Грибы-паразиты (три класса низших грибов:
хитридиомицеты, оомицеты и зигомицеты)
Известный французский ботаник Вейан называл
возбудителей болезней растений "проклятое племя", "изобретение дьявола"
и считал, что они служат для того "чтобы нарушить гармонию остальной
природы, созданы богом смущать и приводить в отчаяние
ботаников-исследователей". Благодаря исследованиям выдающихся ученых
прошлого и настоящего были установлены причины многочисленных
заболеваний, особенности строения и жизнедеятельности грибов-паразитов.
Что же представляют собой эти невидимые патогены, за которыми
"охотились", и продолжают "охотиться" фитопатологи?
Много полезных грибов, но немало среди них опасных. Они являются
причиной многочисленных заболеваний человека и животных, поражая кожные
и волосяные покровы, дыхательные пути и глаза. Среди болезнетворных
грибов выделяются возбудители гайморита и стригущего лишая, дерматитов
и пищевых отравлений. Гриб фузариум вызывает септическую ангину и
нарушения нервной деятельности. Большую опасность для здоровья человека
представляет спорынья. Поражая злаки, этот гриб выделяет эрготин,
эрготоксин и другие яды, которые, попадая в организм, вызывают
серьезные заболевания. В 1922 г. во Франции и Испании от эрготизма
погибло около 40 тыс. людей. Около 200 видов грибов портят книги, и
нередко эти "любители" клея, ниток и красок уничтожают бесценные
произведения искусства; повреждают деревянные строения и шпалы на
железных дорогах, оптические изделия и даже вызывают коррозию металлов.
Особое место занимают грибы-фитопатогены. Поражая низшие и высшие
растения, они приносят немало бед земледельцу. Около 80% болезней у
зеленых кормильцев вызывают эти патогенные микроорганизмы. Чтобы ясно
представить себе многообразие этих патогенов, обратимся к их
систематике.
Объединяются грибы в тот или иной класс, семейство или род, по внешнему
сходству или отличию биологии вида и особенности клеточного строения,
физиологическим и биологическим свойствам. Немаловажную роль в
классификации играет тип полового спороношения.
Низшие грибы, вегетативное тело которых образовано мицелием клеточного
строения, объединены в три класса: хитридиомицеты,
оомицеты и зигомицеты. Среди каждого из этих классов
встречаются опасные возбудители болезней растений.
К хитридиомицетам
(от греч. chytridion - капелька) относятся наиболее простые по строению
микроорганизмы, развитие которых обязательно связано с водой. У
некоторых грибов вегетативное тело представляет собой
цитоплазматическую массу (амебоид), у других мицелий, состоящий из
тонких гиф. Цитоплазматическая масса образует зооспорангий с
зооспорами. Зооспора при помощи жгутика передвигается и поражает
растение. Это бесполое размножение.
При половом размножении в результате слияния ядер клеток образуются
покоящиеся мелкие споры (цисты). После периода покоя споры делятся и из
проросшей зиготы образуются зооспоры. Таким образом бесполое
размножение сменяется половым. Хитридиомицеты поражают молодые ткани и
органы, вызывая разрастание (гипертрофию) и образование наростов на
клубнях и корнях зеленых кормильцев. Наиболее опасны среди них
синхитриум эндобиотикум - возбудитель рака картофеля
и плазмодиофора
брассика - возбудитель килы капусты.
Оомицеты,
в отличие от хитридиомицетов, имеют хорошо развитый мицелий и половой
процесс оогамный. На мицелии образуются женские половые клетки -
оогонии и мужские - антеридии. При оплодотворении цитоплазма антеридия
сливается с плазмой оогония и происходит слияние ядер. Образовавшаяся
ооспора сохраняется в растительных тканях до наступления весны, а затем
прорастает в мицелий. У некоторых видов ооспора образуется без
оплодотворения. К оомицетам относятся сапролегниевые и пероноспоровые
грибы. Много опасных недугов вызывают представители этого класса. Среди
них - корнеед сахарной свеклы и фитофтороз картофеля, склероспороз
многих злаков, например кукурузы, риса и проса. Одним из опаснейших
врагов винограда является
завезенный из Америки в Европу гриб-патоген
плазмопара витикола. Вызывая мильдью
винограда, этот паразит наносит
огромный вред виноградарству. К оомицетам относятся также возбудители
ложной мучнистой росы огурцов и салата, пероноспороза сахарной и
столовой свеклы, махорки и табака и белой ржавчины крестоцветных.
Около 400 видов включает третий класс низших грибов - зигомицетов. Как
правило, это обитатели суши и лишь некоторые из них встречаются в воде.
Этот класс грибов-сапрофитов (рис.1) отличается от оомицетов
отсутствием зооспор, наличием развитого многоядерного мицелия и
характерного полового размножения, при котором две гаметы ("+" и "-")
сливаются на концах гиф - зигогамия. При этом могут соединиться половые
клетки одного или двух различных мицелиев. При слиянии мужских и
женских клеток важную роль играют специальные химические вещества,
например сложный эфир бензойной кислоты C20H25O5.
Эти "молекулы любви"
притягивают разнополые органы друг к другу и способствуют образованию
зиготы. Среди зигомицетов встречаются энтомофторовые грибы - паразиты
насекомых, например, кузнечиков и саранчи, а также враги растений.
Некоторые виды паразитируют на высших грибах, низших беспозвоночных
животных или повреждают хранящиеся фрукты и овощи. Мягкая гниль
картофеля и хорошо известная хлебная плесень - лишь некоторые из
инфекционных болезней, вызываемых этими фитопатогенами. Грибы этого
класса паразитируют на клубнике и землянике, а также поражают
корнеплоды свеклы, корзинки
подсолнечника, и нередко их можно
обнаружить на виноградниках и инжире.
Рис.1. Грибы сапрофиты:
А - пеннциллиум, Б - аспергилл
