Грибы в городе (на примере жилых кварталов микрорайона Старый Аэропорт Устиновского района г. Ижевска)

Петрова И.В. 1

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 53»

Киселева С.М. 1

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 53»

Работа в формате PDF

637 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьника Свидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Грибы являются одними из самых интересных и своеобразных природных объектов, удивляющих нас своим внешним видом и образом жизни. Все мы знаем, что грибы растут в лесу. Действительно, с наступлением осени огромное количество людей едут за ними в еловые, сосновые и липовые леса. Какая же это красота и удача, найти коричневый боровик или рыжевато-зелёный рыжик в лесу и положить их в корзину. Кроме того, практически любому грибнику известно, под какими деревьями собирать те или иные грибы – подберёзовики среди берёз, а подосиновики среди осин. Однако и в такой, казалось бы, чуждой для грибов среде, как город их тоже можно встретить. Так в летние и осенние периоды 2015 и 2017 годов, которые отличались повышенным количеством осадков, на газонах в Устиновском районе в большом количестве можно было заметить разнообразные грибы. Это для всех казалось удивительным и для нас тоже. Поэтому мы решили подробнее узнать какие грибы встречаются в нашем районе, почему и где они растут и что им необходимо для жизни.

Актуальность работы

Городская среда представляет собой совокупность искусственных или полуестественных экосистем, большинство компонентов в которых привнесены или сильно трансформированы человеком. Поэтому видовой состав и разнообразие грибов может являться индикатором условий городской среды, показателем их естественности и экологического состояния.

Гипотеза

В условиях городской среды произрастают те же виды грибов, что и за её пределами, однако их разнообразие меньше.

Цель работы

Установить видовое и экологическое разнообразие грибов, встречающихся на территории жилых кварталов микрорайона Старый Аэропорт.

Задачи:

Познакомиться с литературными данными по биологии и экологии грибов.

Изучить разнообразие грибов, встречающихся на различных участках в пределах территории жилых кварталов микрорайона Старый Аэропорт.

Устновить экологическое своеобразие «городских» грибов.

Сделать выводы по исследовательской работе

Литературный обзор

1. Общая характеристика и разнообразие грибов.

Грибы - царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных. В узком смысле, с точки зрения биологической систематики, грибы - таксон, одно из царств живой природы. В старом же, более широком смысле, термин термин обозначает эколого-трофическую группу, объединяющую гетеротрофных эукариот с осмотрофным типом питания. Такие организмы по традиции продолжает изучать микология. Весьма велико биологическое и экологическое разнообразие грибов. Это одна из наибольших и разнообразнейших групп живых организмов, ставшая неотъемлемой частью всех водных и наземных экосистем. В соответствии с современными оценками, на Земле существует от 100 до 250 тысяч, а по некоторым оценкам до 1,5 миллионов видов грибов.

Царство Грибов состоит из двух отделов: Слизевики, или Миксомицеты Myxomycota, и Настоящие грибы Eumycota. Настоящие грибы подразделяются на низших грибов, у которых мицелий состоит из одной (порой очень длинной, до нескольких десятков сантиметров) многоядерной клетки, и высших - с многоклеточным мицелием. Подавляющее большинство низших грибов грибов – микроскопического размера и разглядеть их невооруженным глазом нельзя. Такие грибы называют микромицетами. Результаты их деятельности – разрушение различных материалов, порча пищевых продуктов, различные гнили, мучнистая роса и ржавчина растений.

Другая, меньшая часть грибов, образует заметные плодовые тела – такие грибы называют макромицетами. Вегетативное тело высших грибов, которое растет и выполняет функции питания, дыхания и размножения, называется мицелий, или грибница и представляет собой густое сплетение тонких ветвящихся нитей (гифов) толщиной 5-10 микрон. Мицелий разрастается радиально по всем направлениям со скоростью 10-50 см в год. Продолжительность жизни грибницы у высших макромицетов достигает 10-25 лет и даже более (до нескольких сотен лет). Мицелий развивается из спор или отдельных кусочков, попавших в благоприятную среду, в почве на глубине 5-15 см, или в другом субстрате, например в древесине. Из плотного сплетения гифов образуются плодовые тела – то, что в обиходе и называют собственно грибами. Плодовое тело – это выставленный наружу, над поверхностью субстрата орган размножения, предназначенный для развития, защиты и распространения спор. Плодовые тела образуются на активно растущих концах грибницы не поодиночке, а группами, поэтому, когда центральная часть грибницы отмирает, у некоторых видов грибов образуются хорошо заметные кольца из плодовых тел – «ведьмины круги», диаметром от 3 до 50 м [1].

