Размножение грибов

 

Что такое размножение грибов

 

Грибы представляют отдельное царство живых организмов, которые не относятся ни к растениям, ни к животным. Они имеют свои особенности, как строения, так и размножения, которые делают их по праву уникальными организмами.

 

Царство грибов размножается бесполым и половым способами, которые могут меняться по мере их роста.

 

Бесполый способ представлен спорообразованием (с помощью спор) или вегетативным (кусочками мицелия, а также почкованием – как у одноклеточных дрожжевых грибов).

 

Половое размножение грибов также протекает по-разному. У одних грибов имеются половые клетки, которые сливаются друг с другом, а у других размножение может проходить путём соединения грибных нитей.

 

 

Особенности размножения грибов

 

Яркой особенностью грибов является разнообразие способов их размножения (вегетативный, половой и бесполый). Они очень хорошо приживаются как при разведении в уличных условиях, так и внутри помещения. Для того чтобы получить хороший урожай при выращивании грибов, необходимо разобраться с особенностями каждого процесса размножения.

 

 

Условия для размножения грибов

 

 

Для роста на открытом грунте грибам необходимы следующие условия:

— затенённое место, подальше от фруктовых деревьев;

— субстрат в виде компоста, опилок;

— свежий мицелий;

— влажность воздуха – 75%;

— вода без хлора;

— воздух с температурой +12..+20°С.

Для роста в помещении грибам требуются соответствующие условия:

— уровень влажности помещения от 50% до 80%;

— температура воздуха – + 12 …+20.°С;

— вентиляция;

— содержание углекислого газа в воздухе не более 0,15%.

Самой главной проблемой при выращивании грибов является поддержание всех оптимальных условий.

 

При поддержке микроклиматических условий выращивание съедобных видов возможно круглый год. В обоих случаях необходимо использовать стерильные инструменты.

 

Способы размножения грибов

 

Грибы способны размножаться следующими способами:

— вегетативным;

— бесполым;

— половым способом;

— почкованием.

Телеоморфные грибы способны менять свой способ размножения. Для бесполого и полового размножения характерно образование сложных морфологических структур, которые не схожи друг с другом.

 

 

Для некоторых видов царства грибов образуются как минимум два вида спор с различными функциями. Это свойство называется плеоморфизмом. Оно характерно для оомикот, аскомикот и базидомикот.

 

Вегетативные способ – процесс отделения некоторых участков мицелия (оидий и хламидоспор) от основного грибного тела. Он протекает благодаря влиянию внешней среды или воздействию животных. При этом новый организм наделяется всеми свойствами материнской клетки. После отделения он становится задатком для развития нового мицелия. Этот метод размножения протекает быстрее остальных.

 

Бесполый способ размножения состоит в образовании гифами клеток, на которых развиваются спорангии, наполненные спорами. Они разносятся по ветру, и способны длительное время находиться без условий для жизни. И как только споры попадут в благоприятную среду. Таким способом размножаются многие виды, в основном паразиты.

 

Почкование состоит в образовании дочерних организмов из материнской клетки. Оно начинается с деления ядра, после чего образовавшийся новый организм «выпячивается» из материнской клетки и превращается в нарост.

 

Половой процесс состоит в слиянии женских и мужских половых клеток.

 

 

Вегетативное размножение грибов

 

 

Для гифов множества грибов характерна высокая способность к восстановлению. Это свойство регенерации лежит в основе способа вегетативной фрагментации. Он активно используется в народном хозяйстве, например, при выращивании шампиньонов или при получении гифов в лабораторных условиях.

 

Вегетативный способ сопровождается образованием специальных структур: оидий и хламидоспор. Кроме размножения они способны переживать экстремальные условия (например, снижение влажности или резкие скачки температуры). У дрожжевых представителей размножение происходит путём почкования.

 

Бесполое размножение грибов

 

 

Бесполый способ размножения происходит с помощью спор. Они представляют собой одноклеточные или многоклеточные структуры, которые образуются в процессе митоза (деления клеток). Для такого способа размножения характерно большое количество разнообразных функций. Бесполое размножение имеет несколько направлений. Споры при бесполом размножении могут быть подвижными и неподвижными (спорангиоспоры и конидии). Зооспоры (подвижные споры) характерны для примитивных грибов, средой обитания которых является вода.

 

В основу эволюции подвижных спор лежит переход грибов из водного образа в наземный образ жизни. Для мукоровых грибов характерно бесполое размножение при помощи эндогенных спор, которые образуются в шаровидных спорангиях.

 

 

Для многих видов характерны тенденции к резкому уменьшению числа спор в спорангиях (к примеру, грибы рода «Chonaphora») и в дальнейшем эндогенные спорангиоспоры  заменяются экзогенными конидиями (например, грибы рода «Thamnidium»).

