Извлекаем пользу
Заваленный различными отходами от промышленной и бытовой деятельности царя природы, наш мир все больше нуждается в знаниях, которые бы позволили ускорить их разложение. Ведь отходы можно превратить в сырьевую базу для получения пищевого белка, целого ряда биологически активных веществ, образования энергии, тепла, пригодных для использования при выращивании сельскохозяйственных животных и растений.
Знания о жизни грибов и бактерий и их роли в растительном сообществе позволяют человеку беречь от вырубки леса, выращивать высокие урожаи в ранние сроки, использовать органические отходы для обогрева теплиц, получения метана, синтеза витаминов, выращивания грибов различных видов и вкусовых качеств. Ценность подобных исследований трудно переоценить – они открывают перед человечеством новые горизонты сотрудничества с живой природой.
Проверь себя
Задание 1.Из перечисленных ниже организмов выберите гриб, который в экосистеме является консументом.
- пеницилл
- лисичка
- аспергилл
- фитофтора
Задание 2.Выберите признак, характеризующий лишайники.
- комплексный организм
- паразитирует на растениях
- не чувствительны к изменению состава воздуха
- гетеротрофны
Задание 3.Сизая плесень – это…
- мукор
- пеницилл
- аспергилл
- дрожжи
Задание 4.Лишайники питаются…
- автотрофно
- гетеротрофно
- миксотрофно
- автогетеротрофно
Задание 5. Выберите сферу использования дрожжей.
- производство молочнокислой продукции
- хлебопечение
- производство лакокрасочных изделий
- производство антибактериальных средств
Задание 6. Микориза – это…
- грибокорень
- лишайник
- клубеньки на корнях бобовых растений
- корневые шишки
Ответы: 1 – 4; 2 – 1; 3 – 2; 4 – 4; 5 – 2; 6 – 1.
I hate you, don’t leave me
Если с «обычной» микробиотой всё понятно, то отдельные представители бактерий в нашем кишечнике относятся к нам не как к другу, а скорее как к подчиненному. Таковы, например, представители Bacteroides, в частности Bacteroides thetaiotaomicron, или B. theta. Эти маленькие палочкообразные бактерии обычно вполне мирно живут в нашем организме, метаболизируя полисахариды и создавая среду и питательные вещества для остальных обитателей кишечника. Но всё меняется, когда приходит голод.
Дело в том, что Bacteroides продуцируют фукозидазу, отщепляющую фукозу, которую производит кишечный эпителий. И когда питательных веществ становится меньше, бактерии на эпителий, заставляя его продуцировать больше фукозы. Бактерии хотят есть, и их мало волнует, что организм хозяина голодает.
Было показано, например, что специально выведенные безмикробные мыши в какой-то момент вообще переставали выделять фукозу, но как только им подселяли представителей Bacteroides, синтез возобновлялся. Представителей этих бактерий в кишечнике довольно много — по некоторым оценкам, до 20% всех клеток именно на них.
Несмотря на то что такие «отношения» кажутся специфическими, в спокойное, неголодное время они полезны: бактерии регулируют взаимоотношения организма-хозяина с другими одноклеточными, создавая химически подходящую для гармонии среду.
Царство Грибы. Общая характеристика
Грибы – эукариотические организмы, занимающие промежуточное положение в системе органического мира, так как обладают признаками и растений, и животных.
При этом грибы больше похожи на животных, чем к растений, об этом говорят сходства в строении митохондрий и геноме. Давайте разберем, какие признаки позволяют говорить о промежуточном положении грибов в современной природе.id=»строение_грибов»
| Признаки растений | Признаки животных |
| неограниченный рост | гетеротрофное питание |
| неспособность к активному движению | выделение мочевины |
| наличие клеточной стенки | накопление гликогена |
На рисунке ниже Вы можете рассмотреть строение грибной клетки
Обратите внимание, на животную клетку она похожа гораздо больше, чем на растительную
Строение грибной клетки
Тело большинства грибов образовано мицелием.
Мицелий – сплетение гиф.
