Симбиоз - это длительное сожительство организмов двух различных видов растений или животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и взаимно выгодны. Симбиоз обеспечивает этим организмам лучшее преодоление неблагоприятных воздействий окружающей среды и, главным образом, лучшее питание. Сожительствовать могут животное с животным, животное с растением и растение с растением. В этой статье рассказывается о таких формах сожительства, в которых участвуют растения.
В тропических странах встречается очень интересное растение - мирмекодия. Это - растение муравейник. Живет оно на ветках или стволах других растений. Нижняя часть его стебля сильно расширена и представляет собой как бы большую луковицу. Вся луковица пронизана каналами, сообщающимися друг с другом. В них и поселяются муравьи. Каналы возникают в процессе развития утолщенного стебля, а не прогрызаются муравьями. Следовательно, муравьи получают от растения готовое жилище. Но и растению приносят пользу живущие в нем муравьи. В тропиках водятся муравьи-листорезы. Они приносят большой вред растениям. В мирмекодии поселяются муравьи другого вида, враждующие с муравьями-листорезами. Постояльцы мирмекодии не допускают листорезов к ее вершине и не дают им объесть ее нежные листья. Растение предоставляет животному помещение, а животное защищает растение от его врагов. Кроме мирмекодии, в тропиках растет немало и других растений, сожительствующих с муравьями.
Встречаются еще более тесные формы сожительства растений и животных. Таков, например, симбиоз одноклеточных водорослей с амёбами, солнечниками, инфузориями и другими простейшими животными. В клетках этих животных поселяются зеленые водоросли (например, зоохлорелла). Долгое время зеленые тельца в клетках простейших животных считались за какие-то органы самого животного, и лишь в 1871 г. известный русский биолог Л. С. Ценковский установил, что это - сожительство простейших организмов, впоследствии названное симбиозом.
Зоохлорелла, живущая в клетке амёбы, лучше защищена от неблагоприятных внешних воздействий. Прежде чем ее съест какое-либо другое животное, оно должно преодолеть сопротивление амёбы. Тело простейшего животного прозрачно, поэтому процесс фотосинтеза протекает у водоросли нормально. А животное получает от водоросли растворимые продукты фотосинтеза (главным образом углеводы - сахар) и питается ими. Кроме того, при фотосинтезе водоросль выделяет кислород, и животное использует его для дыхания. В свою очередь, животное обеспечивает водоросль необходимыми для ее питания азотистыми соединениями. Взаимная выгода для животного и растения от такого сожительства очевидна.
К сожительству с водорослями приспособились не только простейшие одноклеточные животные, но и некоторые многоклеточные. Водоросли встречаются в клетках гидр, губок, червей, иглокожих и моллюсков. Для некоторых животных сожительство с водорослями стало настолько необходимым, что их организм не может развиваться нормально, если в его клетках нет водорослей.
Особенно интересен симбиоз, когда оба его участника - растения. Пожалуй, самый разительный пример симбиоза двух растительных организмов - это лишайники. Лишайник всеми воспринимается как единый организм. На самом же деле он состоит из гриба и водоросли. Основу его составляют переплетающиеся гифы (нити) гриба. На поверхности лишайника эти гифы переплетены плотно, а в рыхлом слое под поверхностью гнездятся среди гиф водоросли. Чаще всего это одноклеточные, зеленые водоросли. Реже встречаются лишайники с многоклеточными сине-зелеными водорослями. Клетки водорослей оплетены гифами гриба. Иногда на гифах образуются даже присоски, которые проникают внутрь водорослевых клеток. Сожительство выгодно и грибу и водоросли. Водоросль получает от гриба воду с растворенными минеральными солями и защищена от высыхания. А гриб получает от водоросли органические соединения, вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза, главным образом углеводы. Симбиоз так хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование, что они способны поселяться на песчаных почвах, на голых, бесплодных скалах, на стекле, на листовом железе, т. е. там, где никакое другое растение существовать не может; они встречаются на Крайнем Севере, на высоких горах, в пустынях - лишь бы был свет: без света водоросль в лишайнике не может усваивать углекислоту и отмирает.
