Что такое паразит и симбионты

Симбиоз, или взаимовыгодное сожительство двух или более организмов, известен уже давно. Но это никак не отменяет того факта, что многие нюансы данного явления до сих пор не изучены или изучены слабо.

С самим понятием люди разобрались сравнительно быстро, но зато остался вопрос с трофикой. Чем вообще питаются некоторые виды симбиотических организмов? В случае с теми же лишайниками было понятно, что водоросли живут за счет фотосинтеза, но вот откуда получает питательные вещества грибной компонент? Если вы тоже не знаете ответа на этот вопрос, предлагаем прочесть нашу статью.

Общие сведения

Современные ученые выяснили, что симбионты – это организмы, которые питаются (чаще всего) тем же, что потребляет доминирующий организм. Впрочем, это очень грубое и не слишком корректное определение, а потому следует описать несколько наиболее интересных случаев подробнее.

Вы наверняка сможете привести несколько примеров самостоятельно. Так, полезные бактерии для человека в большом количестве имеются в ацидофильных йогуртах. Люди дают этим простейшим прекрасную среду обитания, а бактерии обеспечивают идеальное функционирование нашего желудочно-кишечного тракта.

К слову, этим воспользовался небезызвестный Кутушов. Симбионты, культуры которых он продает, обеспечивают значительное улучшение функционирования ЖКТ даже у пожилых людей, у которых с этим зачастую наблюдаются большие проблемы.

Водоросли как главные симбионты

Так, взаимовыгодные отношения с грибами способны устанавливать представители максимум пяти-семи родов, причем исторически сложилось так, что к симбионтам относятся следующие: носток (Nostoc), глеокапса (Gloeocapsa), сцитонема (Scytonema) и стигонема (Stigonema).

О водорослях и ленивцах

Многие знают, что в далекой сельве Амазонки живет примечательнейшее во всех отношения животное. Прославилось оно своей медлительностью и неторопливостью. Разумеется, мы говорим о ленивцах. Вот только далеко не все знают о том, что окрас этих животных (грязно-зеленый, бурый) появляется не в результате естественной пигментации шерстного покрова, а благодаря симбиотическим водорослям.

Они живут прямо в шерсти ленивцев и питаются за счет обычного фотосинтеза. Ленивец благодаря им получает превосходную маскировочную окраску. Честно говоря, ученые так и не смогли прийти к единогласному выводу о том, что такое сосуществование дает самим водорослям. В указанном случае симбионты – это организмы, которые питаются за счет веществ, произведенных ими же самими в процессе фотосинтеза.

Необычные формы взаимоотношений водорослей с прочими организмами

Лишайники и ленивцы – пример долгосрочных стабильных отношений между двумя формами жизни. Но далеко не всегда симбионты-бактерии и водоросли образуют с другими организмами столь прочные и длительные союзы. Так, они нередко просто селятся на поверхности живого организма. Конечно, о полноценном симбиозе в этом случае речи не идет. Такое явление называется эпифитированием. Мельчайшая пленка из простейших водорослей часто покрывает не только раковины моллюсков, но и поверхность тела некоторых водоплавающих птиц и морских животных. Так, водоросли-эпифиты в больших количествах селятся даже на гигантских китах.

Эпифиты – симбионты или паразиты?

Справедливости ради, согласиться с такой точкой зрения сложно. Эпифиты и впрямь не наносят прямого вреда организмам, на поверхности которых они селятся, вот только и пользы (видимой во всяком случае) от них также не наблюдается.

Вред от эпифитов

Но! Явление эпифитизма изучено очень и очень плохо. Вполне возможно, что эти отношения на самом деле приносят пользу не только водорослям, но и многоклеточным организмам. Загадка все еще ждет своего исследователя. А чем питаются симбионты, если обитают внутри клетки высшего животного или растения?

Внутриклеточные симбионты

Важно! Ученые сравнительно давно доказали, что важнейшие клеточные органоиды – митохондрии у животных и хлоропласты у растений – образовались в незапамятные времена именно благодаря симбиотическим отношениям. Когда-то они были самостоятельными организмами.