Гифы – это нити, из которых “соткано” тело гриба. Такие нити могут состоять из одной или нескольких клеток.
По строению мицелия выделяют
- высшие грибы,
- низшие грибы.
| Чем различаются высшие и низшие грибы? Высшие грибы имеют септированный многоклеточный мицелий, а низшие – несептированный многоклеточный или одноклеточный. Слово “септированный” происходит от термина “септа”. Септа – это перегородка. Получается, тело высших грибов имеет перегородки, а значит, разные органы могут вырастать из разных частей тела. Это ведет к дифференциации органов: каждый орган начинает выполнять определенную функцию. Согласитесь, иметь отдельные ножку, шляпку и спорангии гораздо круче, чем всё это в составе одной части тела! |
Септированный и несептированный мицелии
Размножение
Грибы очень живучи благодаря разным способам размножения. Эти организмы весьма серьезно относятся к продолжению рода. Всего видов размножения три: вегетативное, половое и бесполое.
- Вегетативное
Высшие грибы размножаются обычно вегетативно. Грибница, залегающая под землей, разрастается на большие расстояния и дает начало новым плодовым телам. Поэтому грибы вроде лисичек или польских белых растут группами.
Второй вариант вегетативного размножения – почкование, которое характерно в основном для дрожжевых форм. При почковании клетка делится несколько раз и от гриба отделяется организм, в точности повторяющий материнский.
- Половое
Половое размножение грибов может осуществляться всеми возможными путями:
- соматогамией (слиянием вегетативных клеток),
- гаметангиогамией (слиянием целых органов полового размножения),
- гаметогамией (встречаются изо-, гетеро- и оогамия).
О том, что такое изо-, гетеро- и оогамия, Вы сможете узнать в статье «Типы размножения».
- Бесполое
При бесполом размножении в спорангиях образуются споры. Бесполое поколение является преобладающим в жизненном цикле большинства представителей царства, а у некоторых грибов оно полностью вытесняет половое.
Питание бактерий
Большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами. Разлагая их, они строят свои клетки. Такие бактерии называют гетеротрофами. Некоторые гетеротрофные бактерии питаются органическими веществами, содержащимися в мертвых телах, выделениях растений и животных. Такие бактерии обитают в воде, почве, на коже, в кишечнике животных. Разлагая органические вещества, они возвращают в почву минеральные соли, а в атмосферу углекислый газ, необходимый для фотосинтеза.
Бактерии-паразиты поселяются в тканях человека, животных, растений и вызывают различные бактериальные болезни. К ним относятся туберкулезная палочка, дизентерийная палочка, возбудители ангины, пневмонии.
На корнях фасоли, бобов, люпина .можно увидеть маленькие клубеньки, размером чуть больше булавочной головки. В них находятся очень полезные для растений клубеньковые бактерии. Они поглощают азот из воздуха и преобразуют его в доступные для растений азотные соединения. Клубеньковые бактерии снабжают растение-хозяина азотом, а сами извлекают из корней растения необходимые для жизнедеятельности вещества удобрением. Когда растение отмирает, соединения азота остаются в почве и повышают ее плодородие. Подобные взаимовыгодные отношения между различными организмами называют симбиозом (от греч. «symbosis» — совместная жизнь).
Признаки, отличающие растения от грибов и бактерий
Солнечный свет дает растениям энергию для создания органических веществ из углекислого газа и воды. Происходит фотосинтез — автотрофное питание растений и цианобактерий. Процесс сопровождается выделением кислорода в атмосферу.
Гетеротрофные организмы используют для развития готовые органические вещества. Сапротрофы питаются веществами отмерших организмов. Есть бактерии, грибы и растения, вступающие в симбиоз. Так называют полезное сожительство различных организмов. Паразиты питаются за счет других живых существ, чем наносят им вред.
