какая наука изучает плесень
Наука о грибах – загадочных и вечных
Наука о грибах (микология) – это наука занимающаяся изучением необъятного и загадочного Царства Грибов. Об истории и развитии микологии, ученых оставивших в ней свой заметный след. О задачах современной микологии и различных актуальных направлениях развития этой науки.
Растущие повсюду
Наука о грибах – это непрерывно развивающаяся, еще со времен античности, сумма человеческих познаний об этих, весьма загадочных, творениях природы. Титаническое, великолепное, и, до сих пор изученное лишь в малой своей толике, Царство Грибов всегда привлекало внимание человека.
История развития микологии
Люди с древнейших времен интересовались грибами и их свойствами, но начало научного их изучения относится к 4 веку до н.э., когда знаменитый греческий философ и ученый Теофраст впервые решил произвести научную систематизацию видов грибов. Через полтора столетия врач Никандр Колофонский впервые произвел научное разделение даров леса на съедобные и несъедобные виды.
В эпоху средневековья некоторые ученые также занимались описанием различных видов грибов и их свойств, один из самых известных трудов тех времен, где обстоятельно описывается множество видов, это «Книга о растениях» немецкой исследовательницы Хильдегарды Бингенской.
Начиная с 16 века появляется новая волна исследований на данную тему. В «Травнике» немецкого ботаника Иеронима Бока содержится посвященная грибам глава, с описанием ареала распространения отдельных видов, степень их ядовитости или съедобности и способы их кулинарного приготовления.
При этом он сравнивает свои характеристики некоторых видов с характеристиками, описанными в античной литературе. В другом «Травнике», принадлежащем перу голландского исследователя Ремберта Додонса, содержится классификация грибов по признакам формы, токсичности и сезону появления.
В самом начале 17 века появилась первая полноценная книга – монография, посвященная дарам леса и созданная голландским ученым Карлом Клузиусом. В ней он подробно описал виды грибов, растущие на территории Венгрии.
Во второй половине 17 века появились исследования, посвященные изучению микроскопических структур грибов, принадлежащие авторству англичанина Роберта Гука и итальянца Марчелло Мальпиги.
В первой половине 18 века произошел еще один интересный научный прорыв – французский ботаник Себастьян Вайян предложил новую классификацию грибов по строению гименофора – спороносного слоя, обычно находящегося на нижней поверхности шляпки. Этот способ классификации, частично, используется нами до сих пор.
Как мы можем видеть, на тот момент еще не существовало микологии, как отдельной науки – все эти исследования производились учеными – ботаниками в рамках изучения всего Царства Растений, однако её элементы все более и более прорастают, и обретают черты отдельной отрасли научного знания.
В середине 19 века голландец Христиан Персон и швед Элиас Магнус Фрис создали первые подробные системы классификации грибов, завершив тем первый – очень длинный период в зарождении науки микологии.
Второй этап начинается со второй половины 19 века и характеризуется подъемом в развитии микологии.
Начинается изучение онтогенеза и филогенеза у грибов, исследование циклов их развития, особенно паразитических видов. В это же время закладывались научные основы фитопатологии — науки о болезнях растений и внимание микологов направляется на исследование различных микроскопических грибов.
Этот период отмечен работами выдающихся ученых. Француз Луи Рене Тюлан занимался исследованиями плеоморфизма – наличия различных последовательных спороношений в цикле жизни грибов, что позволило разобраться в различных стадиях их развития.
Немец Генрих Антон де Бари стал родоначальником экспериментальной микологии и автором первой филогенетической классификации грибов, базирующейся на признании их происхождения от водорослей.
В ту эпоху Ботанический институт в Страсбурге становится важным центром микологических исследований.
Итальянец Пьер Андреа Саккардо впервые создал единую энциклопедию всех, на тот момент, известных видов грибов, описав в двадцати пяти томах своей книги более 74 тысяч их видов.
Развитие техники и появление мощных микроскопов дало ученым возможность изучать клетки лесных жителей. Немалое внимание в этот период уделяется исследованию биологических особенностей патогенных грибов, возбудителей болезней у растений, животных и человека.
Также начинается изучение экологических факторов в жизни даров леса и влияния загрязнения окружающей среды на их рост и развитие. Поляк Франц Каменский впервые описывает явление микоризы – взаимодействия мицелия грибов с корнями растений.
В нашей стране, в этот период, активно развиваются практически все известные направления в микологии. Hиколай Сорокин прославился своими работами в области изучения паразитических грибов растений и животных.
