Роль грибов в хозяйственной деятельности человека

Известно свыше 100 видов съедобных грибов, но в пищу, как правило, используют не более 40.

Они богаты питательными веществами, однако их пищевая ценность сравнительно невелика. Это объясняется тем, что хитиновая стенка клеток грибов препятствует их перевариванию в кишечнике.

Несколько видов съедобных грибов, например шампиньоны и вешенки, искусственно выращивают в специальных помещениях. Из многих плесневых грибов (пеницилл, аспергилл и др.) получают лекарственные вещества – антибиотики. Они избирательно губительно воздействуют на клетки паразитических бактерий и грибов, не принося вреда клеткам хозяина. У определенных видов грибов выявлены вещества, угнетающие рост клеток злокачественных опухолей человека и домашних животных. В качестве лекарственных препаратов используют вытяжку из спорыньи.

В хлебопекарной промышленности используют дрожжи. Благодаря углекислому газу, выделяющемуся при брожении, тесто становится пористым («поднимается»), что повышает вкусовые качества хлебобулочных изделий. Дрожжи также применяются в производстве пива, спирта, винно–водочных изделий. Особые дрожжи необходимы для получения кефира и кумыса (сквашенное молоко кобылы). Некоторые плесневые грибы используют при изготовлении определенных сортов твердых сыров с острым вкусом и специфическим запахом (например, знаменитые «рокфор» и «каламбер»). Из некоторых плесневых грибов получают вещества, усиливающие рост растений. С их помощью, например, удалось увеличить размеры ягод бессемянных сортов винограда. Некоторые виды грибов, паразитирующих в теле насекомых– вредителей, используют для борьбы с ними.

Много видов грибов вредят здоровью человека и домашних животных. Ядовитые шляпочные грибы, среди которых в Украине наиболее опасны бледная поганка, панцирный мухомор, а также некоторые виды шампиньонов, сыроежек, рядовок вызывают смертельные отравления. Они особенно опасны тем, что первые признаки отравлений проявляются только через несколько часов и даже дней после употребления, когда помощь оказывать уже поздно. Поэтому можно собирать только те виды, которые вам хорошо известны как съедобные. Нельзя собирать старые грибы, даже если известно, что они съедобные: со временем в них накапливаются ядовитые вещества. В местностях с повышенным уровнем радиации они накапливают в себе еще и радиоактивные элементы (радионуклиды). Вблизи автомобильных трасс все виды грибов накапливают вредные соединения свинца и других тяжелых металлов, которых много в автомобильных газах. Все грибы перед кулинарной обработкой следует вначале проварить, а отвар слить.

Часто люди отравляются, употребляя в пищу продукты питания, покрытые плесенью. Многие виды плесневых грибов содержат яды и вещества, способствующие образованию злокачественных опухолей. При отравлении грибами следует немедленно обратиться к врачу.

Значительные убытки приносят грибы – разрушители древесины (трутовики и плесневые грибы). Они повреждают деревянные части строений, мебели, древесину на складах. Известны случаи, когда эти грибы разрушали целые города. Определенные виды плесневых грибов разрушают шпалы, деревянные опоры мостов, книги в хранилищах, музейные экспонаты.

Мы уже вспоминали, что фитофтора, трутовики и мучнеросые грибы способны полностью уничтожать пораженные растения. В Украине среди заболеваний растений также широко распространены головня злаковых культур (вместо зерновок в колосках возникают полости, заполненные черными мелкими спорами), парша яблони и груши (плоды и листья покрываются черными пятнами) и множество других. Потребление изделий из зерна, пораженного спорыньей, вызывает тяжелое, часто смертельное заболевание крови человека. При этом наблюдаются и нарушения деятельности нервной системы: судороги, галлюцинации. Разнообразные плесневые и дрожжевые грибы вызывают тяжелые заболевания кожи (парша, стригущий лишай) у человека и животных.

 

110. Симбиоз гриба и водоросли.

