Использование темы «Микроорганизмы» в экологическом образовании дошкольников.

В каком разделе программы «Наш дом – природа» дается понятие о микроорганизмах, в том числе о бактериях? Каким образом?

В блоках «Почва - живая земля» и «Лес». Показано «безотходное производство» в природе, роль бактерий как разрушителей остатков растений (сказка «Как медведь пень потерял»)

Грибы

Подцарство Низшие грибы. Вегетативная фаза состоит из плазмодия – многоядерной голой подвижной протоплазматической массы, лишенной клеточных стенок (слизевые грибы, например, мукор)

Подцарство Высшие грибы. Плазмодия нет, вегетативная фаза состоит из нитей (гиф) или клеток с ярко выраженной клеточной стенкой. (Настоящие грибы).

Грибы — это группа живых организмов, ко­торая имеет признаки сходства с растениями и живот­ными. Грибы в настоящее время выделяют в отдельное царство живых существ. Почему?

Как и растения, грибы имеют:

o жесткую клеточную оболочку,

o неограниченный рост,

o они неподвижны,

o размножаются спорами,

o питаются путем всасывания растворенных в воде питательных веществ.

Но они не зеленые, нет ни цветков, ни семян.

Как и животные, грибы:

o не способны синтезировать органические вещества из неорганических,

o не имеют пла­стид и фотосинтезирующих пигментов,

o в качестве запас­ного питательного вещества накапливают гликоген, а не крахмал,

o в состав клеточной оболочки входит хитин (как у насекомых), а не из целлюлозы,

o могут синтезировать мочевую кислоту.

Но они не передвигаются и не заглатывают пищу.

Чаще всего традиционно грибы рассматривают в курсе ботаники, но уже во всех новых пособиях грибы не относят к растениям.

Число видов. В царстве грибов известно 100 тыс. видов (по мнению некоторых, истинное число видов грибов – не менее 1,5 млн.). В нашей стране – около 60 тысяч видов.

Происхождение. В последнее время наиболее обоснованно предположение о том, что грибы произошли от бесцветных примитивных одноклеточных жгутиковых организмов, одних из первых обителей водоемов нашей планеты, и среди них нельзя было еще выделить типичных животных и растений. Появились около 1 млрд. лет назад. Расцвета грибы достигли в каменноугольный период – примерно 265 лет тому назад. Вероятно, шляпочные грибы возникли одновременно с высшими растениями и прошли с ними совместную эволюцию.

Строение гриба. Рассмотрим строение гриба. Тело гриба — таллом - состоит из тонких нитей — гифов. Совокупность гифов называется мицелием или грибницей (рис.) .

Только в 19 веке установили, что гриб состоит как бы из двух частей. Первая – это грибница, которая пронизывает почву, гниющую древесину, даже стволы живых деревьев. Она чаще микроскопическая, и только когда ее очень много, мы различаем ее в виде беловатого налета или в виде тяжей, или шнуров, состоящих из мельчайших переплетающихся нитей. Запах грибницы часто значительно сильнее запаха самих грибов.

Мицелий развивается на субстрате (это основа – например, почва, ствол дерева и т.д.), при этом гифы про­никают внутрь субстрата и разрастаются, многократно вет­вясь. Размножаются грибы вегетативно — частями мицелия и спорами.

Вторая часть гриба – то, что мы обычно называем грибом – это его плодовое тело. Оно связано с грибницей основанием ножки. При развитии плодовых тел гифы грибов плотно переплетаются и образуют ложную ткань. Исследователей всегда приводила в изумление внезапность появления шляпочных грибов. Гриб вырастает в день на 1-2 см, жизнь плодового тела шляпочного гриба – всего около 10 дней.

Плодовые тела состоят из ножки и шляп­ки. У одних грибов нижний слой шляпки образован радиально расположенными пластинками — это пластинча­тые грибы. К ним относятся сыроежки, лисички, шам­пиньоны, бледная поганка, мухоморы и т. д. У других грибов на ниж­ней стороне шляпки имеются многочисленные трубочки — это трубчатые грибы. К ним относятся белый гриб, подбе­резовик, подосиновик, и т. д. В трубочках и на пластинках созревают споры гриба.

