Особенности размножения грибов

Половое размножение

Половое размножение осуществляется при взаимодействии пары разнополых особей. Они имеют репродуктивную систему, где формируются половые клетки — гаметы. Для женских особей характерно образование яйцеклеток, а для мужских — сперматозоидов.

Формирование половых клеток называют гаметогенезом, главным моментом их образования является мейоз. Во время слияния гамет происходит оплодотворение и зарождения новой жизни. Сформированная зигота не будет точной версией родителей, потому что в процессе мейоза идет перестройка генетической информации.

На примере гидры

Гаметы у разных представителей отличаются между собой, поэтому выделяют следующие формы полового размножения: гомогамию, анизогамию и оогамию.

Гомогамия — разделение гамет на мужские и женские является условностью, потому что половые клетки организмов разных полов имеют идентичное строение и форму.

Анизогамия — половые клетки обеих полов могут передвигаться. Яйцеклетки превосходят по размеру сперматозоиды, но они почти неподвижны.

Оогамия  — женские гаметы не могут самостоятельно перемещаться и намного больше мужских.

Оогамия встречается наиболее часто, свойственна многим представителям животного и растительного мира. Гомогамия и анизогамия присуща для простейших видов (фотоавтотрофные одноклеточные).

Отдельные виды водорослей и грибов могут размножаться, не образуя гамет, такие формы деления называются: гологамия и конъюгация.

В процессе гологамии одноклеточные особи с одинарным набором хроматид сливаются между собой, тем самым берут на себя роль половых клеток. Новообразованная зигота следом делится мейотическим путем, образуя 4 гаплоидные особи.

Деление путем конъюгации характерно для грибов, при этом идет слияние между гаплоидными клетками нитей таллома. После обмена информацией формируются диплоидные зародышевые клетки.

Роль полового размножения

Половое размножение важное природное явление, обеспечивающее высокий уровень изменчивости и дает возможность выживать в резко меняющихся условиях. Именно поэтому половое размножение превосходит бесполое, при котором все оставленное потомство унаследует точную копию генома родителей

При половом делении идет перестройка генетического кода, что проявляется разнообразием признаков у потомков. Возникновение новых характеристик, адаптационных механизмов является основой для эволюционных процессов. Поэтому половое размножение занимает главное положение в природе.

Клонирование

Явление, при котором человек искусственно получает живой организм бесполым путём, называется клонированием. В природе встречается редко. Один из примеров естественного клонирования – однояйцевые или гомозиготные близнецы. Однако они идентичны только между собой и отличаются от родителей.

Метод воспроизводства идентичных потомков из клетки родителя применим даже к тем организмам, которые в природе размножаются половым путём. Хрестоматийный пример – овечка Долли. Клонирование осуществлялось путём переноса ядра соматической клетки родителя со всей генетической информацией в яйцеклетку донора.

Рис. 3. Овечка Долли.

По сути, любой способ бесполого размножения является своего рода клонированием, так как для воспроизводства используется соматическая, а не половая клетка, и потомки идентичны родителю.

Что мы узнали?

Бесполое размножение свойственно одноклеточным и многоклеточным организмам. Генетического разнообразия не происходит, так как образовавшиеся потомки развиваются из соматических клеток и полностью идентичны организму родителя. Существует несколько способов бесполого размножения – деление, образование спор, почкование, фрагментация и вегетативное размножение. Клонирование является искусственным способом бесполого размножения.

Тест по теме

1. Вопрос 1 из 10

   В чём заключается особенность бесполого размножения?

   • Образование нового организма происходит путём слияния гамет
   • Новый организм образуется из материнской клетки
   • В размножении принимает участие особь с признаками обоих полов
   • Воспроизводство потомства происходит из соматической клетки

Начать тест(новая вкладка)

Бесполое размножение

При бесполом делении, где задействована только одна особь, процесс размножения происходит без формирования гамет. Потомство формируется за счет отпочковывания от материнского организма или откладывания в спецорганах.

Существуют следующие виды бесполого размножения:

Деление — преимущественно встречается у простейших организмов, при этом исходная материнская клетка разделяется на две части, образуя идентичное дочернее поколение.

Выделяют следующие подвиды:

• Деление надвое — свойственно доядерным видам;
• митотическое деление — встречается у простейших;
• множественное деление — типичное явление для малярийного плазмодия.