Главные признаки, отличающие растения от грибов и бактерий:
| Признаки | Бактерии | Грибы | Растения |
| Тип питания | Автотрофный, гетеротрофный (сапротрофы, паразиты, симбионты) | Гетеротрофный (сапрофиты, симбионты, паразиты) | Автотрофный (фотосинтез) |
| Оболочка клетки | Состоит из пептидогликана муреина | Состоит из хитина | Состоит из целлюлозы |
| Пигменты | Бактериохлорофиллы, каротиноиды | Отсутствуют | Хлорофилл, каротиноиды |
| Запасные вещества | Гликоген, полисахариды | Гликоген | Крахмал и масла |
Царство Бактерии — прокариотические организмы, не имеющие ядра с собственной оболочкой. Представители трех других царств — эукариоты. Клетки содержат ядро, покрытое ядерной оболочкой.
Грибы занимают среднее положение между растениями и животными:
| Признаки растений у грибов | Признаки животных у грибов |
| Ведут неподвижный образ жизни | Клеточная стенка состоит из хитина |
| Способны к неограниченному росту | Не содержат хлорофилл |
| Размножаются спорами | Гетеротрофный тип питания |
| Встречаются съедобные и ядовитые | Запасают гликоген |
Грибы и бактерии обитают в разнообразных средах. Они встречаются в почве, водоемах, продуктах питания, других живых организмах и остатках их жизнедеятельности. Некоторым видам не требуется наличие воды, почвы и света.
Значение лишайников в природе и для человека
| Почему лишайники называют пионерами?Пионерами часто называют людей, которые делают что-то впервые в мировой истории. Например, можно быть пионерами какого-то научного метода.При чем тут лишайники? Они первыми подготавливают территорию для жизни других организмов. Лишайники способны вырабатывать особые лишайниковые кислоты, которые разрушают горные породы, разрыхляют субстрат и насыщают его органикой, делая его комфортным для обитания других растений. Поэтому лишайники являются пионерами в экосистемах – они вырастают на территориях, еще свободных от любой другой растительности. |
Лишайники составляют основной рацион северных оленей и других животных тундры, – природной зоны, в которой из-за вечной мерзлоты практически не обитают другие растения.
Лишайники очень чувствительны к экологическим условиям (особенно к чистоте воздуха), поэтому часто используются человеком как биоиндикатор состояния атмосферы. Если на территории произрастают лишайники, можете быть уверены, что там чистый воздух.
Роль бактерий и грибов в экосистемах:
Бактерии и грибы играют важную роль в экосистемах, обеспечивая устойчивость и биологическое равновесие. Они выполняют ряд ключевых функций, которые способствуют разнообразию растений и животных, а также поддержанию экологической устойчивости.
- Декомпозиция органических веществ: Бактерии и грибы являются основными разложителями органического материала в почве и воде. Они разлагают остатки растений и животных, переводя их в нутриенты, которые могут быть использованы другими организмами.
- Улучшение почвенной плодородности: Бактерии и грибы способствуют образованию гумуса, который улучшает структуру почвы, удерживает влагу и питательные вещества, а также обогащает ее минералами.
- Фиксация азота: Некоторые бактерии способны захватывать атмосферный азот и превращать его в доступную форму для растений. Это обеспечивает постоянное поступление азота в экосистему.
- Симбиоз с растениями: Бактерии и грибы могут образовывать симбиотические отношения с корнями растений, обеспечивая им дополнительные питательные вещества и защиту от патогенов.
- Участие в пищевой цепочке: Бактерии и грибы являются важными звеньями в пищевых цепочках и пищевых сетях, питаясь органическим материалом и служа добычей для других организмов.
- Поддержание биологического разнообразия: Бактерии и грибы способствуют сохранению разнообразия живых организмов в экосистемах, обеспечивая определенные условия для существования различных видов.
Таким образом, бактерии и грибы играют незаменимую роль в экосистемах, поддерживая и обогащая окружающую среду, их важность трудно переоценить
Потребители в природном сообществе
Потребители — это живые организмы, которые питаются другими организмами в целях получения энергии. Они классифицируются на первичных, вторичных и третичных потребителей в зависимости от того, на каком уровне трофической цепи они находятся.