Размеры. Большинство грибов имеют микроскопические размеры. В то же время самым крупным живым существом на Земле считается гриб рода Армиллярия (опенок), обнаруженный на севере шт. Мичиган, масса его грибницы около 100 т., площадь – 15 га, возраст 1500 лет. Его гифы взаимодействуют с корневыми системами всего леса.

Классификация и представители. Грибы делятся на два подцарства: низшие и высшие грибы

Подцарство низшие: тело – одна многоядерная или одноядерная клетка. Половое размножение редко.

Представителями низших гри­бов являются плесневыйгриб мỳкор (часто бывает на хлебе) и фитофтора на пасленовых. Плесневые грибы развиваются в почве, на влажных продуктах питания, плодах, овощах. Одна часть гифов гри­ба проникает внутрь субстрата, а другая часть поднимает­ся вверх над поверхностью. На концах вертикальных ги­фов созревают споры.

Подцарство высшие: имеют многоклеточные гифы.

Класс сумчатые: плесневый гриб пеницилл - в отличие от мукора мицелий много­клеточный, разделен на перегородки, паразит злаковых растений спорынья (в колосе образует черные рожки, содержащие ядовитые вещества, в частности сильные галлюциногены); дрожжи, трюфели.

Класс базидиомицеты, к ним относятся шляпочные грибы (трубчатые и платинчатые и головня в колосе злаков. Для них характерен многоклеточный мицелий, который развива­ется в почве, а на поверхности образуются плодовые тела.

Места обитания. Грибы обитают в песках пустынь, в морях и океанах, на скалах, высоко в горах и в вечной темноте. Некоторые живут только на гарях и пожарищах. Заселяя места гарей и кострищ, эти грибы подготавливает почву для заселения другими организмами. В основном грибы живут в почве, на разнообразных органических остатках, паразитируют на растениях, животных и других грибах. Для шляпочных грибов оптимальная влажность 80-85%, температура от 20 до 25⁰С. Решающий фактор в расселении грибов – субстрат.

Лучше всего шляпочные грибы растут там, где достаточно питательная среда, оптимальная влажность и температура воздуха (т.е. в прохладных и в меру сырых лесах, наиболее благоприятная обстановка – в смешанных лесах), а для некоторых видов еще и степень освещенности.

Способ питания. Грибы – это сапрофиты и паразиты.Большинство являются сапрофитами. Грибы-сапрофиты питаются отмершими организмами, органическими остатками, пищевыми продуктами, со­зревшими плодами, вызывая их гниение и распад. К сапрофитам относятся мукор, пеницилл, аспергилл, боль­шинство шляпочных грибов.

Грибы-паразиты поселяются на живых организмах (ра­стениях и животных), разрушая их, вызывая заболевания и иногда приводя к гибели. Примерно 10 тысяч видов – паразиты растений (поражают корни, стебли, листья и плоды). Фитофтора - опасный вре­дитель картофеля и томатов. Она поражает ботву и клубни картофеля, плоды томата, отчего они чернеют и отмира­ют. Многие низшие грибы являются возбудителями забо­леваний человека и животных (стригущий лишай, пар­ша, микозы). Трутовики поражают деревья, повреждают древесину.

Хищные грибы: имеют приспособления для захвата мелких животных. Например, вешенка выделяет вещество, обездвиживающее нематод, после чего гифы проникают в их тело.

Размножение. Вегетативным, половым и бесполым путем.

Вегетативное - участками грибницы.

Бесполое – одной клеткой – почкование (дрожжи), спорами (пеницилл).

Половое. У примитивных – слияние подвижных зооспор, у высших – нитей грибницы.

Плодовое тело несет микроскопические споры. Грибы образуют просто фантастическое количество спор – миллионы, миллиарды и триллионы (например, дождевик гигантский). У большинства грибов споры находятся на нижней стороне шляпки, на поверхности трубочек или пластинок, и бывают разного цвета и формы.

Значение в природе

1. Грибы наряду с бактериями играют важную роль в кру­говороте веществ в природе. Они при помощи ферментов активно разлагают попадающие в почву остатки животных и растений, органичес­кие вещества, минерализуют их, участвуют в образова­нии плодородного слоя почвы — гумуса.