Как симбионты проникают внутрь клетки?

Таким образом, симбионты – это организмы, которые питаются благодаря специфичным для своего вида процессам (азотфиксирующие микроорганизмы), разделяют ценные вещества с партнером, но при этом нуждаются в определенных условиях, которые может предоставить только он.

Чем выгодно такое сосуществование?

Отметим, что внутри полостей азоллы находится много азотистых соединений. Сине-зеленые водоросли, которые попадают внутрь организма папоротника, не только активно их усваивают, но и полностью лишаются способности к самостоятельной фиксации атмосферного азота. Организмы-симбионты отвечают взаимностью, снабжая папоротник кислородом и некоторыми органическими веществами.

Следует заметить, что эти симбионты не претерпевают практически никаких изменений в своей внутренней организации. Впрочем, так дела обстоят далеко не во всех случаях внутриклеточного симбиоза. Чаще всего те водоросли, которые вступают во взаимовыгодное сотрудничество с другими организмами, отличаются полной редукцией клеточной оболочки. К примеру, такое происходит у сине-зеленых водорослей, которые образуют симбиотическую связь с некоторыми видами морских губок.

Термиты и внутриклеточные симбионты

Сравнительно долгое время все ученые пребывали в недоумении, размышляя о процессах пищеварения термитов. Как этому биологическому виду удается процветать, питаясь одной только древесиной? Сравнительно недавно было все же выяснено, что за непосредственную переработку древесной целлюлозы отвечают мельчайшие симбионты-бактерии, являющиеся симбионтами простейших, которые обитают в кишечнике самих термитов. Такая вот сложная, но весьма действенная схема.

Что же оказалось в их геноме?

Там много интересного. В частности, ученые смогли обнаружить не только те гены, которые отвечают за выработку фермента для разрушения целлюлозы, но и те, которые ответственны за азотфиксацию. Последняя представляет собой сложнейший процесс связывания атмосферного азота с образованием тех его форм, которые могут быть усвоены растительным или животным организмом. Это чрезвычайно важно, так как полученный таким способом азот используется термитами и их жгутиконосцами для синтеза белка.

Бобовые растения и симбионты

Раз уж мы вспомнили об азотфиксирующих бактериях, никак нельзя не сказать о бобовых растениях. Они, как помнит всякий, кто изучал ботанику, отличаются поразительно высоким содержанием растительного белка. Это обстоятельство также с давних пор чрезвычайно удивляло ученых. Бобы умудрялись образовывать достаточное количество протеина даже в тех условиях, когда в почве практически не было азота!

Оказалось, что его поступление обеспечивали организмы симбионты. Да-да, это были все те же азотфиксирующие бактерии, удобно проживающие в клубеньках на корнях всех бобовых растений. Они извлекают драгоценный азот из воздуха, переводя его в хорошо усвояемую форму.

Коммерческое использование симбионтов

Неудивительно, что медики с давних пор культивируют полезные бактерии для человека. Сперва это происходило в виде производства йогуртов и других молочнокислых продуктов, но сегодня исследования вышли на совершенно новый уровень.

Особенно известными на сегодняшний день стали симбионты Кутушова. Что это такое? В настоящее время под этой товарной маркой продаются культуры кисломолочных организмов, которые улучшают процессы пищеварения.

Разработал их ученый Кутушов. Симбионты в культурах тщательно подобраны, они обеспечивают организм человека ценными аминокислотами и микроэлементами. Именно за счет этого и достигается положительный эффект.

Грибы-симбионты вступают во взаимоотношения (симбиоз) с живыми организмами, чаще – растениями, обеспечивая тесное взаимовыгодное взаимодействие между участниками. Симбиотический процесс имеет большое значение в природе и активно используется человеком в сельскохозяйственной агротехнике.

Все о грибах-симбионтах

Особенности грибов-симбионтов

Они работают подобно естественному насосу, активно впитывают из грунтовых слоев воду и полезные вещества, получают взамен жизненно необходимые элементы и питаются углеводами, синтезированными растениями в процессе фотосинтеза.

