире существует до 250 тысяч видов грибов. Они играют важнейшую роль в разложении и переработке органических веществ, образуя в процессе этого плодородный слой почвы.

Грибы живут за счет симбиоза с растениями. Такие взаимовыгодные отношения состоят в том, что гриб, обволакивая корни растений, внедряется в них и разлагает органические вещества до простейших, односложных. При этом он получает питание в виде углеводов, которые высасывает из самого растения, но зачастую это не наносит особого вреда. А «растительный товарищ» способен всасывать только простые вещества, но сам он их растворить не может. За него это делает гриб, и тогда растение способно полноценно впитывать необходимые ему элементы.

Строение и особенности микоризы

Микориза гриба представляет собой симбиотическое сочетание грибных гиф с корнями растения. Это не часть гриба, это способ его существования, образ взаимодействия с растением. Она делится на следующие типы в зависимости от способа действия и образа жизни:

• Эктотрофная.
• Эндотрофная.
• Эрикоидная.
• Фикомицетная.
• Эктоэндотрофная.

Эктотрофная микориза обволакивает корневую систему и пронизывает только поверхностные слои тонких молодых корней дерева, проникая в межклеточное пространство, но при этом не разрушая самих клеток. Гифы при таком типе обволакивают корень подобно чехлу, полностью закрывающему поверхность корневых ответвлений. Грибы с таким типом микоризы включают следующие классы:

• гименомицеты (к этому классу относится большинство известных всем грибов - белый, подберезовик, подосиновик и т. д.);
• гастеромицеты (дождевики, веселки и другие виды, споры которых созревают внутри тела гриба).

Часто такие грибы образуют микоризу со многими видами деревьев, но существует и вариант, когда определенному грибному организму соответствует только особое дерево, с которым он может сосуществовать, - например, подберезовик или подосиновик потому и названы так, что встречаются только под этими деревьями. Однако бывает и так, что одно дерево соседствует с разными видами грибов одновременно.

Эндотрофный тип характеризуется проникновением во внутренние ткани растения, при этом на поверхности гифы практически отсутствуют. Мицелий пронизывает клетки эпидермиса корня и проникает в межклеточное пространство, базируясь большей частью в срединных слоях паренхимы. В клетках гифы имеют скопления в виде клубочков. Чаще всего эндотрофная микориза формируется у растений брусничных, вересковых и т. д.

Фикомицетная микориза пронизывает корни насквозь. Она распространена больше остальных на многих видах травянистых растений, кустарников и деревьев. Грибы, создающие этот тип связи, называются фикомицетами, однако иногда фикомицетную микоризу образуют базидиальные и несовершенные грибы. Многочисленные гифы пронизывают клетки и межклетники глубинных слоев паренхимы.

При эрикоидном типе микоризообразования в тканях корня образуются клубочки гиф, которые впоследствии перевариваются растением, давая ему питательные вещества.

При эктоэндотрофной микоризе сочетаются возможности экто- и эндомикоризы. Может преобладать какой-либо один тип. Такая микориза чаще всего развивается у травянистых растений и кустарников.

Существуют грибы, не образующие микоризу, - это шампиньоны, а также большинство древесных видов.

Роль в жизни растения

Микориза играет важнейшую роль для полноценной растительной жизни - благодаря ей к корням доставляются минеральные соли, вода, витамины и ферменты. Корневая система становится способной поглотить такие необходимые вещества, как калий, фосфор и другие стимуляторы. Однако мицелий не просто доставляет корням все необходимое в избытке, он еще и правильно дозирует поступление всех этих элементов.

Грибы образуют микоризу с корнями, и из-за этого растения лучше растут, активнее цветут и обильнее плодоносят. Более того, мицелий гарантирует устойчивость к перепадам погодных условий, засухе, обильному увлажнению, резкому похолоданию, а также защищает хозяина от некоторых заболеваний, например, от фитофтороза. Микориза расщепляет органические и неорганические соединения, переваривает их и, таким образом, очищает почву от избытка солей, а также предупреждает закисление грунта.

Значение грибницы в сельском хозяйстве

Микориза - это симбиоз гриба с корнями растительных организмов , благодаря этой четко налаженной природной системе любой представитель растительного мира увеличивает поглощающую поверхность своих корней почти в тысячу раз. А подвержены микоризации почти 90 процентов всех существующих на Земле растений.

Естественно, это не могло не заинтересовать ученых, занимающихся инновациями в аграрной промышленности. Дело в том, что в наше время во всем мире остро стоит проблема выращивания пищи. Количество населения увеличивается. По прогнозам исследователей, к 2100 году число людей, живущих на Земле, достигнет отметки в 11 миллиардов. А природные ресурсы все более истощаются с каждым годом. К ним относится и ценнейшее богатство человечества - плодородная почва.

Высокие показатели урожайности в наши дни достигаются несколькими путями:

1. Выведение улучшенных сортов культур, устойчивых к заболеваниям, вредителям и негативным погодным условиям.
2. Использование высокотехнологичных химических удобрений и стимуляторов роста, цветения и созревания.

