Гриби й рослини: краще разом!

«Тихе полювання» — саме так грибники називають власні пошуки «врожаю». І найчастіше «полюють» вони саме в лісі. Але чому саме так? Ніби відповідь очевидна: там росте найбільше грибів. Однак, якщо глибше замислитися про це, то правильне питання звучатиме: «А чому гриби ростуть саме в лісі? Чи там їм медом помазано?» Виявляється, що це майже так! Ліс — це рослини. Отже, гриби мусять якось бути пов’язані з рослинами. Оскільки гриби ростуть зазвичай у землі, то й зв’язок між ними й рослинами має виникати саме там. Спробуймо його віднайти й дослідити!

Мішаний ліс — ліс, у якому зростають як хвойні, так і листяні породи дерев.

Щоб знайти грибницю, прямуйте до лісу! Найкраще підходить сосновий, але й у мішаному та листяному можна її знайти. Візьміть із собою невелику лопатку та пакет.

Лопаткою або руками обережно, між деревами, зніміть верхній шар землі з опалим листям чи хвоїнками й пошукайте тонке мереживо грибних ниток у землі — грибницю (рис. 214).

Пригадайте, навіщо грибу велика сильно розгалужена грибниця.

Викопайте лопаткою шматок землі розміром орієнтовно 10 на 10 на 10 см. Він має містити грибницю й дрібні корені рослин. Покладіть отриману грудку землі в пакет.

Поряд обережно розкопайте один із тонких коренів дерева та віднайдіть місця контакту між грибницею й коренем.

Повернувшись додому, зберігайте принесену землю у прохолодному місці (наприклад, льоху чи холодильнику) в окремому контейнері чи щільно запакувавши у ще один пакет.

Згадайте, як зниження температури вливає на обмін речовин (про це йшлося в темі «Чи можливо рости швидко-швидко»), і поясність чому зберігати землю потрібно на холоді.

Мікориза (грец. mykes — гриб і rhiza — корінь) — симбіоз грибниці гриба та кореня рослини.

Що ж, припущення про взаємозв’язок рослин і грибів ніби підтверджується. Таке утворення, коли гіфи гриба тісно сплітаються із коренем (рис. 215), має назву мікориза. Уявіть, понад 80 % видів насінних рослин утворюють мікоризи з грибами (рис. 216)! Але навіщо вони потрібні? І де тут «мед»? Спробуймо це з’ясувати, вивчивши ріст різних рослин без мікоризи та з нею.

Використаймо для цього 10 горщиків чи пластянок, наполовину заповнених свіжою очищеною землею для кімнатних рослин (вже використана чи накопана деінде не підійде), землю з лісу, мікрохвильову чи духову пічку та посудину, яка не розплавиться в них, воду, насіння кукурудзи, редиски, соняшника, нагідок (календули), гірчиці, маркер, порошок чи розчин нітратного (азотного) безфосфорного добрива, банку для його розведення.

Розділіть принесену з лісу землю на дві частини. Одну лишіть у холодильнику, а іншу прогрійте в духовій пічці протягом години чи в мікрохвильовій печі 6-8 хвилин за максимальної потужності. У результаті прогрівання всі гриби та їхні спори загинуть, і мікориза не зможе розвинутися.

Тепер у половину горщиків на землю для кімнатних рослин покладіть шар остиглої прогрітої лісової землі, а в решту — шар недоторканої, збереженої в холодильнику. Зверху нашаруйте ще трохи звичайної землі для кімнатних рослин.

Посадіть у кожну пару горщиків із пропеченою та нормальною землею по три насінини одного виду рослин. Позначте маркером на горщиках або пластинках, що ви посадили в них і яка там лісова земля. У результаті ви маєте отримати набір із п’яти горщиків із пропеченою землею з різним насінням і такий самий набір, але з непрогрітою землею.

Приготуйте в банці нітратне добриво відповідно до інструкції (за потреби, попросіть допомоги в дорослих). Полийте всі горщики після садіння добривом. Надалі поливайте землю водою. Горщики тримайте 8-10 тижнів у сонячному, теплому місці. Порівняйте розміри рослин одного виду, що виросли в горщиках із пропеченою й непропеченою землею (рис. 217).