Гриб и водоросль настолько сжились в лишайнике, что представляют собой единый организм. Даже размножаются они чаще всего совместно. Существует несколько способов размножения лишайников. Некоторые виды размножаются вегетативно. От тела лишайника (таллома) отделяется небольшой кусочек. В нем есть и гриб и водоросль. Из такого таллома вырастает новый лишайник. У других видов поверхность покрыта как бы пылью. Под микроскопом можно видеть, что каждая такая пылинка - одна или несколько клеточек водоросли, оплетенных немногими гифами гриба. Эти пылинки (соредии) разносятся ветром, как споры или семена.
Есть виды лишайников, которые размножаются спорами. Из споры может вырасти только гриб. Но когда спора прорастет, на пути грибных гиф должна встретиться соответствующая водоросль. Только в этом случае из них разовьется лишайник.
Долгое время лишайники принимали за обычное растение и относили их к мхам. Зеленые клетки в лишайнике принимались за хлорофилловые зерна зеленого растения. Лишь в 1867 г. такой взгляд был поколеблен исследованиями русских ученых - А. С. Фаминцына и О. В. Баранецкого. Им удалось выделить зеленые клетки из лишайника ксантории и установить, что они могут жить не только вне тела лишайника, но и размножаться делением и спорами. Следовательно, зеленые клетки лишайника - самостоятельные водоросли.
Симбиоз в жизни низших растений. Лишайники: 1 - кладония; 2 - исландский мох; 3 - пармелия; 4 - ксантория; 5,6 - шарообразные клетки и цепочки водорослей, видимые в микроскоп в срезе слоевищ различных лишайников; 7 - видимые в микроскоп гифы гриба, охватывающие в лишайнике шарообразные клетки водорослей. Симбиоз у высших растений: 8 - микориза на корне серебристого тополя; 9 - продольный разрез окончания корня у дуба, шарообразные тельца внутри клеток древесины - клетки гриба; 10 - микориза на корневых волосках дуба; 11 - микориза на корневом окончании у бука.
Подавляющее большинство деревьев в наших широтах и очень много травянистых растений (в том числе и пшеница) образуют с грибами микоризу. Ученые установили, что нормальный рост многих деревьев невозможен без участия гриба, хотя есть деревья, которые обычно сожительствуют с грибами, но могут развиваться и без них (например, береза, липа). Симбиоз гриба с высшим растением существовал еще на заре наземной флоры. Первые высшие растения - псилофитовые -уже имели подземные органы, тесно связанные с гифами грибов.
Чаще всего гриб лишь оплетает корень своими гифами и образует чехол, как бы наружную ткань корня. Реже встречаются формы симбиоза, когда гриб поселяется в самих клетках корня. Особенно ярко такой симбиоз выражен у орхидей. Без участия гриба орхидея вообще не может развиваться. Если только что наклюнувшийся проросток орхидеи не встретится с грибом и гифы гриба не внедрятся в клетки проростка, дальше орхидея развиваться не будет.
Наука еще не выяснила полностью, чем симбиоз выгоден и грибу и растению. Можно предполагать, что гриб использует для своего питания какие-то вещества, выделяемые корнями растения, а высшее растение получает от гриба продукты разложения органических веществ в почве. Сам древесный корень получить эти продукты не может. Предполагают, что грибы вырабатывают витаминоподобные вещества, усиливающие рост высшего растения. Несомненно, что грибной чехол, облекающий корень дерева и имеющий многочисленные разветвления в почве, намного увеличивает поверхность корневой системы, поглощающей воду. А это очень существенно в жизни растения.
Симбиоз гриба и высшего растения следует учитывать во многих практических мероприятиях. Так, например, при разведении леса, при закладке полезащитных лесных полос обязательно надо «заразить» почву грибами, вступающими в симбиоз с той породой деревьев, которую сажают.
Растения из семейства орхидных не могут развиваться без симбиоза с грибом. Большинство тропических орхидей - эпифиты, т. е. растения, живущие на других растениях: 1 - наземная орхидея умеренного пояса - венерин башмачок; 2 - эпифитная тропическая орхидея с воздушными (а) и лентовидными (б) корнями, присасывающимися к растению-хозяину; 3 - поперечный разрез проростка орхидеи венерин башмачок (внутри клеток растения видны гифы гриба). Клубеньки на корнях бобовых растений: 4-люпин; 5 - люцерна посевная; 6 - клевер луговой. Азотоусваивающие бактерии в клубеньках бобовых, растений, видимые в микроскоп в начале роста растения (7), в период цветения (8) и в период созревания плодов (9).