В 1907 году Ячевский создал Бюро по микологии и фитопатологии при Министерстве сельского хозяйства и отдел микологии и фитопатологии при Институте опытной агрохимии. Под его руководством регулярно издавался сборник научных статей «Материалы по микологии и фитопатологии».
Знаменитый русский ученый Аполлинарий Бондарцев проводил микологические и фитопатологические исследования в различных районах Советского Союза и опубликовал руководство «Грибные болезни культурных растений и меры борьбы с ними», которое долгое время было единственным учебником по фитопатологии.
Современный этап развития микологии начинается со второй половины 20 века, когда начинается массированное изучение генетики грибов. С 1967 года в СССР начинает выходить журнал «Микология и фитопатология».
Актуальные потребности человеческого общества стимулируют развитие нового направления микологии – изучение грибов, продуцирующих разнообразные биологически активные вещества — ферменты, антибиотики, фитогормоны.
Американские ученые Джордж Бидли Эдуард Тейтем, в этот период создают основы биохимической генетики. Развитие этого направления идет от решения вопросов прикладного характера, связанных с селекцией грибов, используемых в биотехнологии, до выяснения вопросов теоретической науки.
Современная микология
В современной микологии огромное внимание уделяется молекулярной систематике, или геносистематике, в основе которой лежит сравнение ДНК исследуемых организмов, что позволяет сопоставлять их генотипы, а не фенотипы. Все эти новые исследования часто коренным образом меняют представления ученых о, вроде давно изученных, свойствах даров леса.
В рамках современной микологии изучаются вопросы систематики грибов, распространение их видов в природе, их экология, морфология, физиология, а также генетические и биохимические свойства.
Изучается применение лесных даров как пищи для человека, в том числе при производстве пива, вина и сыра, как сырье для изготовления лекарственных препаратов, иммуномодулирующих полисахаридов. Также уделяется немалое внимание изучению грибов – вредителей растений.
Продолжается изучение токсических свойств лесных даров, заболеваний, которые они вызывают у человека и животных, а также разрушающего воздействия, которое они оказывают на деревянные, текстильные и прочие изделия.
Разделы микологии
Микология затрагивает различные области научного исследования, делящихся на несколько направлений:
Народная микология
В нашей стране сбор и употребление грибов – одно из традиционных национальных развлечений. Русский человек собирает и употребляет в пищу даже те виды, которые в соседней Европе считаются совершенно ядовитыми и непригодными в пищу.
Поэтому в России с давнишних времен существует и постоянно пополняется весомый пласт народных, пусть не совсем научных, но основанных на долгом опыте и наблюдениях, знаний о грибах, который существенно дополняет официальную научную микологию и является уникальным добавлением к ней.
Наука микология имеет уже солидную историю, но у неё еще многое впереди, ведь даже сейчас из огромного количества существующих в мире видов грибов подробно изучена и описана лишь малая часть. Поэтому впереди у нас еще много увлекательных поисков и чудесных открытий.
Использование плесневых грибов и дрожжей
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Размножение мукора. (Анимация)
Однако большинство грибов – многоклеточные организмы.
Из плесневых грибов получают и другие ценные лекарства, позволяющие бороться не только с бактериями, но и с патогенными грибами и болезнетворными амебами у человека.
Видеофрагмент «Плесневые грибы» — «Школфильм» 1971 г. (00:03:12)
Почкование дрожжей. (Анимация)
Кроме известных винных, пивных, пекарских дрожжей в промышленности используют дрожжи, вырабатывающие витамины. Некоторые виды дрожжей-симбионтов живут в кишечнике растительноядных насекомых и помогают им переваривать пищу. Другие виды вызывают заболевания человека, животных и растений (микозы).
Интерактивный урок-тренажёр «Разнообразие грибов»
( Пройдите все страницы урока и выполните все задания). (Скачать)
Виды плесневых грибов и их описание с фото
Характерными чертами Плесневых являются такие особенности:
Существует несколько классификаций плесени. Чаще всего используются классификация по цвету (грибы бывают белого, желтого, черного, зеленого, коричневого, красного цвета) и классификация по количеству клеток.
По количеству клеток плесень делят на 2 вида: зигомицеты и аскомицеты. Зигомицеты являются малочисленной группой одноклеточных грибов. Аскомицеты относятся к многоклеточным.