Отже, бачимо, що пропечена й непропечена земля впливає на зростання рослин різних видів по-різному: десь покращує, десь погіршує. Чому так? Секрет в тому, що непропечена земля з лісу містить спори й гіфи грибів, здатні утворювати мікоризу. А вже вона або сприяє або перешкоджає розвитку рослини. Від чого ж залежить те, який вплив вона чинитиме?

Насправді, від того, що це за рослина. Кукурудза, соняшник, нагідки (календула) та численні інші рослини мають обов’язково утворити мікоризу, щоб розвиватися. Посутньо вона є чимось на кшталт продовження кореня: гриб постачає додаткові мінеральні речовини рослині, за що вона ділиться з ним добутими завдяки фотосинтезу поживними речовинами. Натомість гірчиця й редиска добре ростуть і без мікоризи. Тому коли мікориза розвивається, гриб замість того, щоб постачати мінеральні речовини рослині, лише висмоктує з неї поживні. Тобто він стає паразитом!

Не заглядаючи у текст, що йде далі, дайте відповіді на поставлені на початку запитання: «А чому гриби ростуть саме в лісі? Чи там їм медом помазано?»

До речі, поживні речовини, якими рослини діляться з грибами, якраз і є тим «медком», заради якого гриби «зростаються» з рослинами!

Тепер ви знаєте, що більшість рослин своїм корінням зростається з грибами задля отримання додаткових мінеральних речовин. Водночас подекуди таке зростання є життєвою необхідністю. Наприклад, сосна не може рости й розвиватися, не сформувавши мікоризу, пшениця без мікоризи навіть не зацвітає. Тому для збільшення врожаїв багатьох сільськогосподарських рослин поля обробляють спеціальними розчинами спор грибів чи частин їхніх грибниць.

Поміркуйте

• 1. Як пояснити, що гриби підберезовик чи підосичник тяжіють до зростання поряд із визначеними різновидами дерев — березою й осиною відповідно?
• 2. Як дослідним шляхом можна дізнатися чи потребує рослина формування мікоризи для свого існування?
• 3. Висуньте гіпотези, що могли би пояснити нездатність сосни рости й розвиватися без мікоризи.

§ 12. ГРИБИ

Основні поняття й ключові терміни: ГРИБИ. Осмогетеротрофне живлення.

Пригадайте! Хто такі гетеротрофи?

Поміркуйте!

Перед вами чудернацький гриб гіднелум Пека (Hydnellum peckii), або «кровоточивий зуб», що трапляється у хвойних лісах Європи й Північної Америки. Його тіло виділяє рідину червоного кольору для приваблювання комах, яких організм використовує для живлення. Чому це гриб, а не рослина чи тварина?

ЗМІСТ

Які особливості організації та функціонування грибів?

Термін «гриби» (так само як і «рослини» або «тварини») описує певний спосіб життя й зумовлені ним особливості будови й життєдіяльності (іл. 24).

Іл. 24. Незвичні види грибів: 1 — фуліго гнильний; 2 — герацій гребінчастий; 3 — клаварія блідо-бура; 4 — решіточник червоний; 5 — ентомола блакитна; 6 — ганодерма блискуча

Гриби є еукаріотичними організмами, клітини яких мають такі особливості: 1) структурним компонентом каркаса клітинних оболонок є полісахарид глюкан, а поперечні містки між його молекулами утворює хітин (переважно у справжніх грибів) або целюлоза (переважно у несправжніх грибів); 2) органелами руху грибів можуть бути джгутики (справжні гриби) або псевдоподії (слизовики); 3) клітини багатьох грибів містять невеликі вакуолі, які є вмістищем запасних поживних речовин і шкідливих продуктів метаболізму; 4) у грибів розвинуті секреторні міхурці (везикули), що відповідають за транспортування та виділення за межі цитоплазми різних сполук; 5) запасають гриби глікоген (справжні гриби) або міколамінарин (несправжні гриби), кінцевим продуктом обміну білків є сечовина.

