Споры необходимы грибам для

Споры грибов – микроскопические клетки, посредством которых размножаются представители царства. Они также необходимы для распространения грибницы в природе. Имеют репродуктивную функцию и расположены либо в особых органах – спорангиях – либо на поверхности гриба.

Характеристика грибных спор

Общая информация

Спора гриба – прозрачная, белая либо пигментированная репродуктивная структура, которая образуется в процессе бесполого или полового размножения. Строение у нее преимущественно одноклеточное. Грибные «семена» располагаются группами, но отдельно взятая спора развивается независимо от остальных в этой группе.

Размер грибной споры настолько мал (1-100 мкм), что рассмотреть ее можно только с помощью микроскопа.

Строение

По строению и описанию внешнего вида условно выделяют в отдельные группы подвижные и неподвижные споры.

1. Подвижные или зооспоры: они выглядят как комочки протоплазмы без оболочки. Особенность их строения – наличие жгутиков, с помощью которых они передвигаются в жидкой среде и по твердой поверхности. Зооспоры чаще присутствуют у водных низших грибов и отличаются формами, местом расположения и количеством жгутиков.
2. Неподвижные: снабжены плотной оболочкой, органы передвижения у них отсутствуют. Их группа по форме, особенностям, структуре и иным признакам более разнообразна: с лучами, в виде спирали либо завитков, в форме шара, эллипса, нити или иголки, с перегородками и без них, состоящие из одной клетки и многоклеточные.

В большинстве случаев неподвижные споры имеют плотную пигментированную оболочку, представленную 2 слоями:

• экзоспорий (внешний): окрашеный, иногда покрыт бугорками, бородавками, шипами либо щетинками;
• эндоспорий (внутренний): бесцветный или белого цвета.

Внутреннее пространство спор содержит протоплазму, в которой по мере их развития появляются вакуоли, заполняемые клеточным соком. Также в нем есть питательные вещества – запасы гликогена, углеводов, жиров.

Количество ядер у разных видов отличается. Так, у сумчатых и базидиальных грибов, они чаще одноядерные, а у зигомицетов на мицелии вегетативно образуются многоядерные.

Место расположения

В зависимости от типа споры расположены в разных органах грибов.

1. Аскоспора: образуется и развивается в аске (сумке) у сумчатых видов. Такой орган позволяет выделить в отдельный класс аскомицеты, например сморчки, трюфели. Одна сумка обычно служит местом для созревания и роста до 8 аскоспор, у некоторых видов это число варьируется и находится в пределах от 4 до 128. Способ расположения преимущественно линейный.
2. Базидиоспора: является репродуктивной структурой базидиальных грибов. Находится в специальных утолщенных терминальных клетках – базидиях. Базидиальные клетки формируются в гимениальном слое плодового тела либо прямо на грибном мицелии, например у белых грибов, дождевика и трутовика Рейши. Обычно на одной базидии присутствует по 4 базидиоспоры, имеющие по одному ядру. При благоприятных условиях они прорастают с формированием грибных гиф.
3. Конидиоспоры или конидии: неподвижные, известны как митоспоры, т.к. появляются в результате митоза. Являются гаплоидными клетками. Кстати. С точки зрения генетики они полностью идентичны гаплоидным родительским клеткам. Отличаются от обычных способом образования, который происходит не в спорангиях, а на открытой поверхности мицелия. Характерна для сумчатых, базидиальных, несовершенных видов.

Отличия от бактерий

Споры бактерий отличаются от грибных предназначением, они выполняют разные функции и имеют иные характеристики:

• в отличие от спор грибов, формирование которых происходит в специальных органах либо на поверхности грибницы, в верхней части ножки или на шляпке в большом количестве, у них иной способ образования – они появляются чаще по одной отдельной споре в результате утраты клеткой влаги и впадения в состояние анабиоза;
• имеют другое значение, потому как требуются не только для размножения, но и для способности бактериального микроорганизма выжить в неблагоприятных для него условиях;
• еще одно различие – повышенная устойчивость к условиям окружающей среды. В отличие от грибов они способны выдерживать критические изменения температуры (ниже -100 °С и выше +100 °С), устойчивы к радиации, антисептическим средствам и агрессивным химическим веществам.