Почкование — характеризуется формированием дочерних организмов в виде выпячиваний на материнском теле. После созревания они отделяются от тела родителя и развиваются дальше самостоятельно. Если дочерние формы не отпочковываются и сохраняют связь с материнским организмом, формируются колонии (представители типа стрекающие).

Пример почкования

Фрагментация — процесс, при котором зрелые особи развиваются из отдельных частей тела взрослой особи (первичноротые, хирофитовые водоросли, водяная чума). Фрагментация возможна благодаря регенеративным способностям организма.

Фрагментация на примере белой планарии

Полиэмбриония — новые особи формируются при разделении зародыша на несколько частей (однояйцевые близнецы).

Вегетативное размножение — зарождение новых особей идет из отдельных органов материнского организма. Формирование молодого растения возможно из корневой системы, ветвей или листьев (редко).

Корень служит основой для образования придаточных почек, из которых развиваются надземные побеги. Новообразованные побеги крепятся к почве с помощью добавочных корней. После гибели материнского корня, проросшие растения начинают самостоятельную жизнь.

Вегетативное размножение способствует быстрому распространению калины, осота, кипрея узколистого. Растения из семейства бобовые или рода Вербейник размножаются при помощи поверхностных побегов, которые стелются по земле и в местах соприкосновения почвы и узлов побегов прорастают добавочные корни. Так растение начинает самостоятельное развитие.

Вегетативное размножение

Спорообразование — характерно для некоторых простейших и растений, которые могут образовывать споры. Споровые клетки, попадая во влажную среду, развиваются, достигая зрелости. Формирование споровых клеток идет в спорангиях – специальных органах покрытосеменных растений. У грибов и водорослей споры образуются из всех клеток тела.

Клонирование — один из видов бесполого размножения, применяемый учеными для копирования исходного генетического материала. Так получают идентичные копии с материнских особей.

Роль бесполого размножения

Организмы, которые размножаются бесполым путем, хорошо адаптируются к плавно изменяющимся условиям окружающей среды. Их потомство всегда множественное, быстро созревает и начинает тоже делиться, что способствует росту численности популяции. Хорошо известные виды с бесполым размножением: гидра, амеба, дрожжевые грибы.

Все клетки нашего организма постоянно обновляются, это возможно благодаря бесполому размножению. Соматические клетки делятся в процессе митоза.

Учитывая быстрые темпы созревания и деления, растения и животные, которые делятся бесполым путем, часто используются селекционерами.

Использование и значение в природе

Плесневый гриб мукор является источником веществ в пищевой и медицинской промышленности:

• для производства сброженных продуктов питания (соя, злаки);
• для получения этанола из картошки;
• для изготовления кисломолочной продукции (в качестве закваски);
• для производства сыров. Например для приготовления популярных тофу и темпе берут закваску на основе мукора, а мраморные и голубые сыры создают на основе голубой «благородной» плесени;
• для производства колбас. Такие деликатесы характерны для Италии и Испании, где существуют особые технологии по обработке мясных изделий. В соответствии с ними, колбасы в течение месяца находятся в подвальном помещении, где покрываются белой или светло-зелёной плесенью. Затем проводится специальная обработка продуктов, и через 3 месяца они полностью готовы к дальнейшему употреблению;
• из рамманианового мукора производят особый вид антибиотиков — рамицин;
• мукор применяют при изготовлении дрожжей;
• в фармацевтике из мукора получают пенициллин, который применяют в борьбе с многими болезнями.

Особенности строения и образа жизни

Прежде чем ответить на вопрос: «Охарактеризуйте роль одноклеточных грибов в природе», следует рассмотреть их особенности строения и образа жизни. Ведь именно от этого и будет зависеть, какое значение они будут иметь для окружающих организмов, в том числе, и для человека.

Итак, особенности строения одноклеточных грибов.

1. Мицелий либо не развит совсем, либо очень слабый. Может быть многоядерным либо представлен одной клеткой с одним ядром.
2. Размножение чаще бесполое, хотя для многих характерен и половой процесс.
3. У водных представителей образуются зооспоры (хитридиомикота), которые свободно передвигаются в воде при помощи жгутиков. У аскомицетов особые органы спороношения сумки, в которых созревают аскоспоры. Их количество не превышает восьми штук.
4. Некоторые почвенные зигомицеты формируют микоризу с корнями деревьев.
5. Несовершенные грибы вступают в симбиоз с бактериями, формируя полезный чайный гриб.