Специализированные экологические группы: кератинофилы, копрофилы, ксилотрофы, карбофилы, гербофилы, хищные, микофилы, фитопатогены.

2. Большинство грибов растет в лесу, в тесном сотрудничестве и корнями зеленых растений, особенно деревьев. Грибница оплетает их корни и даже часто проникает внутрь. Гриб и дерево обмениваются питательными веществами, и это полезно им обоим (явление взаимовыгодного сотрудничества – симбиоза). А под деревом появляются плодовые тела – сами грибы: подберезовики, подосиновики. Грибы тесно связаны со своими породами деревьев. Некоторые (белый гриб, сыроежки) растут со многими породами. Белый гриб образует микоризу с деревьями около 50 видов. Без участия деревьев растут шампиньоны, луговые опята, зонтики, но их меньше.

У травянистых растений тоже есть явление микоризы (особенно у орхидных), но у них симбиоз существует с микроскопическими грибами, не образующими крупных плодовых тел.

Гриб дает растению азотистые вещества, витамины, а растение грибу – углеводы. Иногда гриб поставляет воду и минеральные вещества и «работает» в качестве корневых волосков.

Микоризу не образуют хвощи и плауны, редко встречается у папоротников. Все голосеменные, 75% однодольных и 90% двудольных имеют микоризу. Не имеют микоризы только водные растения, растения-паразиты и полупаразиты.

Многие стороны деятельности грибов пока нам еще не известны.

Для человека. Грибы так же как растения и животные, - постоянные спутники человека, обязательные участники его жизни и деятельности. Кроме использования в пищу из грибов получают лекарственные препараты — антибио­тики (пенициллин), витамины, ростовые вещества рас­тений (гиббереллин), ферменты.

Они - помощники в хлебопечении и виноделии. Дрожжи вызывают спиртовое брожение: расщепляют сахар на этиловый спирт и углекислый газ.

Грибы играли большую роль в духовной жизни людей (галлюциногенные свойства). Мухомор красный в странах Южной Америки, в Индии, у народов Крайнего Севера считается «божественным грибом». Водный раствор другого гриба – мухомора пантерного (шляпка коричневатого цвета) обладает инсектицидными свойствами. Мухомор заливают горячей водой и насыпают в блюдце сахар. Мухи прилетают и затем погибают.

Цесарский гриб болети из рода мухоморов – первый среди съедобных.

Продукт питания: Издавна употреблялись в пищу. 20-30% чистого белка. Усвояемость грибного белка в 8 раз ниже, чем белка молока. В шляпках белка больше. Жиры, мин. в-ва, микроэлементы (железо, кальций, фосфор, йод, калий).

В нашей стране известно около 300 видов съедобных грибов, в средней полосе – около 200 видов. Большинство съедобных грибов малоизвестны (например, гриб-зонтик). Лучшие съедобные – белый, подосиновик, подберезовик, маслята, грузди, рыжики, осенний опенок.

Сбор. Выкручивание, если это невозможно (ножка хрупкая), то срезать.

Ядовитых грибов сравнительно немного. Некоторые ядовитые трудно отличить от съедобных. Некоторые считают, что ядовитые грибы не червивеют, но ядовитые для человека вещества могут быть безвредны для насекомых.

Насчитывается около 80 видов грибов, употребление в пищу которых может вызвать неприятные явления, из них ядовитых – примерно 20 видов. Такие грибы разделяются на

Ø несъедобные (желчный гриб, перечный, некоторые виды сыроежек),

Ø условно съедобные (сморчки, строчки, волнушка, черный груздь, свинушки; их нужно отваривать 15-20 минут);

Ø ядовитые (20-25 видов, бледная поганка и вонючий мухомор, они смертельно ядовиты, ложная лисичка, сатанинский гриб, рядовки, некоторые шампиньоны). Даже один гриб может вызвать гибель. Белая бледная поганка, мухоморы «маскируются» под шампиньоны, зеленушку, сыроежки.

Помощь при отравлении: нужно лежать, пить холодную жидкость, на ноги и живот грелки, срочно оказать медицинскую помощь. Часто симптомы отравления наступают через день-два или 2 недели, когда помощь уже нельзя оказать.