Попытки разделить лишайник на гриб и водоросль делались давно, но чаще всего заканчивались неудачей: даже если соблюдались условия стерильности, не всегда была уверенность, что полученная культура - именно лишайниковый симбионт, а не внутренний паразит лишайника. Кроме того, опыты, обычно, не удавалось повторить, а ведь воспроизводимость - одно из главных требований, предъявляемых к эксперименту. Но вот в середине XX века была разработана стандартная методика и изолировано несколько десятков лишайниковых грибов (микобионтов) и лишайниковых водорослей (фотобионтов). Большая заслуга в этой работе принадлежит американскому ученому В. Ахмаджяну.

Микобионт лишайника чаще всего получали так. Со слоевища срезают плодовые тела - апотеции, внутри которых располагаются споры, и прикрепляют их с помощью вазелина к верхней крышке чашки Петри. Когда апотеции подсыхают, споры из них выпадают на дно чашки, где разлит тонкий слой желатиноподобного вещества агара (обычно это происходит не позднее чем через сутки). Далее, во избежание загрязнения, крышку с апотециями заменяют чистой. Споры на агаре начинают прорастать не сразу: у одних лишайников через сутки, у других - только через пять недель. Для прорастания спор некоторых видов лишайников в таких условиях требуется добавка витамина B1 и других веществ. Проросшие споры помещают в пробирки с питательной средой. За несколько недель (а иногда и месяцев) микобионты становятся видны невооруженным глазом. Они имеют форму компактных плотных комочков и разнообразны по цвету и размеру. Под микроскопом видно, что они состоят из мицелия (сплетения грибных гиф) и не имеют клеточной дифференциации, которая свойственна лишайниковому слоевищу. В. Ахмаджян предположил, что большая плотность этих колоний связана с самопаразитизмом микобионта: он обнаружил проникновение одних гиф внутрь других и объяснил это явление "привычкой" гриба в симбиотическом состоянии иногда проникать внутрь клетки водоросли. Выделение изолированного фотобионта - также трудоемкий и продолжительный процесс, требующий большой аккуратности и сноровки. Из растертого в кашицу лишайникового таллома микропипеткой извлекают одну водорослевую клетку с прилипшим к ней кусочком гифы, чтобы была уверенность, что это именно лишайниковая, а не посторонняя водоросль. Клетку несколько раз промывают, перенося из одной капли стерильной воды в другую, а потом помещают в органическую питательную среду. Через две-шесть недель колония водорослей становится видимой.

Итак, в лабораториях, в стерильных пробирках и колбах с питательной средой поселились изолированные симбионты лишайников. Имея в распоряжении чистые культуры лишайниковых партнеров, ученые решились на самый дерзкий шаг - синтез лишайника в лабораторных условиях. Первая удача на этом поприще принадлежит Е. Томасу, который в 1939 году в Швейцарии получил из мико- и фотобионтов лишайник кладония крыночковидная с хорошо различимыми плодовыми телами. В отличие от предыдущих исследователей, Томас выполнял синтез в стерильных условиях, что внушает доверие к полученному им результату. К сожалению, его попытки повторить синтез в 800 других опытах не удались.

Любимый объект исследования В. Ахмаджяна, принесший ему всемирную славу в области лишайникового синтеза, - кладония гребешковая. Этот лишайник широко распространен в Северной Америке и получил простонародное название "британские солдаты": его ярко-красные плодовые тела напоминают алые мундиры английских солдат времен войны североамериканских колоний за независимость. Небольшие комочки изолированного микобионта кладонии гребешковой смешивали с фотобионтом, извлеченным из того же лишайника. Смесь помещали на узкие слюдяные пластинки, пропитанные минеральным питательным раствором и закрепленные в закрытых колбах. Внутри колб поддерживали строго контролируемые условия влажности, температуры и освещенности. Важным условием эксперимента было минимальное количество питательных веществ в среде. Как же вели себя лишайниковые партнеры в непосредственной близости друг к другу? Клетки водоросли выделяли особое вещество, которое "приклеивало" к ним гифы гриба, и гифы сразу начинали активно оплетать зеленые клетки. Группы водорослевых клеток скреплялись ветвящимися гифами в первичные чешуйки. Следующим этапом было дальнейшее развитие утолщенных гиф поверх чешуек и выделение ими внеклеточного материала, а в результате - образование верхнего корового слоя. Еще позже дифференцировались водорослевый слой и сердцевина, совсем как в слоевище природного лишайника. Эти опыты были многократно воспроизведены в лаборатории Ахмаджяна и всякий раз приводили к появлению первичного лишайникового слоевища.