Процесс образования

Споры располагаются в разных частях гриба

Развиваются путем митоза внутри грибных споровместилищ (спорангиев) эндогенным способом либо на концах отростков мицелия (конидиеносцах) экзогенным методом. Трубчатые и пластинчатые грибы образуют грибные споры на стенках гименофорных пластинок и трубочек.

1. Аскоспоры: появляются в процессе мейоза – редукционного деления ядра клетки, при котором количество хромосом уменьшается в 2 раза. Он происходит в половых клетках и ведет к образованию гамет (половых клеток). После последующего деления клетки образуется аска (сумка), где есть 4 споровые пары.
2. Базидиоспоры: образуются в процессе полового спороношения, при котором в ходе оплодотворения сливаются ядра двух клеток. Результатом его становится появление сначала диплоидного (с двойным набором хромосом) ядра, делящегося мейотическим путем, а потом из него формируются 4 базидиоспоры.
3. Конидиоспоры: формируются при бесполом размножении в процессе митоза – непрямого деления клетки (с сохранением исходного числа хромосом): бластическим путем – при нем споры видны до момента отделения от конидиегенных гиф, таллическим способом – при нем первоначально развивается перегородка, а потом отделяющаяся от нее часть превращается в спору.

Размножение и распространение

Споровое размножение грибов происходит после того, как споры созревают, и спороношение прекращается.

Ирина Селютина (Биолог):

Бесполое размножение многих низших грибов идет при помощи подвижных зооспор, которые формируются в зооспорангиях. У других грибов, относящихся к этой группе, споры, лишенные органов передвижения, образуются в спорангиях и называются спорангиоспоры. Спорангии размещаются на особых, отличающихся от остальных гифах – спорангионосцах, которые поднимаются к верху от субстрата, на котором гриб развивается. Такое расположение спорангиев относительно поверхности очень удобно в плане распространения спор токами воздуха.

Бесполое размножение при помощи конидий, или конидиоспор характерно для сумчатых, базидиальных, несовершенных и небольшого количества видов низших грибов, которые приспособились наземному образу жизни. Покрытые оболочкой конидии могут по воздуху переноситься на большие расстояния. Есть сведения о том, что споры возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы были обнаружены на расстоянии в 1000 км от места их массового развития. У аскомицетов конидии образуются на особых выростах мицелия – конидиеносцах.

Распространение обычно делится на 2 этапа:

1. Высвобождение спор из материнской ткани.
2. Выбрасывание и распространение с дождевой водой, ветром, на остатках растений и мхов, на шерсти животных и птичьих перьях и др.

Некоторые виды, например дождевик, способны выбрасывать их через разорвавшиеся участки внешней оболочки.

Грибные споры могут переноситься на большие расстояния от места произрастания плодового тела гриба.

После попадания в благоприятные условия они приступают к прорастанию, активно формируя молодые грибные нити. Гифы, в свою очередь, образуют мицелий, дающий рост плодовому телу гриба.

Процесс размножения гриба продолжается, пока у грибницы есть все условия для сохранения жизни, в т.ч. питание и вода.

Выращивание в домашних условиях

Чтобы прорастить споры и получить грибы в домашних условиях, требуется взять мицелий либо микроскопические клетки, образующиеся на стадии созревания.

Мицелий можно приобрести и сразу посеять, а микроскопические споры самостоятельно дома собрать невозможно, поэтому в качестве исходного материала используют грибные шляпки, в которых они созревают, отделяя их от ножки.

Чаще в домашних условиях вегетативно сажают шляпочные съедобные вешенки, белые грибы и шампиньоны.

Предназначенные для выращивания части шляпок без ножек складывают в воду и растворяют в ней сахар в расчете 1 ст. л. на 2 л. Он выполняет роль ускорителя спороношения. Емкость ставят в теплое место с повышенной влажностью (или плотно закрывают, чтобы предупредить испарение) на 24 ч, чтобы пробудить грибные клетки.

