Grenen av biologi som studerar funktionerna hos svamparnas struktur, näring och utveckling kallas mykologi. Denna vetenskap har en lång historia och är konventionellt uppdelad i tre perioder (gammal, ny och ny). De tidigaste vetenskapliga arbetena om svampens struktur och liv som har överlevt till denna dag går tillbaka till mitten av 150 f.Kr. e. Av uppenbara skäl reviderades dessa uppgifter många gånger under den fortsatta studien och mycket information ifrågasattes.
En beskrivning av svampens struktur, liksom de viktigaste funktionerna i deras utveckling och näring, presenteras i detalj i denna artikel.
Allmänna egenskaper hos svampens mycelium
Alla svampar har en vegetativ kropp som kallas mycelium, dvs. mycelium. Den yttre strukturen hos svampmycelet liknar en bunt tunna vridande filament, kallade "hyfer". Vanligtvis utvecklas myceliet av vanliga ätliga svampar i jord eller ruttnande trä, och myceliet av parasiter växer i växtvävnaderna. Svampfruktkroppar med sporer växer på myceliet, med vilket svamparna förökas. Det finns dock ett stort antal svampar, särskilt parasitiska, utan fruktkroppar. Konstigheten hos sådana svampar är att deras sporer växer direkt på myceliet, på speciella sporbärare.
Ungt mycelium av ostronsvamp, champignon och andra odlade svampar representeras av tunna vita filament som ser ut som en vit, gråvit eller vitblå plack på substratet, som påminner om ett spindelnät.
Strukturen för svampens mycelium visas i detta diagram:
Under mognadsprocessen blir mycelets nyans krämig och små trådar av sammanflätade trådar dyker upp på den. Om under utvecklingen av det förvärvade svampmycelet (i en glasburk eller påse) på substratets yta (korn eller kompost kan fungera som det) är strängarna ungefär 25-30% (inställda av ögat) betyder detta att planteringsmaterialet var av hög kvalitet. Ju mindre trådar och lättare mycelium, desto yngre är det och vanligtvis desto mer produktivt är det. Ett sådant mycelium kommer att rota utan problem och kommer att utvecklas i underlaget i växthus och hotbeds.
När man talar om svampens struktur är det viktigt att notera att tillväxthastigheten och utvecklingen av myceliet av ostronsvamp är mycket högre än för svampmyceliet. I ostronsvamp blir planteringsmaterialet efter kort tid gulaktigt och med ett stort antal strängar.
Den här bilden visar ostronsvampens struktur:
Den krämiga nyansen av ostronsvampmyceliet betyder inte alls låg kvalitet. Men om trådarna och trådarna är bruna med bruna flytande droppar på ytan eller på en behållare med mycelium, är detta ett tecken på att myceliet har bevuxit, åldrats eller har påverkats av ogynnsamma faktorer (till exempel det har fryst eller överhettats). I det här fallet bör du inte räkna med att plantmaterialet och skörden överlever bra.
Dessa tecken hjälper till att bestämma hur myceliet växer i substratet. Bildandet av strängar i svampens allmänna struktur indikerar mycelets beredskap för fruktning.
Om det finns fläckar eller blommor av rosa, gula, gröna, svarta blommor i en behållare med mycelium eller i ett sådd substrat (i en trädgårdssäng, i en låda, i en plastpåse), är det säkert att säga att substratet har bli möglig, med andra ord har den blivit täckt av mikroskopiska svampar, en slags "konkurrenter" av odlade svampar och ostronsvampar.
Om myceliet är infekterat är det inte lämpligt för plantering. När substratet är infekterat efter att mycelium har planterats i det tas de infekterade områdena bort försiktigt och ersätts med ett nytt substrat.
Därefter får du reda på vad som är de strukturella egenskaperna hos svampsporerna.
Strukturen på svampens fruktkropp: sporenas form och egenskaper
Även om den mest kända är formen på strukturen hos svampens fruktkropp i form av en keps på en stjälk, är den långt ifrån den enda och är bara ett av många exempel på naturlig mångfald.
