Роль грибов в природных сообществах

Федеральное агентство  по образованию

 ГОУ ВПО «Ишимский государственный  педагогический

 институт им. П.П. Ершова»

 

 

 

 

 

 

Кафедра ПиМНО

 

 

Роль грибов в природных  сообществах

 

Контрольная работа

 

 

Исполнитель:

                        Белакова Наталья Олеговна

                                        студентка 1 курса заочного отделения

                                           педагогического факультета ( ПиМНО)

                                                     Проверил:

                                                      О.Е. Токарь, к.б.н., доцент

 

 

 

 

 

Ишим, 2009 г.

 

Оглавление

 

Введение ……………………………………………………………………….3

Глава 1. Общее о грибах ………………………………………………………4

    1. Историческая информация о грибах …………………………………..4
    2. Экологические группы грибов …………………………………………5
    3. Условия жизни грибов ………………………………………………….6
    4. Грибы прикорневой зоны растений ……………………………………8

Глава 2. Значение грибов в природе и жизни человека ……………………10

2.1. Роль грибов в  экосистемах ……………………………………………....10

2.2. Вред, приносимый грибами ………………………………………..……12

2.3. Полезные свойства грибов ………………………………………......…..13

Заключение ……………………………………………………………………16

Библиографический список ………………………………………………… 17

Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

При слове гриб в сознании появляется мясистая шляпка на толстой ножке белого гриба или подберезовика растущих в лесу. Но такое понимание слова, которое именует целое царство живых организмов, слишком ограниченное. В царстве грибов около 100 тысяч видов, и шляпочные грибы занимают в нем лишь незначительную часть. К грибам относятся различные виды так называемых плесеней, а также бесчисленное количество паразитов и сапрофитов на самых разнообразных растениях и их остатках.

Разнообразие форм и  строения грибов касается только плодовых тел, иной раз весьма причудливых. Само тело гриба (грибница или мицелий) имеет нитчатое строение и пронизывает субстрат (гнилую древесину, органические остатки) в виде многоклеточных нитей - гиф. А плодовые тела, являются лишь спороносящими органами.

Грибы встречаются везде: в тайге и в степях, в горных лесах и на лугах субальпийской и альпийской зон горных массивов, в тундре, на болотах, а также в садах, на складах древесины, в постройках и т. д.

Целью данной работы является знакомство с ролью грибов в природных  сообществах и жизни людей.

Задачи:

1. изучить научные  материалы о грибах;

  1. выбрать материал по теме работы;
  2. написать контрольную работу.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Общее  о грибах.

    1. Историческая информация о грибах.

В IV веке до нашей эры  Аристотель впервые пишет о грибах, а его ученик Теофраст описывает свойства известных в то время грибов - шампиньонов, сморчков и трюфелей. Более крупную сводку об употреблении грибов в пищу составил Гиппократ в V веке до нашей эры. Известный ученый I века нашей эры Плиний Старший делит грибы на съедобные и ядовитые. Очень высоко ценился в Древнем Риме за отменный вкус знаменитый Кесарев гриб, близкий родич красного мухомора, внешне не похожий на него. Кесарев гриб прославлен Лукуллом - древнеримским полководцем и гурманом. На знаменитых лукулловых пирах большая роль отводилась грибам.

Племена славян, жившие в  лесах на территории нашей страны, также с глубокой древности были знакомы со съедобными грибами. Людей  привлекали прежде всего вкусовые свойства грибов. После крещения Руси в X веке, грибы стали заменять не разрешенную во время поста пищу, послужило увеличению их значимости.

В России первые упоминания о грибах встречаются в документах XIV века. В "Жалованной грамоте" Палеостровского  монастыря 1376 года говорилось о том, что на "землях, подаренных монастырю, запрещается крестьянам окрестных деревень рубить лес, косить сено, брать ягоды и губы (т.е. грибы)". В Древней Руси слово "грибы" не употребляли для названия всей группы. "Губы ломать", - как пишет В. Даль в "Толковом словаре", - означало "идти по грибы". В Медицинском сборнике XV века слова "грибы" также нет, а "губы" встречается неоднократно. Слово "грибы" в русском языке появилось, скорее всего, в начале XVI века, но тем не менее на протяжении XVI и XVII веков название "губы" продолжает существовать. Так называют все шляпочные грибы, а "грибами" - только выпуклые плодовые тела трутовиков. Старинные "губы" до сих пор еще сохранилось в народных говорах Сибири, Кировской, Архангельской областей и Украины.