Подготовленный материал нужно посадить в субстрат верхней частью шляпки вниз на глубину до 7 см. В субстрат добавляют остатки растений, с которыми грибница образует микоризу. Например, при выращивании вегетативно белого гриба для этого подойдут хвойные породы – сосна и ель. Материал за 2-3 суток сгнивает, а споровые клетки остаются в почве и начинают формировать плодовые тела.

Дома легко выращивать плесневые (мукор) и дрожжевые грибки, по определению являющиеся паразитами, но в ряде случаев играющие важную практическую роль в жизни человека. Для этого достаточно выбрать среду, которая служит для них благоприятным местом для развития: нити плесени быстро растут на подпорченных продуктах, а съедобные дрожжи – при брожении. Однако важно учитывать, что выращивание дрожжей лимитируется образованием в субстрате спирта. Как только его количество превысит допустимый порог – брожение, а точнее – спиртовое брожение, прекратится, а сами дрожжи погибнут.

Грибы — как и мхи, папоротники, хвощ, плаун — не семенные, а споровые растения.
У них нет ни корней, ни стеблей, ни листьев, и размножаются они не семенами, а спорами.

Плодовые тела грибов образуют споры, количество которых может достигать миллионов, а порой и миллиардов для размножения.
Поскольку размножение спорами зависит от множества случайностей, грибы обеспечивают воспроизведение своего вида грандиозным количеством спор. Так, луговой шампиньон с диаметром шляпки около 8 см производит примерно 1,8 миллиарда спор, причем в зрелом состоянии выбрасывает их в количестве не менее 40 миллионов в час. Число спор у дождевика гигантского, как считается, равно 5-6 биллионам.

Споры появляются на пластинках или в трубочках с внутренней стороны шляпки гриба. Здесь они надежно защищены от дождя в период своего созревания. Созрев, споры осыпаются. Споры грибов очень мелкие и легкие, поэтому малейшего дуновения ветра достаточно, чтобы разнести их и рассеять где попало.

Для того чтобы из рассеянных спор появился новый гриб, необходимо несколько условий. Прежде всего, спора должна попасть именно в то место, где она сможет развиваться.

Например, если для развития споры необходима почва, то, попав на листок или ствол дерева, спора останется бесплодной, и наоборот, характер почвы также должен удовлетворять определенным условиям для успешного прорастания споры. Кроме того, для этого необходимы определенная температура и влажность.
Помимо благоприятных условий внешней среды, для размножения грибов существенным является еще один фактор. Дело в том, что споры бывают двух полов, хотя отличить их друг от друга невозможно. Называют их поэтому не мужские и женские, а плюс- и минус-споры, или а- и Ь-споры. Итак, попав в благоприятные условия, спора прорастает в гифу. Если в этом месте есть гифы того же вида, но противоположного пола, клетки на их окончаниях сливаются. Далее гифы растут, ветвятся, и постепенно образуется мицелий, а затем и плодовое тело.

Грибы – это уникальное царство существ, сочетающих в себе признаки, присущие растениям и животным. Размножаются они при помощи микроскопических клеток, которые называются спорами. Один гриб способен содержать до 40 млрд этих микроскопических частиц. При этом споры грибов далеко не всегда выглядят одинаково.

Особенности спор грибов

Размножение грибов

Гриб готов к размножению после того, как его споры созрели. Микроскопические одноклеточные образования попадают в воздух или воду. Они способны переноситься на десятки километров от места произрастания гриба. Также они попадают на шерсть животных или перья птиц и путешествуют вместе с ними, пока не осядут на какой-то территории. Не все из них в дальнейшем выживают. Именно поэтому данные организмы обладают огромным количеством частиц, выполняющих функцию размножения.

После того, как споры грибов попадают в среду, пригодную для их жизнедеятельности, они начинают «укореняться», а точнее – прорастать. Появляются гифы, которые похожи на тонкие нитки, если рассматривать их с помощью микроскопа. Из гиф формируется мицелий (грибница), который располагается под поверхностью земли. Мицелий образовывает плодовое тело, которое обычно расположено над поверхностью почвы и которое человек привык использовать в кулинарии. Сам же мицелий расположенный в толще почвы, называется вегетативным телом.

