Одноклітинні гриби - дивовижна група живих організмів. Більшість з них важко помітні неозброєним оком і доступні для візуального розгляду тільки в складі колоній. Окремо взяті екземпляри можна побачити тільки за допомогою мікроскопа. Вони грають як позитивну, так і негативну роль в рослинному і тваринному світі і життя людини.
Зміст
Ботанічна характеристика
Все недосконалі гриби відносяться до організмів з невеликими, практично мікроскопічними розмірами.
Як і багатоклітинні, вони мають тіло, не містять хлоропластів і знаходяться з точки зору науки в проміжному положенні між рослинами і тваринами.
Розмноження переважно безстатеве або вегетативне, тільки для деяких представників притаманний статевий процес.
Особливості будови одноклітинних грибів:
- тіло складається з однієї клітини, яка володіє власною обміном речовин і здатної до самовідтворення-
- міцелій погано розвинений або відсутній зовсім (навіть якщо виникає ланцюжок клітин в процесі брунькування, ця структура відноситься до Псевдоміцелій)-
- в клітці присутній від одного до декількох ядер-
- у деяких представників є вакуолі, які відіграють роль в осморегуляции і накопиченні запасів глікогену і жирів.
Класифікація
Все різноманіття одноклітинних грибів класифікують на 4 основні класи за загальними характеристиками.
Їх поділ грунтується переважно на особливостях розмноження.
Дейтероміцети, або недосконалі
Клас об`єднує гриби з септірованного (які мають перегородки) міцелієм, життєвий цикл яких проходить в гаплоидной стадії, без зміни ядерних фаз.
Розмножуються за допомогою пропагул, представлених конидиями, без поділу ядра клітини і зменшення числа хромосом, а статеві (вчинені) стадії у них відсутні. Отже, відмінна риса дейтеромицетов - відсутність статевого розмноження. Найчастіше живуть у водному середовищі, паразитуючи на інших організмах. Є види, які продукують антибіотики і ферменти. Ряд представників є для людини патогеном, інші здатні виділяти токсини і викликають рослинні захворювання у сільськогосподарських культур.
Дейтероміцети істотно відрізняються від інших класів грибів, представники яких зазвичай мають спільних предків. Дейтероміцети називають гетерогенної групою, види якої за своїм походженням пов`язані з різними групами інших класів - аскомицетов і базидиомицетов. Тому мікологи, підкреслюючи це відміну недосконалих грибів, часто називають їх формальним класом.
хитридиомицетов
Тіло представлено або плазмодієм, або слаборозвиненим міцелієм, який називають різоміцелій з характерними різоіднимі гіфами.
Загальна ознака в будові найпримітивніших представників класу - відсутність міцелію. У вегетативному стані тіло представлено одиночної кліткою, часто без жорсткої клітинної стінки, У представників характеризуються в своїй будові наявністю щільної клеточеной стінки вона як і у вищих грибів має хітиновий-глюкановий основу. Для деяких видів характерно статеве розмноження.
Ірина Селютина (Біолог):
Для хитридиомицетов властиво безстатеве розмноження зооспорами з одним заднім жгутиком. Форми статевого процесу різноманітні:
- изогамия: статеві клітини (чоловічі та жіночі) зовні не відрізняються-
- гетерогамия (анізогамія): виділяються великі (макрогамети) малорухливі гамети, які вважаються жіночими і маленькі (мікрогамети) рухливі, які вважаються чоловічими-
- оогамия: чітко виділяється жіноча нерухома гамета - яйцеклітина і рухома чоловіча - спермий-
- хологамия (гологамия): найпримітивніша форма статевого процесу, при якій зливаються не статевий, а вегетативні клітини з джгутиками.
Навколишнє середовище - водна, в т.ч. як морська, так і прісна, де хитридиомицетов паразитують на водоростях і безхребетних. Здатні викликати масову загибель проживають в товщі води організмів, включаючи земноводних.
Окремі види живуть в грунтових шарах і виступають збудниками інфекцій сільськогосподарських рослин - чорної ніжки, раку картоплі та інших.
Зигоміцети
У цей клас об`єднуються гриби з добре розвиненим молодим ценоцітним (неклітинним) або ж в зрілому стані розділеному на клітини міцелієм. Загальна ознака - здатні розмножуватися статевим, безстатевим і вегетативним шляхами.
- При статевому розмноженні клітини одних гіф міцелію позначаються мікологами як «+», а інших, як «-» клітини, при злитті яких утворюється диплоидов клітина - зігота.Такой тип статевого процесу, коли обидві клітини не диференційовані на гамети, називається зигогамия.
- При безстатевому розмноженні на поверхні міцелію утворюються спорангії, в яких йде розвиток спор безстатевого спороношення з яких надалі формується вегетативний міцелій.
- Вегетативне розмноження йде при викиданні в навколишнє повітря столонов (довгих гіф), які потрапляючи в сприятливі умови вирпускают Ризоїди і таким чином дають початок нової колонії.