Иностранцы, посещающие Россию, восхищались вкусовыми качествами русских грибов и утверждали, что нигде нет лучше. Грибных блюд знали множество. Например, сохранилось описание грибных блюд поданных на пиру у патриарха Андриана 17 марта 1699г.: "три пирога долгие с грибами, два пирожка с груздями, грузди холодные с маслом, грибы холодные под хреном, грузди гретые с соком да с маслом, капуста шотковая с грибами, галушки грибные, да два наряда грибов в тесте" и т. д. (Приложение 1).

 

    1. Экологические группы грибов.

Грибы широко распространены в природе на самых различных субстратах. В процессе приспособления к разным условиям жизни или использования для питания различных веществ или живых тканей образовались те или иные экологические группы грибов.

Весьма обширна группа почвенных грибов, основное местообитание  которых – почва. Эти грибы участвуют в разложении (минерализации) органического вещества, образовании гумуса и т.п. Близко к ним примыкают грибы, разрушающие лесную подстилку: опавшие листья, хвою. К этой группе относятся шляпочные грибы – подстилочные сапротрофы и некоторые другие (Мир растений, Тахтаджян, 1991).

Многие почвенные гименомицеты – микрообразователи. В группах  почвенных грибов выделяют постоянные обитали почвы – грибы, попадающие туда только в определенный период жизни (главным образом патогенные для животных и растений виды), и грибы ризосферы растений, живущие в зоне их корневой системы

Хищные грибы могут  жить как сапротрофы, но способны улавливать и питаться нематодами – мелкими  круглыми червями.

К специализированным группам  грибов, живущих в почве, относят копрофилы, обитающие на почвах, богатых перегноем (навозные кучи, места скопления помета животных и т.п.); кератинофилы, приуроченные к жизни на волосах, рогах, копытах животных.

Особую группу составляют ксилофиты – грибы, разлагающие  древесину. Среди них различают разрушителей живой древесины и питающихся мертвой древесиной (опавшие сучья, порубочные остатки и т.п.) (Мир растений, Тахтаджян, 1991).

Характерна группа домовых  грибов – разрушителей деревянных частей судов, пристаней и т.п.

Грибы-паразиты растений и животных – четко выраженные группы. Среди паразитов растений можно различить микотрофные грибы (паразитирующие на грибах), паразиты высших растений, водорослей (Ботаника, Ксенофонтова, 1997). В процессе сопротивления паразитам возникла группа микоризных грибов-симбионтов, т.е. сожителей с разными видами высших растений. В какой-то мере к своеобразной экологической группе можно отнести грибы, входящие в состав лишайников.

Среди паразитов животных известны грибы, питающиеся только тканями насекомых (энтомофилы) и использующие для питания различные ткани теплокровных.

Существуют специфические  экологические группы грибов, развивающиеся  на различных промышленных материалах (например, на металле) и изделиях  вызывающих их повреждения (биологические повреждения), а также грибов, живущих на бумаге и изделиях из нее (книги, рукописи и т.п.) (Мир растений, Тахтаджян, 1991).

 

    1. Условия жизни грибов

Развитие грибов в  природе зависит как от наличия  готовых питательных веществ, так  и определенных условий для их усвоения. Основным видом питания грибов является углеродистое питание, происходящее только за счет органических веществ. Грибы обладают способностью с помощью ферментов превращать сложные углеводы в простые. Необходимо грибам и азотистое питание, источниками которого являются органические соединения (белки, пептоны, аминокислоты) и неорганические (нитраты, нитриты и др.). Кальций, обязательный для высших растений, грибам нужен в минимальных количествах, а вот калий просто необходим.

Грибам, как и всем живым организмам, свойственны процессы ассимиляции и диссимиляции. При ассимиляции гриб строит свое тело из веществ, находящихся в окружающей среде. Диссимиляция представляет разрушение веществ в процессе жизнедеятельности гриба с непременным выделением энергии. Важнейшим этапом диссимиляции является нормальное кислородное дыхание. Грибы характеризуются высокой энергией дыхания, накоплением энергии и выделением тепла. Особенно сильно нагреваются плодовые тела шляпочных грибов. Процессы диссимиляции могут сопровождаться свечением.