Огромное практическое значение имеет симбиоз между азотоусваивающими бактериями и высшими растениями из семейства бобовых (бобы, горох, фасоль, люцерна и многие другие). На корнях бобового растения обычно возникают опухоли - клубеньки, в клетках которых и находятся бактерии. Существование таких клубеньковых бактерий открыл в 1866 г. русский ботаник М. С. Воронин. Роль же этих бактерий в жизни бобового растения установили в 1886 г. немецкие ученые Г. Гельригель и Г. Вильфарт. Эти ученые доказали, что клубеньковые бактерии усваивают из атмосферы газообразный азот и используют его при создании органических веществ. Затем было установлено, что эти бактерии способны усваивать атмосферный азот, только живя в клетке бобового растения. Бобовое же растение получает возможность дополнительного азотного питания, так как лишь незначительная часть поглощенного и связанного бактериями азота идет на построение белковых веществ самих бактерий, большая же часть азотистых веществ выделяется бактериями в клетки корня. Из корня эти питательные вещества переходят в клетки стебля и листьев бобового растения и используются им для синтеза белковых веществ. После сбора урожая бобовых растений клубеньки с азотоулавливающими бактериями остаются на корнях. Корни с остатками клубеньков разлагаются в почве и обогащают ее связанным и хорошо усваиваемым растениями азотом. Плодородие почвы повышается, и почти любое растение, посеянное на следующий год на этом участке, даст более высокий урожай.
Клубеньковые бактерии в симбиозе с бобовыми растениями ежегодно усваивают из атмосферы несколько сот килограммов чистого азота на гектар. Если учесть всю посевную площадь, занятую бобовыми культурами, легко понять, как велико количество улавливаемого клубеньковыми бактериями атмосферного азота.
Симбиоз - это длительное сожительство организмов двух или нескольких разных видов растений или животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и обычно взаимно выгодны. Симбиоз обеспечивает этим организмам лучшее питание. Благодаря симбиозу организмам легче преодолевать неблагоприятные воздействия окружающей среды.
В тропических странах встречается очень интересное растение - мирмекодия. Это растение-муравейник. Живет оно на ветках или стволах других растений. Нижняя часть его стебля сильно расширена и представляет собой как бы большую луковицу. Вся луковица пронизана каналами, сообщающимися между собой. В них и поселяются муравьи. Эти каналы возникают в процессе развития утолщенного стебля, а не прогрызаются муравьями. Следовательно, муравьи получают от растения готовое жилище. Но и растению приносят пользу живущие в нем муравьи.
Дело в том, что в тропиках водятся муравьи-листорезы. Они приносят большой вред растениям. В мирмекодии поселяются муравьи другого вида, враждующие с муравьями-листорезами. Постояльцы мирмекодии не допускают листорезов к ее вершине и не дают им объесть ее нежные листья. Таким образом, растение предоставляет животному помещение, а животное защищает растение от его врагов. Кроме мирмекодии в тропиках растет немало и других растений, находящихся в содружестве с муравьями.
Растение-муравейник - мирмекодия: 1 - два растения, поселившиеся на одной ветке дерева; 2 - разрез стебля мирмекодии.
Встречаются еще более тесные формы симбиоза растений и животных. Таков, например, симбиоз одноклеточных водорослей с амебами, солнечниками, инфузориями и другими простейшими животными. В этих одноклеточных животных поселяются зеленые водоросли, например зоохлорелла. Долгое время зеленые тельца в клетках простейших животных считались органоидами, т. е. постоянными частями самого одноклеточного животного, и лишь в 1871 г. известный русский ботаник Л. С. Ценковский установил, что здесь имеет место сожительство разных простейших организмов. Впоследствии это явление было названо симбиозом.
Зоохлорелла , живущая в теле простейшего животного амебы, лучше защищена от неблагоприятных внешних воздействий. Тело амебы прозрачно, поэтому процесс фотосинтеза протекает у водоросли нормально. Животное получает от водоросли растворимые продукты фотосинтеза (главным образом углеводы - сахар) и питается ими. Кроме того, при фотосинтезе водоросль выделяет кислород, и животное использует его для дыхания. В свою очередь животное обеспечивает водоросль необходимыми для ее питания азотистыми соединениями. Взаимная выгода для животного и растения от симбиоза очевидна.
К симбиозу с водорослями приспособились не только простейшие одноклеточные животные, но и некоторые многоклеточные. Водоросли встречаются в клетках гидр, губок, червей, иглокожих и моллюсков. Для некоторых животных симбиоз с водорослями стал настолько необходим, что их организм не может развиваться нормально, если в его клетках нет водорослей.