Эти методы выходят на первый план, но, к сожалению, скоро они исчерпают себя и достигнут своего пика эффективности. К тому же химические препараты весьма вредны как для окружающей среды, так и для человека. Все это сподвигло ученых обратить внимание на органические варианты решения проблемы.

Одно из таких решений предлагает использование естественных органических ресурсов, в бесчисленном множестве находящихся в почве, - это различные микроорганизмы, минеральные вещества и продукты разложения. Микроскопические грибы и микроорганизмы в огромном количестве содержатся в толще земли, так почему бы не извлечь из них пользу? Причем следует просто присмотреться, какую природную функцию они выполняют, чтобы понять, как можно использовать их на благо человечества.

В природных условиях растительная корневая система выделяет определенное количество глюкозы, которая и провоцирует развитие мицелия среди корней. Если не мешать грибу развиваться, добавляя химические удобрения, стимуляторы и прочую чепуху, то грибница в считаные дни обовьет корневую систему, прорастет в нее и будет спокойно питаться выделяемыми ею углеводами, взамен разлагая сложные органические вещества и доставляя их в необходимом количестве «хозяину».

Но существует небольшая сложность в организации всего этого, на первый взгляд, несложного процесса. Все дело в том, что на данный момент уже практически вся поверхность нашей планеты загрязнена химикатами. Даже если на определенном участке принципиально не вносились химические вещества в почву, не обрабатывались посаженные культуры пестицидами и прочим, то все равно благодаря круговороту воды в природе и катастрофическому состоянию экологии там уже присутствуют определенные вредные примеси, мешающие развиваться мицелию.

Микоризация как технология будущего

В связи с таким положением вещей агрономы предложили решить проблему путем искусственного внесения частиц мицелия в почву для улучшения роста и развития растений. Сейчас эти технологии еще находятся на тестировании и не распространены в широких масштабах, но начало грандиозному проекту уже положено, и научно-исследовательские институты многих стран уже активно занимаются разработкой этой колоссальной идеи.

Раньше залогом плодородия земли считалось большое наличие в ней гумуса, теперь же ученые делают акцент на содержание в почве особого белка - гломалина, который накапливается в ней как раз благодаря микоризным грибам. А без него, как выяснила современная наука, вообще невозможно существование растительного мира.

Кроме того, гифы грибов улучшают структуру верхнего слоя почвы, усиливают аэрацию, а также способствуют усилению защитной системы растения, что предупреждает его заражение болезнетворными бактериями и повышает устойчивость к резкой смене погодных условий.

Применение микоризных прививок обеспечивает увеличение урожайности, а вместе с тем уменьшает расходы на удобрения и уменьшает количество требуемого полива. В засушливое время микориза защищает корневую систему от пересыхания, а в периоды повышенной влажности, наоборот, придерживает воду, не позволяя корням вымокать.

В почвах очень бедных по определению (на месте бывших карьеров, промышленных территорий и других поврежденных земель) микоризная система способствует восстановлению плодородия и защите растительного организма от токсических включений - солей тяжелых металлов и химикатов. С точки зрения биологии, эта методика поможет возрождению почвы на отработанных территориях, загрязненных различными вредными веществами.

Применение метода в домашних условиях

На украинский рынок уже поступил немецкий препарат, содержащий не только микоризный гриб, но и полезные бактерии, необходимые для полноценного существования растения. Компания «Химагромаркетинг» предлагает всем желающим попробовать новейшую технологию в действии, воспользовавшись препаратом Эндоспор. В его состав входят следующие компоненты:

• Эндомикоризный гриб Glomus intraradlces;
• Полезные бактерии: Azospirillum brasilense, Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, Pseudomonas fluorescens;
• Витамины: биотин, фолиевая кислота, В2, В3, В6, В7, В12, С, К.

Гриб, содержащийся в инокулянте, очень эффективно и быстро обволакивает корни большого количества растений. Бактерии в смеси с витаминами стимулируют активный рост корневой системы и способствуют разрастанию гиф на большей территории. Гриб быстро колонизирует увеличивающуюся корневую систему и обеспечивает ее всеми необходимыми питательными веществами. В почве в большом количестве содержатся калий и фосфор, но находится он в недоступной для растений форме.

Благодаря гифам гриба, проникающим в мельчайшие минеральные частицы, эти элементы распадаются на более простые, и растения с легкостью их всасывают. Все это приводит к повышению показателей урожайности, уменьшению затрат на полив и подкормку.

Применение препарата Эндоспор возможно в нескольких вариантах .

Очень эффективно использовать живой мульчирующий материал , если речь идет о деревьях. В качестве такового применяются многолетние почвопокровные растения, подверженные микоризации, например, клевер. Такой способ обеспечивает защиту верхнего слоя почвы от эрозии, поддерживает правильную структуру и помогает самовосстановлению плодородия.