Их особенность – избирательность в выборе хозяина. Некоторые разновидности образуют тесную взаимосвязь лишь с избранным хозяином и не способны существовать в симбиотической ассоциации с другими популяциями.

На симбиотический группу приходится большая доля аскомицетов, почти все трубчатые и порядка 35% пластинчатых видов.

У микоризных грибов в отсутствии хозяина жизнедеятельность не поддерживается и плодоношение не происходит. Без микоризы они некоторое время существуют и питаются в почвенных слоях, не образуя плодовых тел, но спустя какое-то время гибнут.

Место в природе

Симбионты занимают особое положение в природе: эти грибы помогают питанию живых организмов, оказывая помощь в сосуществовании и способствуя очищению окружающей среды от вредных факторов.

Благодаря таким свойствам, их используют:

для повышения плодородия сильно обедненных грунтов и в местностях, где наблюдается частый дефицит поливочной воды;
после техногенных катастроф, т.к. они противостоят токсичным загрязнениям, нейтрализуя отрицательные воздействия, в особенности от солей тяжелых металлов;
в целях экономии средств на удобрения в сельскохозяйственной отрасли при выращивании экологически чистых продуктов, т.к. они задерживают азот и солюбилизируют фосфор, трансформируя его в более доступную, легко усвояемую растениями форму.

Примеры представителей

К грибам-симбионтам относятся довольно известные представители. Их названия всем известны:

белый гриб: живет на корнях ели, березы и дуба;
рыжики и маслята: образуют микоризу только с хвойными деревьями;
подосиновики: селятся около осин;
подберезовики: предпочитают в качестве хозяина березу.

Есть ядовитые, вредные для здоровья человека, симбионты – поганки и мухоморы (они растут в любых лесах).

Суть процесса

В природе присутствуют многочисленные примеры взаимовыгодного симбиоза – когда путем тесного общения у участников процесса увеличиваются шансы на выживание.

Осуществляемые действия и производимые ими вещества чаще выступают для обоих незаменимыми и существенными для жизни. Однако симбиоз иногда проявляется и в иных формах, выгодных лишь грибам.

Все симбиотические процессы делят на две группы.

Облигатный: он проявляется, когда в условиях естественной среды участники не смогут существовать друг без друга, яркий пример тому – взаимодействие с водорослями в лишайниках.
Факультативный: в этой форме выгоду получает чаще один из организмов, при этом одна популяция (в нашем примере – грибы) извлекает пользу от таких тесных взаимоотношений, не принося выгоды или вреда второй. Ярким примером такого типа взаимоотношений является паразитизм, при котором грибы-паразиты подыскивают себе хозяина и используют его в качестве источника питания либо среды обитания. К таким, например, относятся плесневые виды.

Существуют опасные для человека аиды-симбионты

Пример облигатного симбиотического процесса ярко просматривается на взаимосвязи растений с грибами:

выделяемая растительными корнями глюкоза привлекает к ним симбионтов, способных быстро уловить повышение уровня сахара в почве;
микоризные грибы опутывают корни гифами, активно развивая грибницу и в некоторых случаях проникая в корневые клетки;
приступают к активному размножению и создают массу абсорбирующих нитей, за счет чего увеличивают количество поглощения питания и влаги;
грибные нити проникают в мелкие поры присутствующих в земле соединений минеральных веществ, разрушают их и добывают ценнейшие для растений макро- и микрокомпоненты.

Грибы-паразиты живут в основном на растениях (почти 10 000 видов), реже на животных и человеке (около 1000 видов). Известны водные грибы, вызывающие заболевания рыб, они знакомы аквариумистам, например, сапролегния рыб. Поселяясь в организме человека, они поражают кожу, волосы, ногти, легкие. Гриб ахорион на волосистой части головы вызывает заболевание паршу. Гриб трихофитон, возбудитель стригущего лишая, поражает волосы, ногти и кожу. Дрожжевой гриб сидиум, проживающий в ротовой полости, при нарушении баланса в организме приводит к развитию молочницы в той самой ротовой полости, где до этого спокойно жил. Опасны для человека и грибы-паразиты растений. Они способны вызывать тяжелейшие заболевания, заканчивающиеся смертью. Рожковые грибы, например, спорынья, в 944 г. стали причиной эпидемиии на территории Европы, унесшей 40 000 жизней.

