Grzyby

Charakterystyka grzybów

Smakowita pieczarka ? zachwycająca smakoszy ma niewiele cech wspólnych z rozłożkiem czerniejącym, który wyrasta na nieświeżym chlebie, a także z grzybami opanowującymi wilgotne osłony kabin prysznicowych. Jednak wszystkie te organizmy należą do królestwa grzybów, ogromnej i zróżnicowanej grupy obejmującej ponad 60 000 znanych gatunków, w większości lądowych.
Chociaż skrajnie różnią się wielkością i pokrojem, wszystkie grzyby są eukariontami. Ich komórki zawierają otoczone błonami jądra oraz mitochondria. Ze względu na powierzchowne podobieństwo, grzyby były tradycynie klasyfikowane w królestwie roślin, ale współcześni biologowie uznali, iż nie są one roślinami. Grzyby różnią się od innych eukariontów tak wyraźnie, że uznane zostały za odrębne królestwo.
Większość ludzi pod pojęciem "grzyby" wyobraża sobie dobrze rozwinięte owocniki grzybów wyższych, które rzucają się w oczy wielkością, kształtem i zabarwieniem. Ale właściwy organizm to grzybnia składająca się z nitkowatych strzępek. Owocniki są tylko organami reprodukcyjnymi wytwarzającymi zarodniki, przy pomocy których grzyby bezpłciowo się rozmnażają. Mogą rozmnażać się również płciowo, jednak ten sposób nie jest jeszcze dostatecznie zbadany.
Grzyby rosną najlepiej w ciemnych, wilgotnych miejscach. Występują wszędzie, gdzie znajduje się materia organiczna. Niektóre grzyby mogą rosnąć w warunkach, jak się wydaje, bardzo niesprzyjających. Wykazują one dużą odporność na plazmolizę i mogą rozwijać się w stężonych roztworach soli lub cukru (np. na galaretkach owocowych). Kiedy rozgałęziająca się grzybnia zetknie się z materią organiczną, wydziela enzymy hydrolizujące białka, węglowodany i tłuszcze, a następnie wchłania produkty powstałe w wyniku rozpadu tych związków.
Komórki grzybów, podobnie jak komórki roślin, są otoczone ścianą, przynajmniej w niektórych stadiach ich cyklu życiowego. Jednak ściany komórkowe grzybów mają inny skład chemiczny niż ściany komórkowe roślin. Grzyby nie zawierają chlorofilu i nie są zdolne do fotosyntezy. Są heterotrofami, ale nie pożerają pokarmu, lecz wydzielają enzymy rozkładające podłoże, a następnie wchłaniają niezbędne substancje odżywcze (w postaci małych cząsteczek organicznych) przez ściany komórkowe i błony cytoplazmatyczne. Niezbędne do życia substancje odżywcze czerpią z innych żywych organizmów bądź z substancji organicznej. Jako saprofity grzyby, łącznie z bakteriami, odgrywają ważną rolę w rozkładzie martwych szczątków organicznych. Grzyby nie posiadają chlorofilu, nie korzystają więc bezpośrednio z energii słonecznej. Nie posiadają zatem zdolności ? jak rośliny zielone ? do syntetyzowania związków organicznych z energii słonecznej. Wykorzystują gotowe związki powstałe z rozkładu materii organicznej. Spełniają zatem rolę reducentów w przyrodzie.
Śluzowce (Myxomycota) i lęgniowce (Oomycota) tradycyjnie były klasyfikowane wśród grzybów, ale obecnie uznaje się je za protista.
Grzyby rozmnażają się w różny sposób: bezpłciowo ? przez podział, pączkowanie, wytwarzanie zarodników, oraz płciowo w sposób charakterystyczny dla poszczególnych podgrup grzybów. Spory grzybów żyjących w wodzie mają wici, natomiast spory grzybów lądowych są nieruchliwe i rozprzestrzeniają się za pomocą wiatru i zwierząt.
W zależności od przebiegu rozmnażania płciowego wyróżnia się następujące klasy: Eumycota, Chytridiomycetes, Oomycetes, Zygomycetes, Ascomycetes i Basidiomycetes. Przedstawiciele trzech pierwszych klas mają strzępki rurkowate, nieseptowane, zawierające liczne jądra w ciągłej masie cytoplazmy, a więc wykazują budowę komórczakową (cenocytyczną). Strzępki Ascomycetes i Basidiomycetes są septowane.
Budowa grzyba