Сначала грибы и растения биологи объединяли в одно царство растений, но после проведения ряда исследований, изучения строения и жизнедеятельности грибов, их выделили в отдельную группу.

Грибы действительно имеют сходные характеристики, как с растительным, так и с животным миром, являются самыми многочисленными организмами на нашей Земле.

Общее с растениями:

• Клеточная стенка, которая находится под основной мембраной;
• сидячий образ жизни;
• размножаются с помощью спор;
• корневая система всасывает питательные вещества с почвы.

Общее с животными:

• Клеточная оболочка содержит хитин;
• гетеротрофное питание;
• в клетках отсутствуют хлоропласты;
• гликоген — основное питательное вещество.

Шляпочные грибы относятся к группе высших грибов, объединены в класс Безидиальные. Встречаются в лесах, болотистой местности, на лугах.

Особенности строения шляпочных грибов

Организм шляпочного гриба всегда имеет грибницу и плодовую часть. Плодовое тело делится на пенёк и шляпку. Так и образовалось их название - шляпочные грибы.

Грибница – это белого цвета нитевидные образования, которые ветвятся в рыхлой почве. Они построены из продолговатых клеток расположенных в ряд. Имеют много ядер, но лишены пластид. Тело гриба представлено в виде плотного скопление гифовых нитей.

Нити ножки имеют сходное строение, а в области шляпки они формируют 2 шара. В верхнем шаре клеток есть пигменты, придающие разным видам грибов характерный окрас. В зависимости от структуры ниже расположенного слоя шляпочные грибы разделяет на трубчатые и пластинчатые.

• У трубчатых нижний шар построен из множества трубочковидных элементов (у боровика, представителей рода Лекцинум);
• у пластинчатых нижний слой это совокупность своеобразных пластинок (у сыроежковых, груздей).

Размножение

Деление осуществляется при помощи споровых клеток. Плодовые тела шляпочных грибов служат для продукции спор, они образуются:

• В полости трубочек;
• между пластинками шляпки, которые радиально расходятся от центра.

После дозревания, споры высыпаются и распространяются при помощи ветра на дальние расстояния. Насекомые на своих лапках переносят споры по всему лесу, разносят их также грызуны, которые питаются грибами. Споры не разрушаются под действием желудочного сока и ферментов, просто выходят наружу вместе с другими непереваренными остатками пищи.

Оказавшись на обогащённой органикой и влагой почве, споры приживаются и дают жизнь новым организмам. Сначала разветвляются нити грибницы. Процесс этот очень медленный. Только после достижения необходимой длины и накопления достаточного количества питательных веществ, начитается образование плодового тела. Плодовые тела начинают появляться еще в первые дни мая, но стремительное развитие и рост возможны после наступления дождей.

Питание

Клетки шляпочных грибов лишены пластид с хлорофиллом и не способны самостоятельно синтезировать органические вещества. Они потребляют только готовые продукты, которые всасываются нитями грибницы из влажной почвы. Так они адсорбируют минеральные соли, воду, питательные вещества.

Некоторые грибы для питания используют корни деревьев, возле которых растут. Большинство шляпочных — сапротрофы, то есть получают органические соединения, разрушая останки мертвых растений или животных.

Почему многие шляпочные грибы могут расти только вблизи деревьев ?

Это связано с симбиотическими связями между корнями деревьев и гифом грибов. Во время такой формы сожительства оба организма имеют с этого пользу.

Грибница своим гифом окружает корень и прорастает сквозь стенку его клеток. Когда мицелий адсорбирует из земли влагу и минеральные соли, они также переходят в корневую систему дерева. Старые части корня лишены корневых волосков, а нити гриба как бы заменяют их. Из корня дерева гриб принимает уже синтезированные органические вещества, которые нужны для питания и роста плодового тела.

Жизнедеятельность шляпочных

Стадии развития:

1. Вегетативная . Связана с накоплением питательных веществ, подготовкой к прорастанию.
2. Репродуктивная – непосредственный рост плодового тела от зачатка до окончательного формирования. В среднем длительность этого периода 2 недели.

Если гриб не был срезан, он перетлевает и таким образом дополнительно питает грибницу.

Жизнедеятельность шляпочных грибов тесно связана с погодными условиями. Они хорошо растут во влажной и теплой среде. С первым потеплением и дождями, в конце апреля или начале мая прорастают сморчки, а вслед за ними шампиньоны. Если погода будет засушливая, грибы прорастут лишь в середине лета. А с приходом ранних холодов, рост их останавливается.

Несъедобные шляпочные грибы

Бледные поганки легко спутать с шампиньонами. Что бы различить их, нужно перевернуть шляпку и посмотреть на цвет: бледная поганка имеет светло-зелёный окрас, а шампиньоны - светло-розовый.

Мухомор выделяется своей красной шляпкой с хаотично разбросанными белыми точками. Можно также встретить мухоморы с сероватой шляпкой, они имеют такое же строение, отличаются только по цвету.

