Что такое симбионты сапротрофы паразиты патогенные

0

1322

Рейтинг статьи

Кира Столетова

Грибы-симбионты – одна из самых удивительных форм жизни. Существует много видов организмов, которые можно назвать симбионтами. Процесс симбиоза в природе имеет важное значение.

Особенности грибов-симбионтов

Грибы-симбионты

Грибы представляют собой уникальную по своим особенностям группу живых организмов нашей планеты. Их изучением занимается наука микология. Сегодня нас интересуют одни из самых распространенных представителей царства Грибы – те из них, что способны формировать симбиотические ассоциации с представителями царства Флоры.

Ирина Селютина (Биолог):

Современной науке известны следующие группы грибов по способу питания:

1. Сапрофиты, или сапротрофы, или микроконсументы: используют для своего питания органические соединения мертвых тканей как растений так и животных. Они играют важную роль в биологическом круговороте веществ в биосфере.
2. Паразиты: организмы, образ жизни которых очень тесно связан с представителями других видов, внутри или на поверхности тел которых они обитают, питаются и в большинстве случаев определенным образом вредят им.
3. Симбионты: организмы разных видов, вступающие во взаимовыгодное сожительство.

Симбионты широко распространены по всему земному шару. Долгое время ученые не могли разгадать секрет грибов, вступающих в симбиотический союз, но им удалось это сделать.

Классификация

В природе сапрофиты распространились очень широко и заселили различные ниши: их можно встретить в больших количествах как в почве, так и в воде. Кроме того, их обнаруживают на поверхности любого организма – человека или животного. Чаще всего они располагаются в полостях, особенно в тех, которые сообщаются с наружным пространством: ротовая полость, нос, влагалище, прямая кишка.

Врачи знают, что касательно здоровья человека эти бактерии и грибы ведут себя двояко в зависимости от условий. Если они живут в здоровом организме с нормальным уровнем иммунных механизмов, то ведут себя как типичные сапрофиты. Такие микробы не оказывают болезнетворного воздействия на организм, мирно существуя в нём, и не провоцируют никакого пагубного влияния.

Если же природные механизмы иммунитета оказываются угнетёнными, то сапрофит способен вести себя нетипично: бактерия может переселиться в другие ткани или органы, где начнёт размножаться, вызывая тем самым различные по протеканию и тяжести последствий заболевания, такие как менингит, сепсис и пр.

Одним из ярких примеров можно считать сенную палочку, которая всегда присутствует в желудочно-кишечном тракте людей. Её присутствие оказывает определённую пользу, так как данная бактерия участвует в процессе пищеварения, облегчая расщепление белков и углеводов. С её помощью организм ограничивает рост патогенной микрофлоры кишечника и кожи, подавляет рост микробов в ранах и пр.

Но в том случае, если человек ослаблен болезнью или любыми другими факторами, сенная палочка начинает вести себя агрессивно: провоцирует пищевые отравления, вызывает глазные инфекции, активизирует аллергические реакции на кожных покровах и пр. Такое двойственное поведение нередко вызывает вопрос: к группе сапрофитов или паразитов относить сенную палочку? Зная главные характеристики сапротрофов, любому специалисту понятно, что она является обычным сапрофитом.

Делая упор на основные полезные свойства сенной палочки, её используют во многих лекарственных препаратах, в пищевых добавках. Незаменима роль сенной палочки в борьбе с заболеваниями, при которых основную роль в терапии занимают антибиотики, но по разным причинам назначать их пациенту нельзя.

К паразитам относят тех микроорганизмов, что всю свою жизнь или отдельную часть жизненного цикла проводят внутри хозяина, из живых клеток которого извлекает всё, что нужно ему для развития. В качестве хозяина может выступать как животное, так и растение. Паразит всегда вызывает ухудшение состояния здоровья своего хозяина, но различия в этом негативном воздействии могут быть огромными: от незначительных болезней, которые не мешают поражённому растению или животному жить, до смерти питающего организма.

Для извлечения питательных веществ паразиты используют соки, органические жидкости, мягкие и твёрдые ткани. Многие виды по мере размножения и увеличения популяции могут захватывать различные системы органов, быстро вызывая необратимые последствия.

Существуют формы с облигатным паразитизмом. Это означает, что они могут жить только внутри своего хозяина, и если он умирает, то вместе с ним погибает и паразит. Такие виды нацелены на сохранение нормальной жизнедеятельности хозяина, поэтому редко приводят к летальному исходу.