Для нормального развития грибов кроме  присутствия источников питания  необходимо определенное сочетание  факторов внешней среды: влажности, температуры, освещенности, кислотности  почвы и других. Тепло, свет и влага  совместно благоприятно влияют на рост и развитие грибов. Например, неоднократно маслята, подберезовики и белые грибы появлялись в конце мая - начале июня, поскольку создавались хорошие условия для их развития. Влага необходима грибам, но потребность в ней не у всех грибов одинакова. Одним - вода нужна в период развития мицелия, другим в период размножения, наземным формам - в период образования плодовых тел. Водные грибы лучше развиваются при полном погружении мицелия в воду. А вот мучнисто-росяные грибы больше предпочитают сухую, ветреную погоду, во время которой лучше распространяются их конидиальные спороношения - оидии. Большинству ржавчинных грибов необходима достаточная влажность. От количества влаги в почве зависит окраска наземных грибов. Считается, что цвет кожицы от темно-коричневого до черного характерен для подберезовиков, растущих в сухих местах, на плотной почве. Микроскопические грибы, развивающиеся при повышенной сухости воздуха, на сильно освещенных солнцем местах, формируют черные или бурые плодоношения. Нормальная влажность определяет темно-серый цвет шляпки подберезовиков. При несколько повышенной влажности развиваются грибы со светло-желтой кожицей шляпки. В очень сырых местах, в особенности на болотах, шляпки грибов бледные, плодовые тела искривленные, мелкие.

 

    1. Грибы прикорневой зоны растений

Грибы, как и другие микроорганизмы, являются постоянными  обитателями прикорневой зоны, где  между ними и корнями растений складываются особые взаимоотношения. Прикорневую зону растений называют еще ризосферой. Ризосфера значительно отличается по своим показателям от остальной почвы. Почвенные частицы здесь более оструктурены. В связи с этим облегчается движение корней в процессе роста, а также передвижение микроорганизмов, лучше сохраняется влага. Более высокая важность почвы в зоне ризосферы связана не только с изменением структуры почвы, но и со способностью корней активно влиять на содержание влаги. Ризосфера богата питанием. Это обусловлено выделениями корней, содержащих сахара, аминокислоты, фосфатиды, витамины, различные ароматические вещества. В этой зоне создается также повышенная концентрация продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и грибов.

В ризосфере более активно протекают  многие химические и биохимические  процессы. Например, быстрее разрушаются  различные минералы, горные породы - известняк, мрамор и другие. Процесс этот вызывается не только выделениями корней высших растений, но и продуктами жизнедеятельности грибов и бактерий. Под влиянием микрофлоры в ризосфере создаются условия для более высокой растворимости железа и марганца. Железо и марганец в ризосфере находятся в соединениях с органическими веществами - органическими кислотами и другими, образующими прочные комплексы - хелаты, сохраняющиеся в почве длительное время. Благодаря присутствию органических веществ, выделяемых также и грибами, органо-металлические комплексы в ризосфере присутствуют в большом количестве и более долговечны. Растения хорошо усваивают железо и марганец таких комплексов. Таким образом, вокруг корней создается особая зона с благоприятными условиями не только для микроорганизмов, но и для самих растений. Установлено, что состав грибного сообщества ризосферы может управляться действием физиологически активных веществ, выделяемых корнями растений. Насколько тонка такая регуляция, показывает способность растений стимулировать рост микробов, являющихся антагонистами фитопатогенных грибов. Эти опасные для растений грибы угнетаются уже не корневыми выделениями растений, а микробами-антагонистами.

Микроорганизмы ризосферы  в свою очередь способны оказывать влияние на растение через корневую систему. Некоторые из них снабжают растения витаминами, ростовыми веществами и антибиотиками. Ряд грибов, опасных для растений, использует их корневые выделения, как сигнал к действию. Многие из таких грибов находятся в почве в покоящемся состоянии и прорастают только тогда, когда стимулируются выделениями корней. Примером может служить грибок Питиум. Корневые выделения растений привлекают подвижные зооспоры этого гриба.