 

В связи со сменой эндогенного спороношения на экзогенное, такой процесс способствовал формированию различных разветвлённых конидиеносцев и прочих структур, которые увеличивают численность конидий.

 

Преумножение количества разнообразных форм, которое ведёт к размножению экзогенных спор, происходит за счёт потери цикла полового процесса.

 

 

Половое размножение грибов

 

 

Половое размножение – это процесс, слияния двух ядер половых (гамет и гаметангиев) или соматических клеток. Грибы размножаются несколькими способами:

1. Слиянием гомет – процесс называется гаметогамией (или планогамией). При этом сливаются две клетки (гометы). Они могут быть обе одновременно подвижными, а также иметь различную величину. Подвижные получили название «планогаметы». Процесс делится на изогамию (слияние двух подвижных гамет одинакового размера) и гетерогамию (слияние гомет, различными по размеру, и по степени подвижности).
2. Образование оогоний и антеридий – Оогамия. Яйцеклетка крупного размера развивается в оогонии, а сперматозоиды образуются – в антеридии. В процессе слияния сперматозоиды попадают яйцеклетку, и происходит процесс оплодотворения. После попадания сперматозоида в яйцеклетку образуется зигота.

 

Но для некоторых грибов при агамном процессе сперматозоиды не образуются. Их яйцеклетки оплодотворяются содержимым антеридия, которое не делится на сперматозоиды.

 

 

3. Слияние гаметангиев (гаметангиогамия), которые не делятся на гаметы. Эти структуры имеют многоядерную структуру, и кроме слияния цитоплазмы, происходит воссоединения множества ядер. Зигомицеты сливаются своими гаметангиями, в результате чего образуется зигоспора. Она прорастает после покоя в зооспорангий. Женские гаметангии у аскомицетов делятся на аскогон и трихогин. Через трихогин антеридий поступает в аскогон. Мужские и женские ядра парами расходятся по периметру аскогона и создают дикарионы. Вследствии этого оболочка аскогона начинает выпирать в местах, где образуются гифы с сумками на вершинах.
4. Слияние соматических или вегетативных клеток гифов мицелия – соматогамия. Процесс происходит без образования половых структур. Такой тип полового процесса протекает у хитридиомикот и гифохитридимикот с одноклеточный талломом. Они сливаются полностью. Такой процесс получил название «хологамия».
5. Процесс гаметангиогамия у зигомицетов называется зигогамией. Половой процесс имеет следующие этапы: разнополые или однополые клетки мицелия образуют боковые ветки, или зигофоры. Таковыми считаются фрагменты гиф. После этого в каждом отростке при помощи образования стенок происходит разделение гаметангия. Перегородка между гаметангиями разрушается, и протопласты сливаются. Так происходит перемешивание ядер. Клетка, которая образовалась в результате слияния, покрывается плотной стенкой из нескольких шаров и созревает в покоящуюся спору, зигоспору или зигоспорангию. После процесса созревания (протекает очень долго – не менее 1 месяца) она переходит в стадию покоя, а затем прорастает. В этот момент часть ядер сливаются, происходит кариогамия и происходит образование диплоидных ядер.

 

Зигоспоры, которые образовались в процессе полового размножения, у представителей мукоровых имеют сходство и различаются между собой совершенно незначительно. Отличия состоят в развитии участков гиф, которые отделяют гаметангии. Для одних суспензоры практически не заметны, у других развиваются покровные гифы вокруг зигоспор.

 

После окончания периода покоя зигоспора начинает прорастать, и в результате этого выживает только одно диплоидное ядро. Оно делится на 4 гаплоидных ядра, из одного нового ядра образуется мешочек – спорангиеносец. Все споры в нём одного пола.

 

6. Процесс сперматизации. У некоторых грибов наблюдается образование одноядерных структур, типа конидий на конидиеносце, микроконидий, способных к копуляции, которые в общем называются спермациями. Для многих аскомикот эта роль выполняетсят вегетативными клетками гиф, микроконидиями, кондиями или спермациями, аскоспорами и почкующимися клетками. Сумчатые грибы имеют свойство самооплодотворению в аскогонах, и апомиксис (слияние зародыша без слияния клеток).

 

Половой процесс развития у грибов протекает в три этапа:

• первый – плазмогамия – процесс слияния цитоплазмы двух клеток, которые отвечают за половое размножение, за которым следует переход ядра и цитоплазмы в женскую или соматическую клетку.
• второй – кариогамия – процесс, при котором сливаются ядра, и образуется диплоидная клетка. Для низших грибов характерно слияние после плазмогамии. Для высших такой процесс идёт намного позже, уже после образования плодовых тел. Для базидиомицетов процесс походит вслед за прорастанием спор гифами мицелия. В следующей фазе гифы базидиомицетов становятсятся дикариотическими.
• третий – мейоз – деление клетки, происходит вслед за кариогамией. После чего следует митотическое деление. В итоге количество спор всегда чётное или кратно 4. Обычно это от 8 до 32 единиц.