Казалось бы, разгадана одна из главных загадок лишайника: как лишайник образуется из своих составных частей. Но из дальнейших опытов выяснилось, что все не так-то просто. Гриб, выделенный из кладонии гребешковой, помещали рядом с водорослями других лишайников. Среди них были зеленые и синезеленые фотобионты, изолированные из лишайников, а также свободноживущие водоросли, не встречающиеся в лишайниковом симбиозе. Выяснилось, что грибные гифы делают "первые шаги знакомства" одинаково, т.е. оплетают все водоросли и даже простые стеклянные шарики диаметром 10-15 мкм! Но следующие этапы "лихенизации" водорослей происходили уже по-разному, в зависимости от водорослевого партнера. Семнадцать водорослей, среди которых были и симбиотические и свободноживущие, оказались несовместимыми с микобионтом кладонии гребешковой. Гриб паразитировал на них, т.е. питался их телом, и клетки быстро разрушались. Синтез не получался. С водорослью же требуксия итальянская, изолированной из лишайника ксантория настенная, и со свободноживущей водорослью фридманния израильская микобионт образовал первичные чешуйки, т.е. остановился на первом этапе формирования слоевища. И, наконец, с четырьмя фотобионтами, выделенными из разных лишайников и принадлежащими к роду требуксия, гриб кладонии гребешковой образовал точно такое же слоевище, как со своим "родным" фотобионтом требуксия замечательная, с которым всегда сожительствует в природном лишайнике. Позже в той же лаборатории провели синтез другого лишайника, уснеи щетинистой, и отмечали такие же тенденции. Гифы микобионта с одинаковым успехом начинали оплетать не только клетки своей (симбиотической) водоросли, но и требуксии замечательной, характерной для других видов лишайников. Но если своя, родная водоросль выглядела между грибными нитями здоровой и зеленой и само слоевище уже через пять месяцев напоминало уснею, то чужеродные водоросли в окружении микобионта были бледными, желто-зелеными, да и слоевище не имело характерного для этого лишайника нитчатого строения.

По-видимому, лишайниковый гриб на первых этапах лихенизации не очень разборчив в отношении водорослевого партнера. Судьба будущего симбиоза целиком зависит от водоросли: если она сможет противостоять агрессии гиф - возникнет лишайниковое слоевище, если же гриб будет паразитировать, то клетки водоросли разрушатся и симбиоз не состоится. Ясно, что решающее значение имеют генетические особенности партнеров. Недаром самый удачный синтез получился между микобионтом кладонии гребешковой и водорослями рода требуксия, именно того рода, к которому принадлежит фотобионт данного лишайника.

Опыты по искусственному синтезу лишайников дали В. Ахмаджяну основание назвать взаимоотношения симбионтов контролируемым паразитизмом. Действительно, гриб получал органические вещества от фотосинтезирующей зеленой водоросли, так как в условиях стерильного опыта другого их источника у него не было. Однако такое "нахлебничество" должно быть ограниченным: стоит грибу "усилить свой аппетит", начать питаться телом самой водоросли - и водоросль разрушится, а вместе с ней погибнет и весь симбиотический организм.

В 40-е годы XX века немецкий ученый Ф. Тоблер обнаружил, что для прорастания спор ксантории настенной требуются добавки стимулирующих веществ: экстрактов из древесной коры, водорослей, плодов сливы, некоторых витаминов или других соединений. Было сделано предположение, что в природе прорастание некоторых грибов стимулируется веществами, поступающими из водоросли.