Паразитов в свою очередь делят на две категории:

• Микропаразиты. Весь их жизненный цикл проходит внутри одного хозяина, здесь же чаще всего живёт и потомство.
• Макропаразиты. Активно размножаются спорами и переносятся на новые места обитания, активно заражая новые источники питания.

Среди паразитарных форм жизни есть много таких, которые вызывают опасные для человека заболевания, иногда – инфекционной природы.

Кроме стандартного паразитизма существует ошибочный. Такая картина встречается довольно редко, но часто она служит источником фатальных случаев заражения. Это происходит в тех случаях, когда паразит попадает в организм такого биологического вида, который не является его типичным хозяином, но по каким-то причинам не погибает, а начинает расти и развиваться.

Всех паразитов человека по типу обитания делят на эктопаразитов (живущих на кожных покровах, волосах или ногтях) и эндопаразитов (обитающих во внутренних органах и структурах). Большинство из них проявляют высокую устойчивость и изменчивость, поэтому лечение может продолжаться длительное время и опасно частыми рецидивами.

Процесс симбиоза

Многие грибы вступают в симбиотические отношения с растением-хозяином. Они оплетают его корни своими гифами. Такое формирование получило название «микориза» или «грибокорень». Микориза помогает грибам получать необходимые питательные вещества непосредственно из корней растения-хозяина: углеводы, кислород и углекислый газ. Хозяину это не вредит. Грибница помогает ему получать полезные соединения из почвы, а также защищает от воздействия вредных микроорганизмов, выделяя в окружающую среду антибиотики.

Ирина Селютина (Биолог):

Микологи выделяют следующие виды микоризы, которые различаются по особенностям своего строения:

• Эктотрофная: гифы гриба просто оплетают молоденький корень растения, формируя микоризные трубки или своеобразный чехол. При этом гифы хотя и проникают в ризодерму корня, но распространяются только по межклетникам, а в полость клетки не заходят. В случае формирования такого типа микоризы у растения атрофируются корневые волоски – их заменяют гифы гриба и происходит редукция корневого чехлика – его аналогично заменяют гифы, сформировавшие свой «чехлик». Происходит дееление корня на зоны с формированием сети Гартига.
• Эндотрофная: гифы гриба проходят внутрь клетки коры корня через поры в ее оболочке и формируют там скопления, напоминающие клубки. При этом снаружи корня микориза слабо просматривается.
• Эктоэндомикориза: представляет что-то среднее, сочетающее в себе признаки предыдущих видов микоризы.

Так формируется выгодный для обоих организмов союз.

Благодаря многочисленным экспериментам микологов в ряде стран, к 1953 г. уже было доказано существование взаимосвязи представителей различных древесных пород с 47 видами грибов, относящихся к 12 родам. На сегодняшний день известно, о том, что более 600 видов грибов способны участвовать в формировании микоризы. Также оказалось, что каждый гриб может вступать в симбиотические отношения не с одной, а с несколькими породами деревьев. Все рекорды побил сумчатый гриб, формирующий склероции – ценококкум зерновидный. Он в условиях эксперимента смог образовать микоризу с 55 видами древесных пород. Кстати. Наиболее специализированным в отношении формировании микоризы является масленок лиственничный (подлиственничный), способный образовать микоризу только с кедровой сосной и лиственницей.

Примерно 90% всех растений на нашей планете вступают в симбиоз с грибами.

Мукор

Данный представитель относится к родовой ветке низших плесневых грибов класса зигомицетов. В общей сложности класс включает в себя 60 видов разнообразных грибов. Встретить их можно в верхнем слое земли, они могут развиваться на еде и органических частях. Некоторое количество мукора способно вызвать заболевание не только у животного, но и у человека.

Но есть ряд грибов, которые предназначены для применения в производстве антибиотиков или в качестве средства для закваски. В производстве применяются только те мукоровые грибы, которые имеют высокую ферментативную активность.

Размножение мукоровых грибов бывает бесполое и половое. В бесполом размножении оболочка зрелого гриба быстро и просто растворяется от влаги, при этом наружу выходят несколько тысяч спор. В половом виде размножения принимают участие две ветки: гомоталличные и гетероталличные. Они соединяются друг с другом в зиготу, после чего начинает прорастать гифа с зародышевым спорангием. В качестве закваски люди применяют мукор китайский и мукор улитковидный. Многие называют эти грибы китайскими дрожжами.

При помощи таких дрожжей люди могут получать этанол из картошки.

Мукор может вызвать заболевания у людей и животных

Многообразие грибов-симбионтов

Многие известные человеку съедобные и ядовитые организмы относятся к симбионтам:

• белый (боровик);
• подберезовик;
• лисичка;
• масленок;
• рыжик;
• подосиновик.

