Biologia_kospekt

Рис.3.2. Гриб мукор

Рис.3.3. Дріжджі

Поверхня грибниці звичайно дуже велика і служить для поглинення споживних речовин. Міцелій має різну тривалість життя: від декількох днів (у цвілі) до багатьох років (шапкові гриби). Відрізняють субстратний міцелій, безпосередньо контактуючий із середовищем, з якого витягуються споживчі речовини, а також повітряний міцелій, розташований на поверхні. На повітряному міцеліъ утворюються органи розмноження. Таким чином, виступаючі над поверхнею землі плодові тіла шапкових грибів – це сплетіння гіф повітряного міцелію.

Гриби розмножуються вегетативно, безстатевим та статевим шляхом.

Для статевого розмноження більшість видів грибів не має спеціалізованих органів. Частіше всього розмноження грибів відбувається за допомогою спор та вегетативно – шматочками міцелію, брунькуванням.

Залежно від будови міцелію гриби поділяють на нижчі (одноклітинні) і вищі (багатоклітинні).

До нижчих грибів належить біла плісень, або гриб мукор.

Цей гриб часто з'являється на хлібі, овочах у вигляді пухнастого білого нальоту, який через деякий час стає чорним.

Грибниця мукора складається з тонких безбарвних ниток. Вона являє собою одну клітину, що сильно розрослась, з безліччю ядер у цитоплазмі. Розмножується мукор спорами. Деякі нитки грибниці (міцелію) підіймаються вгору й розширюються на кінцівках у вигляді чорних голівок. Тут утворюються спори, які після дозрівання розсипаються й розносяться вітром.

Поселяючись на харчових продуктах, мукор викликає їх псування. У природі мукор відіграє позитивну роль, розкладаючи залишки відмерлих організмів.

Також до нижчих грибів відноситься фітофтора, яка викликає гниль картоплі.

113

Вищі гриби – багатоклітинні організми. У них гіфи поділені поперечними перегородками на окремі клітини. Серед вищих грибів, як і серед нижчих, є сапрофіти і паразити. До сапрофітних вищих грибів належать плісняві гриби – пеніцил і аспергил. У природі вони відіграють позитивну роль санітарів, тому що розкладають органічні залишки до простих складових. У світі людей вони грають негативну роль, оскільки, поселяючись на харчових продуктах і промислових товарах, руйнують і псують їх.

Пеніцил поселяється на харчових продуктах і на ґрунті. Його грибниця складається з ниток, що галузяться і поділені перегородками на окремі клітини. Цим він відрізняється від гриба мукора. Спори пеніцила розташовані не в голівках, а на кінцях деяких ниток грибниці в дрібних китицях. Пеніцил розводять спеціально для одержання ліків – пеніциліну, котрий широко застосовується для пригнічення багатьох хвороботворних бактерій. Наприклад, при ангіні, запаленні середнього вуха, при запаленні легенів.

Дріжджі – мікроскопічні дрібні багатоклітинні гриби овальної або подовженої форми, міцелії не утворюють (рис.3.3). Живуть у поживній рідині, багатій цукром. Розмножуються брунькуванням. Спочатку на дорослій клітині з'являється невелика опуклість, яка поступово збільшується і перетворюється в самостійну клітину, яка невдовзі відділяється від материнської.

Клітини дріжджів схожі на галузисті ланцюжки. У тісті дріжджі розкладають цукор на спирт і вуглекислий газ. При цьому звільнюється енергія, необхідна дріжджам для їхньої життєдіяльності. Бульбашки вуглекислого газу, утворюючись у тісті, роблять його м'яким й пористим.

Цей процес з давніх-давен застосовується в хлібопекарській справі, пивоварінні, виноробстві та інших галузях промисловості й сільського господарства (кормові дріжджі). Хлібні, або пивні дріжджі існують тільки в культурі, винні ж зустрічаються і в природі на різноманітних соковитих плодах.

Дріжджові грибки можуть викликати захворювання слизових оболонок – пліснявку (молочницю) Пліснявка може поширюватися і на внутрішні органи.