Примечательно, что для возникновения симбиотических отношений оба партнера должны получать умеренное и даже скудное питание, ограниченные влажность и освещение. Оптимальные условия существования гриба и водоросли отнюдь не стимулируют их воссоединение. Более того, известны случаи, когда обильное питание (например, при искусственном удобрении) вило к быстрому росту водорослей в слоевище, нарушению связи между симбионтами и гибели лишайника.

Если рассматривать срезы лишайникового слоевища под микроскопом, видно, что чаще всего водоросль просто соседствует с грибными гифами. Иногда гифы тесно прижимаются к водорослевым клеткам. Наконец, грибные гифы либо их ответвления могут более или менее глубоко проникать внутрь водоросли. Эти выросты называются гаусториями.

Совместное существование накладывает отпечаток и на строение обоих лишайниковых симбионтов. Так, если свободноживущие синезеленые водоросли родов носток, сцитонема и других образуют длинные, иногда ветвящиеся нити, то у тех же водорослей в симбиозе нити либо скручены в плотные клубочки, либо укорочены до единичных клеток. Кроме того, у свободноживущих и лихенизированных синезеленых водорослей отмечают различия в размерах и расположении клеточных структур. Зеленые водоросли также изменяются в симбиотическом состоянии. Это, в первую очередь, касается их размножения. Многие из зеленых водорослей, живя "на свободе", размножаются подвижными тонкостенными клеточками - зооспорами. В слоевище зооспоры, обычно, не образуются. Вместо них появляются апланоспоры - относительно маленькие клетки с толстыми стенками, хорошо приспособленные к засушливым условиям. Из клеточных структур зеленых фотобионтов наибольшим изменениям подвергается оболочка. Она тоньше, чем у тех же водорослей "на воле", и имеет ряд биохимических различий. Очень часто внутри симбиотических клеток наблюдают жироподобные зернышки, которые после изъятия водоросли из слоевища исчезают. Говоря о причинах этих различий, можно предположить, что они связаны с каким-то химическим воздействием грибного соседа водоросли. Сам микобионт также испытывает воздействие водорослевого партнера. Плотные комочки изолированных микобионтов, состоящие из тесно переплетенных гиф, внешне совсем не похожи на лихенизированные грибы. Внутреннее строение гиф тоже различно. Клеточные стенки гиф в симбиотическом состоянии значительно тоньше.

Итак, жизнь в симбиозе побуждает водоросль и гриб менять свой внешний облик и внутреннее строение.

Что же получают сожители друг от друга, какую пользу извлекают из совместного существования? Водоросль снабжает гриб, своего соседа по лишайниковому симбиозу, углеводами, полученными в процессе фотосинтеза. Водоросль, синтезировав тот или иной углевод, быстро и почти целиком отдает его своему грибному "сожителю". Гриб получает от водоросли не только углеводы. Если синезеленый фотобионт фиксирует атмосферный азот, существует быстрый и устойчивый отток образовавшегося аммония к грибному соседу водоросли. Водоросль же, очевидно, просто получает возможность широко расселяться по Земле. По словам Д. Смита, "наиболее частая у лишайников водоросль, требуксия, очень редко живет вне лишайника. Внутри же лишайника она распространена, пожалуй, шире, чем любой род свободноживущих водорослей. Цена за занятие этой ниши - снабжение гриба-хозяина углеводами".

 

111. Питание.

По характеру питания все грибы являются гетеротрофами. Этим они отличаются от зеленых растений с автотрофным типом питания, содержащих хлорофилл. Грибы лишены способности синтезировать сложные органические соединения из углерода атмосферного воздуха с использованием солнечной энергии и вынуждены потреблять готовые. Поэтому необходимым условием развития грибов является присутствие нужного субстрата, из которого мицелий мог бы всасывать питательные вещества. В естественных условиях грибы находят его или в форме разных органических растительных и животных остатков, на которых они растут как сапротрофы, или в форме живых организмов, на которых они паразитируют. Питательные вещества, растворенные в воде, поглощаются всей поверхностью мицелия или отдельными его частями путем осмоса. Это диффузионно-осмотический тип питания. Грибы развиваются повсюду, где есть растительные остатки, к примеру, опавшая листва, старая древесина, останки животных, и провоцируют их разложение и минерализацию, а также формирование гумуса. Так, грибы являются редуцентами (разрушителями), как бактерии и другие микроорганизмы.