 

 

Размножение плесневых грибов

 

 

Размножение плесневых грибов происходит через деление клетки поперёк. При этом происходит распад бактерии на две части. Они не всегда могут быть одинаковыми. Одна из них считается материнской, а вторая – дочерней. Для первой характерно деление 10-17 раз, после чего она растворяется. Некоторым бактериям присуще почкование.

 

Бактерии размножаются быстрым темпом: между делениями проходит не более получаса. С такой активностью новые клетки одной бактерии всего за несколько суток могут заполнить бассейны всех океанов и морей. Но они не могут побороть суровые климатические условия и воздействие других организмов.

 

В процессе образования спор содержимое внутри клетки становится плотнее и на её поверхности появляется плотная оболочка, где накапливаются соединения воскообразной консистенции. Это обуславливает основную роль спор бактерий. Они служат не для размножения, а для защиты клеток от неблагоприятных условий.

 

Спорообразование характерно только для бацилл. Они образуются внутри клеток, при этом их форма и размеры может меняться или оставаться без изменения.

 

 

При попадании спор в благоприятную среду происходит их прорастание. Оболочка разрывается и через неё прорастает клетка бактерии.

 

Для спор бацилл характерна высокая устойчивость к очень низким и слишком высоким температурам. Как пример, сенная палочка может погибнуть только после 3-часовой стерилизации.

 

 

Размножение микроскопических грибов

 

 

Для микроскопических грибов характерно бесполое и половое размножение.

 

Вегетативное размножение происходит с помощью кусочков мицелия и воздушных гиф или спорообразованием. В таких случаях споры образуются и прорастают внутри спорангий (или эндоспор), а также снаружи на конидиеносцах (конидиях или экзоспорах).

 

При половом размножении клетки микроскопических грибов сливаются парами. Процесс сможет протекать различными путями. В некоторых случаях происходит образование клетки с плотной оболочкой и зиготой. Спустя время она прорастает и образуется новый мицелий.

 

Для других грибов свойственно образование многоклеточного плодового тела. В нём развиваются мешочки, где развиваются споры. При созревании мешочек разрывается, а споры расходятся в различные стороны и из них прорастает новый мицелий. А также есть ряд грибов базидомицетов споры развиваются в отростках, базидиях.

 

 

Размножение дрожжевых грибов

 

 

Дрожжям свойственно размножение вегетативным или половым путём. Вегетативное размножение основано на почковании и делении, а половое – на образовании спор.

Существуют такие способы вегетативного размножения дрожжей:

1.  Мультилатеральное почкование образуется на разных местах поверхности клетки.

 

2.  Биополярное – почкование протекает от каждого полюса клетки в строгой очередности.

 

3.  Бинарное разделение – материнская клетка становится продолговатой, её ядро делится, после чего новые перемещаются к разным полюсам клетки по очереди.

 

Почкованием называется период, в течение которого клетка может образовать себе подобных. Цикл состоит из четырёх фаз: предсинтетическая, синтетическая, постсинтетическая, митоз и цитокенез. Деление клеток происходит подобно делению бактерий.

 

Размножение белых грибов

 

 

Процесс размножения белых грибов происходит с помощью спор, которые развиваются под шляпкой. Их сложно рассмотреть, так как их размер составляет не более 200 микрон. Под микроскопом заметно, что они имеют различные формы. После созревания споры разлетаются на огромные расстояния с помощью ветра и дождя.

 

 

В благоприятной почве они быстро прорастают. Сначала у них прорастают нити, напоминающие плесень. Они начинают переплетаться и активно расти. Гифы проникают через лесную подстилку и почву. Для развития им необходимо получать стабильный приток воздуха. При достаточной влаге и наличию минеральных веществ, грибница будет стабильно приносить плоды.

 

 

Размножение низших грибов

 

 

У множества низших грибов бесполое размножение происходит с помощью зооспор, которые передвигаются с помощью жгутиков. Зооспоры развиваются в зооспорангиях.

 

Для низших грибов характерно вегетативное тело, которых образуется из мицелия с клеточным строением с несовершенным половым способом. Их мицелий не имеет перегородок с множеством разветвлений.

 

Низшие грибы делятся на три основных класса:

• оомицеты – имеют развитый мицелий с оогамным половым процессом.
• хитридомицеты – самые простые микроорганизмы, обитающие в водной среде. Для них свойственно размножение половым и вегетативным образом.
• зигомицеты – самые распространённые низшие микроорганизмы, обитающие на суше. Размножаются особым половым способом – зигогамией.