Систематика грибов и грибоподобных организмов в настоящее время находится в стадии активного развития, поэтому происходят определённые изменения в системе категорий. В целом их классификация выглядит следующим образом:

Настоящие грибы (царство Fungi),

Псевдогрибы (царство Protozoa),

Полугрибы (царство Protista),

Простейшие (царство Chromistа)

В царство Грибы включены следующие отделы и классы:

Отделвысшие грибы: класс базидиомицеты (Basidiomycetes), класс аскомицеты

(Ascomycetes), класс эндомицеты (Endomycetes);

Отделнесовершенные грибы (или анаморфные грибы): класс дейтеромицеты (Deuteromycetes);

Отделнизшие грибы: класс оомицеты (Ооmycetes), класс хитридиомицеты (Chytridiomycetes), класс зигомицеты (Zygomycetes).

2.Роль грибов в природе

Роль грибов в природе и в хозяйстве человека трудно переоценить. Грибы присутствуют во всех биологических нишах — в воде и на суше, в почве и на всевозможных иных субстратах. Являясь редуцентами, они играют важную роль в экологии всей биосферы, разлагая всевозможные органические материалы и способствуя образованию плодородных почв. Велика роль грибов как участников взаимовыгодных симбиотических отношений в природных собществах. Наиболее известны такие симбиотические отношения грибов с высшими растениями, как микориза, а так же с водорослями и цианобактериями в виде лишайников. Связь грибов с растениями, по-видимому, сложилась очень давно, вероятно, на ранних этапах их эволюции. Самые примитивные грибы – хитридиомицеты и оомицеты паразитируют на самых примитивных растениях – водорослях. Грибы появились на суше под покровом вышедших на сушу растений, как их паразиты и симбионты. Считается, что грибы вступили в контакт с растениями вначале как паразиты, а затем у некоторых из них в процессе сопряженной эволюции сложились мутуалистические взаимоотношения с растениями, что проявилось в формировании микоризы. Ферментативный аппарат грибов – гидролитические ферменты, которые выделяются в окружающую среду и обеспечивают первичное разложение пищевого субстрата, – настроен на разложение углеводов – строительного материала и запасных веществ растений. Поэтому не только паразитические грибы избрали объектами своего нападения в основном растения, но и сапротрофные грибы питаются погибшими растениями, оставляя трупы животных бактериям. Поэтому можно без какого-либо преувеличения сказать, что именно взаимосвязанная деятельность растений и дереворазрушающих грибов лежит в основе биологического круговорота лесных экосистем (на грибы приходится утилизация 2/3 связанного углерода), играющих исключительную роль в биосфере. В этом заключается глобальная экологическая роль грибов.

Кроме того, целая группа грибов является компонентом пищеварительной системы жвачных и некоторых других травоядных млекопитающих и играет важную роль в переваривании растительной пищи.

Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях. Блюда из съедобных грибов традиционно входят в национальные кухни многих народов мира.

Во многих странах развито промышленное выращивание съедобных грибов, производство материалов для грибоводов-любителей. Микроскопические грибы используются в пищевой промышленности для приготовления напитков способом брожения, ферментации различных пищевых продуктов. Грибы — один из важнейших объектов биотехнологии, применяемых для производства антибиотиков и других лекарственных средств, некоторых химических веществ, используемых в пищевой промышленности и в технических целях.

Фитопатогенные грибы, могут вызывать эпифитотии в сельскохозяйственных посадках (агроценозах), древесных насаждениях и в лесах, где ведётся хозяйственная деятельность. У животных и человека грибы вызывают кожные заболевания (дерматомикозы), а иногда и поражения внутренних органов (глубокие микозы). Очень опасны и могут приводить к смертельному исходу отравления ядовитыми грибами, а также микотоксикозы — отравления пищевыми продуктами, заражёнными токсинами микроскопических грибов. Значительный ущерб причиняет вызываемая грибами порча различных продуктов и материалов (биокоррозия) [1; 2].

3. Экологические группы грибов

Экологические группы грибов можно выделить на основании их топических и трофических связей. Возникновение экологических групп грибов является результатом многочисленных адаптаций к разнообразным условиям существования. Так у грибов развились разнообразные таксисы, то есть двигательные реакции их мицелия или отдельных клеток на различные стимулы в среде. Выделяют хемо-, фото-, гидро-, копро-, гео- и другие таксисы у грибов, позволяющие им более полно использовать среду обитания. Субстрат, как источник питательных веществ, для грибов имеет очень важное значение. По типу топических и трофических связей выделяют следующие экологические группы грибов:

- симбиотрофные макромицеты (микоризообразователи) — макромицеты, образующие микоризу на корнях деревьев и кустарников.