По способности поглощать различные органические соединения грибы сильно различаются. Одни могут потреблять только простые углеводы, спирты, органические кислоты (сахарные грибы), другие способны выделять гидролитические ферменты, которые разлагают крахмал, белки, целлюлозу, хитин и растут на субстратах, содержащих данные вещества.

Среди сапротрофов иногда встречаются узкоспециализированные группы. Примером служат кератинофилы, разлагающие устойчивый белок животного происхождения кератин и растущие на содержащих его тканях (рогах, копытах, волосах). Такие грибы избежали конкуренции с другими быстро растущими грибами, занимая столь специфический субстрат.

По мнению большинства микологов, сапротрофный тип питания грибов первичный, а паразитизм – вторичный путь специализации грибов при уходе от конкуренции за места обитания. В настоящее время известно более 10 тысяч видов грибов-паразитов. Эта группа очень разнообразна по образу жизни и питанию. Грибы способны паразитировать на различных организмах – на растениях, беспозвоночных, позвоночных животных, человеке, на других грибах, лишайниках. Некоторые виды развиваются исключительно на определенных хозяевах, то есть характеризуются узкой специализацией. Ряд видов может поражать большой круг хозяев, принадлежащих не только к разным семействам, но и к различным царствам живого мира.Встречаются среди грибов факультативные сапротрофы, в обычных условиях развивающиеся как сапротрофы, но способные жить на ослабленных растениях. Факультативные сапротрофы-паразиты обладают способностью к сапротрофному существованию на растительных остатках и в почве. Выделяют группу так называемых облигатных паразитов, которые могут жить только на живых организмах.

В процессе своего развития в организме хозяина разные грибы-паразиты воздействуют на него по-разному. Некротрофы вначале убивают ткани хозяина своими ядами, а затем питаются ими. Биотрофы существуют только в живых тканях хозяина и длительное время не вызывают его гибель. Известны грибы, начинающие свою жизнедеятельность как биотрофы, а затем на умершем хозяине переходящие к некротрофному типу питания.

Некоторые микологи считают, что к биотрофным паразитам близки по происхождению грибы, живущие в комплексе с водорослями в виде лишайников на взаимовыгодных условиях (в симбиозе).

 

112. Роль лишайников в природе.

Лишайники являются индикаторами загрязненности воздуха вредными веществами. Они не могут жить в местах где воздух сильно загрязнен вредными газами.

Участвуют в общем круговороте веществ в биосфере. Благодаря фотосинтезу синтезируют органические вещества в местах недоступных для других организмов. Участвуют в почвообразовании, т.к. разрушают горные породы, на которых поселяются, а за счет разложения слоевища образуется гумус. Таким образом, лишайники создают условия для существования растений и животных.

Кормовые лишайники играют важную роль в хозяйстве. Например, олений мох или ягель поедается оленями, косулями, лосями и другими животными. Некоторые виды лишайников используются в пищу человеком (лишайниковая манна). Так же лишайники используются в парфюмерии для получения ароматических веществ, в фармацевтической промышленности для получения препаратов против туберкулеза, фурункулеза, эпилепсий и др. А лишайниковые кислоты обладают также антибиотическими свойствами.

 

113. Животные и окружающая среда.

Многообразие животного мира.

Царство Животные – одна из самых многообразных групп организмов на нашей планете. Ученые предполагают, что первые животные возникли в море около 1,6 млрд лет назад. Известно около 2 млн видов современных животных. Трудно рассчитать, сколько видов животных существовало в предыдущие геологические эпохи. Возможно, что их было во много раз больше, чем современных. Животные влияют на геологические и геохимические процессы, происходящие на нашей планете. Например, жизнедеятельность дождевых червей и муравьев, личинок многих жуков способствует процессу почвообразования. Жуки-мертвоеды, личинки мух и некоторые другие животные участвуют в разложении погибших организмов и образовании минеральных веществ. Этим они обеспечивают круговорот веществ в природе.