Особенно интересен симбиоз , когда оба его участника - растения. Пожалуй, самый разительный пример симбиоза двух растительных организмов - это лишайник. Лишайник всеми воспринимается как единый организм. На самом же деле он состоит из гриба и водоросли. Основу его составляют переплетающиеся гифы (нити) гриба. На поверхности лишайника эти гифы переплетены плотно, а в рыхлом слое под поверхностью среди гиф гнездятся водоросли. Чаще всего это одноклеточные зеленые водоросли. Реже встречаются лишайники с многоклеточными синезелеными водорослями. Клетки водорослей оплетены гифами гриба. Иногда на гифах образуются присоски, которые проникают внутрь клеток водорослей. Сожительство выгодно и грибу и водоросли. Гриб дает водоросли воду с растворенными минеральными солями, а получает от водоросли органические соединения, вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза, главным образом углеводы.
Симбиоз так хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование, что они способны поселяться на песчаных почвах, на голых, бесплодных скалах, на стекле, на листовом железе, т. е. там, где никакое другое растение существовать не может. Встречаются лишайники на Крайнем Севере, в высоких горах, в пустынях - лишь бы был свет: без света водоросль в лишайнике не может усваивать углекислый газ и погибает. Гриб и водоросль так тесно сжились в лишайнике, настолько представляют собой единый организм, что даже и размножаются они чаще всего совместно.
Долгое время лишайники принимали за обычное растение и относили их к мхам. Зеленые клетки в лишайнике принимались за хлорофилловые зерна зеленого растения. Лишь в 1867 г. такой взгляд был поколеблен исследованиями русских ученых А. С. Фаминцына и О. В. Баранецкого. Им удалось выделить зеленые клетки из лишайника ксантории и установить, что они могут не только жить вне тела лишайника, но и размножаться делением и спорами. Следовательно, зеленые клетки лишайника - самостоятельные водоросли.
Каждый знает, например, что подосиновики нужно искать там, где растут осины, подберезовики - в березовых лесах. Оказывается, что шляпочные грибы растут вблизи определенных деревьев не случайно. Те «грибы», которые мы собираем в лесу, - только их плодовые тела. Само же тело гриба - грибница, или мицелий, - живет под землей и представляет собой нитевидные гифы, пронизывающие почву (см. ст. «Грибы»). От поверхности почвы они тянутся к кончикам древесных корней. Под микроскопом видно, как гифы, словно войлоком, оплетают кончик корня Симбиоз гриба с корнями высших растений называют микоризой (в переводе с греческого - «грибокорень»).
Подавляющее большинство деревьев в наших широтах и очень много травянистых растений (в том числе и пшеница) образуют с грибами микоризу. Ученые установили, что нормальный рост многих деревьев невозможен без участия гриба, хотя есть деревья, которые могут развиваться и без них, например береза, липа. Симбиоз гриба с высшим растением существовал еще на заре наземной флоры. Первые высшие растения - псилотовые - уже имели подземные органы, тесно связанные с гифами грибов. Чаще всего гриб лишь оплетает корень своими гифами и образует чехол, как бы наружную ткань корня. Реже встречаются формы симбиоза, когда гриб поселяется в самих клетках корня. Особенно ярко такой симбиоз выражен у орхидей, которые вообще не могут развиваться без участия гриба.
Можно предполагать, что гриб использует для своего питания углеводы (сахар), выделяемые корнями, а высшее растение получает от гриба продукты разложения азотистых органических веществ в почве. Сам древесный корень получить эти продукты не может. Предполагают также, что грибы вырабатывают витаминоподобные вещества, усиливающие рост высшего растения. Кроме того, несомненно, что грибной чехол, облекающий корень дерева и имеющий многочисленные разветвления в почве, намного увеличивает поверхность корневой системы, поглощающей воду, что очень существенно в жизни растения.
Симбиоз гриба и высшего растения следует учитывать во многих практических мероприятиях. Так, например, при разведении леса, при закладке полезащитных лесных полос обязательно надо «заразить» почву грибами, вступающими в симбиоз с той породой деревьев, которую сажают.
Огромное практическое значение имеет симбиоз усваивающих азот бактерий с высшими растениями из семейства бобовых (бобы, горох, фасоль, люцерна и многие другие). На корнях бобового растения обычно возникают утолщения - клубеньки, в клетках которых находятся бактерии, обогащающие растение, а затем и почву азотом.