Ciało grzybów chociaż może mieć różne kształty, składa się zwykle z nitkowatych części, nazywanych strzępkami. Strzępka przypomina pojedynczy nitkowaty glon, ale pozbawiony chlorofilu. Zespół strzępek nazywa się grzybnią. Tylko grzyby o najprostszej budowie nie mają grzybni. Strzępki grzybni luźno rozrastają się w głębi lub na powierzchni podłoża. Grzybnia czerpie pokarm z podłoża.
Na zewnątrz grzybni, stanowiącej wegetatywne ciało grzyba, wyrastają często pojedyncze strzępki lub silnie zbite i poprzeplatane ze sobą zespoły strzępek służące do rozmnażania. U pleśniaka białego w czasie rozmnażania wyrastają prosto w górę krótkie strzępki, zakończone na szczycie kulistą główką. Są to zarodnie wypełnione jednokomórkowymi zarodnikami, za pomocą których odbywa się rozmnażanie pleśniaka. U grzybów jadalnych, np. u borowika, pieczarki i innych, do rozmnażania służy nadziemna część grzyba, składająca się z trzonka i kapelusza. Jest to owocnik, w którym mieszczą się specjalne strzępki wytwarzające zarodniki. Owocnik zbudowany jest z licznych strzępek gęsto wzajemnie ze sobą splecionych na podobieństwo nitek w tkaninie. Mocno splecione strzępki stanowią tkankę rzekomą. Do spożycia zbiera się wyrośnięte owocniki, a grzybnia pozostaje w glebie.
Strzępki mogą się składać z jednej lub wielu komórek. na przykład ciało pleśniaka białego zbudowane jest z jednej strzępki, która składa się zwykle z jednej wielojądrowej komórki, bardzo silnie rozgałęzionej. Komórka zawierająca większa ilość jąder komórkowych nazywa się komórczakiem. Natomiast u grzybów, które rozwijają owocniki, poszczególne strzępki zbudowane są z wielu komórek. U większości grzybów ściany komórkowe strzępek są utworzone nie z błonnika, lecz z innego związku chemicznego, podobnego do chityny. W komórkach niektórych grzybów spotyka się nagromadzone barwniki. Nadają one np. charakterystyczne ciemnobrunatne zabarwienie owocnikom borowika, a czerwone-owocnikom muchomora.
Systematyka grzybów

Grzyby podobnie jak inne organizmy klasyfikujemy według określonego systemu, żeby się łatwiej orientować w ich liczbie. Systematyka grzybów ciągle się jeszcze rozwija, często się zmienia i udoskonala zgodnie z najnowszymi osiągnięciami nauki. Jeśli starsze systemy grzybów były dość sztuczne i opierały się przeważnie na podobieństwie cech morfologicznych owocników, współczesny system szuka bardziej naturalnych, bliskich rozwojowo związków między poszczególnymi grupami grzybów, podobnie jak w zoologii i botanice roślin wyższych. Współcześnie gromadę grzybów dzieli się na siedem rzędów.
Do rzędu pierwszego zalicza się skoczkowce. Są to mikroskopijne grzyby jednokomórkowe z wieloma jądrami. Ich skręcające się zarodniki i komórki płciowe zakończone są jedną witką. Są to organizmy związane przeważnie z wodą, ale żyją również w glebie.
Do rzędu drugiego należą lęgniowce. Są to mikroskopijne jednokomórkowce z włóknistą ściółką bez przegródek i skrętnymi dwuwitkowymi zarodnikami. Żyją jako saprofity albo pasożyty w wodach słodkich i w glebach. Niektóre gatunki pasożytują na roślinach uprawnych.
Rząd trzeci to sprzężniaki. Grzyby te mają dobrze rozwinięte strzępki bez przegródek i nieruchome zarodniki. Żyją przeważnie jako saprofity w glebie i na powierzchni ziemi. Rozkładają substancje organiczne na najprostsze mineralne cząstki. Odgrywają ważną rolę w procesie tworzenia się próchnicy. Nieliczne pasożytują na owadach.
Czwarty rząd tworzą workowce. Są to jedno- lub wielokomórkowe mikroskopijne grzyby, rozmnażające się przez pączkowanie. Żyją jako saprofity w glebie, na resztkach roślin, w przewodzie pokarmowym i w odchodach ludzi i zwierząt albo jako pasożyty roślin wyższych.
Do piątego rzędu należą workowce. Mają dobrze rozwinięte strzępki z przegródkami. Komórki strzępek są jednojądrowe. Workowce mają wielokształtne owocniki, w których na końcach hyfowych włókien powstają worki z nieruchomymi zarodnikami. Żyją jako saprofity na resztkach roślin lub zwierząt albo jako pasożyty roślin wyższych.
Szósty rząd (rozwojowo najwyższy) tworzą podstawczaki. Mają dobrze rozwinięte strzępki z przegródkami. Komórki ich mają po dwa jądra. Na różnego kształtu owocnikach tworzą się w hymenium podstawki, na których znajdują się nieruchome zarodniki. Żyją przeważnie jako saprofity, z rzadka jako pasożyty.
Do siódmego rzędu zalicza się grzyby niedoskonałe. Mają rozwinięte przegródkowe strzępki jak workowce lub podstawczaki. Ponieważ nie znamy ich rozmnażania płciowego, nie wiemy, czy należą do workowców czy podstawczaków. System grzybów niedoskonałych nie opiera się na naturalnym pokrewieństwie rozwojowym organów, lecz bierze pod uwagę tylko ich podobieństwo morfologiczne i dlatego jest sztuczny.