Несъедобный желчный гриб схож со съедобным белым. Но на его ножке вверху можно заметить узор, похожий на сетку серого или черного цвета. А если его сломать, мякоть приобретает красноватый оттенок.

Ложные лисички отличаются от лисичек съедобных шляпкой с красноватым оттенком, без изгибов. Отломав кусочек шляпки несъедобной лисички, из нее выделится беловатый сок.

Съедобные шляпочные грибы

Белый гриб распространён в хвойных и смешанных лесах. Он имеет желтоватый оттенок, иногда переходящий в коричнево-красный. Размеры шляпки варьируют от 7 до 30 см в диаметре.

Лисички — небольшие грибы, растущие группами на лесных полянах. Рыжий цвет и волнистая шляпка, характерные особенности лисичек.

Подберезовик имеет светло-коричневый цвет, растет возле березы, вступая с ней в симбиоз. Высота ножки может достигать 15см в высоту, а шляпка до 20см в диаметре.

Шампиньоны часто можно увидеть вдоль тропинок парковой зоны. Широко используются в кулинарии и выращиваются в искусственных условиях.

В настоящее время на нашей земле произрастает около 300 тысяч видов растений, из которых 90% (по другим сведениям даже больше) живут в тесном содружестве с грибами, причем это не только деревья и кустарники, но и травы.

Такое взаимоотношение растений с грибами в научном мире получило название микориза (т.е. грибокорень; от греч. mykes – гриб, rhiza – корень). В настоящее время только небольшая часть растений (а это отдельные виды из семейства амарантовых, маревых, крестоцветных) могут обходиться без микоризы, тогда как большинство из них в той или иной степени взаимодействуют с грибами.

Некоторые растения вообще не могут обходиться без грибов. К примеру, в отсутствии грибов-симбионтов семена орхидей не прорастают. Орхидеи на протяжении всей своей жизни получают питание за счет микоризы, хотя имеют фотосинтетический аппарат и могут самостоятельно синтезировать органические вещества.

Первые, кто обратил внимание на необходимость грибов для растений – были лесоводы. Ведь хороший лес всегда богат грибами. О связи грибов с теми или иными деревьями указывают их названия – подосиновики, подберезовики и др. На практике лесоводы столкнулись с этим лишь при искусственном лесоразведении. В начале ХХ века были предприняты попытки посадить лес на степных землях, особенно это касалось посадки ценных пород – дубов и хвойных деревьев. В степях микориза на корнях древесных сеянцев не образовалась, и растения погибали. Одни сразу же, другие – через несколько лет, третьи – влачили жалкое существование. Тогда ученые предложили при посадке вместе с саженцами вносить лесную почву с участков, где произрастали эти растения. Растения в этом случае начинали расти значительно лучше.

То же самое происходило и при посадке деревьев на терриконах, отвалах при разработке рудных месторождений, при рекультивации загрязненных территорий. Сейчас доказано, что внесение лесной почвы (а вместе с ней гифов грибов) благоприятно сказывается на приживаемости молодых деревьев и служит важным условием успешного их выращивания в безлесных районах. Выявлена также возможность стимулирования микоризообразования за счет присутствующих в почвах местных грибов, путем подбора ряда агротехнических приемов (рыхления, полива и др.). Отработан также способ внесения чистых культур грибов-микоризообразователей совместно с саженцами и семенами.

На первый взгляд может показаться, что грибы обитают только в лесах и богатых органическим веществом почвах. Однако это не так, они встречаются во всех видах почв, в том числе и пустынях. Мало их только в почвах, где злоупотребляют минеральными удобрениями и гербицидами, и совершенно нет в почвах, лишенных плодородия и обработанных фунгицидами.

Споры грибов настолько малы, что разносятся ветром на большие расстояния. В благоприятных условиях споры прорастают и дают начало жизни новому поколению грибов. Особенно благоприятны для развития грибов влажные богатые органическим веществом почвы.

Все ли грибы могут образовывать микоризу, т.е. жить вместе с растениями? Среди огромного разнообразия грибов (а их по разным оценкам 120-250 тысяч видов) около 10 тысяч видов – фитопатогены, остальные – грибы-сапрофиты и микоризообразователи.

Грибы – сапрофиты обитают в поверхностном слое почвы, среди большого количества мертвого органического вещества. Они имеют специальные ферменты, которые позволяют им разлагать растительный опад (в основном целлюлозу и лигнин), и, соответственно, обеспечивать себя пищей. Роль грибов-сапрофитов трудно переоценить. Они перерабатывают огромную массу органических остатков – листья, хвою, ветви, пни. Они являются активными почвообразователями, поскольку перерабатывают огромное количество отмершей растительности. Грибы освобождают поверхность почвы и подготавливают ее к заселению новых поколений растительности. Высвобожденные минеральные вещества вновь потребляются растениями. Грибы-сапрофиты в изобилии населяют лесную подстилку, торфяные болота, перегной, почвы богатые органическим веществом. Лесные почвы сплошь пронизаны мицелием этих грибов. Так, в 1 грамме почвы длина гифов этих грибов достигает километра и более.