Таким образом, мы видим, что многие грибы прикорневой  зоны растений находятся в тесной связи и в сложном взаимодействии с высшими растениями.

 

 

 

 

 

Глава 2. Значение грибов в природе и жизни человека

2.1. Роль грибов  в экосистемах

В начале 20 века классик  отечественного лесоводства Г.Ф. Морозов  высказал мнение о том, что для  успешного ведения лесного хозяйства  необходимо знать природу леса во всех ее проявлениях. В то же время  он указывал, что под лесом следует понимать не только древостой, но и всю среду его обитания. В дальнейшем эти мысли получили развитие в работах отечественных исследователей - академика В.Н. Сукачева и возглавляемой им школы советских геоботаников. Созданное им учение о биогеоценозах рассматривает лес "как определенное природное единство, где вся растительность, фауна и микроорганизмы, почва и атмосфера находятся в тесном взаимодействии и взаимообусловленности". Грибы также следует рассматривать как одни из естественных компонентов лесного сообщества.

Грибы являются мощным фактором, влияющим на жизнь леса в целом. От их деятельности зависит, в первую очередь, формирование полноценного леса, как  естественного, так и созданного человеком. В лесах обитает большая  группа грибов - сапрофитов, живущая за счет органических остатков. Эти грибы являются активными почвообразователями, поскольку перерабатывают огромное количество лесного опада. Грибы-сапрофиты, заселяя отмершие части растений, способствуют дальнейшему разрушению и разложению их. Они населяют в изобилии лесную подстилку, перегной, торфяные и моховые болота, почвы, богатые органическими веществами и участвуют наряду с бактериями в сложных процессах почвообразования. Лесная почва иногда бывает сплошь пронизана мицелием самых разных грибов.

Можно также, указать  на особую группу грибных организмов, образующих с корешками многих деревьев микоризу, играющую важную роль в жизни  деревьев. Микоризы найдены сейчас на корнях самых разнообразных растений - как травянистых (злаки, орхидные вересковые, грушанковые), так и древесных пород и кустарников. Грибы могут вступать в разнообразные отношения с растениями и животными. Формы связи с растениями могут быть паразитическими и симбиотическими. Особые отношения складываются между растениями и организмами прикорневой зоны, растением и эпифитной (поверхностной) микрофлорой. Известны грибы-паразиты животных и грибы-хищники. Своеобразны отношения грибов и насекомых.

Грибы играют большую  роль в круговороте веществ в  природе, в разложении остатков животных и растений, попадающих в почву, образовании в почве органического вещества, повышении плодородия почвы (Мир растений, Тахтаджян, 1991).

Попадающие в почву  органические остатки разлагаются  наряду с бактериями и актиномицетами, почвенными микроскопическими грибами. Помимо повышения плодородия почв, разрушение органических остатков способствует очищению ее от зачатков патогенных организмов. Разложение лесной подстилки производится специальной группой шляпочных грибов – подстилочных сапрофитов.

После осушения болот на лесной подстилке развивается разнообразная флора шляпочных сапротрофных грибов, производящих постепенную минерализацию лесной подстилки и разложении лежащих на ней слоев торфа. В конечном итоге это приводит к образованию на месте бывших торфяников весьма плодородных почв (Боброва Г.А, Гуфельд И.М., 1999).

Грибы обычно довольно быстро заселяют древесные остатки в  лесу и на порубках. Первыми поселяются деревоокрашивающие грибы, способные  в дальнейшем разрушать древесину. Поэтому грибы являются важным звеном в сложном процессе разложения опавших сучьев и порубочной древесины.

Некоторые грибы паразитируют на насекомых и на других грибах (Ботаника, Ксенофонтова, 1997). Возможно подавление развития одних грибов другими  за счет выделения ими специальных веществ.

Большой вред приносят грибы  лесному хозяйству, поражая как  растущие деревья, так и деловую  древесину. По данным чешского миколога В. Рипачека, древоразрушающие грибы  в среднем уничтожают 10-30% заготовляемой  древесины. Грибы разрушают деревянные постройки, деревянные части других строений, шпалы, фанеру (Мир растений, Тахтаджян, 1991).