В море живет множество разнообразных водорослей. Некоторые водоросли, свободно плавая в воде, входят в состав...
В органическом мире грибы образуют отдельное царство. У них есть общие признаки, как с живыми организмами, так и с растениями. Так, им необходима для питания органика, из-за отсутствия хлорофилла. Они содержат мочевину и хитин, а еще гликоген. Это делает грибы схожими с животными. А вот питаются они всасыванием, как растения. Еще у них неограниченный рост.
Как устроен гриб
Строение гриба сложно. То, что мы привыкли им называть, не есть сам гриб. Его характерные признаки свойственны только ему. У всех видов в царстве присутствует вегетативное тело. Другими словами – это грибница, можно еще сказать мицелий, представленный нитевидным образованием — гифами, которые заполнены цитоплазмой и не видны вооруженным глазом. Их строение бывает разным. Главной функция гиф будет вытягивание полезных веществ и воды из окружающего их мира. Они своеобразные оплетенные все вокруг себя корни, которые обеспечивают самым необходимым для роста и развития грибной организм.
Гифа любого гриба способна прорасти даже через слюду. А если влажность повышена, то споры плесневелых грибов пронизывают скорлупу с оболочкой яйца. В результате чего бактерии попадают в середину, и происходит порча продукта. Также гифы пронизывают растения, из-за чего происходит деформация стеблей, цветоносов и листьев.
Всех грибов можно условно поделить на высшие и низшие. Последние не имеют поперечные перегородки, от чего их мицелий представлен в виде клетки, которая разветвилась, то есть они бывают одноклеточными. Высшие грибы имеют гифу, разделенную на клетки. Соответственно их считают многоклеточными.
Каждый человек встречал у себя дома плесневых грибов. Так, у пенициллы многочисленные гифы. Они представляют собой кисти со спорами, которые мы замечаем на продуктах питания зеленовато-голубоватого цвета. Если говорить об используемых нами дрожжах, то у них нет грибницы, а соответственно гиф. Их размножение происходит путем почкования.
Лучше всего развит мицелий у шляпочных грибов, съедобные виды которых мы привыкли употреблять в пищу. Он оплетает большие территории под землей, развивая плодовое тело. В нем шляпка с ножкой состоят из плотно прилегающих гиф. Нижняя часть тела – ножка, имеет все нити одинаковые, а верхняя – шляпка, образует из них два слоя. Строение нижнего слоя происходит из большого количества трубочек или пластинок, в которых будут развиваться споры. Верхний — пигментирован и имеет кожицу. Споры после созревания рассыпаются. Их разносит ветер, животные и человек. Они могут попасть животным вместе с едой в желудок, но не будут переварены им. Впоследствии выбрасываются вместе с пометом. Из них начнут образовываться нити, и разовьется в дальнейшем грибница. Для образования новых плодовых тел требуется сливание клеток гиф, которые образовались от разных спор. Такая грибница всегда имеет клетки с двумя ядрами и очень медленно растет. Плодовые тела появляются после достаточного запаса полезных микроэлементов.
Большое количество гиф проникают в корневую систему деревьев, оплетая их. Они сожительствуют, оказывая друг другу полезную услугу. Гриб насыщает их влагой, а растение отдает ему часть углеводов. Такая связь позволяет образовать плодовое тело шляпочного гриба.
Как происходит питание
Как говорилось выше, у гриба гифа забирает питательные вещества из всего рядом находящегося, будь то живые или мертвые организмы, вода в земле или в водоеме. При этом выделяя вещества, которые разрывают молекулы по частям, чтобы их впитать. В целом грибы делят по способу питания на:
Большая часть грибов – сапрофиты, которые питаются останками растений и животных. Разрастаясь, гриб удлиняет свои нити. Они дотягиваются до мест, которые богаты пищей. Чем длиннее гифа, тем более она насытит гриб и даст запас полезных веществ ему. Все вместе нити объединяются в одно целое и те участки, которые получили пищу, будут кормить грибной организм.
Симбионты зависят от высших растений, водорослей и мохообразных. Так, например, микориза, где происходит совместная жизнь гриба с корнями. Он, в свою очередь, помогает усвоить труднодоступное вещество гумуса, и, выделяя свои ферменты, помогает налаживать углеводный обмен и поглотить частицы минеральной еды. Для себя получает кислород с корневыми выделениями для прорастания спор.