- сапротрофные макромицеты (сапротрофы) — макромицеты, использующие в качестве источника пищи мёртвое органическое вещество, за счёт которого осуществляются все их процессы жизнедеятельности.

- подстилочные и гумусовые сапротрофы — грибы, использующие для питания лесной опад, подстилку и гумусовый слой почвы.

- ксилотрофы (дереворазрушающие грибы) — грибы, осуществляющие разложение древесины.

- карботрофы — грибы, растущие на кострищах и пожарищах.

- копротрофы — грибы, использующие для жизнедеятельности органику из экскрементов животных.

- бриотрофы — грибы, разлагающие отмершие части мхов (если мхи сфагновые, то грибы имеют название сфагнотрофы).

- микотрофы (сапротрофные микофилы) — грибы, развивающиеся на мумифицированных плодовых телах шляпочных грибов (в основном, груздях и сыроежках)

- паразиты человека и животных – развиваются внутри или на поверхности живых организмов, приводя к их ослаблению или смерти

Сапротрофные грибы.

Сапротрофные грибы широко распространены и входят в состав всех основных типов наземных биоценозов. Они осуществляют совместно с бактериями и животными очень важную функцию разложения и минерализации отмерших органов растений, трупов и экскрементов животных. Особенно велико значение сапротрофных грибов в лесных фитоценозах, где ежегодно в почву и на ее поверхность поступает большое количество опада (отмерших листьев, корней, ветвей и др.) Грибы, отличаясь от бактерий более развитой ферментативной системой, принимают основное участие в разрушении ряда трудноразлагающихся соединений, в частности клетчатки и лигнина.

Среди сапротрофов можно выделить следующие экологические группы: почвенные, ксилотрофы (на древесине), копротрофы (на навозе), водные.

Почвенные сапротрофы.

Грибы, обитающие в почве, участвуют в образовании ее структуры. Они находятся в сложных взаимоотношениях с микоризообразуюшими грибами и с другими почвенными организмами, являясь пищей для некоторых почвенных животных (нематод, клещей, ногохвосток и др.), конкурируя за ресурсы, выделяя антибиотики и токсические вещества для бактерий и растений.

В лесной подстилке 78-90% биомассы всех микроорганизмов составляют грибы. Длина грибных гиф в 1 г сухой почвы лиственного леса – 393 м, а в 1 г гумуса – 4000-8000 м.

Видовое разнообразие грибов (особенно микромицетов) в почве очень трудно установить, оно зависит от числа изученных проб. Так для трех типов почв в лесах при изучении 1200 проб найдено от 185 до 286 видов грибов.

В зоне химических выделений гиф – гифосфере,создается специфический микробоценоз. Так, в гифосфере базидиомицетов резко снижается численность сумчатых и несовершенных грибов и возрастает численность некоторых групп бактерий. Для этих грибов типичен богатый набор антибиотических веществ, что позволяет им успешно конкурировать за субстрат с другими микроорганизмами.

Среди почвенных грибов четко выделяются две группы:

Гумусовые грибы, питающиеся полуразложившимися растительными остатками и органическим веществом почвы, распространены главным образом в верхних, наиболее богатых органическим веществом горизонтах почвы и играют большую роль в почвообразовательном процессе. Представители: мукоровые зигомицеты и несовершенные грибы (Aspergillusи др.), причем пенициллы — самые распространенные грибы почв северных и центральных районов, а теплолюбивые аспергиллы — южных. Кроме микромицетов органическим веществом почвы питаются также многие сумчатые и базидиальные макромицеты (пецицы, шампиньоны, рядовки и др.).

Подстилочные грибы осуществляют первичное разложение опада, который затем разлагается гумусовыми сапротрофами. Встречаются на мертвых неодревесневших частях растений, покрывающих почву (например, в лесной подстилке) и в верхнем слое почвы. Представители: многие агариковые базидиомицеты (говорушки, мицены, негниючники и др.), некоторые сумчатые и несовершенные грибы.

Ксилотрофы

Большое число грибов развивается на древесине. В отличие от почвообитающих грибов их ферментный состав более специализирован: они выделяют активные ферменты, разлагающие клетчатку (целлюлазы, ксиланазы) и лигнин — основные компоненты одревесневших клеточных стенок растений.

Многие сапротрофные трутовые грибы наносят огромный вред народному хозяйству, так как вызывают гниение деревянных построек, свай, колодцев, крепежного леса, полов в избах.

На заключительной стадии разложения древесины участвуют несовершенные грибы (пенициллы, триходермы и др.), образующие плесени зеленого, серого и других цветов.