Споры у грибов будут формироваться непосредственно в плодовом теле. После срезания одного плодового тела мицелий дает другое и т.д. Процесс продолжается до тех пор, пока грибница получает все необходимые для существования и развития питательные вещества и воду. В неблагоприятных условиях она погибает.

Процесс образования спор

Образование спор у всех грибов происходит одинаково. Название этих микроскопических частиц в переводе обозначает «семена». Ученые предполагают, что данный способ размножения организмов появился более 400 млн. лет назад. Данный способ размножения помогал живым организмам сохранять энергию для жизни в неблагоприятных условиях. Сегодня организмы, обладающие возможностью размножаться спорами, считаются наиболее жизнеспособными.

Самой жизнеспособной на сегодняшний день считается плесень. Некоторые ее виды являются опасными для здоровья человека, оказывают негативное влияние на легкие и кожу, а некоторые используются для изготовления медицинских препаратов и кулинарных блюд. У людей с аллергией, плесневые грибы после созревания спор вызывают насморк, чихание и зуд.

Внутри плодового тела есть особые клетки, которые называются спорангиями. Внутри них и образовываются споры гриба. Клетки, предназначенные для размножения, способны образовываться на воздушном мицелии. Они носят название конидии. Под микроскопом кажется, что воздушный мицелий представляет собой веточки, на концах которых и расположены микроскопические репродуктивные клетки. Клетки, образованные в спорангиях носят название спорангиоспоры (эндогенные споры), вторые же называются конидиями. Некоторые из микроскопических клеток являются подвижными, некоторые не оснащены жгутиками, позволяющими передвигаться.

Строение спор у грибов довольно простое. У многих представителей грибного царства оно незначительно отличается.

Споры любых грибов прорастают только в подходящей среде. При попадании в неблагоприятную среду они погибают. В спорах содержится небольшое количество питательных элементов, что не позволяет им оставаться жизнеспособными на протяжении длительного периода времени. Исключение составляют лишь конидии. Они способны сохранять жизнеспособность на протяжении длительного периода времени. Однако на их формирование уходит гораздо больше времени, чем на формирование спорангиоспор.

Ирина Селютина (Биолог):

По особенностям строения грибы делят на:

• низшие: к ним относятся грибы с одноклеточным мицелием, а у наиболее примитивных, вегетативное тело представлено голым протопластом (мукор и др.);
• высшие: характеризуются наличием многоклеточного мицелия (аскомицеты, базидиомицеты).

Бесполое размножение многих низших грибов идет при помощи подвижных зооспор, которые формируются в зооспорангиях. У других грибов, относящихся к этой группе споры, лишенные органов передвижения образуются в спорангиях и называются спорангиоспоры. Спорангии размещаются на особых, отличающихся от остальных гифах – спорангионосцах, которые поднимаются к верху от субстрата, на котором гриб развивается. Такое расположение спорангиев относительно поверхности очень удобно в плане распространения спор токами воздуха.

Бесполое размножение при помощи конидий или конидиоспор характерно для сумчатых, базидиальных, несовершенных и небольшого количества видов низших грибов, которые приспособились наземному образу жизни. Покрытые оболочкой конидии могут по воздуху переноситься на большие расстояния. Есть сведения о том, что споры возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы были обнаружены на расстоянии в 1000 км от места их массового развития. У аскомицетов конидии образуются на особых выростах мицелия – конидиеносцах.

Споры у грибов бывают разными. Их поверхность может быть сухая или слизистая. Эти микроскопические клетки за длительный период существования грибов на нашей планете научились адаптироваться к условиям внешней среды.

Диаметр репродуктивной грибной клетки варьируются от 1 до 100 мкм.

Выращивание грибов дома

Некоторые виды грибов можно выращивать дома

Некоторые представители грибного царства обладают целебными свойствами. Их удастся вырастить в домашних условиях. Для этого стоит использовать мицелий или микроскопические клетки – споры.