Микологи выделяют 4 рода Плесневых:
Род Аспергилл насчитывает несколько сотен видов. Его мицелий имеет перегородки, характерные высшим грибам. Изначально плесень имеет белый окрас, но по мере взросления приобретает самые разнообразные оттенки. Размножение видов Аспергилла происходит традиционным бесполым путем, но некоторые высшие виды способны к размножению половым способом.
Многие виды Аспергилла опасны для здоровья человека. Они могут спровоцировать у людей серьезные заболевания. Разные виды активно используются в пищевой промышленности и медицине.
Гифы видны невооруженным глазом. Виды данного рода очень изменчивы, поэтому могут принимать самые разнообразные формы. Представители Ботритис незаменимы в виноделии. Особой опасности для человека они не несут. Виды Ботритис могут поражаться гиперпаразитными грибами.
Пеницилл считается благородной плесенью. Он активно используется в традиционной медицине, а также в сыроварении и колбасном производстве. Различают 4 видовые группы рода Пеницилл:
Виды рода Пеницилл поселяются в почве, воде, воздухе. Многие из них предпочитают растения и пищевые продукты. В зависимости от вида меняется окрас плесени. Чаще всего она белого, желтого, оранжевого или коричневого цвета. Реже встречаются экземпляры красного и черного оттенка.
Гипомицес млечниковый относится к съедобной плесени. Данный род Плесневых селится на съедобных грибах – сыроежках и млечниках.
Изначально плесень проявляется тонким налетом ярко красного или яркого оранжевого оттенка. Затем на нем начинают образовываться перитеции – колбообразные тела, которые можно рассмотреть через лупу.
Гипомицес млечниковый считается деликатесом. Грибники называют его грибным лобстером за окрас, напоминающий цвет вареного омара, запах и вкус, сравнимый с морепродуктами. Грибного лобстера не просто употребляют в пищу – за ним устраивают настоящую охоту. Этот вид не представляет абсолютно никакой угрозы для жизни и здоровья человека.
Использование плесневых грибов человеком
Ботритис цинереа на ягодах винограда
Вред плесени
Род Ботритис можно смело назвать садовым вредителем.
Представители данного рода вызывают большое количество грибковых заболеваний у таких растений:
У людей ботритис провоцирует аллергию. Иногда грибковые споры вызывают заболевания легких у людей, предрасположенных к болезням дыхательных путей.
Условия для культивирования
Плесневые очень распространены. Они произрастают практически на всей поверхности Земного шара, образовывая огромные колонии. Сферой обитания плесневых может быть воздух, почва и вода. Они селятся на продуктах питания, растениях.
Целью колонии является поглощение всех питательных веществ. После истощения источника питания колонии начинается активный процесс спорообразования. Дозревшие споры распространяются на новые места, богатые питательными веществами, а старые грибницы остаются на мертвом источнике.
Плесневые абсолютно неприхотливы к внешней среде и развиваются независимо от ее условий. Но самыми благоприятными условиями, необходимыми для жизни и развития грибов, считаются такие:
Oтвeты нa pacпpocтpaнeнныe вoпpocы
Такая привычная для всех плесень сегодня является предметом споров ученых. Люди упорно ищут все новые возможности и способности плесени, обвиняя ее во многих болезнях и наделяя чудодейственными лекарственными свойствами. Далее приведем ответы на самые распространенные вопросы о плесени:
Плесневые виды очень разнообразны. Польза этих грибов для человечества неоценима. Но некоторые виды представляют для человека серьезную опасность.
У этого царства есть сложная классификация. Большинство людей под грибами понимает лишь один их вид, основной – шляпочный. К нему относятся как съедобные, так и ядовитые варианты – шампиньоны, трюфели, боровики, лисички, мухоморы, поганки и множество других.
Дрожжевые грибы
Особенности плесневых грибов
Виды плесневых грибов очень многочисленны, но у них есть общие черты – основой служит мицелий, а тонкие ветвящиеся нити размещаются прямо внутри пораженной поверхности. В отличие от дрожжей, они размножаются половым или вегетативным путем. Клетка плесневого гриба не составляет всего его тело. Впрочем, это не мешает им распространяться с огромной скоростью.
Самые известные плесневые грибы
Класс фикомицетов
Класс аскомицетов
Отличие Aspergillus от Penicillum
Несовершенные грибы
Молочная плесень
Грибы разновидности Oidium lactis напоминают своим строением дрожжевые. У них белый септированный мицелий с отделенными спорами в виде одиночных клеток. Питание плесневых грибов этого вида включает разнообразные молочные продукты. Их появление проявляется в виде пушистого налета белого цвета, который может покрывать поверхность сметаны, простокваши или творога. Плесень снижает их кислотность, отчего продукт портится. Некоторые ученые относят их к дрожжам в силу простоты клеточных цепочек и войлокообразного мицелия.