Первичные потребители, также известные как травоядные, едят производителей. К примеру, кролики, которые питаются травой, относятся к этой категории. Вторичные потребители — это хищники, которые питаются первичными потребителями. Лисицы, например, которые едят кроликов, являются вторичными потребителями. Наконец, третичные потребители находятся на вершине пищевой цепи, и обычно питаются хищниками. Их еще иногда описывают термином «супер-хищник». Примером третичного потребителя может служить орел, который охотится на лисиц.
Потребители в природном сообществе
Современные исследования в области экологии акцентируют внимание на значении потребителей в поддержании биологического разнообразия. Например, хищники важны для контроля численности видов, что в свою очередь оказывает влияние на состояние экосистемы в целом
Грибы и бактерии
Важной составной частью леса являются также грибы и бактерии. Как известно, они неспособны создавать органические вещества из минерального «сырья», им необходимы для питания готовые органические продукты
Обратимся сначала к грибному населению леса. В лесу развиваются самые разнообразные грибы — от крупных шляпочных, таких, как белый, подберезовик, подосиновик, до чрезвычайно мелких, микроскопических, не видимых простым глазом. Одни грибы пронизывают своими тончайшими нитевидными гифами лежащую на земле опавшую листву и верхний почвенный слой, другие развиваются как паразиты на лесных деревьях, кустарниках, травах, вызывая всевозможные заболевания растений, третьи поселяются на мертвой древесине, подвергая ее разложению, и т. д. Есть специфические грибы, которые могут расти только на кострищах, на обожженной почве. Наконец, некоторые более мелкие грибы поселяются на более крупных, на их шляпках. Мир лесных грибов исключительно богат и разнообразен. Здесь можно видеть самые различные формы и краски. Помимо знакомых многим грибов, имеющих шляпки, есть и всевозможные другие, подчас очень причудливые. Что касается окраски, то тут можно встретить, кажется, все цвета спектра.
Белый гриб
Мухомор
Роль грибов в жизни леса чрезвычайно велика. Они важны прежде всего потому, что разлагают отмершие остатки растений, накапливающиеся на поверхности почвы и в ее верхних слоях. Но грибы полезны и в другом отношении. Гифы грибов, развивающихся в почве, оплетают, как паутина, окончания живых корней зеленых лесных растений, образуя микоризу. Такое содружество зеленого растения и гриба выгодно для одного и другого партнера, позволяет каждому из них лучше развиваться. Микориза встречается у большинства наших деревьев, у многих лесных кустарников, кустарничков и трав. Роль грибов в лесу, конечно, не ограничивается тем, о чем мы упомянули выше, она гораздо шире и разнообразнее. Лесные грибы — важная составная часть леса.
Довольно многочисленно в лесу и бактериальное население, сосредоточенное в основном в слое опавшей листвы (подстилке) и верхних минеральных горизонтах почвы. Почвенные бактерии в лесу представлены многими видами, а суммарное количество бактерий огромно — миллиарды клеток в 1 г почвы. Вся эта масса мельчайших клеток выполняет большую и важную работу по разложению отмерших остатков растений и животных. Бактерии, как и грибы, не дают накапливаться в лесу мертвому органическому веществу, быстро разлагают его, это как бы своеобразные лесные «могильщики». Под воздействием почвенных бактерий и грибов сложные органические вещества растительных и животных остатков превращаются в более простые соединения вплоть до углекислого газа и минеральных солей. А эти вещества доступны зеленым растениям и широко используются ими в качестве «сырья» в процессе фотосинтеза. Как бактерии, так и грибы, живущие в лесной почве, выполняют сходную работу. Однако они предъявляют разные требования к почвенной среде и развиваются в разных условиях. Грибы предпочитают более кислые почвы, какие встречаются обычно в хвойных лесах, бактерии, напротив, приурочены к менее кислым почвам, которые свойственны лиственным лесам.
К сказанному следует добавить, что в лесных почвах встречаются также мельчайшие микроскопические водоросли (зеленые, сине-зеленые и др.). Но численность этих микроорганизмов сравнительно невелика.
Что бы произошло в экосистеме без грибов и бактерий?