Вообще строение практически всех грибов, а также внутренний клеточный состав практически идентичен

И неважно, высший он или несовершенный. Поэтому в основе классификации всегда лежит главный признак — способ размножения

Выделить общие черты для всех в образе жизни сложно, ведь количество видов слишком велико. Поэтому лучше подробнее остановиться на самых часто встречаемых и важных для человека.

Половое

При половом размножении генетическим материалом обменивается две особи, а образование нового организма происходит при слиянии гамет. В таблице приведены виды полового процесса.

Рис. 2. Сравнение половых клеток при изогамии, анизогамии, оогамии.

Половое и бесполое размножение характерно как для растений, так и для грибов и животных. Цветковые растения могут размножаться вегетативными органами (бесполое размножение) и семенами (половое размножение). Например, новый куст малины может вырасти из семени и из черенка родительской особи. Хламидомонада при благоприятных условиях размножается бесполым способом, при неблагоприятных – образует гаметы.

Рис. 3. Способы размножения хламидомонады.

Грибы одноклеточные и многоклеточные: общая характеристика

Из всех пяти грибы — самое необычное. Все дело в том, что определить систематическое положение растения или животного достаточно просто. совсем иначе устроены, поэтому с ними вообще ошибок быть не может.

И только грибы — это такие сложные организмы, которые долгое время не относились к какому-либо определенному царству. Изначально их считали растениями, просто лишенными хлорофилла. Более поздние исследования показали, что в продуктах распада их содержится мочевина, а состоит в значительной степени из хитина. При этом пищеварение наружное, а многие ферменты сродни тем, что вырабатываются организмами млекопитающих.

Эти признаки явно говорили о принадлежности грибов к животным. Кроме того, стало известно, что одноклеточные грибы отдела миксомицетов (слизевые) способны двигаться в сторону пищи и света при определенных условиях. Это еще раз доказывает, что у этих организмов и животных был общий предок.

Все это привело к тому, что грибы стали относить к отдельному царству живой природы. Общим признаком для их идентификации стали:

• наличие одноклеточного многоядерного или многоклеточного мицелия;
• гифы — тонкие нити, способные переплетаться, формируя грибницу и плодовое тело;
• гетеротрофный способ питания;
• хитин в клеточной стенке;
• мочевина в составе продуктов распада веществ;
• отсутствие пластид;
• размножение при помощи спор.

Всего сегодня насчитывают около 250 тысяч видов данных организмов. Значительная их часть — одноклеточные грибы.

Основные способы, как размножаются грибы

Процесс размножения в царстве грибов направлен на сохранение численности вида даже в неблагоприятных условиях, например, при засухе или безкормице (рисунок 1).

Рисунок 1. Грибы способны размножаться практически в любых условиях

Поскольку грибы, как живые организмы, существенно отличаются от представителей царств животных и растений, то и их размножение имеет свои особенности. Так, они способны размножаться практическими всеми известными способами.

Были выделены такие основные методы: вегетативный, бесполый, почкование, половой. Ниже вы сможете ознакомиться с их особенностями.

В лесу

Грибы занимают важное место в лесной экосистеме, вступая в симбиоз с деревьями и травами путем сращения корневых систем. Растения обеспечивают их сахаром и белками, а грибы, в свою очередь, снабжают своих партнеров минеральными веществами, которые впитывают из почвы вместе с водой (рисунок 2)

Она получает питательные вещества как из почвы и лесной подстилки, так и из корней деревьев. Интересным является тот факт, что грибы формируют плодовые тела только по соседству с конкретным видом деревьев. Например, боровики можно найти около сосны, дуба, ели или березы, а рыжики – только под елью или сосной.

Если речь идет о способах распространения, то лесные виды распространяются, в основном, половым методом, хотя для некоторых видов присущ бесполовой.

Рисунок 2. В лесу размножение осуществляется посредством подземной грибницы

Сбор грибов человеком является вмешательством в их процесс жизнедеятельности

Вот почему так важно правильно собирать лесные дары, чтобы нанесенный урон был минимальным и восполняемым. При аккуратном срезании плодового тела экземпляр продолжит реализацию процесса размножения

И наоборот, вырвав гриб с мицелием, мы наносим последнему огромный вред, вплоть до гибели. Помните об этом, собираясь на «тихую охоту».