Многие животные, обитающие в воде (например, моллюски, кишечнополостные, ракообразные), вместе с другими организмами (например, одноклеточными водорослями) участвуют в естественной очистке водоемов. Немало морских и пресноводных животных являются важнейшим источником пищи для рыб, китов. К примеру, пресноводные рыбы питаются в основном мелкими рачками (дафниями, циклопами), личинками насекомых и другими обитателями водоемов.

Почти 80% цветковых растений опыляется преимущественно насекомыми. Образовавшиеся в результате опыления плоды и семена не только выполняют функции размножения и распространения растений, но и являются пищей для многих обитателей нашей планеты, в том числе животных и людей.

В природе существует много форм взаимоотношений между различными видами животных. Эти отношения могут быть взаимовыгодными, нейтральными, а также приносящими вред одному из партнеров. Например, животные-паразиты, поселяясь на других организмах и используя их в качестве среды обитания и источника пищи, наносят им вред. Только с человеком связано около 400 видов паразитических животных. Животные повреждают многие культурные растения. Если не ограничивать их численность, то продуктивность сельскохозяйственных угодий значительно снижается и человек теряет большое количество растительного продовольствия.

Что общего у растений и животных и чем они различаются?

Растения и животные обладают рядом сходных особенностей. И тем и другим свойственны клеточное строение, обмен веществ, рост, развитие, размножение, питание, дыхание (с поглощением кислорода и выделением углекислого газа), передача признаков по наследству и приобретение в процессе развития новых признаков.

Однако между животными и растениями есть и существенные различия. Например, животные в отличие от растений способны активно реагировать на внешние раздражения. Большинство животных активно передвигаются, спасаясь от врага или стихийного бедствия, в поисках корма или особи противоположного пола. Обычно животные сами добывают себе пищу, поедая растения, грибы или других животных. Способ питания готовыми органическими веществами называют гетеротрофным.

Из курса биологии растений вам известно, что зеленые растения сами образуют органические вещества в процессе фотосинтеза. Такой способ питания называют автотрофным.

Клетки животных в отличие от клеток растений не имеют твердой целлюлозной оболочки. Рост животных обычно прекращается после определенного периода развития, а растения растут в течение всей жизни.

Чем обусловлено многообразие животных?

Передвигаясь от полюсов Земли к экватору, можно заметить, что количество видов животных возрастает. Особенно велико видовое разнообразие во влажных тропических лесах бассейна реки Амазонки в Южной Америке. Пока еще никто из зоологов не может точно сказать, сколько видов животных обитает здесь, в этом теплом и влажном климате. В тропических лесах встречается множество видов бабочек, жуков, пауков, мух, комаров, земноводных, пресмыкающихся, птиц и зверей (рис. 1). Одних попугаев насчитывают более 40 видов, птичек колибри – свыше 30 видов, а бабочек – несколько тысяч видов.

Рис. 1. Животные, обитающие в тропическом лесу
Здесь встречаются разнообразные птицы, огромные летучие мыши (с размахом крыльев до 1,7 м) и гигантские бабочки (с размахом крыльев до 30 см), а также очень крупные змеи, крокодилы, лягушки. На одном квадратном метре тропического леса обитает более семисот муравьев – представителей полусотни различных видов.
Многообразие животного мира в тропическом лесу обусловлено двумя основными факторами; регулярно выпадающими дождями и высокой среднегодовой температурой (+24 °С), которая не подвержена резко выраженным сезонным колебаниям. Влажные тропические леса можно назвать природной теплицей, где животные находят много корма.

В отличие от природной зоны влажных тропических лесов в лесной зоне умеренного пояса сезонные колебания температуры более резкие. Здесь летом бывает жарко, а зимой – очень холодно. Поэтому летом леса умеренного пояса полны жизни, а зимой растения находятся в состоянии покоя. Многие животные в период зимней бескормицы погружаются в спячку. Активный образ жизни ведут только те животные, которые способны выдерживать суровую зиму и находить в этих условиях корм.