Гриби пеніцил, аспергил і дріжджові належать до сумчастих грибів або їх ще називають аскоміцети, оскільки в них внаслідок статевого процесу утворюються аскоспори (від грецьк. "аскос" – мішок, сумка і "спора").

До аскоміцетів ще належать гриби трюфелі – дуже цінні їстівні гриби, що ростуть у листяних лісах, заростях чагарників на півдні Європи.

До вищих грибів належать базидіоміцети. Це велика група грибів, серед яких є як сапрофіти, так і паразити.

114

Приклад грибів – паразитів базидіоміцетів – трутовик . Спочатку він поселяється на живому дереві, а після його загибелі продовжує живитися за рахунок мертвих тканин. Спори трутовика, попадаючи в рослину скрізь поранену поверхню, проростають, утворюючи грибницю, яка руйнує деревину. На корі дерева з’являються плодові тіла, в яких формуються спори. Заражені дерева гинуть.

На березі паразитує гриб губка, дуже цінна лікарська сировина. Таблетки, екстракт, або настій плодових тіл цього гриба використовуються в медицині як протираковий засіб.

Сажкові гриби паразитують переважно на злакових рослинах: пшениці, ячмені, просі, кукурудзі, викликаючи захворювання сажку.

Назва "сажка" пов'язана з тим, що колос, на якому розвивається сажковий гриб, покривається великою кількістю чорних спор і нагадує обгорілу головню.

Іржасті гриби паразитують у вигляді бурих плям, які нагадують іржу. Звідси й назва.

Трутовики, сажкові й іржасті гриби завдають великої шкоди лісовому господарству, садам і паркам. Основним засобом боротьби з трутовиками є санітарна рубка хворих дерев і негайне їх знищення. Основними методами боротьби із сажковими й іржастими грибами є виведення стійких сортів культурних рослин, виконання правил агротехніки, хімічна обробка й т. ін.

Особливу групу грибів базидіоміцетів становлять шапкові гриби, їх налічується близько 8 тис. видів, розповсюджених по всій земній кулі. Усі вони за способом живлення є сапрофітами. Назву "шапкові" вони отримали тому, що на поверхні міцелію утворюються плодові тіла, що мають вигляд ніжки й шапки. Ніжкою гриб з'єднаний з міцелієм, а на шапочці з нижнього боку розміщуються пластинки або трубочки, на яких утворюються органи спороношення зі спорами.

Плодові тіла (ніжка й шапка) багатьох шапкових грибів їстівні, а у деяких вони отруйні й небезпечні для життя людини. Найбільш цінне і їстівне тіло в білого гриба; його ще називають гриб-боровик.

Відомо, що деякі гриби мають цілющі властивості. Це дощовик, білий гриб, шампіньйон. Вони прекрасні антисептики.

Гриби широко розповсюджені та пристосувалися до різних умов мешкання. Деякі види грибів находяться у симбіозі з водоростями (лишайники) та дерев’янистими рослинами, утворюючи мікоризу. Залежно від пристосування до тих чи інших умов життя, до визначених субстратів розрізняють різні екологічні групи грибів.

Велику екологічну групу складають ґрунтові гриби. Вони заселили різні типи ґрунтів й приймають активну участь у мінералізації органічної речовини та утворенні гумусу. Серед ґрунтових грибів багато видів утворюють мікоризу з вищими рослинами. Деякі види спеціалізуються на руйнуванні лісового опаду (листя, хвоя та ін.). Важливу та досить велику

115

за кількістю видів групу складають гриби–ксилофіти. Вони розвиваються на мертвій та живій деревині, на дерев’яних спорудах. Існують хижі гриби, будова яких пристосована до захоплення дрібних круглих черв’яків, які мешкають у ґрунті. До спеціалізованих форм грибів відносяться види, які поселяються на гнійних кучах, місцях накопичення кізяка тварин. Також з ґрунтом пов’язані гриби-кератинофіли, які пристосувалися до специфічного субстрату, багатого на рогові речовини (волосся, роги, копита тварин). Група водних грибів включає : паразитуючі види, які викликають хвороби риб, ікри та водних рослин; сапрофітні гриби, які розкладають органічні залишки у воді.