Размножение спорами

Многие растения и грибы используют споры как вид бесполого размножения. Эти типы организмов подвергаются жизненному циклу, называемому чередованием поколений, при котором они проходят разные фазы своей жизни, характеризующиеся наличием диплоидных или гаплоидных клеток. Во время диплоидной фазы они называются спорофитами и производят диплоидные споры, которые используются для бесполого размножения. Виды, которые образуют споры, не нуждаются в партнере или оплодотворении, чтобы произвести потомство. Так же, как и все другие виды бесполого размножения, потомство организмов, которые размножаются, является клонами родителя. Примеры организмов, производящих споры, включают грибы и папоротники.

Половое размножение растений

Все растения имеют жизненный цикл, который состоит из двух различных форм, которые различаются по размеру и количеству хромосом на клетку.

У цветковых растений крупные знакомые формы, состоящие из корней, листьев и репродуктивных структур, являются диплоидными и называются спорофитами..

Спорофиты продуцируют микроскопические гаплоидные гаметофиты, которые зависят от тканей, продуцируемых цветами..

Репродуктивный цикл растения, которое цветет, представляет собой регулярный цикл, обычно сезонный, который циркулирует между спорофитом и гаметофитом..

Цветок производит две различные формы гаметофитов: некоторые мужские и некоторые женские. Женский гаметофит возникает из клетки в яичнике, небольшой структуры внутри цветка. Яичник содержит и защищает много яйцеклеток. Вот женский гаметофит.

Мужской гаметофит — зрелое зерно пыльцы. Пыльца производится в пыльниках нитей. Нить и пыльники составляют мужской половой орган.

Цветы обычно дают много тычинок внутри лепестков. По мере созревания цветка клетки пыльника делятся митотически с образованием стволовых клеток пыльцы (ПМК).

Для полового слияния пыльцевое зерно необходимо транспортировать до стигмы. Здесь влажная поверхность или химические вещества вызывают прорастание пыльцевого зерна. Прорастание относится к росту трубки от поверхности пыльцевого зерна.

Опыление — это движение пыльцы от тычинок растения к рыльцу, где происходит прорастание и рост трубки..

96% растений являются гермафродитами, что означает, что они имеют обе половые функции в одном растении или даже цветке.

Человек может быть опылен собственной пыльцой или чужой. Насекомые, ветер и люди являются наиболее распространенными опылителями. Когда растение использует собственную пыльцу, это называется самоопылением.

При оплодотворении у цветковых растений оплодотворяются две клетки. Сперма в пыльце сливается с зародышевым мешком; в то время как другая сперма сливается с диплоидным ядром эндосперма. Это известно как двойное оплодотворение.

Семя является результатом зрелого и оплодотворенного яйца. Семя устойчиво к воде и защищает клетки внутри. С другой стороны, плод цветущего растения — зрелый яичник..

Плодовые тела отвечают за защиту и распространение семян, которые они содержат. Защита может быть физической или химической.

Фрукты, как правило, сладкие, чтобы быть привлекательной пищей для птиц и млекопитающих, которые потребляют их, а затем выкладывают семена.

Сухофрукты обычно приспособлены для воздушного распространения семян..

ссылки

1. Растениеводство. Получено с wikipedia.org.
2. Бесполое размножение у растений. Восстановлено от boundless.com.
3. Размножение в растениях. Получено с сайта biologyreference.com.
4. Растениеводство. Получено с сайта biology4kids.com.

Размножение

Размножение необходимо для того, чтобы сохранить численность вида, рассеяться и пережить неблагоприятные условия — жару, сухость или бескормицу.

У грибов различают вегетативное, бесполое и половое размножение.

Вегетативное

Размножение осуществляется частями мицелия, специальными образованиями — оидиями (образующимися в результате распадения гиф на отдельные короткие клетки, каждая из которых даёт начало новому организму), хламидоспорами (образуются примерно так же, но имеют более толстую тёмноокрашенную оболочку, хорошо переносят неблагоприятные условия), путём почкования мицелия или отдельных клеток.

Для бесполого вегетативного размножения специальные приспособления не нужны, но потомков появляется не много, а мало.

При бесполом вегетативном размножении клетки нити, ничем не отличаются от соседних, вырастают в целый организм. Иногда, животные или движение среды разрывают гифу на части.