I naturen kan du ofta se fruktkroppar som liknar en hov. Dessa är till exempel i tinder svampar som växer på träd. Korallformen är karakteristisk för hornade svampar. Hos pungdjur liknar fruktkroppens form en skål eller ett glas. Fruktkropparnas former är väldigt olika och ovanliga, och färgen är så rik att svamparna ibland är ganska svåra att beskriva.
För att få en bättre uppfattning om svampens struktur, se dessa figurer och diagram:
Fruktkroppar innehåller sporer, med hjälp av vilka svampar som finns inuti och på ytan av dessa kroppar multipliceras, på tallrikar, rör, ryggar (mösssvamp) eller i speciella kamrar (regnrockar).
Formen på sporerna i svampens struktur är oval eller sfärisk. Deras storlekar varierar från 0,003 mm till 0,02 mm. Om du tittar på strukturen för svampens sporer under ett mikroskop, kommer du att se droppar olja, som är ett reservnäringsämne som är utformat för att underlätta spiring av sporer i myceliet.
Här kan du se ett foto av strukturen hos svampens fruktkropp:
Sporernas färg är annorlunda, allt från vitt och ockrabrunt till lila och svart. Färgen fastställs enligt plattorna på en vuxen svamp. Russules kännetecknas av vita tallrikar och sporer, i champignoner är de brunviolette, och under mognadsprocessen och en ökning av antalet plattor ändras deras färg från blekrosa till mörklila.
Tack vare ett så ganska effektivt sätt att reproducera, som att sprida miljarder sporer, har svamp framgångsrikt löst förökningen i mer än en miljon år. Som den berömda biologen och genetikern, professor A. Serebrovsky, uttryckt det figurativt i sina "biologiska vandringar": "När allt kommer omkring dyker varje år hösten upp skarlet huvud av flugsvampar från marken och ropar med sin scharlakansröd färg: Hej, kom in, rör inte vid mig, jag är giftig! ”- sprida miljontals av deras obetydliga sporer i den lugna höstluften. Och vem vet hur många årtusenden dessa svampar har bevarat sitt flugsläktet med hjälp av sporer, eftersom de så radikalt löste de största livsproblemen ... "
Faktum är att mängden sporer som kastas i luften av svampen är enorm. Till exempel producerar en liten dyngbagge med en keps endast 2-6 cm i diameter 100-106 sporer, medan en ganska stor svamp med en keps på 6-15 cm ger 5200-106 sporer. Om vi föreställer oss att all denna volym sporer grodda och bördiga kroppar dyker upp, skulle en koloni av nya svampar uppta ett område på 124 km2.
Jämfört med antalet sporer som produceras av platt tinder-svamp med en diameter på 25-30 cm bleknar dessa siffror eftersom de når 30 miljarder, och i svampar av regnrockfamiljen är antalet sporer svårt att föreställa sig och det är inte för ingenting att dessa svampar är bland de mest produktiva organismerna på jorden.
En svamp som heter Langermannia-jätte i storlek närmar sig ofta storleken på en vattenmelon och producerar upp till 7,5 biljoner sporer. Även i en mardröm kan man inte föreställa sig vad som skulle ha hänt om alla hade grodd. Framväxande svamp skulle täcka ett område större än Japan. Låt vår fantasi springa vild och föreställ dig hur det skulle vara om sporerna från denna andra generation svamp grodde. Fruktkroppar skulle vara 300 gånger jordens volym.
Lyckligtvis har naturen tagit hand om svampens överbefolkning. Denna svamp är extremt sällsynt och därför hittar ett litet antal av dess sporer de förhållanden under vilka de kan överleva och gro.
Sporer flyger i luften var som helst i världen. På vissa ställen finns det färre av dem, till exempel i polerregionen eller över havet, men det finns inget hörn där de inte existerar alls.Denna faktor bör beaktas och särdragen i strukturen i svampens kropp bör beaktas, särskilt när man odlar ostronsvamp inomhus. När svampen börjar bära frukt måste plockning och vård av dem (vattning, rengöring av rummet) utföras i andningsskydd eller åtminstone i ett gasbindband som täcker munnen och näsan, eftersom dess sporer kan orsaka allergier hos känsliga människor.