Нельзя собрать для посева микроскопические клетки, которые образуются в момент созревания организмов, с помощью отделения их от грибного тела. Придется запастись шляпками зрелых грибов, в которых и происходит образование клеток для размножения. Ножки не используют.

Последовательность получения смеси и выращивание мицелия:

1. Шляпки (порядка 200 г) помещают в чистую воду.
2. Чтобы ускорить процесс образования спор, в воду добавляют 5 ст. л. сахара или спирта. Данная норма рассчитана на 10 л воды.
3. Затем банку оставляют в тепле на 24 ч. Желательно выбрать помещение, в котором повышена влажность воздуха. Это позволяет активировать клетки гриба, что проще означает – они будут способны прорасти.
4. По истечении суток следует хорошо взрыхлить землю на участке под посадку. Разведение представителей грибного царства должно происходить рядом с деревьями.
5. Верхний слой земли снимают, не повредив при этом корни дерева.
6. Шляпки, находящиеся в воде, измельчают (перетирают руками до получения однородной кашицы).
7. После этого осуществляют посев. Активированные клетки, находящиеся в банке с измельченными шляпками, выливают на корни, присыпают их землей. Прорастают грибочки быстро.
8. Полив осуществляют 2-3 раза в 5 дней.

Даже в малой части раствора, сделанного из грибных шляпок и воды, содержится огромное количество клеток, предназначенных для размножения.

Интересные факты

Образование спор и механизмы способны вызвать особый интерес:

1. Споры у гриба можно назвать словом «умные», т.к. их отделение от вегетативного тела происходит в наиболее подходящее время.
2. Рекордсменом по образованию клеток для размножения является лангерманния гигантская. Она образовывает 7 триллионов спор.
3. Интересным является способ распространения спор грибов. Данные организмы способны создавать движение воздуха, способствующее распространению клеток. Температура шляпки понижается в результате испарения влаги, что позволяет образовываться небольшому воздушному потоку в области ее края. Этот поток незаметен человеку, однако легкие споровые клетки он поднимает на 8-10 см.
4. Клетки гриба, которые образуются в сумке (базидии), для размножения должны сохранять родительские гены. Если бы этого не происходило, новые плодовые тела, которые из них прорастают, внешне отличались бы. Однако они сохраняют все внешние сходства. Процесс сохранения генов не является удивительным. Однако у споровых грибов размер клеток, предназначенных для размножения, мал. Поэтому многих интересует, как они сохраняют в себе информацию о генотипе. Это объясняется наличием особой молекулы, в которой сохраняются данные. Во время «распаковки» этой молекулы для получения информации запускается особый механизм. Он также существует в клетках пыльцы и в сперматозоидах.
5. Некоторые споры, которые находятся в сумке (базидии), выходят с ускорением, равным 20 тыс. единиц, после того, как созревают. При этом перегрузка в 3 единицы у человека приводит к его смерти, а вот для спор такие перегрузки вполне безопасны. Во время выброса некоторые микроскопические клетки достигают скорости 25 м/с.
6. Практически в любом помещении при взятии проб воздуха будут обнаружены грибные споры. В воздухе находятся клетки нескольких представителей грибного царства.
7. Некоторые активированные споры после созревания и высвобождения из сумки способны выдержать воздействие высоких температур (80-90 °С).
8. Споры есть не только у представителей грибного царства, но и у бактерий. Однако они выполняют различную функцию. Отличие заключается в том, что споры для гриба являются способом размножения, а для бактерии те же клетки служат защитой, позволяющей выжить в неблагоприятной среде.
9. Грибные споры способны проникать внутрь организма человека, животных и растений. Внутри другого организма они начинают развиваться. При попадании в организм мелких животных и насекомых они зачастую вызывают смерть. Развиваясь в человеке, они провоцируют появление проблем со здоровьем. Паразитируя на растениях, они питаются их соками, что приводит к гибели. Лишь в некоторых случаях союз грибов и растений является взаимовыгодным. Чаще всего это – микориза.

Лечение человека зачастую отнимает много времени из-за того, что уничтожить все микроскопические клетки крайне сложно. Наиболее опасными для человека являются патогенные организмы.