Найбільш важливими є групи грибів – паразитів рослин та тварин. Серед них немало небезпечних. Вони викликають хвороби культурних та цінних промислових рослин. Серед них є ті, що викликають мікози людини та тварин, деякі – продуценти токсинів, які приводять до мікотоксикозів великої рогатої худоби та птахів. Зараз відомо багато грибів – збудників біокорозії різних матеріалів та виробів. Гриби руйнують не тільки деревину та органічні залишки, серед них є ті, які приводять до руйнування синтетичних волокон, органічного скла, бетону, будівельних конструкцій і т.п. Гриби пошкоджують книги, мистецькі твори, розкладають різноманітні види нафтопродуктів.

Широке різноманіття та розповсюдження грибів обумовило їх важливу роль у природі та в житті людини. Багато видів грибів поражають культурні рослини або їх плоди. Так деякі види Penizilum викликають гниття яблук, цитрусових і т.д.. Широке розповсюдження має хвороба рослин (вилт), або усихання рослин, обумовлене грибами. Великої школи народному господарству наніс вилт бавовни, плодових культур. Деякі види Аспергілу, що поселяються в умовах високої вологи на харчових продуктах (арахіс, насіння льону, бавовни та ін.) виділяють отруйні речовини і можуть стати причиною тяжких отруєнь. Відомі гриби – збудники хвороб людини (стригучий лишай, парша та ін.)

Разом з тим гриби широко використовуються людиною. В країнах СНД ростуть біля 150 видів їстівних шапкових грибів. Деякі з них (шампіньйони) культивуються. Плісняві гриби роду Пеніцил служать джерелом антибіотика, який дуже широко використовується у медицині. Гриби знаходять застосування у хлібопекарній промисловості (дріжджі), у виготовленні сирів, виноробстві. Гриби – збірна група організмів. Різні класи їх мають незалежне походження від різних груп безкольорових амебоїдних найпростіших.

116

3.3.3 Відділ Лишайники

Ці своєрідні організми можуть бути віднесені як до царства грибів, так і до царства рослин. Наука, яка вивчає лишайники, має назву ліхенологія (від грецьк. "лейхен" – лишайник, "логос" – наука). Це своєрідна група нижчих рослин, які являють собою комплексні симбіотичні організми. Вони складаються з водорості і гриба. Симбіонти утворюють стійкі морфологічні типи та характеризуються особливими фізіологічними та біохімічними процесами. Будова, життєві форми лишайників, виникаючі при взаємодії грибів та водоростей, не виявляються у цих організмів по одинці, тобто їх структура – наслідок тривалого формоутворюючого процесу на основі симбіозу. Лишайники утворюють також особливі речовини, які не зустрічаються у інших групах організмів. Тіло лишайників називають талом або слань. Воно цілком складається із переплетених грибних гіф, між якими розташовуються водорості. У більшості лишайників щільні сплетення грибних ниток утворюють верхній та нижній коркові (пробкові) шари. Під верхнім шаром корки розташовується шар водоростей, де здійснюється фотосинтез та накопичуються органічні речовини. Нижче знаходиться серцевина із пухких гіф та повітряних порожнин, її функція – проведення повітря до клітин водоростей (рис. 3.4).

Водорості

Грибниця

Рис.3.4. Поперечний розріз тіла листуватого лишайника

Гриби, які входять до складу лишайників, повністю знаходяться у повітряному середовищі і мають ряд особливостей. Стінки клітини перфорировані і клітини з’єднуються цитоплазматичними місточками. Оболонки гіф потовщені, забезпечуючи механічну стійкість талому. В багатьох лишайниках гіфи можуть ослизнути, чого не буває у вільноживучих грибах. Лишайникові гриби мають жирові клітини (жирові

117

гіфи), що також не буває у вільноживучих. За допомогою цих клітин вони прикріплюються до субстрату.

За анатомічною будовою лишайники поділяють на гомеомерні (по всій слані водорості розташовані рівномірно) та гетеромерні (водорості розташовані тільки під пробковим шаром).