Трутовики – разрушители деревьев, играют не смотря на свой паразитический образ жизни, важную роль в жизни леса, спасая его завалов отмерших тел деревьев.

В сельском хозяйстве грибы-паразиты являются вредителями сельскохозяйственных культур. Поэтому с ними постоянно ведется борьба. Сельскохозяйственные культуры являются для них донорами питательных веществ и средой обитания, лишившись которой они гибнут. Поэтому жизненный цикл построен так, чтобы смерть хозяина не опередила процесс размножения паразита.

В результате вот такой формы симбиоза на нашей планете появляются новые виды, способные выживать в уже новых условиях. Появляются они на основе наиболее жизнеспособных форм и свои особенности закрепляют в потомстве.

Какую пользу приносит

Когда симбиоз носит не паразитический характер, его роль в растительном и животном мире имеет положительную сторону и важен для сосуществования участников биоценоза.

Так, грибы-симбионты образуют микоризу с корнями высших растений (грибокорень). Эта ассоциация грибного мицелия и корневой системы несет взаимовыгодное сожительство:

проникая в корневую систему растений, грибы получают необходимые для поддержания собственной жизнедеятельности питательные (органические) вещества, которые сами синтезировать не в состоянии;
благодаря разросшейся грибнице симбионта, растения быстрее и лучше извлекают из грунтовых слоев необходимые им для жизни воду и элементы минерального питания.

Симбиотические грибы получили широкое практическое значение для сельскохозяйственной отрасли, играя значимую роль в росте многих растительных культур:

поглощающая поверхность корневой системы растений расширяется за счет микоризы до тысячи раз;
микоризные грибы значительно улучшают качественную структуру грунта, повышают его пористость и плодородие, тем самым благоприятно влияют на урожайность культурных растений;
за счет симбиоза растительные культуры лучше сопротивляются патогенным возбудителям заболеваний, т.к. микоризные грибы стимулируют их защитные свойства;
под воздействием выделяемых гормонов неокрепшие корни молодых растений приступают к активному развитию и утолщению, в результате чего появляются дружные и крепкие всходы, сокращается период адаптации и повышается приживаемость культур, оказывается благоприятное влияние на наращивание зеленой массы;
в осенний период забирают у растений избыточную влагу, способную привести к промерзанию зимой.

Некоторые факты о симбионтах

Науке о симбионтах известны некоторые интересные факты. Так,

в 1 см³ микоризы можно насчитать грибных нитей общей протяженностью до 40 м.
благодаря микоризным грибам, в грунтовых слоях накапливает особое вещество – гломалин, которого существование растительного мира невозможно;
около 90% всех растительных организмов имеют на корнях микоризу, что значительно повышает интенсивность их роста и обеспечивает полноценное развитие;
симбионты способны сэкономить влагу в объеме до 50%.
некоторые разновидности симбиотических грибов способны подавлять до 60 видов патогенных микроорганизмов, вызывающих растительные болезни, в т.ч. фузариозное увядание, гниль, фитофтору, паршу и др.
Большое количество грибов микоризообразователей могут сосуществовать не с одной породой деревьев, а со многими. Например, подосиновик способен формировать микоризу и с осиной и с березой, а белый гриб – с представителями почти 50 древесных пород.

Подводим итоги

Симбиотические грибы занимают особое положение в природе, устанавливая тесные взаимосвязи с живыми организмами, преимущественно с растительным миром. Несут в себе практическую пользу для человека, широко применимы в сельскохозяйственной агротехнике.

Все организмы на земле выполняют какие-либо функции, приносящие пользу или вред окружающей среде. Например, некоторые грибы пополняют свои запасы, уничтожая мертвые останки, а другие питаются за счет живых организмов.