Для любознательных

Во влажных тропических лесах обитает много животных, которые питаются опавшими листьями, гниющей древесиной, экскрементами и другими органическими остатками. К этой группе относятся личинки разнообразных насекомых, многие жуки, сеноеды, растительноядные многоножки, почвенные черви, термиты.

На одном гектаре влажного тропического леса может быть около тысячи термитников. Термиты строят свои гнезда как на поверхности почвы, так и на деревьях. Наземные термитники часто имеют форму зонтика – это приспособление для защиты от ежедневных тропических дождей. На деревьях гнезда термитов располагаются в основаниях толстых ветвей у ствола, это спасает их от переувлажнения.

Как среда обитания влияет на разнообразие животного мира?

Животные широко распространены на Земле и населяют все среды обитания: наземно-воздушную, водную, почвенную (рис. 2). Средой обитания животных-паразитов являются другие живые организмы. в том числе и человек. В любой среде обитания животные распределены не равномерно, а населяют наиболее благоприятные участки – места обитания.

Рис. 2. Животные, обитающие в разных средах
На многообразие животного мира влияют разные факторы окружающей среды: рельеф местности, климат, температура, свет, взаимоотношения между организмами разных видов, а также деятельность человека. Приспособленность животных к условиям среды выражается в соответствующих особенностях их организации.

В поисках благоприятных условий для размножения или питания многие организмы способны преодолевать огромные расстояния. Такие передвижения называют миграциями. Например, лососевые рыбы кета и горбуша подрастают в море, а для размножения поднимаются в верховья рек. Вылупившиеся из икры личинки этих рыб уносятся речными течениями обратно в море, где они активно питаются и быстро растут.

Еще более длинный путь проделывают личинки европейского угря. Из глубин Саргассова моря они поднимаются к поверхности, и течение переносит их к берегам Европы. Здесь они превращаются в маленьких угрей и заходят в реки. Достигнув половой зрелости, взрослые угри устремляются из рек обратно в Саргассово море (рис. 3).

Рис. 3. Схема миграции европейского угря
У многих донных животных (ракообразных, моллюсков) личинки в течение нескольких недель, а иногда и дольше, живут в толще воды. За этот период водные течения относят их на сотни и даже тысячи километров от места рождения. Попадая в благоприятные условия существования, животные осваивают новые районы.

Встречается еще один своеобразный способ миграции некоторых видов животных: они поселяются на других животных или прикрепляются к подводным частям речных и морских судов и таким образом преодолевают большие расстояния.

114. Основные отличия животных от растений, черты их сходства.

Что значит относиться к автотрофным или гетеротрофным живым организмам не только по способам питания, но и по способам получения энергии, мы рассматривали ранее. Из представленных в таблице признаков хочу обратить ваше внимание на следующие: нервная деятельность и ткани. Считается, что нервная система у растений отсутствует. Но как же тогда у них осуществляется регуляция их роста, гармонизация их развития в целом? У растений в отличие от животных существует только одна система регуляции — гормональная. Всего три основных типа гормонов: ауксины, гибберелины, цитокинины — ответственные за рост побегов, корней и цветение, соответственно. А у животных, как мы помним, и нервная и гормональная. Причем гормональная система подчиняется нервной регуляции. Теперь, что касается видов тканей у животных и растений. Обычно на вопрос, у кого больше разных тканей у растений или животных? Большинство отвечает, что, конечно, у животных — они ведь более сложно организованные живые существа. Но, как сами видите, все наоборот.

 

115. Систематика животных.

Систематика животных — научная классификация животных, очень сходна с классификацией растений. Как и растения, все животные одного вида близки по строению. Это не случайно: оно зависит от близкого родства, происхождения от общего предка. Животные одного вида ведут одинаковый образ жизни и в природе обитают на определенной территории, могут скрещиваться и давать плодовитое потомство, сходное по строению и образу жизни с родителями. Основная систематическая единица — вид. Близкие виды животных объединяют в роды, близкие роды — в семейства. Сходные семейства объединяют в отряды, а отряды — в классы. Наиболее крупная систематическая единица (таксон) — тип, который включает в себя несколько родственных классов.