Лишайникові водорості можуть бути і у вільноживучому стані, але ж деякі відомі тільки у лишайників. Лишайнику, як цілісному організму, присутні свої біологічні властивості, чого немає окремо ні в грибах, ні у водоростях. При цьому гриб забезпечує водорості водою та мінеральними солями, а сам користується органічними речовинам, які синтезують водорості.

Відомо більш ніж 20 тис. видів лишайників. Залежно від будови талому їх поділяють на три морфологічні групи: накипні (коркові), листуваті, кущисті (рис.3.5). Найбільш високоорганізовані кущисті. Їх талом – прямостоячий або пониклий кущик від кількох міліметрів до 30-50 см. До субстрату вони прикріпляються тільки основою. Накипні мають вигляд кірочки, яка щільно зрослась із субстратом, товщиною від 1 до 5 мм. Зустрічаються на корі дерев, чагарників, на ґрунті, на поверхні гірських порід, руйнуючи їх за допомогою кислоти, яку вони виділяють. Ця група складає біля 80% усіх лишайників. Листуваті мають вигляд пластинки різного кольору. До субстрату вони прикріплюються окремими виростами. Діаметр – 10-20 см.

Рис. 3.5. Різноманітність лишайників: накипні (пармелія),

листуваті (ксанторія настінна), кущисті (ягель, кладонія, цетрарія)

Лишайники широко розповсюджені. Разом із синьо-зеленими водоростями вони – піонери в освоєнні безжиттєвих просторів, де інші рослини жити не можуть. Лишайники руйнують поверхневий шар скелі і,

118

відмираючи, утворюють шар гумусу, на якому вже можуть поселятися інші рослини.

Розповсюджені лишайники на усіх континентах. Вони невибагливі рослини. Ростуть на деревах, каміннях, ґрунті. Лишайники заселили величезні простори тундри, де представники роду Кладонія (ягель) служать основним джерелом живлення північних оленів.

Суворі умови мешкання лишайників обумовлюють їх повільний ріст: так приріст ягелю – 2-7 мм за рік, а лишайників, які селяться на ґрунтах та мохах – до 1-3 мм за рік. Повільний ріст обумовлює високу тривалість їх життя – 50-100 років.

Розмножуються вони спорами, вегетативно та статевим шляхом. При розмноженні спорами утворюються конідії та пікноспори. Спори гриба проростають, утворюють первинний міцелій, який зустрічає характерну для цього виду лишайника водорість та утворює слань лишайника. Вегетативне розмноження відбувається шматочками слані або за допомогою спеціальних утворень – соредіїв та ізідіїв. При статевому розмноженні утворюються плодові тіла гриба (апотеції або перитеції). Залежно від типу статевого плодоутворення лишайники поділяють на два класи: сумчасті та базидіальні.

Значення лишайників. Лишайники грають важливу роль у наземних біоценозах. Їх маса досягає 20–40 ц/га (у тундрі та тайзі). Серед лишайників живуть та живляться ними багато видів безхребетних та хребетних тварин (кліщі, ногохвости, сіноїди, північні олені та ін.) Розпад їх після відмирання створює необхідні умови для утворення гумусу.

Також значну роль вони відіграють і у господарській діяльності. Ягель, або "оленячий мох", за своєю поживністю перевищує картоплю. Деякі види лишайників застосовуються в медицині: ісландський лишайник, або "ісландський мох", багатий вітаміном С, лікує цингу (захворювання ясен), пармелія застосовується для запобігання нагноєнню ран. У пустелях росте їстівний лишайник: він має вигляд грудочок, які можуть перекочуватися вітром на далекі відстані і бути цінною знахідкою для каравану. Називають цей лишайник манною. Ісландський лишайник використовується в Ісландії як їжа для людей: з нього готують хліб і кашу. Деякі види лишайників використовуються в парфумерії для надання стійкості парфумам. Відомі антибіотичні властивості лишайників. Із деяких видів виробляють лакмус та фарби. Лишайник "дубовий мох" широко використовують в парфумерній промисловості як фіксатор запаху.

Лишайники дуже чутливі до забруднення повітря, особливо сполуками сірки. Тому ступінь їх розвитку може служити індикатором екологічної обстановки у містах.