Микоризные грибы таких ферментов не имеют, из-за чего они не могут конкурировать с грибами, разлагающими отмершую растительность. Поэтому они приспособились к совместному существованию с корнями растений, где получают необходимую им пищу.

Что из себя представляет микориза, и какие грибы ее образуют? Гриб своими нитями (гифами) оплетает корень, образуя там своеобразный чехол толщиной до 40 мкм. От него во все стороны тянутся тончайшие нити, пронизывающие почву на десятки метров вокруг дерева. Одни виды грибов остаются на поверхности корня, другие прорастают внутрь него. Третьи представляют переходную форму, среднюю между ними.

Микориза, которая оплетает корень, характерна для древесных растений и многолетних трав. Образуют ее, главным образом, шляпочные грибы: подосиновики, подберезовики, белые грибы, сыроежки, мухоморы, бледная поганка и др. То есть, как съедобные, так и ядовитые для человека грибы. Для растений все грибы полезны и необходимы, независимо от их вкуса. Поэтому ни в коей мере нельзя уничтожать грибы, в том числе и ядовитые.

Шляпочные грибы, такие как вешенки, опята, шампиньоны, зонтики, навозники, являются сапрофитами (т.е. питаются древесиной, навозом или другим органическим веществом), микоризу не образуют.

Грибы, которые мы собираем в лесу, это плодовые тела микоризы. Грибы чем-то напоминают айсберг, верхушечная часть которого представлена плодовыми телами (грибами в бытовом понимании), необходимыми для образования и распространения спор. Подводная часть айсберга – это микориза, которая оплетает своими нитями корни растений. Тянется она порой на десятки метров. Об этом можно судить хотя бы по размерам «ведьминых колец».

У других грибов гифы проникают внутрь ткани и клетки корня, получая оттуда для себя питание. Это осуществляется не без участия растения, т.к. в этом случае легче осуществляется процесс передачи питательных веществ. В присутствии таких грибов корни растений претерпевает значительные морфологические изменения, они усиленно ветвятся, образуя специальные выпячивания и выросты. Это происходит под действием выделяемых грибами ростовых веществ (ауксинов). Это самый распространенный тип микоризы у травянистых растений и некоторых древесных (яблонь, клена, вяза, ольхи, брусники, вереска, орхидных и др.).

Одни растения, такие как орхидеи, вереск нормально могут развиваться лишь в присутствии микоризных грибов. У других (дуб, береза, хвойные, граб) – микотрофия встречается практически всегда. Имеются растений (акация, липа, береза, некоторые плодовые деревья, многие кустарники), которые могут нормально развиваться как с грибами, так и в их отсутствии. Во многом это зависит от наличия питательных веществ в почве; если их много, то необходимость в микоризе отпадает.

Между растением и грибами устанавливается прочная связь, причем очень часто для определенных групп растений характерны и определенные виды грибов. У большинства растений-хозяев нет строгой специализации по отношению к грибам. Они могут образовывать микоризы с несколькими видами грибов. К примеру, на березе развивается подберезовик, белый гриб, красный гриб, волнушка, грузди, сыроежки, мухомор красный и другие. На осине – подосиновик, сыроежки, груздь осиновый. На разных видах ели – масленок, белый гриб, рыжик, подгруздь желтый, виды сыроежек и паутинников, разные виды мухоморов. На сосне – белый гриб, польский гриб, масленок настоящий, масленок зернистый, моховик, сыроежка, рыжик, мухомор. Однако имеются растения, которых «обслуживает» всего один гриб. Например, масленок лиственничный создает микоризу только с лиственницей.

В то же время имеются и, так называемые универсальные грибы (среди которых, как ни странно – красный мухомор), которые способны создавать микоризы со многим деревьями (как хвойными, так и лиственными), кустарникам и травами. Количество грибов, которые «обслуживают» те или иные деревья, различно. Так у сосны их насчитывается 47 видов, у березы – 26, у ели – 21, у осины – 8, а у липы – всего лишь 4.

Чем же все-таки полезна микориза высшим растениям? Мицелий гриба заменяет растению корневые волоски. Микориза является как бы продолжением самого корня. При появлении микоризы у многих растений из-за отсутствия надобности корневые волоски не образуются. Микоризный чехол с отходящими от него многочисленными грибными гифами существенно увеличивает поверхность всасывания и снабжения растений водой и минеральными веществами. К примеру, в 1 см 3 почвы, окружающей корень, общая протяженность нитей микоризы составляет 20-40 метров, причем они порой уходят в сторону от растения на десятки метров. Поглощающая поверхность разветвленных нитей гриба в микоризе в 1000 раз больше поверхности корневых волосков, благодаря чему резко увеличивается извлечение элементов питания, а также воды из почвы. У микоризных растений наблюдается более интенсивный обмен питательными элементами с почвой. В грибном чехле аккумулируются в большом количестве фосфор, азот, кальций, магний, железо, калий и другие минеральные вещества.