Значение грибов в природе

Питательные вещества, разложенные грибами, в дальнейшем усваиваются другими растениями. Шляпочными видами питаются живые существа (животные и насекомые). Существуют и такие грибы, которые специально выращивают искусственным путем. Это шампиньоны и вешенки. Плесневелые грибы (аспергилл, пенициллы) используют для получения антибиотиков и даже твердых сыров. Спорынья (образующийся на злаковых культурах) применяется для борьбы со злокачественными опухолями.

Многие паразитические грибы причиняют вред живым организмам и растениям, вызывая заболевания. Немалый ущерб наносится древесине. Не рекомендуется использовать для деревянных построек зараженный строительный материал. Поскольку грибная культура может вызвать смертельное отравление, специалисты советуют относиться к ее сбору с большой осторожностью.

Особенности грибов паразитов (видео)

Грибы-симбионты

Симбиоз – сожительство различных организмов, при котором оба получают пользу. Грибы-симбионты участвуют в формировании двух симбиозов:

лишайники, образованные в результате взаимодействия с водорослями и бактериями;
микориза – с корневой системой растений.

Грибы, оплетая мелкие корни растительных организмов, питаются органическими веществами, входящими в их состав. Такие действия не наносят вред растениям, а способствуют впитыванию из почвы полезных веществ (азот, фосфор, микроэлементы) и воды.

Обычно шляпочные грибы относят к смешанному типу питания, которые могут получать органические вещества, как из растительных корней, так и перегноя.

Подосиновик. Взаимодействует с осинами, дубами, ивами и тополями. Бурая шляпка в форме полушария имеет красноватый или оранжевый оттенок. Отделить слой кожицы без мякоти невозможно. Высота серой ножки до 18 см. Плодовое тело мясистое и плотное. Молодые особи упругие, а старые становятся рыхлыми. На изломе белая мякоть с течением времени синеет, а затем чернеет. Не обладает выраженным ароматом.
Подберезовик. Произрастает возле березовых корней. В течение жизни шляпка гриба из сферической формы превращается в плоскую, напоминающую подушку. При повышенной влажности на ощупь становится липкой. Мякоть белого цвета плотной структуры в месте среза окисляется. У старых особей становится водянистой и рыхлой. Цилиндрическая ножка покрытая темно-серыми чешуйками.
Масленок и рыжик. Селятся под хвойными породами деревьев. Маслята характеризуются слизистой кожицей, как будто покрытой маслом. Шляпки с формой полушария, достигающие 16 см в диаметре, окрашены в спектр цветов от коричнево-шоколадного до желто-бурого. По мере взросления форма распрямляется, превращаясь в плоскую. Цвет ножки обычно светлее. Мякоть сочная. Для рыжика характерна круглая шляпка с концентрическими окружностями и вдавленным центром. Оранжевая мякоть при соприкосновении с воздухом окисляется, приобретая зеленоватый оттенок.

Если уничтожить дерево-хозяина, то исчезнут и грибы, произрастающие под ними.

Грибы-сапрофиты

Сапротрофные организмы (редуценты, сапрофиты) питаются органическими соединениями, полученными в результате разрушения погибших животных и растений.

К сапрофитам относятся множество крупных грибов, состоящих из большого количества легких спор, позволяющих без усилий распространяться на другие источники питания.

Данная популяция грибов предпочитает селиться на остатках растительного происхождения:

опавшая хвоя, листва;
перья и рога;
веточки;
шишки;
стебли однолетних трав;
пни.

Из мертвых источников сапрофиты вытягивают питательные элементы. В зависимости от субстрата вырастают определенные виды грибов.

Поскольку все живые организмы имеют начало и конец, сапрофиты занимают немаловажную роль в круговороте веществ, уничтожая природную биомассу, состоящую из моноорганических веществ. К съедобным грибам относят:

Среди сапротрофных организмов есть и непригодные в пищу, которые представляют опасность для жизни человека.

Чем опасны грибы для человека (видео)

Грибы – паразиты

В отличие от грибов, выполняющих полезную деятельность, паразитирующие организмы не приносят пользы растению-хозяину, а разрушают его еще при жизни. Заражение дерева происходит через поврежденную кору. Споры грибов, перемещаемы с потоком воздуха, проникают через оголившиеся места и поселяются на древесине.