Pozytywna rola grzybów w przyrodzie

Grzyby odgrywają istotną rolę w utrzymaniu równowagi ekologicznej na naszej planecie. Podobnie jak bakterie, większość grzybów jest reducentami, saprofitami pobierającymi substancje odżywcze z podłoży organicznych i martwych organizmów. W przeciwieństwie do zwierząt, które pobierają pokarm do wnętrza ciała, a następnie trawią go, grzyb trawi pokarm na zewnątrz swojego ciała dzięki wydzielaniu silnych enzymów hydrolitycznych do podłoża. W procesie tego trawienia pozakomórkowego złożone substancje organiczne są rozkładane na prostsze, które grzyb może absorbować. W wyniku rozkładu podłoży i obumarłych organizmów węgiel, azot oraz inne pierwiastki są uwalniane ze związków organicznych i mogą być ponownie włączone do różnych cykli biogeochemicznych. W wyniku rozkładu uwalniany jest do atmosfery dwutlenek węgla, a substancje mineralne wracają do gleby. Bez tego ciągłego rozkładu podstawowe składniki odżywcze szybko stałyby się nieprzydatne dla nowych pokoleń organizmów i życie na Ziemi uległoby zagładzie.
Chociaż większość grzybów jest saprofitami, niektóre tworzą związki symbiotyczne z innymi organizmami. Znane są różnego rodzaju ścisłe powiązania symbiotyczne pomiędzy dwoma organizmami (lub większą ich liczbą) należącymi do różnych gatunków.
W mutualizmie obaj partnerzy odnoszą korzyści z tego związku: grzyb pobiera substancje odżywcze od gospodarza, a jednocześnie wpływa korzystnie na jego kondycję. Przykładem mutualizmu jest mikoryza, czyli symbiotyczny związek pomiędzy grzybami a korzeniami roślin. Takie związki występują u przeszło 90% wszystkich rodzin roślin. Grzyb rozkładający materię organiczną w glebie udostępnia roślinie niezbędne dla niej składniki mineralne, a korzenie rośliny dostarczają grzybowi węglowodanów, aminokwasów i innych potrzebnych mu substancji.
Znaczenie mikoryzy najpierw stało się oczywiste dla ogrodników, którzy zaobserwowali, iż storczyki nie rosną, dopóki nie zostaną skolonizowane przez odpowiedni grzyb. Podobnie udowodniono, że wiele drzew leśnych ginie z powodu niedoboru substancji mineralnych po przesadzeniu na żyzne gleby łąkowe, w których brak odpowiednich grzybów mikoryzowych. Gdy do gleby dookoła tych drzew doda się nieco gleby leśnej zawierającej odpowiednie grzyby lub ich spory, wówczas drzewa znacznie szybciej osiągają właściwe im tempo wzrostu.
Owocniki grzybów stanowią pokarm (często podstawowy, a nawet jedyny) dla bardzo wielu zwierząt. Odżywiają się nimi zarówno kręgowce jak i bezkręgowce.
Grzyby, wszechstronnie oddziałujące na środowisko, mają poważne znaczenie w wielu dziedzinach gospodarki. Ze względu na ogromną rolę glebotwórczą są poważnymi sprzymierzeńcami człowieka w rolnictwie i leśnictwie. Rozkładana przez saprofity glebowe materia organiczna zwiększa żyzność i urodzajność gleb. Specyfika procesów grzybów czyni je użytecznymi w różnych gałęziach przemysłu i w gospodarstwie domowym. Ustawicznie rozbudowywany jest przemysł drożdżarski, zajmujący się hodowlą tych niezmiernie cennych grzybów. Dzięki fermentacji przeprowadzonej przez drożdże otrzymywany jest na skalę przemysłową spirytus i wyroby alkoholowe. Drożdże przytrzymywane w określonych warunkach wytwarzają glicerol zamiast alkoholu etylowego. W przemyśle piekarniczym i gospodarstwie domowym używane są przy wyrobie pieczywa i ciast ? powstający w wyniku fermentacji dwutlenek węgla nadaje pulchność wypiekom. Drożdże hodowane na odpowiednich pożywkach odznaczają się dużą zawartością białka i witamin. Specjalna ich odmiana, tzw. drożdże paszowe, jest stosowana jako dodatek do pasz dla zwierząt gospodarskich.
Drugą, szeroko wykorzystywaną grupą grzybów są pędzlaki. Rozwijają się one na rozmaitych produktach nabiałowych i często powodują pożądane zmiany smaku i zapachu. Ta właściwość pędzlaków wykorzystywana jest głównie przy wyrobie serów i napojów mlecznych. Pędzlaki wytwarzają również różne kwasy organiczne (np. cytrynowy i szczawiowy), mające zastosowanie w przemyśle chemicznym i spożywczym. Różne gatunki pędzlaków, a coraz częściej innych grzybów, stosowane są przy produkcji środków farmaceutycznych ? głównie penicyliny i innych antybiotyków.
Owocniki wielu grzybów kapeluszowych są poszukiwanym przysmakiem. Stale też zwiększana jest produkcja uprawianych pieczarek; poszukuje się jednocześnie metod uprawy innych wartościowych grzybów.