Плесень, которая размножается в холодильнике
Класс Фома
Как плесень воздействует на человеческий организм?
Далеко не все виды грибов так полезны для человечества, как пеницилловые. Чаще дело обстоит совсем наоборот, и появление плесени является недобрым знаком. Прежде всего, ее споры очень негативно воздействуют на слизистые оболочки организма, вызывая иммунные реакции. Это один из самых сильных аллергенов, и у людей с определенными проблемами в этой области гарантировано будет дискомфорт при малейшем контакте с плесенью. И дело не только в кратковременной реакции – со временем все может закончиться серьезными заболеваниями. В домах, пораженных плесневыми грибами, заболевают астмой восемь из десяти жильцов. Цифра весьма впечатляющая. И это далеко не все возможные проблемы.
У человека с ослабленным иммунитетом могут быть и другие заболевания. Почти тысяча видов грибков могут паразитировать на человеке или домашних животных, провоцируя болезни кожи, волос или ногтей – стригущий лишай, кандидоз, бластомикоз и другие.
Как бороться с плесенью в доме?
Если возникла такая проблема, необходимо как можно скорее задуматься о способах уничтожения грибов. Для этого следует воспользоваться специальным антисептиком, который можно приобрести в магазине стройматериалов. Работать с ним необходимо максимально осторожно, изучив инструкцию по применению. Кроме того, перед началом борьбы с плесенью стоит осмотреть, насколько глубоко поражена поверхность. Иногда зараженный предмет лучше выкинуть. Если же поражение не так уж масштабно, можно приступать к действиям. В первую очередь обратите внимание на антисептическую грунтовку. Она не только уничтожит плесень, но и предотвратит ее повторное появление. Использовать такое средство достаточно просто, чаще всего не нужно даже разбавлять водой. Рекомендуется только очистить поверхность перед обработкой.
Если возможности или желания искать специальное средство нет, стоит обратиться к домашним способам. Например, отличным вариантом может оказаться отбеливатель. Содержащийся в нем гипохлорит натрия убивает не только плесень, но и ее споры. Отбеливатель идеально подойдет для случаев, когда нужно очистить плитку в ванной, пол или стекло. Но для других предметов он может быть опасен – многие вещи теряют цвет или портятся от такой обработки. К тому же, отбеливатель достаточно токсичен, поэтому использовать его стоит только в помещении, которое хорошо проветривается, вооружившись защитными резиновыми перчатками.
Менее опасен в таких случаях уксус. Он не настолько токсичен, поэтому его можно использовать без опасений. Использовать уксус стоит с помощью распылителя или смачивая в нем тряпку и протирая пораженную плесенью поверхность.
Тем, у кого в арсенале не найдется такого средства, подойдет перекись водорода. Ее можно купить в любой аптеке, она не опасна для здоровья и не отличается едким запахом. С помощью перекиси можно справиться с плесенью на самых разных поверхностях, но необходимо учитывать ее отбеливающий эффект, который может быть опасен для тканей или красок.
Для твердых поверхностей вроде плитки и стекла также подойдет нашатырный спирт. Достаточно в равных пропорциях смешать его с водой и распылить смесь по всей зараженной области, а через несколько часов промыть ее водой.
Самым безопасным средством станет пищевая сода. Она не навредит ни членам семьи, ни домашним животным. Для борьбы с плесенью чайная ложка соды растворяется в стакане воды, после чего смесью можно опрыскивать пораженные поверхности. Смывать раствор необязательно – он будет профилактическим средством.
Плесневые грибы: строение и виды, польза и вред грибов
Описание и особенности строения плесени
В строении микроорганизмов выделяют ветвящиеся грифы, которые формируют грибницу или мицелий – основную часть вегетативного тела. Мицелий представляет собой комплекс тонких нитей – гиф. Он находится на поверхности или внутри субстрата, на котором живет гриб. Чаще всего плесень образует большие колонии. У низших грибов грибница неклеточная, но у большинства она разделена на клетки. Во время размножения они соединяются и формируют зиготу.
Визуально плесень выглядит как налет, чаще всего белого цвета (в некоторых случаях бывает серым или бежевым), который темнеет с течением времени. Потемнение указывает на начало процесса созревания спор. В зависимости от окружающей среды некоторые волоски гриба могут быть длинными или короткими.