 

2.2. Вред, приносимый  грибами

Болезни растений

В не нарушенных человеком  фитоценозах вред травянистым и  древесным растениям, приносимый грибами, невелик, более того, они выполняют важные функции регуляторов численности компонентов фитоценозов. Иная картина наблюдается в посевах сельскохозяйственных культур (агроценозах) и лесных массивах, подвергнутых антропогенному воздействию. Такие растительные сообщества часто подвержены массовым заболеваниям, которые, если не проводить специальных защитных мероприятий, могут вызвать гибель всей популяции.

Массовые болезни растений приводили к голоду и гибели населения  в местах, где выращивалась одна пищевая культура (Белякова Г.А., 2006).

Болезни животных и человека

Долгое время важнейшими грибными болезнями домашних животных и человека были дерматомикозы, поражающие кожу, ногти и волосы. От них очень страдал скот, часто поражались комнатные животные, от которых болезни переходили и на людей. В последнее время благодаря применению противогрибных сывороток, разработанных известным микологом А.Х.Саркисовым, удалось снизить урон от дерматомикозов в животноводстве, а современные химические средства борьбы с грибными болезнями позволяют успешно бороться и с поверхностными микозами человека (Белякова Г.А., 2006).

Повреждение промышленных материалов и изделий

Грибы портят смазочные  масла и другие нефтепродукты, оптические изделия, лакокрасочные покрытия. Грибы  разрушают книги, используя для питания клей, ткани, бумагу, кожу, краски, нитки, т.е. все вещества, составляющие книгу. Известна порча грибами произведений искусства, у которых они разрушают слой красок, грунтовое покрытие, в связи с чем разрыхляется и отслаивается красочный слой.

Очень опасна вредоносная  деятельность грибов в книгохранилищах  и музеях. Л.А. Белякова указывает, что  различных грибов, вредящих в книгохранилищах, насчитывают до 200 видов. Они способны в течение трех месяцев разрушить  от 10 до 60% волокон бумаги. Известны случаи, когда в результате деятельности грибов прочность бумаги снижалась до 50%. Всё это может привести к разрушению весьма ценных книг.

Для борьбы с повреждениями  книг грибами проводят специальные  мероприятия: организуют правильный режим  хранения, используют дезинфицирующие вещества, которые входят в состав клея, и т.д.

Для борьбы с грибами, вредящими в музеях произведениям искусства, используют специальные химические средства, которыми обрабатывают как сами экспонаты, так и тару, в которой их перевозят и хранят (Мир растений, Тахтаджян, 1991).

 

2.3. Полезные  свойства грибов

Грибы – продуценты биологически активных веществ

Вследствие разнообразных  первичных и вторичных метаболитов, высокой активности ферментов, грибы  в последние годы стали важнейшими объектами биотехнологии.

Многие грибы являются продуцентами различных лекарственных  веществ.

    1. Антимикробные препараты – антибиотики.

Как известно, первый антибиотик, выделенный английским микробиологом  А.Флеммингом, был продукт гриба  пенициллин. Этот антибиотик совершил революцию в фармакологии, так как позвлил лечить ранее летальные болезни, такие как гангрена, сепсис, перитонит.

    1. Иммуномодуляторы.

Некоторые из них подавляют  иммунную систему млекопитающих, поэтому  широко используются при пересадке чужеродных органов, которые иммунная система организма без обработки подобными веществами отторгает.Другие, наоборот, стимулируют интенсивность иммунного ответа на микробную инфекцию.

    1. Противосклеротические препараты, ингибирующие биосинтез холестерина и тем самым препятствующие отложению холестериновых бляшек на кровеносных сосудах.
    2. Противорановые вещества – полисахариды в плодовых телах некоторых трутовых и агариновых грибов.
    3. Соединения, ингибирующие активные адикальные процессы в клетках, в том числе облученных – каротиноиды, ликопины, фенолы и другие, продуцируются многими грибами в очень высоких концентрациях.
    4. Гормональные вещества.

Алколоиды некоторых  грибов, например спорыньи, издавна  используют для получения гормональных препаратов (Белякова Г.А., 2006).