Появляется во второй половине июля. Немного раньше показывается ядовитый красный мухомор , который как бы сигнализирует, что скоро будут белые грибы , а за ними рыжики . Самые поздние грибы — осенние опята .
Под тем местом, где мы сорвем гриб, рыхлую лесную почву пронизывает масса тонких, еле заметных, переплетающихся между собой нитей — гиф. Скопление таких нитей и образует основную часть гриба — грибницу, или мицелий. Грибница живет в почве долго, она переносит здесь и засуху, и холодное время года. При неблагоприятных условиях мицелий прекращает рост и цепенеет, а улучшаются условия — он снова начинает расти. Когда влаги и тепла достаточно, над поверхностью почвы образуются из грибницы плотные плодовые тела, несущие споры. Их-то мы и называем обычно грибами. Среди них есть съедобные, но много и несъедобных, потому что эти плодовые тела или жестки, вроде трутовиков , растущих на деревьях, или ядовиты, как мухомор, бледная поганка .
Вообще под названием грибов известна большая группа низших растений, тело которых состоит из тонких переплетающихся гиф.
| Грибы, которые мы собираем в лесу, — лишь плодовые тела растения. Само же растение — грибница, или мицелий, находится под землей. |
 Чтобы грибница могла дать новые плодовые тела, грибы надо не вырывать с корнем, а срезать ножом.
|
 Образование спор бесполым путем: 1 — споры на концах гиф у пеницилла; 2 — спорангий со спорами у белой хлебной плесени.
|
 Образование спор из двуядерной клетки у высших грибов. Вверху — образование спор в сумках у сморчка; внизу — образование спор на базидиях у шампиньона.
|
 |
 |
Некоторые грибы в поисках пищи вступают в отношения взаимосвязи (симбиоза) с зелеными растениями. Ряд грибов селится на окончаниях мелких корней определенных лесных деревьев, а иногда и трав. Так, белый гриб растет под сосной или дубом, а подберезовик — под березой. Мицелий гриба передает корням этих растений питание — воду и минеральные вещества, которые получаются в его клетках от разложения органических соединений. А за это гриб получает от корней, на которых он поселился, некоторые нужные ему органические питательные вещества. Помогают друг другу грибы и водоросли, живущие в своеобразных колониях, которые называются лишайниками. Водоросли, оплетенные гифами гриба, лучше обеспечиваются влагой и минеральными веществами, грибу же дают органическую пищу отмершие и ослабленные клетки водорослей.
Сообразно с характером своего питания грибы превращают сложные органические соединения в более простые, вплоть до полной минерализации.
Грибы можно встретить всюду:
на позеленевшей горбушке хлеба (плесень), на балках и стропилах подвалов (домовой гриб), на деревьях (трутовики) и т. д. К грибам относятся известные всем дрожжи. Ботаники насчитывают около 70 тыс. видов грибов. Некоторые грибы образуют вещества, полезные человеку в его хозяйственной деятельности. Так, дрожжевые грибки, питаясь сахарами, выделяют винный спирт и углекислый газ. Их используют виноделы для получения спирта и хлебопеки для выпечки более воздушного хлеба. Из мицелия пеницилла и склероциев спорыньи добываются ценные лекарственные продукты.
Природу полезных нам грибов можно изменять действием коротковолновых лучей и различных веществ. Все эти методы позволяют за короткий срок сильно повысить продуктивность нужных грибов, меняя их наследственность. Так, например, грибок пеницилл вначале давал очень мало ценного лекарства — пенициллина. Но когда ученые стали изменять этот грибок, продуктивность его быстро возросла. Теперь одна из лучших советских форм пеницилла — «новый гибрид» — дает пенициллина на единицу питательной среды в 500 раз больше, чем это было четверть века назад.
В благоприятных условиях грибница способна непрерывно разрастаться, охватывая новые части живых или мертвых организмов, служащих грибу пищей. Любая часть мицелия при отделении может дать новую грибницу. Если вырезать, например, кусок навозной почвы с частью грибницы шампиньона и перенести ее на свежую навозную почву, то гифы из этих кусков быстро разрастутся, охватят новую питательную среду, и новый разросшийся мицелий начнет давать плодовые тела, т. е. обычные съедобные шампиньоны .
Для более быстрого размножения грибам служат споры, являющиеся отдельными клетками.