Negatywna rola grzybów w przyrodzie

Grzyby, oprócz wielu korzyści, przynoszą także poważne straty gospodarcze oraz bywają uciążliwe w życiu codziennym. Pasożyty roślin uprawnych, w przypadku masowego pojawu, znacznie obniżają plony. Grzyby pasożytnicze atakują również zwierzęta ? zarówno bezkręgowce, jak i kręgowce nie wyłączając człowieka. Choroby grzybowe (grzybice) ? ze względu na ich zakaźność ? wyrządzają niekiedy znaczne szkody w hodowlach pszczół i jedwabników, w gospodarstwach rybnych, na fermach drobiowych (pleśniawka drobiu, prowadząca do grzybiczego zapalenia płuc i worków powietrznych) i fermach zwierząt futerkowych (grzybica strzygąca). Do grzybowych chorób ludzi należą drożdżyce powierzchniowe (skóry, paznokci i błon śluzowych), drożdżyce głębokie (skóry, płuc i kości), grzybica dłoni i stóp, grzybica woszczynowa (owłosionej skóry głowy), grzybicze zapalenie osierdzia i inne. Niektóre grzyby saprofityczne wyrządzają wielkie szkody przez oddziaływanie na drewno. Na przykład tzw. ,,grzyby domowe? w szybkim tempie niszczą drewniane konstrukcje budowlane .
Grzyby powodują gnicie owoców, warzyw i produktów żywnościowych pochodzenia zwierzęcego oraz psucie się przetworów owocowych i konserw, przyśpieszają niszczenie nieodpowiednio przechowywanych nasion zbóż i innych roślin. Powodują także skażenie produktów szkodliwymi substancjami, z których pewne wykazują działanie rakotwórcze.

Grzyby odgrywają bardzo ważną rolę w utrzymaniu równowagi w przyrodzie. Bardzo często wykorzystuje je także człowiek. Sądzę, że chociaż czasem mogą być uważane za niepotrzebne, to jednak są one bardziej pożyteczne niż szkodliwe i ich brak byłby wielką szkodą dla świata przyrody.