Виды плесневых грибов
На сегодняшний день науке известно около 300 видов, среди которых три рода изучены лучше всего и представляют для науки и хозяйственной деятельности человека наибольший интерес:
Дрожжи
Дрожжи состоят из одной клетки в форме шара. Большинство данных микроскопических грибов потеряло способность к образованию грибницы. Это может быть связано с их жизнью и размножением в насыщенных сахаром питательных жидкостях.
Обычный размер дрожжевых клеток – 3-7 мкм в диаметре. Способ размножения, присущий данному виду – почкование. Вначале на одной из взрослых сформировавшихся клеток появляется выпуклость небольшого размера. Затем она увеличивается в размерах, пока не превратится в самостоятельную клетку, которая впоследствии отделится от материнской. Клетки, которые почкуются, напоминают цепочки.
Сферы использования данного вида грибов широки и разнообразны:
Мукор
Грибы рода Мукор растут колониями серого цвета в верхних слоях почвы, часто встречаются на овощах, фруктах и других пищевых продуктах. Они быстро разрастаются, достигают в высоту нескольких сантиметров. В их грибнице отсутствуют межклеточные перегородки, и она состоит из разветвленной клетки с большим количеством ядер.
Может размножаться спорами или половым путем. Отдельные нити грибницы поднимаются и становятся широкими на концах: в таких расширениях образуются споры. После созревания споры лопаются и разносятся ветром.
Аспергилл
Отличительной чертой колоний Аспергилла является образование плоских пушистых колоний. В начале своего роста они имеют белый окрас, но по мере своего развития образуют много спор и окрашиваются в разнообразные цвета. Грибница такой плесени имеет межклеточные перегородки. Многие виды необходимы для синтеза лимонной кислоты.
Аспергилл размножается спорами, которые образуются бесполым способом. Данная разновидность грибов характеризуется чрезвычайной устойчивостью к воздействию окружающей среды. Чаще всего встречается на стенах в сырых помещениях. Отдельные представители этого вида опасны для людей, животных и растений. Они:
Пеницилл
Пеницилл зачастую встречается на продуктах питания и почве. Его грибница представляет собой ветвящиеся нити, которые делятся на клетки при помощи перегородок. Споры можно обнаружить в мелких кисточках на концах гиф. Особенность клеток пеницилла – способность образовывать пенициллин.
Это вещество, препятствующее синтезу оболочек бактерий и приводящее к гибели последних. Оно представляет собой один из наиболее известных и эффективных антибиотиков, открытие которого было настоящим прорывом в медицине. Пеницилл разводят специально для применения в фармакологии для создания многих медицинских препаратов.
Плесень требуется во многих сферах деятельности, в особенности в фармакологии, медицине и пищевой промышленности. Она необходима для создания антибиотика – пенициллина – одного из важнейших антибиотиков, получаемого из пенициллума. При обработке плесени химическими мутагенами получаются новые формы – анкомицеты. Они производят антибиотики в больших объемах.
Столь же актуальным является использование в медицине дрожжей:
Как вырастить полезную плесень — необходимые условия для ее жизни
Наличие кислорода, высокая влажность и повышенная температура воздуха – главные условия, нужные для активного роста грибков. В связи с тем, что они неприхотливы к условиям жизни, вырастить их можно с одинаковым успехом и на продуктах питания и на верхних слоях почвы. Дома это сделать проще всего при помощи белого хлеба, и лучше, если он будет не первой свежести.
Вырастить полезный мукор в домашних условиях можно, придерживаясь следующего алгоритма:
Полезным для здоровья также считается чайный гриб. Он представляет собой сочетание уксуснокислых бактерий и дрожжей. Его можно выращивать в банке с черным чаем или соком. Его полезные свойства представлены:
Какой вред наносят грибы
Большинство видов плесни имеют патогенные свойства, вредят здоровью и деятельности человека. Условиями их размножения является влажная среда, которая в той или иной мере присутствует везде. Потенциальный вред наличия микроорганизмов в жилых помещениях представлен:
Плесень – необычный гриб, имеющий множество особенностей строения и использования. Он бывает как полезным, так и опасным для здоровья, и в большинстве случаев пользу из него можно извлечь только при применении медикаментов, в состав которых он включен. В свою очередь плесень, встречающаяся в быту, токсична: с ней необходимо бороться и не допускать ее размножения.