Зигоміцети - типові грунтові представники недосконалих грибів.
Переважно відносяться до сапротрофами, але є ті, що паразитують на рослинах. Деякі види виступають патогенами для комах, які передають хвороби в т.ч. і людині.
Медициною використовуються в якості продуцентів різних речовин, наприклад, фумарової кислоти, спиртів і каротину, що використовуються у виробництві медикаментозних препаратів.
Аскоміцети, або сумчасті
Відділ об`єднує представників грибного царства за єдиним ознакою - грибниця розділена на частини і має незвичайний орган спороношення - сумку, звану аск. У багатьох представників статевої процес втрачений.
Вегетативне тіло аскомицетов - розгалужений гаплоїдний міцелій, що складається багато- або одноядерних клітин. На відміну від зігоміцети для представників цього класу характерно впорядковане утворення септ (прегородок) в міцелії, синхронно поділу ядер клітин. Розвиваються септи від стінки гіфи до центру, де залишається пора, через яку і йде постійний рух цитоплазми зі швидкістю від 1-2 до 25-40 см / год. У деяких аскомицетов міцелій має здатність розпадатися на окремі клітини або почковаться. Так, у дріжджів немає справжнього міцелію, а вегетативне тіло представляє собою одиночну нирки або рідше діляться клітини, які утворюють псевдоміцелій.
Дріжджі використовуються в хлібопекарському і алкогольному виробництві. Є чимало сумчастих представників-паразитів, які є збудниками рослинних хвороб, які паразитують на членистоногих, що провокують ряд захворювань у людини і псують харчові продукти.
Спосіб життя
Одноклітинний гриб здатний проживати в різних біосредах - в грунтових шарах, лісових підстилках, водному середовищі і на що розкладаються останках рослинних і тваринних організмів.
Одноклітинні гриби за способом життя можуть бути:
- облігатні паразити: паразит не може існувати без господаря і позбавлений можливості контакту відразу ж гине
- факультативні паразити: коли частину свого життя паразит може жити незалежно від господаря (розмноження), але одну частину обов`язково пов`язана з організмом-господаря (харчування).
- свободноживущие сапротрофи: організм поселяється на відмерлих залишках іншого організму або його виділеннях або продуктах харчування.
Основний спосіб харчування одноклітинних грибів - гетеротрофних. Деякі зігоміцети утворюють з вищими рослинами мікоризу, отримуючи від останніх вуглеводи і амінокислоти. Недосконалі гриби-дейтероміцети здатні утворювати симбіоз з бактеріями.
В процес життєдіяльності деякі види виділяють корисні хімічні сполуки.
розмноження
Одноклітинним грибам є три способи розмноження розрізняються своїми особливостями протікання.
статевий
Характерний для невеликої кількості одноклітинних видів, тому що цей спосіб більш виражений у багатоклітинних.
Полягає в злитті репродуктивних клітин (гамет) з подальшим утворенням зиготи, з якої розвивається новий організм.
вегетативний
Вегетативне розмноження одноклітинних грибів характерно для дріжджів і представляє процес брунькування, коли ядро материнської клітини ділиться, утворюючи в результаті два.
Нове ядро разом з частиною цитоплазми стає дочірньою клітиною, яка спочатку прикріплена до материнської через «перешийок». У міру зростання дочірньої клітини це перешийок стає все вже, і при досягненні нею розміру материнської відбувається відділення. ПО кількості таких отделітельних шрамів можна обчислити скільки разів материнська клітина давала потомство.
безстатевий
Безстатеве розмноження передбачає утворення спор всередині спорангіев або на верхівці конидиеносцев. За способом утворення суперечки ділять на:
- ендогенні, дозрівають усередині особливих клітин-
- екзогенні, або конідії - утворюються на вершині або з боків спеціальних гіф.
Опис деяких видів
Пліснява
Цвіллю зазвичай називають групу грибів (переважно - з класів зіго- і аскомицетов), здатних утворювати розгалужені міцелії, але без помітних неозброєним оком плодових тел. Сюди відносять як нижчі одноклітинні гриби (мукор), так і вищі одноклітинні (пеницилл, асперілл).
Міцелій складається частіше з клітки без перегородок, харчується розкладається органікою і грає роль природного санітара. Мешкає практично повсюдно.
Цвіль часто називають «хлібом диявола» і «плювком Бога».
мукор
Біла цвіль, або мукор, - одноклітинний організм, що відноситься до зігоміцетам і входить в рід нижчих цвілевих грибів-сапротрофов, які утворюють нальоти на поверхні грунту, органічних відходах травоїдних тварин, харчових продуктах і ін.
Часто з`являється на продуктах харчування. У природі зустрічається на грунтової поверхні і органічних залишках.