Грех микробы, жвачные животные исчезли бы. В конечном итоге большая часть биогеохимических циклов планеты остановится, что потребует вмешательства человека. Большинство видов живых существ вымерло бы, а популяция выживших видов значительно сократилась бы.
Какое значение имеют микроорганизмы?
микроорганизмы Это очень маленькие живые существа, которых можно увидеть только в микроскоп, но они участвуют в различных метаболических, экологических и биотехнологических процессах, становясь ключевым фактором функционирования биологических систем и поддержания жизни на Земле.
Что произошло бы в экосистеме, если бы появились грибы и бактерии?
Если вымрут грибы, вымрут и растения, и мало-помалу известные нам формы жизни исчезнут с планеты.. Мы ходим по грибам, дышим грибами и живем благодаря грибам, которые составляют основу жизненной энергии Земли.
Совместная работа бактерий и грибов:
Бактерии и грибы играют важную роль в экосистемах, работая совместно для поддержания биологического равновесия. Взаимодействие между этими организмами составляет основу многих биологических процессов.
Бактерии выполняют ряд полезных функций в экосистемах. Они могут разлагать органические вещества, такие как мертвые растения и животные, и превращать их в нутриенты, которые могут быть использованы другими организмами. Бактерии также помогают защитить растения от вредителей и болезней, а также участвуют в цикле азота, фиксируя атмосферный азот и делая его доступным для растений.
Грибы, в свою очередь, являются мастерами разложения органического материала. Они разлагают древесину, листья и другие остатки растений, возвращая их в почву в виде питательных веществ. Благодаря своей способности к разложению органического материала, грибы играют важную роль в поддержании плодородия почвы и восстановлении углеродного круговорота.
Часто бактерии и грибы вступают в симбиоз, образуя так называемые микоризы. Микоризы представляют собой симбиотическое партнерство между грибами и корнями растений. Грибы обеспечивают растения нужными питательными веществами, а растения предоставляют грибам углеводы, которые они производят в процессе фотосинтеза. Эта взаимосвязь позволяет растениям получать больше питательных веществ из почвы, а грибам — улучшить доступ к углеводам.
Таким образом, совместная работа бактерий и грибов является фундаментальной для функционирования экосистем. Без их взаимодействия многие биологические процессы были бы невозможны, а экологическое равновесие нарушено. Понимание взаимодействия между бактериями и грибами помогает сохранить и поддерживать здоровье экосистем и жизненную среду в целом.
Каково значение микроорганизмов в организме человека и окружающей среде?
Микроскопические существа, включая бактерии, грибы и вирусы, могут вызвать у вас заболевание. Но вы можете не осознавать, что прямо сейчас в вашем теле и на его поверхности живут триллионы микробов. Большинство из них вообще не причинят вам вреда. Фактически, Они помогают переваривать пищу, защищают от инфекций и даже поддерживают репродуктивное здоровье. .
Что делают грибы и бактерии?
Некоторые грибы и бактерии полезны для человека. Лактобациллы — это бактерии, защищающие кишечник человека.. С другой стороны, пенициллин и другие антибиотики для борьбы с инфекциями получают из некоторых грибов.
Второй шанс
Один из самых замечательных примеров симбиоза — митохондрии, маленькие органеллы, живущие в каждой клетке нашего тела (и любого другого ядерного организма на земле — от гриба до домашней кошки) и обеспечивающие нас молекулами АТФ, универсальным энергетическим запасом. Без этих органелл жизнь не была бы такой, какой мы ее знаем. При этом митохондрии довольно самостоятельны: у них есть свой геном, они способны делиться внутри клеток, да и внешне мало отличаются от обычной бактерии, за исключением того, что ряд критически важных генов в их собственном геноме отсутствует — они «перекочевали» в ядро клетки-хозяина.
Дело в том, что митохондрии и пластиды — органеллы, отвечающие за фотосинтез у растений, — это пример эндосимбиоза. Когда-то давно их предки были свободноживущими бактериями — протеобактериями, которые стали митохондриями, и цианобактериями, которые стали пластидами, — но их поглотили более крупные ядерные клетки и оставили в качестве рабочей силы.