Нити (гифы) грибов намного тоньше корневых волосков и составляют около 2-4 мкм. За счет этого они могут проникать в поры почвенных минералов, где имеются мельчайшие количества поровой воды. В присутствии грибов растения значительно лучше переносят засуху, ведь грибы добывают воду из мельчайших пор, откуда растения получить ее не могут.

Гифы грибов выделяют в среду различные органические кислоты (яблочную, гликолевую, щавелевую) и способны разрушить почвенные минералы, в частности известняки, мрамор. Им по «зубам» даже такие прочные минералы, как кварц, гранит. Растворяя минералы, они добывают из них минеральные элементы питания растений, в том числе такие, как фосфор, калий, железо, марганец, кобальт, цинк и др. Растения без грибов самостоятельно неспособны добывать эти элементы из минералов. Эти минеральные вещества находятся в микоризе в комплексе с органическими веществами. За счет этого у них понижена растворимость, и они не вымываются из почвы. Таким образом, сбалансированное питание растений, которое обеспечивается развитием микоризы, стимулирует их гармоничное развитие, что сказывается на продуктивности и способности противостоять неблагоприятным факторам среды.

Кроме этого гифы грибов обеспечивают растения витаминами, гормонами роста, некоторыми ферментами и другими полезными для растений веществами. Особенно это важно для некоторых растений (к примеру, кукурузы, лука), у которых отсутствуют корневые волоски. Многие виды микоризных грибов выделяют антибиотики и, тем самым, защищают растения от патогенных микроорганизмов. Антибиотиками они защищают свою среду обитания, а вместе с ней и корень растения. Многие грибы образуют и выделяют в среду стимулирующие рост вещества, которые активизируют рост корней и надземных органов, ускоряют процессы обмена, дыхания и др. Этим они стимулируют выделение растением необходимых им питательных веществ. Следовательно, грибы продуктами своей жизнедеятельности активизируют деятельность корневой системы растений.

А что же получают взамен грибы? Оказывается, растения отдают грибам до 20-30% (по некоторым данным до 50%) синтезированного ими органического вещества, т.е. они подкармливают грибы легкоусвояемыми веществами. Выделения корней содержат сахара, аминокислоты, витамины и другие вещества.

Исследования показали, что грибы-микоризообразователи полностью зависят от растений, с которыми образуют микоризу. Действительно, давно замечено, что появление плодовых тел грибов происходит только при наличии растений – симбионтов. Это явление отмечено для сыроежек, паутинников и особенно для трубчатых грибов – белого, подосиновиков, подберезовиков, рыжиков, мухоморов. Ведь после вырубки деревьев исчезают и плодовые тела сопутствующих грибов.

Установлено, что между грибами и растениями существуют сложные взаимоотношения. Грибы своими выделениями стимулируют физиологическую активность растений и интенсивность экскреции для грибов питательных веществ. С другой стороны, за счет выделяемых корнями растений веществ может регулироваться состав грибного сообщества ризосферы. Таким образом, растения могут стимулировать рост грибов – антагонистов фитопатогенов. Опасные для растений грибы угнетаются не самими растениями, а грибами – антагонистами.

Однако в сообществе растений так же, как и среди людей, возможны конфликты. Если в стабильное растительное сообщество внедрится новый вид (самостоятельно или его туда посадили), преобладающая в этом сообществе микориза может избавиться от этого растения. Оно не будет снабжать его питательными веществами. Растение этого неугодного вида будет постепенно слабеть и, в конечном счете, отомрет.

Мы с вами посадили какое-то дерево и удивляемся, что оно плохо растет, не догадываясь о «подковерной» борьбе. В этом есть определенный экологический смысл. Новое растение, укрепившись в новом для себя сообществе, рано или поздно «приведет» за собой свойственную ему микоризу, которая будет антагонистом уже существующей. Разве в обществе людей не так происходит? Новый начальник всегда приводит свою «команду», которая чаще всего вступает в конфликт со сложившимся коллективом.

Дальнейшие исследования привели к еще большим неожиданностям, роли микоризы в растительном сообществе. Оказывается, гифы грибов, переплетаясь между собой, способны образовывать так называемые «коммуникационные сети» и осуществлять связь одного растения с другим. Растения с помощью грибов могут обмениваться между собой питательными веществами и различного рода стимуляторами. Было обнаружено нечто вроде взаимопомощи, когда более сильные растения подкармливают слабых. Это позволяет растениям, находясь на некотором расстоянии, взаимодействовать друг с другом. Особенно нуждаются в этом растения с очень мелкими семенами. Микроскопический проросток не смог бы выжить, если бы на первых порах его не взяла на свое попечение общая питательная сеть. Обмен между растениями питательными веществами был доказан опытами с радиоактивными изотопами. Специальные опыты показали, что растения-сеянцы, выросшие самосевом недалеко от материнского растения, развиваются лучше, чем изолированные или отсаженные. Возможно, сеянцы связаны с материнском растением посредством грибковой «пуповины», через которую взрослое растение подкармливало маленький росточек. Однако это возможно только в естественных биоценозах со сложившимися симбиотическими связями.