Споры легко уносятся водой или ветром на большие расстояния. Оставьте на тарелке при влажной атмосфере кусочек хлеба, и на нем появятся гифы плесневого грибка. Налейте в открытый сосуд сок из ягод винограда. Через несколько дней он забродит от присутствия в нем дрожжевых грибков. И эта хлебная плесень, и эти дрожжи получились из спор, имеющихся в воздухе.
Споры грибов иногда просто отделяются от гиф мицелия. У плесневых грибков рода пеницилл на конце отдельных гиф имеются разветвления, напоминающие скелет плавника рыбы. Конечные клетки этих гиф отделяются и превращаются в свободно разносимые споры. У белой плесени, появляющейся на хлебе, на конце отдельных гиф образуются специальные шаровидные мешочки — спорангии, наполненные спорами. Спорангии лопаются, и споры разносятся по воздуху.
Но иногда споры грибов образуются и более сложным образом — путем полового процесса. При нем новое поколение получается из клетки, образовавшейся от слияния двух родительских. Таким образом, в потомках могут сочетаться особенности двух родителей. Половое размножение, по-видимому, было у предков грибов и теперь полностью сохранилось у низших грибов. Когда мицелий белой хлебной плесени, например, испытывает трудности в питании, клетки на концах его гиф отделяются и сливаются с подобными же соприкасающимися с ними клетками соседнего мицелия. От такого слияния получаются споры — зиготы. Они покрываются толстой оболочкой и способны переносить более тяжелые условия, чем обычные споры из спорангиев.
Большинство наших съедобных грибов после слияния двух ядер образует споры на плодовых телах, состоящих из пенька и шляпки. У одних грибов на нижней части шляпки располагаются радиально идущие от пенька пластинки, у других шляпки пронизаны, как губка, мелкими трубочками. На пластинках и в трубочках находятся клетки с сидящими на них спорами. Положите на сутки шляпку зрелого гриба нижней стороной на черную бумагу. За это время высыплется столько спор, что на бумаге образуется отпечаток нижней стороны шляпки.
Из грибов со спорами в трубочках шляпки в наших лесах встречаются:
Лимбиоз - это длительное сожительство организмов двух различных видов растений животных, когда их отношения друг с другом очень тесны и взаимно выгодны. Симбиоз обеспечивает этим организмам лучшее преодоление неблагоприятных воздействий окружающей среды и, главным образом, лучшее питание. Сожительствовать могут животное с животным, животное с растением и растение с растением. В этой статье рассказывается о таких формах сожительства, в которых участвуют растения.
В тропических странах встречается очень интересное растение - . Это - растение муравейник. Живет оно на ветках или стволах других растений. Нижняя часть его стебля сильно расширена и представляет собой как бы большую луковицу. Вся пронизана каналами, сообщающимися друг с другом. В них и поселяются муравьи. Каналы возникают в процессе развития утолщенного стебля, а не прогрызаются муравьями. Следовательно, получают от растения готовое . Но и растению приносят пользу живущие в нем муравьи. В тропиках водятся муравь и-листорезы. Они приносят большой вред растениям. В мирмекодии поселяются муравьи другого вида, враждующие с муравьями-листорезами. Постояльцы мирмекодии не допускают листорезов к ее вершине и не дают им объесть ее нежные листья. Растение предоставляет животному помещение, а животное защищает растение от его врагов. Кроме мирмекодии, в тропиках растет немало и других растений, сожительствующих с муравьями.
Встречаются еще более тесные формы сожительства растений и животных. Таков, например, симбиоз одноклеточных водорослей с амёбами, солнечниками, инфузориями и другими простейшими животными. В клетках этих животных поселяются зеленые водоросли (например, зоохлорелла). Долгое время зеленые тельца в клетках простейших животных считались за какие-то органы самого животного, и лишь в 1871 г. известный русский биолог Л. С. Ценковский установил, что это - сожительство простейших организмов, впоследствии названное симбиозом.
Зоохлорелла, живущая в клетке , лучше защищена от неблагоприятных внешних воздействий. Прежде чем ее съест какое-либо другое животное, оно должно преодолеть сопротивление амёбы. Тело простейшего животного прозрачно, поэтому процесс фотосинтеза протекает у водоросли нормально. А животное получает от водоросли растворимые продукты фотосинтеза (главным образом - сахар) и питается ими. Кроме , при j фотосинтезе водоросль выделяет , и животное использует его для дыхания. В свою очередь, животное обеспечивает водоросль необходимыми для ее питания азотистыми соединениями. Взаимная для животного и растения от такого сожительства очевидна.