Усі гриби, незалежно від походження, об’єднує осмогетеротрофний спосіб живлення, тобто живлення органічними речовинами, що поглинаються всією поверхнею грибниці разом з необхідними мінеральними сполуками. Усі ділянки міцелію відокремлені від середовища лише клітинною оболонкою з хітину або целюлози й плазматичною мембраною, відмерлих клітин, як у корі коренів рослин, немає. У субстраті органічні речовини містяться досить часто у вигляді складних сполук, тому гриби секретують назовні ферменти-гідролази, які розщеплюють ці речовини та здійснюють зовнішнє травлення.

При осмогетеротрофному живленні надходження поживних речовин до клітини залежить від площі її поверхні. Тому в ході еволюції у грибів збільшилася площа тіла. Гриби «прагнули» її збільшити, не змінюючи при цьому об’єму свого тіла. Вегетативне тіло переважної більшості грибів являє розгалужену систему ниток (гіфів), яка називається грибницею (міцелієм). Гіфи грибів дуже швидко й необмежено ростуть. Окремий гриб може за 24 год утворити грибницю довжиною 1 км. Такий швидкий ріст компенсує відсутність активного переміщення на рівні організмів. За такої структури гриби почали розмножуватись й розселятись за участі різноманітних спор. Живлячись усією своєю поверхнею, переважна більшість грибів розвивається всередині ґрунту, відмерлої органіки або живого організму. Оскільки тіло грибів перебуває в субстраті, спороносні органи утворюються над субстратом і досить часто з утворенням плодових тіл.

Отже, у широкому розумінні ГРИБИ (Fungi sensu lato) — безхлорофільні еукаріотичні гетеротрофні організми, які мають зазвичай грибницю, здатні до осмогетеротрофного живлення, необмеженого росту та розмноження за допомогою спор.

Чим зумовлені різноманітність і поширення грибів?

Гриби — це одна із найдавніших, найбільших та найрізноманітніших груп еукаріотичних організмів. Найдавніші палеонтологічні знахідки грибів виявлено у вулканічних породах віком 2,4 млрд років. Відкриття було здійснено під час буріння 900-метрової товщі давніх базальтів на території ПАР. Із часом гриби стали невід’ємним складником усіх водних і наземних екосистем. Гриби трапляються на всіх континентах земної кулі й навіть в Антарктиді.

Більшість грибів живуть у ґрунтовому та наземному середовищах, паразитують у живих організмах. Поширені гриби й у найдавнішому водному середовищах життя. Водні гриби (псатирела, сапролегнія, фіалоцефала) розкладають органічні рештки, паразитують на рослинах і тваринах, вступають у симбіотичні відносини з іншими організмами (іл. 25).

Іл. 25. Псатирела водяна — водний шапинковий гриб

Гриби з дуже багатим арсеналом травних ферментів можуть руйнувати будь-які матеріали, що містять органічні речовини, особливо в умовах тепла й вологи. Металеві велетні техніки, витончені механізми з пластику, фотоплівка, ізоляція кабелів, реактивне паливо, штучні тканини, фарби, оптичне скло приладів — ці реальні втілення інтелекту людини виявляються безсилими перед мешканцями грибного царства. За способом живлення гриби поділяють на сапротрофні, паразитичні, мутуалістичні та хижі. Сапротрофні гриби є найважливішими редуцентами органічної речовини та ґрунтоутворювачами на планеті. Паразитичні гриби взаємодіють майже з усіма еукаріотами; зокрема, фітопатогенні гриби паразитують на рослинах, зоопатогенні — на тваринах, включно з людиною, а мікофільні — на інших видах грибів. Мутуалістичні гриби утворюють взаємовигідні стосунки з іншими організмами: мікоризоутворювачі — з корінням судинних рослин, амброзієві гриби — з мурашками й термітами. Існують хижі гриби, які ловлять нематод, сплітаючи хитромудрі пастки, з яких ті не в змозі вибратися (наприклад, артроботріс, зоопагус).