В таких «коммуникационных сетях» связь не только трофическая, но и информационная. Оказывается, удаленные друг от друга растения при определенном воздействии на одно из них – реагируют на это воздействие мгновенно и одинаково. Информация передается посредством переноса специфических химических соединений. Это чем-то напоминает передачу информации через нашу нервную систему.

Эти эксперименты показали, что растения в сообществе не просто растущие рядом растения, а единый организм, связанный в целое подземной сетью многочисленных тончайших нитей грибов. Растения «заинтересованы» в стабильном сообществе, что позволяет противостоять нашествию пришельцев.

После прочитанного сразу же возникает естественное желание улучшить жизнь своих садовых и огородных культур посредством микоризы. Что для этого надо сделать? Существует много различных способов, суть которых сводится к внесению в корневую систему культурного растения небольшого количества «лесной» земли, где предположительно имеются микоризные грибы. Можно вносить в корневую систему чистую культуру микоризных грибов, которые имеются в продаже, что достаточно дорого. Однако на наш взгляд наиболее простым способом является следующий. Собирают шляпки хорошо вызревших (старых, можно и червивых) грибов, причем желательно разных видов, в том числе и несъедобных. Их помещают в ведро с водой, размешивают, чтобы смыть имеющиеся на них споры, и поливают такой водой огородные и садовые культуры.

При реализации проекта использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России.

А.П.Садчиков,
Московское общество испытателей природы
http://www.moip.msu.ru
[email protected]

.
.
.

Строение грибов

В строении большинства грибов прослеживается определенная закономерность. Их вегетативное тело представляет собой мицелий, или грибницу, которая состоит из вытянутых прозрачных нитей, образующих множественные боковые ответвления и обладающие способностью к неограниченному росту. Мицелий делится на две разные по функциональным особенностям зоны. Субстратная зона служит для прикрепления к субстрату, всасывания и транспортировки воды с растворенными в ней веществами. Воздушная зона возвышается над субстратной и формирует органы размножения.

Приспосабливаясь к разнообразным условиям жизни на земле, мицелий грибов приобрел множественные видоизмененные черты. К примеру, склероции, ризоиды, столоны, гаустории, ризоморфы и т.д.

Жизнедеятельность грибов

Размножение. Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.

Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток - в спорангиях (например, у мукора - 3). Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами (например, у пеницилла - 1 и аспергилла - 2). Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.

Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов - слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.

К сапротрофам относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Особенностью сапротрофных грибов является то, что отдельный гриб может за сутки образовать мицелий суммарной длиной гиф более километра. Такой быстрый рост и нитчатое строение мицелия обусловливает особый тип взаимоотношений грибов с окружающей средой, не характерный для других групп эукариотных организмов. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки. Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки.

Микориза. Микориза представляет собой симбиоз (взаимовыгодное сосуществование) мицелия гриба и корня высшего растения. В формировании микоризы участвуют с одной стороны все голосеменные растения и некоторые цветковые, а с другой - такие группы грибов, как базидиомицеты, зигомицеты, аскомицеты, др. Благодаря грибам, увеличивается поверхность всасывания корневой системы, также соединения минеральных веществ поступают внутрь корня в легко усваиваемой форме. Гриб, в свою очередь, питается углеводами, фитогормонами, аминокислотами, получаемыми из корня высшего растения.

Существует три вида микоризы: эндотрофная, эктотрофная, эктоэндотрофная. При образовании эктотрофной (внешней) микоризы мицелий гриба окутывает окончания молодых корешков, формируя подобие чехлов, и проникает в межклеточные пространства, не разрушая клетки. При этом корневые волоски отсутствуют, а корневой чехлик преобразуется в один-два слоя клеток. Корень оказывается разделенным гифами гриба на отделы. Такую сеть гиф называют сетью Гартига. Возможно формирование клубков гиф в клетках периферических слоев корневой системы и фагоцитоза во внутренних при эумицетной птиофаговой эктомикоризе. Эктотрофная микориза наблюдается у многих деревьев (ель, дуб, береза), кустарников (ива), изредка у трав (живородящая гречиха). Этот тип микоризы образуют в большинстве случаев грибы гименомицеты, иногда гастеромицеты. На корневой системе одного растения формировать микоризу могут один либо несколько видов грибов. Но чаще какому-то виду высшего растения в растительных сообществах соответствует определенный гриб-симбионт.

Эндотрофная микориза характеризуется тем, что форма корней остается постоянной, корневые волоски сохраняются, нет сети Гартига и грибного чехла. Гифы гриба пронизывают непосредственно клетки корневой паренхимы. Микориза практически не заметна на поверхности корня растения в связи с тем, что значительная часть гриба проникает внутрь клеток корневой системы. В клетках корня скапливаются грибные гифы в форме клубков и разветвленных нитей. Микориза такого типа формируется у растений брусничных, орхидных, шикшевых, вересковых, грушанковых, т.д.