Грибниця одноклітинна, розгалужена, без перегородок. Окремо взятий мукор представлений у вигляді безбарвного спорангієносцями, на верхівці якого присутній один розвивається чорний сферичний спорангий, що виробляє грибки. Першочергове значення в їх розселенні і поширенні має безстатеве спорообразование. Представниками роду є мукор китайський, м. Гроновидний, м. Улітковідний і ін.
Зібрані в колонії, що не мають характерного кольору гриби набувають єдину забарвлення - сіру або бежеву, яка з часом через велику кількість спорангіев здається темнішою.
Гриб відрізняється високою інтенсивністю росту.
дріжджі
Дріжджі відносяться до внетаксономіческой групі грибів, у яких втрачено міцеліальні будова, тому що поступово вони перейшли на харчування органічними речовинами з рідких і напіврідких субстратів. Грибних ниток не утворюють.
Всього група дріжджів налічує близько 1500 видів, серед яких є Аскоміцети (сумчасті) і базидіоміцети (розмножуються за допомогою базидий).
Класичний розмір дріжджової клітини - 3-7 мкм, але деякі виростають до 40 мкм. Клітка має овальну або кулясту форму.
Харчуються органічними сполуками з метою отримання енергії і вуглецю. Для дихання потрібний кисень, і в його відсутності багато дріжджі отримують енергію за рахунок бродіння з виділенням спиртів.
Живуть на субстратах, багатих цукрами:
- на плодах і листі дерев, харчуючись виділеним рослинним соком-
- кольорах, з яких отримують нектар.
Є види, які віддають перевагу тільки грунт.
Розмножуються дріжджі наступними способами:
- брунькування (вегетативне розмноження): починається з появи на поверхні клітини невеликого сферичного виросту, який збільшується в розмірах і «отшнуровивается» від материнської клітини, залишаючи на ній шрам (нирковий рубець)-
- Нирки розподіл: нирка закладається на широкій основі у одного з полюсів материнської клітини, після дозрівання НЕ отшнуровивается, а «відколюється» по поперечної перегородки, що виникає в перешийку між «дочкою» і «мамою»-
- бінарне поділ: відбувається поділ на дві нові клітини.
Форма дріжджової клітини в значній мірі залежить від способу вегетативного розмноження. Так, під час брунькування утворюються круглі, яйцевидні або овальні клітини
паразити
У числі грибів є небезпечні для здоров`я людини, рослин і тварин одноклітинні паразити, які виступає збудниками багатьох захворювань.
Прикладів таких паразитуючих організмів в грибному царстві багато:
- трихофітон викликає дерматологічні хвороби-
- фітофтора губить рослини-
- дріжджоподібні гриби з роду Кандіда викликають розвиток молочниці (кандидозу)-
- деякі види мукора провокують виникнення у тварин мукоромікозу.
Значення грибів у біогеоценозах
Роль одноклітинних грибів у природі і житті людини величезна, вони мають практичне значення.
- цвіль: цвілеві гриби частіше несуть негативну роль, тому що знайомі людині як джерело псування продуктів харчування. Цвіль з назвою «благородна гниль» активно застосовується у виноробстві для дозрівання дорогих вин. У природі плісняві гриби є почвообразователямі, тому що вони сапротрофи і здатні руйнувати органічні залишки і минерализовать складні речовини. Багато видів етіхгрібов знищують в грунті збудників захворювань.
- дріжджі: активно використовуються для ферментації (бродіння) і в хлібопеченні при випічці хліба і хлібобулочних виробів. Застосовуються у виробництві пива, вина, квасу та ін. Продуктів, одержуваних у результаті бродіння. Біотехнологія знайшла застосування дріжджів в очищенні нафтових забруднень і виробництві ферментів і харчових добавок. У висушеному вигляді пивні дріжджі використовуються у фармакологічній галузі: з них роблять лікарські препарати і біологічно активні добавки. Багаті білками, вони виступають джерелом амінокислот для культурних рослин в сільському господарстві. Дріжджові гриби є живим об`єктом для проведення генетичних досліджень в молекулярній біології.
- мукор: є як позитивний, так і негативне значення. Так, деякі різновиди є збудниками у тварин і людини хвороб - мукоромікозу. Але є і такі види, що несуть в собі корисну роль, виступаючи сировиною для виробництва антибіотиків. Також деякі різновиди мають високу ферментативну активність і, подібно дріжджам, способи викликати процес бродіння, граючи роль закваски. Представники роду Мукор відносяться до сапротрофами і беруть активну участь в біогеохімічних процесах, замикаючи колообіг речовин у біосфері, розщеплюючи органічні останки рослинного і тваринного походження.
підводимо підсумки
Одноклітинні гриби стали докладно вивчати завдяки появі мікроскопа. Сьогодні мікроорганізми виступають об`єктом численних досліджень в області біохімії, молекулярної біології і генетики.
Науці відомі такі назви як дріжджі, пеницилл, мукор - ці представники мають широке практичне значення в житті людини, але є й ті, які несуть в собі негативну роль, викликаючи хвороби і псування продуктів, наприклад, цвіль.