Du kan inte vara rädd för ett sådant hot om du odlar champignon, ringlets, vintersvamp, sommarsvamp, eftersom deras tallrikar är täckta med en tunn film, som kallas en privat slöja, tills fruktkroppen är helt mogen. När svampen mognar bryts slöjan och det finns bara ett spår på benet i form av en ring och sporerna kastas upp i luften. Men med denna utveckling av händelser är tvisterna fortfarande mindre, och de är inte så farliga i betydelsen att orsaka en allergisk reaktion. Dessutom skördas skörden av sådana svampar innan filmen bryts helt (medan produktens kommersiella kvalitet är betydligt högre).
Som visas i bilden av ostronsvampens struktur har de inte ett privat omslag:
På grund av detta bildas sporer i ostronsvamp omedelbart efter att plattorna har bildats och kastas i luften genom hela fruktkroppens tillväxt, börjar med att plattorna ser ut och slutar med full mognad och skörd (detta sker vanligtvis 5-6 dagar efter att fruktkroppens rudiment kommer att bildas).
Det visar sig att svampens sporer ständigt finns i luften. I detta avseende råd: 15-30 minuter före skörd bör du fukta luften i rummet något med en spruta (vatten får inte komma på svampen). Tillsammans med vätskedroppar kommer sporer att sätta sig på marken.
Nu när du har bekantat dig med egenskaperna hos svampstrukturen är det dags att lära dig om de grundläggande förutsättningarna för deras utveckling.
Grundläggande villkor för utveckling av svampar
Från det ögonblick som knopparna bildas och tills full mognad tar fruktkroppens tillväxt vanligtvis inte mer än 10-14 dagar, naturligtvis, under gynnsamma förhållanden: normal temperatur och fuktighet i marken och luften.
Om vi kommer ihåg andra typer av grödor som odlas i landet, för jordgubbar från blomningstidpunkten till full mognad i centrala Ryssland tar det cirka 1,5 månader, för tidiga äpplesorter - cirka 2 månader, för vintersorter når den här tiden 4 månader.
På två veckor är mösssvampen helt utvecklad, medan regnrockar kan växa upp till 50 cm i diameter eller mer. Det finns flera orsaker till en sådan snabb utvecklingscykel av svampar.
Å ena sidan kan det i gynnsamt väder förklaras med det faktum att myceliet under marken redan innehåller mestadels formade fruktkroppar, de så kallade primordia, som innehåller fullfjädrade delar av den framtida fruktkroppen: ett ben, en keps och tallrikar.
Vid denna tidpunkt i sitt liv absorberar svampen intensivt markfuktighet i en sådan utsträckning att vattenhalten i fruktkroppen når 90-95%. Som ett resultat ökar trycket av cellinnehållet på deras membran (turgor), vilket orsakar en ökning av svampvävnadens elasticitet. Under påverkan av detta tryck börjar alla delar av svampens fruktkropp sträcka sig.
Vi kan säga att drivkraften för primordias tillväxt ges av fuktighet och temperatur. Efter att ha fått data om att luftfuktigheten har nått en tillräcklig nivå och att temperaturen uppfyller villkoren för vital aktivitet sträcker svamparna sig snabbt i längden och öppnar locken. Vidare sker uppkomst och mognad av sporer i snabb takt.
Men närvaron av tillräcklig fukt, till exempel efter regn, garanterar inte att många svampar kommer att växa. Som det visade sig, i varmt, fuktigt väder observeras intensiv tillväxt endast i mycelium (det är han som producerar den trevliga svamplukt som är så bekant för många).
Utvecklingen av fruktkroppar i ett betydande antal svampar sker vid en mycket lägre temperatur.Detta beror på att svampar behöver en temperaturskillnad utöver fuktighet för tillväxt. Till exempel är de mest gynnsamma förhållandena för utveckling av champignonsvamp temperaturen på nivån + 24-25 ° С, medan utvecklingen av fruktkroppen börjar vid + 15-18 ° С.