Некоторые грибы – навозник белый, серый и др. ни в коем случае нельзя употреблять со спиртными напитками, т.к. их токсины растворяются не в воде, а в спирте; нельзя употреблять также переросшие и червивые, консервированные жареные грибы, грибы вблизи магистралей, полей и садов, промышленных предприятий – выбросы и пестициды).

Лечебные свойства.Из грибов получают пенициллин и лимонную кислоту, используют получаемые из грибов вещества для лечения психических заболеваний, рака, язвы желудка, туберкулеза.

Из чаги – лекарство бефунгин. Черный нарост на стволах берез. Настой его применяют вместо чая. Используется как противоопухолевое и для лечения гастритов.

Веселка обыкновенная – для мази при лечении полиартрита.

Белый – для лечения жел.-киш. заболеваний, есть антибиотики, профилактика рака. Особенно сильно – у еловой формы.

Лиственничный масленок снимает головные боли.

Рыжик – задерживает рост туберкулезной палочки.

Гриб сиитаке (Япония, искусственное выращивается) – профилактика повышения артериального давления, атеросклероза, противоопухолевое, и противовирусное.

Вешенка – обладает противоопухолевыми и антивирусными свойствами.

Грибы в городе. Шампиньон тротуарный пробивает бетон и асфальт (в Москве в центре города), шампиньон обыкновенный, навозник белый (съедобный, но живет всего несколько часов, хранить нельзя даже в холодильнике), трутовик серно-желтый (до полуметра и весом 6-8 кг, однолетник). В городе собирать грибы нельзя, в лесу – только не ближе 500 м от дороги.

«Гриб-пластырь» – дождевик. Есть ложный дождевик (несъедобный) – у него мякоть не белая, темная.

Грибы интересной формы. У многих грибов причудливая форма: иудино ухо, рогатик заячьи уши, ослиные уши (все уши съедобны), звездовики, гриб-баран, трутовик настоящий, или «гриб-копыто», «грибы-цветы».

Разведение. Шампиньон – дитя тьмы, его разводят в темных помещениях. Вешенку начали выращивать в культуре в последние 20-30 лет, она растет на древесине или субстрате из подсолнечникового жмыха. Вообще разводят около 10 видов различных грибов. Искусственно выращиваемые грибы – экологически чистый продукт.

Лишайники

Лишайники — это своеобразная группа организмов, представляющая собой симбиоз гриба и од­ноклеточных водорослей. Характер взаимоотношений гриба и водоросли до сих пор вызывает споры в научном мире. Долгое время считалось, что гриб обес­печивает защиту водоросли от высыхания и снабжает во­дой. Водоросли в процессе фотосинте­за образуют органические вещества, которыми питается гриб. В действительности отношения между грибом и водорослью, как считают многие исследователи, основаны на умеренном паразитизме гриба на водоросли.

Число видов. Около 26 000 видов, в России – 13 000. В Волгоградской обл. – 250 видов.

Происхождение. Произошли в результате перехода некоторых представителей различных групп грибов к использованию продуктов жизнедеятельности водоросли.

Систематика. Нет единого мнения, где поместить лишайники. В настоящее время рассматриваются в качестве отдела царства грибов.

Размеры. Небольшие. Накипные – от нескольких мм или см до 20-30 см. Иногда несколько тел (талломов) сливаются в один. Листоватые – пластинки до 10-20 см. Кустистые – от мм до 30-50 см, иногда «борода» с ветвей лиственниц и кедров в таежных лесах составляет 7-8 м.

Строение. Тело лишайника — слоевище (таллом) состоит из гифов гриба, среди которых нахо­дятся одноклеточные водоросли. Поверхностный слой лишайника называется корковым и образован плотно сплетенными гифами. Корковые слои выполняют защитную функцию – защищают от потери влаги, сильного света, механических повреждений. Кроме того, грибные гифы являются опорой водорослям в водорослевом слое. Среди редкой сетки гифов и располагаются зеленые водоросли. К субстрату лишайник прикрепляется пучками грибных гиф.

Цвет. Чаще серый или бурый, но есть зеленые, салатные, желтые, оранжевые, розовые, красные, черные и даже синие лишайники. Чем ярче свет, тем ярче окрашен лишайник, очень ярко окрашены лишайники в полярных районах Арктики и Антарктики.