Во избежание заражения плодовых деревьев, необходимо своевременно предпринимать профилактические меры: полив в летние месяцы, укрытие на зиму, изоляция ранок при помощи садового вара. В случае появления паразитирующего нароста на стволе, дерево рекомендуется уничтожить, лучше сжечь.

Паразитирующие грибы бывают однолетниками и многолетниками, способными прожить до 25 лет. Различные виды особей отличаются друг от друга окрасом, формой, структурой, размером и продолжительностью жизни. По форме плодовые тела бывают полусферическими или шляпочными, а также схожими с копытом либо острием пики. Встречаются и бесформенные наросты в виде выпуклых или слоистых тел. Многолетники способны набирать до 10 кг веса и вырастать до размеров одного метра. Цветовой спектр паразитов также разнообразен. Структура тела бывает подобна древесине, либо мягкой коже.

Расселяясь на живых растениях, грибы питаются органическими веществами живых клеток хозяина. В результате дереву наносится огромный урон. Поселившись на сельскохозяйственных культурах, они приводят к образованию опасных болезней и уменьшают урожай.

Некоторые паразиты умеют хорошо приспосабливаться к хозяину, в начальной стадии стимулируя его развитие. Они питаются за счет образованных наростов, не развивая мицелии внутри дерева.

Шляпочные грибы обычно относятся к сапротрофам. Реже встречаются паразиты, например, опенок. Вступая в симбиоз с корневой системой, грибы пронизывают ее микоризами, оплетающие корневые отростки.

Наличие кольца на ножке опенка легло в название гриба. Предпочитает расти большими колониями. Его солят, жарят, маринуют. Ценится за большое содержание минеральных веществ. Всего в 100 гр продукта находится суточная потребность организма в данных элементах.

Поскольку опята вызывают гниль дерева, они являются опасными паразитами. Черные шнурки грибницы проникают сквозь кору и, выделяя токсичные вещества, поражают древесину. В результате за 1-3 года может погибнуть молодое деревце. Старый экземпляр погибает через 10 лет. После того как на дереве поселяется гриб, его рост замедляется. Защитные вещества, которые вырабатывает дерево, не могут остановить процесс, а лишь только замедлить.

Грибом-паразитом, питающиймся соком дерева, является трутовик. Существует несколько разновидностей данной популяции. Хотя ядовитых представителей очень мало, в основном их используют в кулинарии из-за твердого тела. Некоторые виды считаются деликатесами. По вкусу серно-желтый трутовик напоминает куриное мясо. В некоторых странах трутовики специально культивируют на фермах.

Принимать в пищу следует молодые экземпляры трутовиков, собранные на лиственных породах. Особи, растущие на хвойных деревьях, грозят легким отравлением. Опытные грибники рекомендуют употреблять в пищу только хорошо известные грибные популяции.

Основные различия между грибами-сапрофитами и паразитами

Неправильно считать, что любые микроорганизмы, которые питаются органической пищей, являются паразитическими. К паразитам причисляют те организмы, которые выживают за счет других. Они могут селиться как внутри какого-либо тела, так и снаружи.

Сапрофиты питаются только останками растений либо животных. К ним относятся почвенные и плесневые грибы, а также плесневые бактерии. Таким образом, основные отличия между сапрофитами и паразитами заключается в нескольких особенностях:

Метод существования и характер питания организмов: паразитические особи питаются за счет органических структур живого хозяина; сапрофиты живут на мертвых растительных телах.
В отличие от паразитов, сапрофиты обычно не причиняют вред человеческому организму.
Средой обитания для сапрофитов могут быть как живые, так и неживые структуры. Паразиты живут только в живом организме.

В некоторых случаях грибы из паразитов превращаются в сапрофитов, которые первоначально селятся на живых растениях, а после их гибели продолжают жить, питаясь мертвой древесиной. Такие грибы называются симбионтами.

Интересные факты о грибах (видео)

Грибы не обходят ни одно растительное сообщество, принимая участие в их жизни. Они тесно с ними сотрудничают, обеспечивая минерализацию органических элементов, а также активно участвуют в круговороте веществ в природе.