Іншою особливістю, що забезпечує поширення та різноманітність грибів, є різноманітність способів розмноження й зміни генетичного матеріалу. Найпоширенішим способом розмноженням грибів є розмноження спорами. Їх поділяють на спори нестатевого розмноження й спори статевого розмноження, або, як їх називають у мікології, — мітотичними й мейотичними спорами. Мітоспори — це спори, що утворюються в результаті відособлення фрагментів, генетично ідентичних з вегетативним тілом. Їхні ядра утворюються в ході мітотичного поділу звичайних ядер. За способом утворення їх умовно поділяють на спорангіоспори та конідії, а за рухливістю — на рухливі зооспори та нерухливі апланоспори. Мейоспори — це спори, що утворюються в результаті відособлення фрагментів тіла, утворених унаслідок генетичної рекомбінації. Їхні ядра утворюються в ході мейотичного поділу зиготних ядер і не є ідентичними зі звичайними ядрами. За способом утворення виокремлюють три типи мейоспор: зигоспори, аскоспори та базидіоспори. Спори грибів мають малі розміри і зазвичай розносяться вітром, в окремих видів вони можуть поширюватися водою або тваринами. Спор утворюється величезна кількість (наприклад, печериця за 2 доби утворює 2 млрд спор, тіло трутовика — 10 млрд спор щорічно). Спори можуть утворюватись у спорангіях (ендогенні спори) та відокремлюючись від спеціалізованих гіфів (екзогенні спори).

Вегетативне розмноження грибів здійснюється частинами міцелію, брунькуванням.

Статеве розмноження — дуже складне й має тенденцію до зникнення. Основою статевого розмноження грибів є три типи генетичної рекомбінації: 1) пресексуальний процес — це обмін плазмідами без генетичної модифікації взаємодіючих особин (наприклад, у слизовиків); 2) парасексуальний процес — це обмін ядрами без їхнього злиття й мейотичного поділу (наприклад, у аспергілу чи пеніциліуму); 3) статевий процес з утворенням стійкого диплоїдного ядра та поділом шляхом мейозу (у більшості грибів).

Отже, визначальними особливостями для поширення й різноманітності грибів є різноманітність їхніх способів живлення та розмноження.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Укажіть значення вказаних особливостей будови грибів для забезпечення їхнього поширення й різноманіття. Заповніть у робочому зошиті таблицю та сформулюйте висновок.

3. Роль грибів для природи і людини

Використовуючи як їжу відмерлі рештки організмів і перетворюючи їх на перегній, вони сприяють ґрунтоутворенню. Щороку під час листопаду гриби «перероблюють» опале листя, звільняючи місце навесні для нових рослин. Водночас у ґрунті поповнюється запас поживних мінеральних солей.

• підвищується родючість ґрунту,
• зростає врожайність рослин,
• гниють відходи виробництва та сміття,
• очищується довкілля та стічні води.

Часом нитки грибниці зростаються з корінням дерев. Дерево і гриби разом живляться. Грибниця допомагає рослинам добувати з ґрунту воду і мінеральні солі. Дерева діляться з грибами поживними речовинами, які виробляють у листі. Тому гриби часто ростуть під деревами.

Вони є кормом для деяких диких тварин.

Їстівні гриби — корисний продукт харчування. Хлібобулочні вироби, квас виготовляють із дріжджових грибів . Без корисних грибів молоко не перетвориться на кефір чи інші кисломолочні продукти, зупиниться виробництво вітамінів, антибіотиків — медичних препаратів, що рятують життя людей.

Водночас серед грибів виділяють чимало збудників небезпечних захворювань людей, рослин і тварин.

Я досліджую світ. Підручник для 3 класу закладів загальної середньої освіти (у 2-х частинах) : Частина 1 // І. В. Грущинська, З. М. Хитра. — Київ : УОВЦ «Оріон», 2020. — 160 с. : іл.

Я досліджую світ : підруч. для 3 кл. закл. загал, серед, освіти (у 2-х частинах) : Ч. 2 І 0. Л. Іщенко, 0. М. Ващенко, Л. В. Романенко, К. А. Романенко, Л. 3. Козак, 0. М. Кліщ. – Київ : Літера ЛТД, 2020. – 112 с.