I början av hösten träder hösthonung högt i skogarna, som älskar kyla och reagerar mycket märkbart på temperaturvariationer. Dess "korridor" temperatur är + 8-13 ° С. Om denna temperatur är i augusti, börjar honung honung att bära frukt på sommaren. Så snart temperaturen stiger till + 15 ° C eller mer slutar svampen att bära frukt och försvinna.
Myceliet av flätig fotflammulina börjar gro vid en temperatur av 20 ° C, medan svampen i sig uppträder i genomsnitt vid en temperatur på 5-10 ° C, men en lägre temperatur är lämplig för den, ner till minus.
Sådana särdrag för tillväxt och utveckling av svampar bör beaktas när de odlas på det öppna fältet.
Svampar har karaktären av rytmisk frukt under hela växtsäsongen. Detta manifesteras tydligast i mösssvampar, som bär frukt i lager eller vågor. I detta avseende finns det ett uttryck bland svampplockarna: "Det första svampskiktet har gått" eller "Det första svampskiktet har gått ner." Denna våg är inte så riklig, till exempel i vit bult, den faller i slutet av juli. Samtidigt sker klippning av spannmål, därför kallas svampar också "spikelets".
Under denna period finns svamp på upphöjda platser där ekar och björkar växer. I augusti mognar det andra lagret, sensommarlagret, och på sensommaren - tidigt på hösten kommer tiden för höstlagret. Svampar som växer på hösten kallas lövfällande. Om vi betraktar norra Ryssland, tundran och skogstundran, finns det bara ett höstlager - resten smälter samman till ett, augusti. Ett liknande fenomen är typiskt för högbergsskogar.
De rikaste skördarna under gynnsamma väderförhållanden faller i andra eller tredje lagret (slutet av augusti - september).
Det faktum att svamp förekommer i vågor förklaras av detaljerna i utvecklingen av myceliet, när mösssvampar börjar bära frukt istället för en period av vegetativ tillväxt under hela säsongen. Denna tid varierar kraftigt för olika typer av svamp och bestäms av väderförhållandena.
Så i en champignon som odlas i ett växthus, där en optimalt gynnsam miljö bildas, varar tillväxten av myceliet 10-12 dagar, varefter aktiv frukting fortsätter i 5-7 dagar, följt av tillväxten av mycelium i 10 dagar. Sedan upprepas cykeln igen.
En liknande rytm finns i andra odlade svampar: vintersvamp, ostronsvamp, ringlet, och detta kan bara påverka tekniken för deras odling och detaljerna för att ta hand om dem.
Den mest uppenbara cykliska effekten uppstår när svamp odlas inomhus under kontrollerade förhållanden. På öppen mark har väderförhållandena ett avgörande inflytande, på grund av vilket fruktlagren kan förskjutas.
Därefter får du reda på vilken typ av näring svamparna har och hur denna process inträffar.
Hur processen för utfodring av svamp sker: karakteristiska typer och metoder
Svamparnas roll i växtrikets allmänna livsmedelskedja kan knappast överskattas, eftersom de sönderdelar växtrester och därmed aktivt deltar i den konstanta cirkulationen av ämnen i naturen.
Processerna för nedbrytning av komplexa organiska ämnen, såsom fiber och lignin, är de viktigaste problemen inom biologi och markvetenskap. Dessa ämnen är de viktigaste beståndsdelarna i växtströ och trä. Genom deras förfall bestämmer de cykeln av kolhaltiga föreningar.
Det har fastställts att 50-100 miljarder ton organiska ämnen bildas på vår planet varje år, varav en stor del är växtföreningar.Varje år i taiga-regionen varierar kullnivån från 2 till 7 ton per hektar, i lövskogar når detta antal 5-13 ton per hektar och på ängar - 5-9,5 ton per hektar.