Бывает при наступлении неблагоприятных условий нить сама распадается на отдельные клетки, каждая из которых может вырасти в целый гриб.

Порой на нити образуются наросты, которые разрастаются, отпадают и дают начало новому организму.

Часто некоторые клетки наращивают толстую оболочку. Они могут выдерживать высыхание и сохраняют жизнеспособность до десяти и более лет, а в благоприятных условиях прорастают.

При вегетативном размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. При таком размножении не нужны специальные устройства, но количество потомков невелико.

Бесполое

При бесполом споровом размножении нить гриба образует специальные клетки, создающие споры. Эти клетки выглядят как веточки, неспособные расти и отделяющие от себя споры, или как крупные пузыри, внутри которых образуются споры. Такие образования называют спорангиями.

При бесполом размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. На образование каждой споры тратится меньше веществ, чем на одного потомка при вегетативном размножении. Бесполым путём одна особь производит миллионы спор, поэтому у гриба больше шансов оставить потомство.

Половое

При половом размножении появляются новые сочетания признаков. При этом размножении ДНК потомков образуется из ДНК обоих родителей. У грибов объединение ДНК происходит по-разному.

Разные способы обеспечить объединение ДНК при половом размножении грибов:

В какой-то момент сливаются ядра, а затем и нити ДНК родителей, обмениваются кусочками ДНК и разделяются. В ДНК потомка оказываются участки, полученные от обоих родителей. Поэтому потомок чем-то похож на одного родителя, а чем-то — на другого. Новое сочетание признаков может уменьшить, и увеличить жизнеспособность потомства.

Размножение состоит в слиянии мужских и женских половых гамет, в результате чего образуется зигота. У грибов различают изо-, гетеро- и оогамию. Половой продукт низших грибов (ооспора) прорастает в спорангий, в котором развиваются споры. У аскомицетов (сумчатых грибов) в результате полового процесса образуются сумки (аски) — одноклеточные структуры, содержащие обычно 8 аскоспор. Сумки образующиеся непосредственно из зиготы (у низших аскомицетов) или на развивающихся из зиготы аскогенных гифах. В сумке происходит слияние ядер зиготы, затем мейотическое деление диплоидного ядра и образование гаплоидных аскоспор. Сумка активно участвует в распространении аскоспор.

Для базидиальных грибов характерен половой процесс — соматогамия. Он состоит в слиянии двух клеток вегетативного мицелия. Половой продукт — базидия, на которой образуются 4 базидиоспоры. Базидиоспоры гаплоидны, они дают начало гаплоидному мицелию, который недолговечен. Путём слияния гаплоидного мицелия образуется дикариотический мицелий, на котором образуются базидии с базидиоспорами.

У несовершенных грибов, а в некоторых случаях и у других половой процесс заменяется гетерокариозом (разноядерностью) и парасексуальным процессом. Гетерокариоз состоит в переходе генетически неоднородных ядер из одного отрезка мицелия в другой путём образования анастомозов или слияния гиф. Слияние ядер при этом не происходит. Слияние ядер после, перехода их в другую клетку называется парасексуальным процессом.

Нити гриба прирастают поперечным делением (вдоль клетки нити не делятся). Цитоплазма соседних клеток гриба составляет единое целое — в перегородках между клетками есть отверстия.

Опасность белой плесени

По отношению к человеку мукор является паразитом. Плесень прорастает в условиях загрязненности и антисанитарии, чаще всего средой обитания мукора являются просроченные пищевые продукты.

Патогенные возбудители могут вызвать различные заболевания. Среди наиболее известных — мукоромикоз, при котором гриб, попадая в человеческий организм, поражает внутренние органы. Поэтому даже в бытовых условиях от плесени на стенах и других поверхностях следует избавляться в кратчайшие сроки во избежание проблем со здоровьем. Пораженные мукором продукты недопустимо употреблять в пищу. Употребление зараженных продуктов может привести к дисбактериозу, отравлению, синдрому раздраженной кишки.

Для того что бы меньше сталкиваться с вредным влиянием плесени надо следовать простым правилам: продукты необходимо употреблять только в течение срока годности, обозначенного на этикетке; необходимо соблюдать санитарно-гигиенические условия в помещении, где вы живете или часто находитесь.