Питание. Особенности строения лишайника позволяют не только получать питание из почвы, но и улавливать влагу и частички пыли, которые оседают на слоевище из возду­ха. Поэтому лишайники обладают уникальной особенно­стью — они могут существовать в самых неблагоприятных условиях, поселяться на голых скалах и камнях, коре де­ревьев, крышах домов. Их называют пионерами почвооб­разования, так как, «обживая» горные породы, они со­здают условия для последующего поселения растений.

Места обитания. Распространены широко, особенно в тундре, тайге, но есть и в степях и даже в полупустынях.

В Волгоградской области, по данным Виталия Кулакова, лишайники живут на коре деревьев, на камнях, на обнаженной древесине, на поверхности почвы. Считается, что единственным необходимым условием для жизни лишай­ников является чистота воздуха, поэтому они служат ин­дикаторами степени загрязнения атмосферы. В Волгограде лишайники есть даже в центре города, на Мамаевом кургане.

Размножение. Размножается лишайник с помощью кусочков тема (слоевища) или с помощью особых органов размножения. Они представляют собой небольшие скопления водорослей, оплетенные гифами гриба, и способны переноситься ветром. Водоросли внутри лишайника способны размножаться делением, а гриб – с помощью спор.

Несмотря на такое разнообразие способов размножения, лишайники распространяются медленно. Растут они очень медленно, по несколько мм в год, а накипные – всего по 0,2-0,3 мм в год. Слоевище диаметром в 10 см может расти тысячи лет. В северных тундрах возраст кустистых лишайников кладония достигает 300 лет.

По внешнему виду лишайники делят на три группы: корковые (накипные), листоватые и кустистые.

Корковые лишайники – тонкая или толстая корочка, плотно прилегают слоевищем к субстрату, от которого их невозможно отделить. Они поселяются на стволах деревьев, камнях.

Листоватые лишайники - листовидные пластинки, их можно встретить на коре деревь­ев, почве, где нет травы. Они прикрепляются к субстрату с помощью тонких выростов слоевища.

Ксантория — стенная золотнянка, золотисто-желтого цвета, часто встречается на коре осины, на дощатых заборах и крышах.

Пармелия — лишайник с крупными лопастями серо-голубого цвета, обитает на коре сосен и мертвых ветках ели.

Кустистые лишайники имеют сильно разветвленное слоевище. Растут они преимущественно на почве, пнях, ство­лах деревьев. Крепятся к субстрату лишь основанием.

«Исландский мох» (цетрария) лишайник серо-желтого цвета с силь­но изогнутыми узкими выростами слоевища. Содержит много витамина С, используется от цинги на Севере.

«Оле­ний мох», или ягель, занимает большие пространства в тун­дре и служит основным кормом для северных оленей. Это изящные кустики, состоящие из тонких сильно ветвя­щихся стебельков. Высыхая, становится хрупким и хрус­тит под ногами. Растет также в сухих сосновых борах.

Бородач (уснея) образует длинные свисаю­щие космы, поселяясь на деревьях во влажных лесах, чаще на елях.

Значение.

1. В природе: лишайники могут жить практически везде, первыми поселяются на голых камнях и скалах, постепенно и неторопливо разрушают их, обогащают субстрат органическими веществами и делают его пригодным для других растений.

2. Человек использует их в качестве корма для животных (в тундре). Человек употребляет их в пищу («считается, что знаменитая библейская «манна небесная» - это лишайник)

3. Применяются и особые лишайниковые вещества, в образовании которых участвуют и водоросль, и гриб (около 300 видов лишайниковых кислот, некоторые из них обладают антимикробными свойствами), В свободноживущих грибах и лишайниках эти вещества не встречаются. Как лекарство используется степной лишайник ксантопармелия, он содержит антибиотические вещества, убивающие бактерии. Подобные вещества получают и из других лишайников.

4. Интересно использование лишайников в парфюмерии. Из них выделяют вещество, придающее духам мягкий и стойкий аромат – ароматические вещества и фиксаторы запахов. Лучшие духи мира содержат это вещество. Кроме того, раньше из лишайников получали краски.