119

3.4 ЦАРСТВО РОСЛИН

Значення рослин у біосфері величезне. Воно зумовлюється їхньою здатністю створювати органічні речовини з вуглекислого газу і води з використанням світлової енергії у процесі фотосинтезу. Таким чином, рослини є продуцентами – утворювачами органічної речовини. Вони являються першою ланкою у будь-якому харчовому ланцюгу і характер рослинних спільників визначним чином позначається на фауні усякого біоценозу.

Рослини служать джерелом кисню на Землі і чинять значний вплив на клімат. Кисень, який виділяється у процесі фотосинтезу, сприяв утворенню сучасної атмосфери та визначив напрямок еволюції організмів. Рослини приймають участь у процесах ґрунтоутворення, відіграють також велику ґрунтозахисну і водоохоронну роль. Вони утворюють ландшафти, рослинні угруповання є місцем існування тварин та мікроорганізмів. Земля, позбавлена рослин, перетворюється в безплідну пустелю. Великим є й естетичне значення рослин у житті людини.

На Землі налічується близько 500 тис. видів рослин. Життя сучасної людини залежить від використання культурних рослин, яких у теперішній час нараховується біля 1500 видів, серед яких є харчові, кормові, технічні,

лікарські, ефіроолійні, декоративні і т. ін.

Рослини поширені в чіткій відповідності з природними зонами, де вони знаходяться в типових для них екологічних умовах. Винятком є культурні рослини, які людина перенесла з місць природного зростання в інші умови існування.

Рослини використовуються людиною не тільки як джерело харчування, палива і будівельних матеріалів, а також як сировина для переробки в різних галузях (паперовій, текстильній, хімічній, фармацевтичній, харчовій, парфумерній та ін.).

Науку про рослини називають ботанікою (від грецьк. "ботане" – трава, рослина і "логос" – вчення).

Вона містить у собі різноманітні знання про рослини, про їхню будову, розвиток, розмноження, розповсюдження, еволюцію, систематику, екологію та ін.

Кожний напрямок вивчається самостійною наукою.

Наприклад, морфологія рослин вивчає зовнішню будову рослин, їх форму, зміни в залежності від зовнішніх умов.

Внутрішню будову вивчає анатомія рослин. Живлення, дихання, ріст і розвиток рослин, тобто процеси життєдіяльності, вивчає фізіологія рослин.

Класифікує рослини, поєднуючи їх у групи (таксони) за ступенем спорідненості, наука систематика.

Закономірності і причини розподілу рослин на земній кулі вивчає

географія рослин.

120

Взаємозв'язок рослин із навколишнім середовищем вивчає екологія рослин.

Наука ботаніка одна з найдавніших. Вона відома з часів життя й діяльності давньогрецького вченого Теофраста, який жив у 370–286 рр. до н. е. Він з повним правом вважається засновником ботанічної науки.

Подальшому становленню і розвитку ботаніка як наука зобов'язана таким видатним ученим-натуралістам як Карл Лінней (1707-1778), Олександр Гумбольдт (1769-1859), Чарлз Дарвін (1809-1882) та ін.

К. Лінней вперше створив систему рослинного світу. Гумбольдта вважають засновником географії рослин, Ч. Дарвіна – засновником теорії розвитку рослинного світу на Землі.

Урозвитку окремих галузей ботаніки провідна роль належить видатним ученим. Так, К. А. Тимірязєва вважають фізіологом рослин, М.І.Вавилова – агрономом, ботаніком, генетиком, І. В. Мічуріна – садівником, селекціонером.

Унаш час про життя рослин відомо дуже багато, але це не означає, що всі питання вже вирішені. Перед ботанічною наукою життя висуває все нові й нові проблеми, пов'язані із збільшенням багатств рослинного світу для користі людства. Учені ботаніки всього світу зайняті вирішенням багатьох проблем вивчення рослинного покриву планети.

