Филогению і класифікацію грибів мікробіологія змінює і переглядає вже багато років, починаючи з 19-го століття. Об'єкти досліджень дійсно незвичайні і будуть вивчатися ще довго. Гриби, які ростуть все життя, як рослини, але при цьому повзають і пожирають інші організми – чи це можливо? Так, сучасні дослідження ультраструктури клітини, її біохімії та фізіологічних характеристик дозволяють зробити висновок про проміжному положення грибів, що володіють ознаками тварин і рослин.

Ознака



Гриби



Тварини



Рослини



Кількість ядер у клітині



Безліч, рідко одне



Одне



Одне



Клітинна стінка



Присутній і може містити хітин, целюлозу, хітозан, глюкан



Немає



Присутній і містить целюлозу



Кінцевий продукт азотистого обміну



Карбамід (сечовина)



Карбамід (сечовина)



Аспарагін, глютамін



Вуглеводи (запасні в-ва)



Глікоген, сахароспирты



Глікоген



Крохмаль



Спосіб життя



Прикріплений і вільний



Вільний



Прикріплений

Як гриби стали окремим царством

У часи Карла Ліннея (початок 18-го століття) гриби вважалися рослинами. У ХХ столітті ( в 40-е роки) Б. М. Козополянский запропонував роздрібнити царство рослин на подцарства:

Схизофиты Schizophyta (дробянки) - до них відносили бактерій.

Номофиты Nomophyta (справжні рослини) – це основні представники флори.

Микофиты Mycophyta (гриби і слизовики).

У 50-х роках ХХ століття продовжилися зміни в систематиці грибів: у мікробіології, а точніше у відповідній літературі з'явилися публікації, де була проаналізована еволюція клітинних мікроструктур. Спираючись на цей матеріал, Уиттекер створив в 1969 році власну систему світу, де все живе можна розподілити по 5 царств. Одне з них було відведено грибів. А. Л. Тахтаджян (роботи 1973 і 1976 років) наполягав на чотири царства в органічному світі, і четверте відводилося грибів. Обидва вчених мали найвищий авторитет в наукових колах. Питання про окремому царстві для грибів було вирішено. Але далі і цей таксон почав «розповзатися».

Гриби загадкового походження

Група грибів цікава тим, що їх історичний розвиток (філогенія) неоднорідне. Відрізняються вони, як нещодавно з'ясувалося, за біохімічним складом, будовою клітинних оболонок і генома. З кінця ХХ століття (1998) виділяють три ствола грибів, еволюційно відмінних один від одного. Кожен відповідає окремому класу (Кавальє-Сміт):

Найпростіші.

Хромисты.

Фунг.

Найпростіші і Хромисты відносяться до нижчих грибів, клас Fungi - до вищим.

Вищі і нижчі – в чому різниця

Гриб будь-якого рангу представлений міцелієм (грибницею). Міцелій нижчих грибів неклеточный, тобто не розділений перегородками на маленькі сектора. Перегородки (септы) у вищих грибів є, але вони не суцільні, а мають отвори, тому вміст протоплазми може переходити з сектора в сектор. Ще одна відмінність нижчих грибів від вищих – неможливість утворення великих і щільних плодових тел. У примітивних неклеточных грибів (або грибоподобных організмів) плодові тіла ще ніхто не знаходив. Це не применшує їх поживної функції – дрібні ґрунтові тварини поїдають мікроскопічний міцелій дуже охоче.

Грибоподобные монстри

У класифікації грибів в мікробіології завжди розглядається царство Фунг, а про інших двох царствах (Найпростіші і Хромисты) іноді і зовсім не згадується. Це пояснюється тим, що Найпростіші (Protozoa) швидше грибоподобные організми, ніж гриби. Вони унікальні тим, що здатні до самостійного амебоидному руху. Тіло їх є багатоядерним великим протопластом (плазмодієм, не утворюють гіф), а в циклі розвитку є жгутикові рухома стадія. Хромисты (Chromista) теж дуже незвичайні. Царство об'єднує досить строкату групу організмів, що належать до водоростей (бурим, золотистим, діатомових і ін), і організми, подібні грибів. Грибоподобные хромисты вдруге втрачають забарвлення, забезпечені джгутиками, а замість хітину стінки клітин можуть містити целюлозу. Часто клітинних стінок немає взагалі. Тоді тіло гриба представлено протопластом, тобто оточене тільки мембраною. За походженням вони близькі до водоростей (жовто-зеленим).

Детальніше про Найпростіших

Царство Найпростіших (Protozoa) містить відділи:

Миксомицеты (Myxomycota)

Плазмодиофоромицеты (Plasmodiophoromycota)

Диктиостелиомицеты (Dictyosteliomycota)

Представників відділу Myxomycota звуть ще слизовики. Вони поєднують особливості, притаманні і грибів, і тваринам. Можуть повзати по субстрату, як амеби, пасивно вбирати поживні речовини всією поверхнею або активно захоплювати і перетравлювати бактерії. Реагують на світло або скупчення їжі. Мешкають зазвичай на лісових грунтах, гниючої деревині.
Зате розмножуються, як гриби, суперечками. Є і статевий процес. Розміри слизовиків можуть бути мікроскопічними, але ростуть вони все життя. Деякі слизовики, наприклад, фулиго, виростають до декількох десятків сантиметрів.