Huvudarbetet med nedbrytning av döda växter utförs av svampar, som naturen har utrustat med förmågan att aktivt förstöra cellulosa. Denna egenskap kan förklaras av det faktum att svampar har ett ovanligt sätt att mata, med hänvisning till heterotrofa organismer, med andra ord till organismer som inte har en oberoende förmåga att omvandla oorganiska ämnen till organiska.
Under matningsprocessen måste svampar assimilera färdiga organiska element som produceras av andra organismer. Detta är just den viktigaste och viktigaste skillnaden mellan svampar och gröna växter, som kallas autotrofer, dvs. oberoende bildar organiskt material med hjälp av solenergi.
Efter typ av näring kan svamp delas in i saprotrofer, som lever genom att mata på dött organiskt material, och parasiter som använder levande organismer för att erhålla organiskt material.
Den första typen av svamp är ganska varierande och mycket utbredd. Dessa inkluderar både mycket stora svampar - makromyceter och mikroskopiska - mikromyceter. Dessa svampars huvudsakliga livsmiljö är jorden som innehåller nästan oräkneliga sporer och mycel. Saprotrofiska svampar som växer i skogsgräs är inte mindre vanliga.
Många svamparter, kallade xylotrofer, har valt trä som bostadsort. Dessa kan vara parasiter (höstens honungsvamp) och saprotrophs (vanlig tinder svamp, sommar honung svamp, etc.). Av detta kan vi förresten dra slutsatsen varför det inte är värt att plantera vinterhonung i trädgården, på det öppna fältet. Trots sin svaghet upphör det inte att vara en parasit som kan smitta träd på platsen på kort tid, särskilt om de till exempel försvagas av ogynnsam övervintring. Sommarhonungssvamp, som ostronsvamp, är helt saprotrofisk, därför kan den inte skada levande träd, växa bara på dött ved, så du kan säkert överföra substratet med mycelium från rummet till trädgården under träd och buskar.
Höstens honungsvamp, populär bland svampplockare, är en riktig parasit som allvarligt skadar rotsystemet hos träd och buskar och orsakar rotröta. Om du inte vidtar några förebyggande åtgärder kan honungssvampen i trädgården bara förstöra trädgården i flera år.
Efter att svampen har tvättats ska vatten inte hällas ut i trädgården, såvida det inte finns i en komposthög. Faktum är att den innehåller många sporer av parasiten och efter att ha trängt in i jorden kan de komma från dess yta till trädets utsatta platser än att orsaka deras sjukdom. En ytterligare risk för höstens dagg är att svampen under vissa förhållanden kan vara en saprotrof och leva på dött virke tills det finns en chans att komma på ett levande träd.
Höstens honungsdagg finns också på marken bredvid träd. Filamenten i myceliet hos denna parasit är nära sammanflätade i de så kallade rhizomorferna (tjocka svartbruna strängar), som kan spridas under jord från träd till träd och sammanflätade sina rötter. Som ett resultat infekterar honungsvamp dem i ett stort område av skogen. Samtidigt bildas parasitens fruktkroppar på strängarna som utvecklas under jorden. På grund av att det ligger på avstånd från träden verkar det som om honungsvamp växer på jorden, men dess strängar har i alla fall en koppling till rotsystemet eller trädstammen.
När du odlar hösthonung är det nödvändigt att ta hänsyn till hur dessa svampar matas: i processen med vital aktivitet ackumuleras sporer och delar av myceliet, och efter att ha överskridit en viss tröskel kan de orsaka infektion i träd och inga försiktighetsåtgärder kommer att hjälpa till här.
När det gäller svampar som champignon, ostronsvamp, ringlet, de är saprotrophs och utgör inte ett hot när de odlas utomhus.
Detta förklarar också varför det är extremt svårt under artificiella förhållanden att odla värdefulla skogssvampar (vit svamp, svamp, kamelina, smörfat osv.). Myceliet hos de flesta cap-svampar binder till växts rotsystem, i synnerhet träd, vilket resulterar i bildandet av en svamprot, dvs. mycorrhiza. Därför kallas dessa svampar "mycorrhizal".