Особливості царства Рослин. Учені вважають, що спочатку колискою життя була вода. Щоб жити у воді, рослинам не потрібні спеціальні пристосування, оскільки сама вода підтримує і живить організми, що живуть у ній. Спочатку рослини могли жити тільки у воді на певній глибині від поверхні. На поверхню води вони змогли вийти лише тоді, коли навколо Землі утворився озоновий шар, який зменшив згубний вплив на живі організми ультрафіолетового випромінювання. Це й дозволило рослинам вийти на сушу.

Залишивши гостинне водне середовище, рослини повинні були пристосуватися до життя на суші. Для цього їм довелося утворити ряд нових органів. Листя, яке знаходиться в повітрі, поглинає світло і здійснює фотосинтез; корені служать для закріплення рослин і поглинання води і мінеральних солей із ґрунту. Внаслідок цього представники царства рослин нездатні до активного руху, вони мають необмежений ріст; їхня клітинна оболонка складається з целюлози, що надає їм міцність.

За усім різноманіттям рослин їм властиві загальні риси:

1.Наявність у складі рослинних клітин твердої оболонки або стінки. Вона складається із целюлози, не пропускає тверді частинки, обумовлює єдиний спосіб живлення – адсорбційний (всмоктувальний). Забезпечення рослинного організму поживними речовинами залежить від розміру поверхні зіткнення рослин з навколишнім середовищем . Внаслідок цього органи рослин, які забезпечують їх живлення – пагони та коріння досягають високого ступеню розгалуження.

121

2.Прикріплення більшості рослин до твердого субстрату обумовлює й обмеження їх рухливості. Хоч рухливість частин рослини спостерігається часто (рух листя при зміні освітлення, пелюстків квітів у залежності від часу доби, стебла ліан у процесі росту), в цілому рослини непорушні.

3.Розселення рослин здійснюється зачатками (спорами, насінням), які знаходяться у стані спокою.

4. За типом живлення рослини відносяться до автотрофів. Властиве деяким рослинам гетеротрофне живлення (рослини - паразити, хижі рослини) завжди другорядного походження. Запасною речовиною служить

крохмаль.

5. У рослин спостерігається закономірне чергування поколінь в життєвому циклі при статевому розмноженні.

Рослинний організм, на якому формуються гамети, органи статевого розмноження, називається гаметофітом. (від грецьк. "гамета" – статева клітина і "фітон"). Гаплоїдні гамети зливаються, утворюючи диплоїдну зиготу, із якої розвивається зародок та виростає доросла рослина – спорофіт (від грецьк. "спора" і "фітон" – рослини). При чергуванні поколінь гаметофіт закономірно змінюється спорофітом, який потім знову гаметофітом. Гаметофіт та спорофіт можуть бути однаковими як за будовою, так і за тривалістю життя. Але в наземних рослинах обидва покоління різні. При цьому вони можуть бути самостійними або одне розвивається на іншому. Так, у мохів спорофіт (коробочка із спорами) – частина однієї рослини, тіло якої є гаметофітом. У сім’яних рослин дуже змінений, позбавлений хлорофілу, гаметофіт удає з себе клітини зародкового міхура. Таким чином, еволюція рослин йшла у напрямку збільшення розмірів безстатевого покоління (спорофіту) та редукції статевого покоління (гаметофіту). Чергування поколінь у рослин пов’язано із зміною гаплоїдної та диплоїдної фаз розвитку. Диплоїдний спорофіт виробляє гаплоїдні спори. З них виростає гаплоїдний гаметофіт, який утворює гамети. При заплідненні диплоїдне число хромосом відновлюється у зиготі, із якої виростає диплоїдний спорофіт.

Класифікація царства Рослин. Систематичне положення всіх відділів царства Рослин відображає послідовність їхньої появи на Землі і ускладнення будови тіла, пов'язане із змінами умов життя.

Щоб розібратися в різноманітності рослин учені вивчили особливості їхньої будови і за спільністю ознак класифікували їх у групи – таксони.

Основними таксонами царства Рослин є відділ, клас, порядок (ряд),

родина, рід, вид.

Вид – це найменша одиниця класифікації живих організмів.

Рід – велика систематична одиниця, яка об’єднує споріднені види. Родина – систематична група, яка об’єднує споріднені роди. Порядок (ряд) – об’єднує споріднені родини.

Клас – об’єднує порядки.

122