Дивовижні хромисты

Царство Хромистов (Chromista) об'єднує відділи:

Гифохитриомицеты (Hyphochytriomycota).

Оомицеты (Oomycot).

Лабиринтуломицеты (Labyrinthulomycota).

Серед Хромистов можна в якості прикладу розглянути лабиринтул. Це маленькі морські грибоподобные істоти. Тіло гриба – плазмодій, який зверху покритий сіткою з слизової эктоплазмы, одягненої мембраною. Сітка сприяє прикріплення до субстрату або пересування в бік джерела їжі. Вона навіть захищає від висихання, якщо плазмодії виповзають на сушу. Розмноження, як і у більшості грибів, здійснюється за допомогою спор, але в певних умовах активізується статевий процес. У морських харчових ланцюгах лабиринтулам відводиться почесне місце – ними харчуються амеби, планктонні види, дрібні ракоподібні. Лабиринтулы, поряд з бактеріями, успішно колонізують неорганічне сміття – скло, скловату, пластик. Вторинними колонізаторами сміття вже можуть бути, наприклад, морські жолуді.

Про цих грибах

Справжні гриби в розумінні людини – це в першу чергу макроміцети. Плодові тіла макромицетов настільки цінні, як харчові об'єкти, що у промисловості з'явилася окрема галузь – культивування грибів у спеціально створених умовах.

Царство Фунг (Fungi, Mycota) ділиться на чотири відділи. Серед них:

Хитридиомицеты (Chytridiomycota).

Зигомицеты (Zygomycota).

Аскоміцети (Ascomycota).

Базидіоміцети (Basidiomycota).

З них перші два відділу включають представників нижчих грибів (мікроміцети), а другі два – вищих (переважно макроміцети). Мікроміцети неможливо помітити неозброєним оком. Рідко в життєвому циклі виникають рухливі джгутикові стадії. Серед представників багато паразитів. До макромицетам відносять представників, що утворюють плодові тіла. В основному це трутовики і капелюшні гриби. Іноді в якості п'ятого відділу зазначаються дейтеромицеты (Deuteromyc?ta). У побудові класифікації грибів мікробіологія велике значення надає способів розмноження. Представники дейтероміцетів називаються недосконалими грибами. Причина в тому, що вони повністю втратили здатність до розмноження статевим шляхом.

Дріжджі – одноклітинні гриби

Згідно сучасної класифікації грибів, мікробіологія відносить дріжджі до царства Фунг, відділу Аскоміцети. Це вищі гриби, незважаючи на те, що тіло їх одноклеточно. Предки дріжджів були многоклеточными, але еволюційний напрям їх розвитку змістилося у бік втрати міцелію. Відмітна особливість відділу – двошарові клітинні оболонки. Їх мають і макроміцети, і цвілеві гриби і дріжджі. Оболонки дріжджів містять полісахариди глюкан і маннаны. Дріжджі - клас грибів Гемиаскомицеты (Hemiascomycetes), порядку Saccharomycetales. Є думка про те, що дріжджі - група організмів, яка не має свого таксону. Вона включає представників відділів Аскоміцети і Базидіоміцети.
Розмножуються дріжджі брунькуванням, рідше поділом клітини навпіл, а в несприятливих умовах можливий статевий процес. Частина дріжджів утворює спори, що дозволяє розділити їх на дві великі групи – спорогенные і аспорогенні.

Цвілеві гриби

Зустрічаються майже у всіх великих таксонах. Є вищі і нижчі цвілі: на відміну від нижчих грибів, у вищих пліснявих мікроміцетів грибниця ділиться перегородками на фрагменти (клітини). Харчуються, виділяючи на субстрат ферменти, які розкладають речовини на прості складові. Наприклад, можна знайти на одному і тому ж шматку хліба цвілеві гриби і дріжджі, а споживані ними речовини будуть різні. Дріжджі харчуються цукром, а харчовим субстратом для плісеневих грибів є білки і жири. Цвілі зустрічаються у всіх таксономічних групах царства Фунг:

Хитридиомицеты. Представник Synchytrium endobioticum – картопляний паразит, що викликає гниття бульб.

Зигомицеты. Представник мукор – сапрофіт (оселяється на неживому субстраті), викликає хлібну цвіль.

Аскоміцети. Представник чорної цвілі – сапрофіт, який використовується для промислового видобутку лимонної кислоти. Сильний алерген, у людей викликає таке захворювання, як аспергільоз. Сюди ж відносять пенициллы, використовувані для виготовлення сирів і антибіотиків.

Базидіоміцети. Викликають захворювання злаків (ржавчинные і сажкові паразити).

Є цвілі навіть в царстві Хромисты, серед оомицет:

Фітофтора, паразит, що викликає гниль томатів і картоплі.

Плазмопара (Plasmopara viticola) паразитує на виноградних лозах і плодах. Захворювання рослини - борошниста роса.

Таким чином, гриби залишаються однією з найбільш маловивчених груп органічної природи. Сучасні методи дослідження мікроструктур та біохімії клітини дозволяють робити нові відкриття, на підставі яких класифікація грибів продовжує змінюватися.