Mycorrhiza är en av de typer av symbios, som ofta finns i många svampar och förrän nyligen förblev ett mysterium för forskare. De flesta vedartade och örtartade växter kan skapa symbios med svampar, och myceliet i marken är ansvarigt för en sådan koppling. Den växer tillsammans med rötterna och bildar de förutsättningar som är nödvändiga för tillväxt av gröna växter, samtidigt som den får färdigmat för sig själv och fruktkroppen.
Myceliet omsluter roten till ett träd eller en buske i ett tätt lock, främst från utsidan, men tränger delvis in i det. Fria grenar av mycelium (hyfer) förgrenar sig från locket och ersätter rothåren i olika riktningar i marken.
På grund av näringens speciella natur suger svampen med hjälp av hyfer ut vatten, mineralsalter och andra lösliga organiska ämnen, mest kvävehaltiga, från jorden. En viss mängd av sådana ämnen kommer in i roten, och resten går till svampen själv för utveckling av mycel och fruktkroppar. Dessutom ger roten svampen näring av kolhydrater.
Under lång tid kunde forskare inte förklara anledningen till att myceliet hos de flesta skogskapsvampar inte utvecklas om det inte finns några träd i närheten. Först på 70-talet. XIX-talet det visade sig att svamp inte bara har en vana att bosätta sig nära träd, för dem är detta grannskap extremt viktigt. Ett vetenskapligt bekräftat faktum återspeglas i namnen på många svampar - boletus, podilanik, podvishhen, boletus, etc.
Myceliet av mykorösa svampar tränger igenom skogsmarken i trädzonen. För sådana svampar är symbios avgörande, för om myceliet fortfarande kan utvecklas utan det, men fruktkroppen är redan osannolik.
Tidigare fick det karakteristiska sättet att mata svamp och mycorrhiza inte mycket betydelse, varför det fanns många misslyckade försök att odla ätliga skogfruktkroppar under konstgjorda förhållanden, främst boletus, vilket är den mest värdefulla av denna sort. Porcini-svampen kan ingå ett symbiotiskt förhållande med nästan 50 trädarter. Oftast i ryska skogar finns en symbios med tall, gran, björk, bok, ek, hornbeam. I det här fallet påverkar den typ av trädslag som svampen bildar mycorrhiza dess form och färg på mössan och benet. Totalt isoleras cirka 18 former av porcini-svamp. Kapsylernas färg varierar från mörk brons till nästan svart i ek- och bokskogar.
Brun boletus bildar mycorrhiza med vissa typer av björkar, inklusive dvärgbjörk, som finns i tundran. Där kan du till och med hitta bruna björkar, som är mycket större än björken.
Det finns svampar som bara associerar med en viss trädart. I synnerhet skapar lärkoljaren en symbios uteslutande med lärk, vilket återspeglas i dess namn.
För träden själva är denna koppling till svamp av stor betydelse. Att döma av praxis att plantera skogsbälten kan vi säga att träd växer dåligt utan mycorrhiza, blir svaga och utsätts för olika sjukdomar.
Mycorrhizal symbios är en mycket komplex process. Detta förhållande mellan svampar och gröna växter bestäms vanligtvis av miljöförhållandena. När växterna saknar näring "äter" de de delvis bearbetade grenarna av myceliet, svampen, som i sin tur upplever "hunger", börjar äta innehållet i rotcellerna, med andra ord, tillgriper parasitism.
Mekanismen för symbiotiska förhållanden är ganska subtil och mycket känslig för yttre förhållanden. Förmodligen är den baserad på parasitism som är vanlig för svampar på gröna växters rötter, som under den långa utvecklingen har förvandlats till en ömsesidig fördelaktig symbios. De tidigaste kända fallen av mykorrhiza av träartar med svampar hittades i övre kolhaltiga sediment cirka 300 miljoner år gamla.
Trots svårigheterna med att växa mykorrhizalsvampar är det ändå vettigt att försöka odla dem i sommarstugor. Huruvida det kommer att lyckas eller inte beror på olika faktorer, så det är omöjligt att garantera framgång här.