Наиболее распространены у многих травянистых растений, кустарников и деревьев разных видов грибы-микоризообразователи фикомицеты (роды Endogone, Pythium), в некоторых случаях – базидиальные и несовершенные грибы. Гифы фикомицетов, пронизывая клетки эпидермиса корня, сосредоточены в межклетниках и клетках срединных слоев паренхимы корня.

При эктоэндотрофном типе микоризы сочетаются свойства экто- и эндомикоризы. Возможно преобладание эктотрофного или эндотрофного типа. Такая микориза наблюдается у травянистых растений, кустарников, к примеру, арктоуса арктического, грушанки крупноцветковой. В этом случае гифы гриба пронизывают и клетки корня, и межклеточные пространства.

Таким образом, значение микоризы в жизнедеятельности как гриба, так и высшего растения чрезвычайно велико. Растение хорошо усваивают минеральные соли и воду, благодаря мицелию гриба. В свою очередь гриб получает из корня высшего растения готовые органические вещества, которые не в состоянии синтезировать самостоятельно из-за отсутствия хлорофилла. Крайне важные для растений микроэлементы (фосфор, азот, калий, кальций) содержатся в почве в форме соединений, недоступных для поглощения растениями. Грибы в микоризе преобразуют эти соединения и поставляют в корневую систему растений. В засушливых регионах микориза выполняет функцию обеспечения влагой древесных растений. Следует отметить, что грибы, участвующие в микоризе, защищают растения от патогенных организмов, в частности от поражения другими вредными грибами.

Ответы на тренировочные тесты по теме «Грибы»

Почему грибы выделяют в особое царство органического мира?

Элементы ответа:

1) грибы нельзя отнести к растениям, так как в их клетках нет хлорофилла и хлоропластов 2) грибы нельзя отнести к животным, так как они всасывают питательные вещества всей поверхностью тела, а не заглатывают в виде пищевых комочков

3) в отличие от животных грибы растут в течение всей жизни

4) их тело состоит из тонких ветвящихся нитей — гифов, образующих мицелий, или грибницу

5) клетки мицелия запасают углеводы в виде гликогена

Элементы ответа: ошибки допущены в предложениях:

1) 2 - среди грибов есть и одноклеточные, например, дрожжи;

2) 3 -среди грибов отсутствуют автотрофы (так как их клетки не имеют хлорофилла);

3) 4 - клеточные стенки грибов состоят из хитина, а не из целлюлозы.

Какой вред березе приносит гриб-трутовик?

Что представляют собой споры растений и грибов?

Размножение спорообразованием характерно для водорослей, мхов, папоротникообразных, грибов. Споры — специальные клетки, часто покрытые плотной оболочкой, защищающей их от неблагоприятных внешних воздействий. Обычно споры образуются в больших количествах и имеют ничтожный вес, что облегчает их распространение ветром и животными. Вследствие малых размеров спора содержит лишь минимальный запас питательных веществ. Из-за того, что многие споры не попадают в подходящее для прорастания место, их потери очень велики. В благоприятных условиях среды оболочка споры раскрывается, клетка многократно делится и дает начало новому организму.

Почему почву в лесопосадках заселяют микоризными грибами?

Деревья вступают в симбиоз с грибами, отчего растения хорошо приживаются, легче переносят неблагоприятные условия, особенно засуху, т.к. корни растений получают дополнительное питание.

Какое основное правило необходимо соблюдать при сборе грибов для сохранения их численности?

Нельзя повреждать грибницу, так как на разрушенной грибнице не вырастут новые плодовые тела.

1) Обработка семян перед посевом ядохимикатами.

2) Применение севооборота.

3) Посев устойчивых к головнёвым грибам сортов растений.

Каковы особенности строения и жизнедеятельности грибов?

1) Грибы - одноклеточные и многоклеточные организмы, тело которых состоит из тонких нитей - гифов.

3) Размножение грибов: спорами, частями грибницы - вегетативное размножение; почкованием у дрожжей; половое размножение у некоторых грибов

С 3. Элементы ответа:

1)Способ питания.

2)Получает аминокислоты, воду, минеральные соли (соли азотной кислоты).

3)Грибница гриба образует чехол вокруг центральной части корня.

С.4. Элементы ответа:

1)И грибница, и корневые волоски поглощают из почвы воду и минеральные вещества.

2)Грибница — вегетативное тело гриба, состоящее из ветвящихся нитей (гиф).

3)Корневой волосок — одна вытянутая часть клетки длиной 1-2 мм. Общее число корневых волосков огромно, что увеличивает всасывающую поверхность корня.

С.5. Элементы ответа:

1)Для образования микоризы, которая улучшает питание растений и способствует развитию плодовых тел грибов.

2)Грибы — гетеротрофы, нуждающиеся для своего развития в готовых органических веществах.

3)Растения в большинстве своем автотрофные организмы, образующие в процессе фотосинтеза органические вещества.

Своё Спасибо, еще не выражали..