В числе ядовитых организмов симбионтами являются следующие:

• поганки (белая, бледная, весенняя);
• мухоморы (красный, поганковидный, пантерный);

Такие грибы не способны существовать без растений-хозяев,т.к. от них они получают все необходимые для них органические соединения, которые растения образуют в процессе фотосинтеза.

Особенности организма симбионта

Мухоморы встречаются в любых лесах

Особенностью таких организмов является своего рода избирательность. Примером этого может стать хорошо известный боровик, который не способен расти в ольховых или осиновых лесах. Обыкновенный мухомор формирует грибницу, которой не требуется определенный хозяин, поэтому его встречают в любых лесах. А вот рыжики и маслята привязаны только к хвойным деревьям.

Идеальный симбионт

Ценококкум – один из самых распространенных и в тоже время мало изученных грибов, образующих микоризу. Он есть как в Арктике, так и в тропических широтах. Наиболее часто он встречается в корнях растений, которые умеют выживать в экстремальных условиях. Формирует он эктомикоризу с огромным количеством голосеменных и покрытосеменных растений, а также частью папоротников.

Исследования выявили, что этот представитель грибного царства образует мало ферментов, разрушающих растительные ткани. Эти ферменты распространены в основном у обычных грибов, которые разлагают органику для определенных целей. Ценококкум активно формирует белки, которые встраиваются в клетки растения-хозяина и перекачивают туда воду. Поскольку такой тип белка активизируется во время засухи, то нет ничего удивительного в том, что деревья формируют симбиоз именно с этим организмом – он помогает им добывать воду в то время, когда ее крайне мало.

Сапрофиты

Сапрофитами бывают и бактерии, и грибы. Бактерии, принадлежащие этой группе, питаются органическими веществами умерших организмов. К группе сапротрофов относятся молочнокислые, почвенные, маслянокислые бактерии и другие. К этой разновидности грибов относятся организмы, развивающиеся на гумусе растительного происхождения. Их можно поделить на две группы — съедобные и несъедобные.

Пригодные для еды

Примеры грибов, которые не принесут вред здоровью:

• шампиньоны;
• дождевики;
• зонтики;
• сморчки;
• навозники;
• строчки (после предварительной обработки);
• цистодермы;
• паутинники.

Непригодные для еды

Эти организмы нельзя употреблять в пищу:

• свинушки;
• гельвеллы;
• бледные поганки;
• весенние поганки;
• белые поганки.

Интересные факты о грибах-симбионтах

Характерная особенность грибов, образующих микоризу, заключается в том, что их невозможно вырастить в искусственных условиях. Мицелий их способен находиться в почве,поглощать и передавать питательные вещества, но не будет формировать плодовые тела. Без определенной породы дерева такие грибы не плодоносят.

Растение-хозяин будет плохо расти, медленно развиваться, а в итоге погибнет, если в почве поблизости не будет гриба-симбионта. Примером тому являются саженцы сосны, растущие гораздо быстрее, если в грунт попали споры определенного вида гриба.

Иногда возникает симбиоз между грибами и муравьями. Насекомые питаются питательными гифами, создавая под землей целые «грибные фермы». Для грибов это выгодно, потому что что муравьи щедро удобряют землю.

Съедобные и несъедобные виды

Среди всего многообразия сапротрофов выделяются пластинчатые, сумчатые и трубчатые виды, которые относятся к высшим, и несовершенные плесневые грибы и дрожжи.

Некоторые сумчатые, пластинчатые и трубчатые сапротрофы являются пригодными для употребления в пищу. Так, к съедобным относятся:

Не годятся для употребления и являются ядовитыми:

Практически все виды дрожжей используются в пищевой промышленности и виноделии, а представитель плесневых – пеницилл является источником сырья для производства антибиотиков.

Польза симбиоза

Микориза является средством связи между растениями. Когда в окружающей среде появляется что-то, способное навредить растению, грибница посредством химический соединений «рассылает» информацию об этом другим грибам, и они встречают вредителя уже подготовленными. В некотором роде это напоминает передачу информации по нервной системе человека. Любой лес является гигантской информационной сетью.

Польза симбиоза заключается в следующем:

1. Симбиоз помогает тем, что повышает адаптацию (особенно к неблагоприятным для условиям) организма к окружающей среде.
2. С его помощью удастся увеличить урожай культурных растений.
3. Благодаря симбиозу могут формироваться новые группы организмов (например, лишайники).