Из грибов традиционно получают органические кислоты – лимонную, итаконовую и другие.

Пищевые и кормовые грибы

Среди этих грибов наиболее важны представители двух групп.

    1. Дрожжи

Их способность перерабатывать в процессе брожения сахара в спирт  и углекислый газ издавна используются в производстве многих пищевых продуктов, прежде всего хлеба, вина, пива, а также в спиртовом производстве. Благодаря быстрому размножению и накоплению биомассы многие виды дрожжей выращивают для получения богатых питательными веществами кормов.

    1. Плодовые тела сумчатых и баридиальных макромицетов – наиболее любимый населением России природный продукт, который используют в свежем, сушеном и консервированном видах. Однако использование в пищу этих грибов не безопасно и может привести к тяжелым отравлениям, часто с летальным исходом. (Приложение 2)

Использование грибов в  агрокультуре

Важный прием, широко применяемый в современных сельскохозяйственных и лесотехнических технологиях, - микоризация растений, т.е. заражение  культурами микоризных грибов. Этот прием повышает приживаемость, урожайность и устойчивость растений.

Многие грибы-паразиты с/х вредителей, возбудителей грибных  болезней и сорных растений используют как альтернативу пестицидам в качестве биологических средств защиты растений. Для этого созданы микробиологические производства, в которых накапливают споры грибыв, используемых в дальнейшем для опрыскивания посевов, обработки семян или внесения в почву (Белякова Г.А., 2006).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Таким образом, являясь  не самыми заметными организмами, грибы, однако, играют важную роль в жизни природных сообществ. Их основное значение состоит в участи в круговороте веществ. Грибы-сапрофиты перерабатывают различные органические остатки, повышая плодородие почв. Наличие специальных ферментов (например, целлюлазы) позволяет им расщеплять компоненты клеточных стенок растительных клеток. Подстилочные сапрофиты успешно разлагают лесную подстилку, которая образуется из опавших листьев, сучьев и т.д. Велика роль грибов в качестве симбионтов высших растений (микориза).

Отрицательное значение грибов состоит в том, что многие из них являются паразитами и вызывают тяжелые заболевания растений, животных и других организмов. Ряд грибов продуцируют вещества, подавляющие  рост высших растений.

Очень большое значение имеют грибы в хозяйственной деятельности человека. Многие шляпочные грибы съедобны, поэтому широко используются в пищу.

Различные микроскопические виды широко используются для получения  биологически активных веществ.

Алколоиды, полученные из склероциев спорыньи, широко применяют для лечения сердечно-сосудистых и нервных заболеваний.

В бродильном производстве и хлебопечении невозможно обойтись без участия дрожжевых грибов (Билич Г.Л., 2005).

Таким образом, грибы  играют важную роль как в природных  сообществах, так и в жизни человека.

 

 

 

 

Библиографический список

 

  1. Белякова, Г.А. Ботаника. В 4 т.: учебник для вузов. Т.1.: Водоросли и грибы. – 2006.-320с.
  2. Билич, Г.Л. Биология. Полный курс. В 3-х т. Том 2. Ботаника / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский.-3-е стер.изд.-М.: ООО «Издательство Оникс», 2005.-544с.
  3. Биология / Под ред. В.А. Мотузного.-К.: Вища шк. Головное издательство, 1986.-368с.
  4. Боброва, Г.А., Гуфельд И.М. Ботаника. Зоология: учеб.пособие / Под общ.ред. Л.А. Панфиловой.-М.: «Ринол классик», 1999.-640с.
  5. Ботаника. Учебно-методическое пособие по биологии / составители В.В. Ксенофонтова, В.В. Евстафьев, О,Г. Машанова.- М.: «Московский лицей», 1997.-166с.
  6. Жизнь растений: В 6-ти т. / Гл.ред.проф.А.А. Федоров.-М.: Просвещение, 1974. Т.2. Грибы.-1976.-487с.
  7. Мир растений. В 7 т. / Редкол.: А.Л. Тахтаджян и др. Т.2. Грибы / Под ред. М.В. Горленко.- 2-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1991.-475с.
  8. Мухин, В. Грибы // журнал «Югра: Дела и Люди», № 3, 1998.- С. 5-10



Роль грибов в природных сообществах