Систематические единицы впервые были предложены шведским ученым К. Линнеем (1707—1778). Его систему называли искусственной, так как она объединяла организмы только лишь на основе схожести (подобия). Современная система называется естественной. Она основана на всестороннем изучении животных, установлении степени и происхождения. В соответствии со строго научной системой, любой вид животных в системе органического мира занимает определенное положение. Например, местоположение собаки домашней таково:

· царство — животные,

· тип — хордовые,

· подтип — черепные,

· класс — млекопитающие,

· отряд — хищные,

· семейство — собачьи,

· род — собака,

· вид — домашняя.

В систематике отдельных групп животных выделяются еще и вспомогательные категории (таксоны) название которых начинается с приставок «под» или «над»: подтип, подотряд и ъ п. Например, в царстве животных выделяются два подцарства; одноклеточные и многоклеточный.

Как и у растений, в систематике животных принята бинарная номенклатура (двойное название), а также название их на латинском языке.

 

116. Одноклеточные как наиболее примитивные и древние животные.

Обыкновенная амеба.

Среда обитания, строение и передвижение амебы. Обыкновенная амеба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький (0,2-0,5 мм), едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий свою форму ("амеба" означает "изменчивая"). Рассмотреть детали строения амебы можно только под микроскопом.

Тело амебы состоит из полужидкой цитоплазмы с заключенным внутрь нее небольшим пузыревидным ядром. Амеба состоит из одной клетки, но эта клетка - целый организм, ведущий самостоятельное существование.

Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной какой-то точке поверхности амебы, в этом месте на ее теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела - ложноножкой, в него перетекает цитоплазма, и амеба таким способом передвигается. Амебу и других простейших, способных образовывать ложноножки, относят к группе корненожек. Такое название они получили за внешнее сходство ложноножек с корнями растений.

Питание. У амебы одновременно может образовываться несколько ложноножек, и тогда они окружают пищу - бактерии, водоросли, других простейших. Из цитоплазмы, окружающей добычу, выделяется пищеварительный сок. Образуется пузырек - пищеварительная вакуоль.

Пищеварительный сок растворяет часть веществ, входящих в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Нерастворенные остатки выбрасываются наружу в любом месте тела амебы.

Дыхание. Амёба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых веществ цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.

Выделение вредных веществ жизнедеятельности и избытка воды. Вредные вещества удаляются из организма амебы через поверхность ее тела, а также через особый пузырек - сократительную вакуоль. Окружающая амебу вода постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно наполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу.

Итак, из окружающей среды в организм амебы поступают пища, вода, кислород. В результате жизнедеятельности амебы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит материалом для построения тела амебы. Образующиеся вредные для амебы вещества удаляются наружу. Происходит обмен веществ. Не только амеба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.

 

 

 

Размножение. Питание амебы приводит к росту ее тела. Выросшая амеба приступает к размножению. Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны - образуется два новых ядра. Тело амебы разделяет на две части перетяжка. В каждую из них попадает по одному ядру. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амебы. Сократительная вакуоль остается в одной из них, в другой же возникает заново. Итак, амеба размножается делением надвое. В течение суток деление может повторяться несколько раз.

Циста. Питание и размножение амебы происходит в течение всего лета. Осенью при наступлении холодов амеба перестает питаться, тело ее становится округлым, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка - образуется циста 3. То же самое происходит при высыхании пруда, где живут амебы. В состоянии цисты амеба переносит неблагоприятные для нее условия жизни.

При наступлении благоприятных условий амеба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться. Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению амеб.

 

117. Особенности строения клетки одноклеточного организма.

Главное отличие состоит в том, что клетка в теле многоклеточного - всегда только часть организма, специализированная на выполнение определенной функции,