К сожительству с водорослями приспособи-| лись не только простейшие жи-1 вотные, но и некоторые . Во-1 доросли встречаются в клетках гидр, губок, червей, иглокожих и моллюсков. Для некоторых животных сожительство с водорослями стало настолько необходимым, что их организм не может развиваться нормально, если в его. клетках нет водорослей.
Особенно интересен симбиоз, когда оба его! участника - растения. Пожалуй, самый рази-1 тельный пример симбиоза двух растительных организмов - это . Лишайник всеми воспринимается как единый организм. На самом же деле он состоит из гриба! и водоросли. Основу его составляют! переплетающиеся (нити) гриба. На поверхности лишайника эти гифы переплетены плотно, а в рыхлом слое под поверхностью гнездятся среди гиф водоросли. Чаще всего это одноклеточные, зеленые водоросли. Реже встречаются лишайники с многоклеточными сине-зелеными водорослями. Клетки водорослей оплетены гифами гриба. Иногда на гифах образуются даже присоски, которые проникают внутрь водорослевых клеток. Сожительство выгодно и грибу и . Водоросль получает от гриба воду с растворенными минеральными солями и защищена от высыхания. А гриб получает от водоросли органические , вырабатываемые ею в процессе фотосинтеза, главным образом углеводы. Симбиоз так хорошо помогает лишайникам в борьбе за существование, что они способны поселяться на песчаных почвах, на голых, бесплодных скалах, на стекле, на листовом железе, т. е. там, где никакое другое растение существовать не может; они встречаются на Крайнем Севере, на высоких горах, в пустынях - лишь бы был свет: без света водоросль в лишайнике не может усваивать углекислоту и отмирает.
Гриб и водоросль настолько сжились в лишайнике, что представляют собой единый . Даже размножаются они чаще всего совместно. Существует несколько способов размножения лишайников. Некоторые виды размножаются вегетативно. От тела лишайника (таллома) отделяется небольшой кусочек. В нем есть и гриб и водоросль. Из такого таллома вырастает лишайник. У других видов поверхность покрыта как бы пылью. Под микроскопом можно видеть, что каждая такая пылинка - одна или несколько клеточек водоросли, оплетенных немногими гифами гриба. Эти пылинки (с о р е и и) разносятся ветром, как или семена.
Есть виды лишайников, которые размножаются спорами. Из споры может вырасти только гриб. Но, когда спора прорастет, на пути грибных гиф должна встретиться соответствующая водоросль. Только в этом случае из них разовьется лишайник.
Долгое время лишайники принимали за обычное растение и относили их к мхам. Зеленые клетки в лишайнике принимались за хлорофилловые зерна зеленого растения. Лишь в 1867 г. такой взгляд был поколеблен исследованиями русских ученых - А. С. Фаминцына и 0. В. Баранецкого. Им удалось выделить зеленые клетки из лишайника ксантории и установить, что они могут жить не только вне тела лишайника, но и размножаться делением и спорами. Следовательно, зеленые клетки лишайника - самостоятельные водоросли.
Подавляющее большинство деревьев в наших широтах и очень много травянистых растений (в том числе и пшеница) образуют с грибами микоризу. Ученые установили, что нормальный рост многих деревьев невозможен без участия гриба, хотя есть деревья, которые обычно сожительствуют с грибами, но могут развиваться и без них (например, береза, ). Симбиоз гриба с высшим растением существовал еще на заре наземной флоры. Первые высшие растения - псилофитовые -уже имели подземные органы, тесно связанные с гифами грибов.
Чаще всего гриб лишь оплетает корень своими гифами и образует чехол, как бы наружную ткань корня. Реже встречаются формы симбиоза, когда гриб поселяется в самих клетках корня. Особенно ярко такой симбиоз выражен у орхидей. Без участия гриба орхидея вообще не может развиваться. Если только что наклюнувшийся проросток не встретится с грибом и гифы гриба не внедрятся в клетки проростка, дальше орхидея развиваться не будет.
Клубеньковые бактерии в симбиозе с бобовыми растениями ежегодно усваивают из атмосферы несколько сот килограммов чистого азота на гектар. Если учесть всю посевную , занятую бобовыми культурами, легко понять, как велико количество улавливаемого клубеньковыми бактериями атмосферного азота.