Водные

Бластокладиевые и моноблефаридовые из Chytridiomycota – водные сапротрофы, живущие на органических остатках в воде.В воде постоянно встречается группа несовершенных грибов, приспособившихся к разложению мертвого растительного субстрата, попадающего в воду: опавших листьев, мертвой древесины. Зооспор они не приобрели (пример необратимости эволюции), однако адаптация к водному образу жизни проявилась у них в своеобразной форме крупных многоклеточных конидий, часто имеющих выросты, лучи. Такая форма позволяет конидиям цепляться в токе воды за находящиеся там предметы и поселяться на них.

Копротрофы

Некоторые грибы развиваются в навозе травоядных животных. Наряду с широкоспециализированными несовершенными грибами, способными осваивать различные субстраты, в навозе животных живут и узкоспециализированные копрофилы из классов Zygomycetes, Ascomycetes и несколько видов базидиальных грибов. Для многих из них характерны следующие черты:

- Фототропизмы спороносных структур, для попадания спор на хорошо освещенную поверхность, где лучший травостой.

- Активное разбрасывание спор, для попадания на растения.

- Споры покрыты клейкой слизью,обеспечивающей их прикрепление к листьям травянистых растений.

- Споры прорастают только после прохождения через кишечник животного,ибо плотные оболочки должны предварительно быть разрыхлены желудочными ферментами.

Адаптации этих грибов привели к увязке их жизненных циклов с пищевым циклом травоядных животных. Их споры с высокой долей вероятности попадают на листья и прикрепляются к ним, поедаются животными, а после переваривания пищи выбрасываются вместе с навозом, в котором развивается мицелий и формируется спороношение [1; 3].

4. Съедобные грибы и их пищевая ценность.

В российской традиции пищевого употребления грибов существует устоявшееся разделение грибов по вкусовым качествам и пищевой ценности на четыре категории. Первая – самая лучшая категория. 1 категория – белый гриб, груздь настоящий, рыжик. 2 категория – волнушки (белая и розовая), подберезовик, подосиновик, маслята (зернистый, лиственничный и настоящий), шампиньоны, млечник обыкновенный, гиропорус синеющий, груздь желтый, польский гриб, подгруздок белый. 3 категория: сморчки, строчки, лисички, моховики (желто-бурый и зеленый), валуй, маслята (болотный и серый), подгруздок черный, груздь черный, опенок настоящий, молочай, серушка, сыроежки (болотная, буреющая, винно-красная, желтая, зеленая, пищевая), млечники. 4 категория: вешенки, головачи, гриб-зонтик, дождевики, ежовики, козляк, колпак кольчатый, мокрухи, навозники, опенок (луговой и летний), горькушка, лаковица, ря- довка зеленая, рогатики, скрипица, сыроежка ломкая, порховки, поплавки, трутовики.

Довольно часто грибы называют лесным мясом. Такое определение предполагает, что в них должно содержаться много белка. Однако этот тезис не является верным, так как в различных видах грибов содержится от 2,5 до 3,5% белков. Такое количество белков характерно и для многих видов овощей. Существуют грибы, в которых содержится до 5% белков, что значительно выше, чем в картофеле. К таким грибам относится белый гриб. Известно, что сушёные белые грибы по содержанию белка в 2 раза превосходят рыбу или говядину. Научно доказано, что для того, чтобы удовлетворить суточную суточную потребность в белке, человек в сутки должен съедать не менее 1—2 кг грибов. Однако в течение длительного времени питаться одними грибами нельзя. Поэтому данный вид пищи может рассматриваться только в качестве дополнительного источника белка.

Помимо белков в грибах содержатся и другие питательные вещества, которые важны для человека: углеводы, жиры, минеральные соли, витамины А, В1, В2, С, РР, и D. Так, например, в жёлтых лисичках содержится столько же витамина В1, сколько и в говяжьей печени. Кроме того, в грибах содержатся различные микроэлементы, которые принимают активное участие в обмене веществ. Больше всего в грибах содержится витамина D, меньше — С и А.

Углеводов и жиров в грибах содержится не так много, но есть лецитин, который также содержится в яичном желтке. Кроме того, в грибах содержатся жирные кислоты и гликоген.

Грибы обладают очень приятным ароматом, который объясняется тем, что в них содержатся различные экстрактивные и ароматические вещества.

Кроме того, грибы — это продукт питания, который содержит сравнительно мало калорий — на 1 кг продукта — 320 ккал. Именно поэтому их можно употреблять в пищу с картофелем, крупами и другими гарнирами [1].

5. Ядовитые и несъёдобные грибы.

Ядовитые грибы – это грибы содержащие ядовитые вещества — токсины. среди известных в Европе около 5000 видов грибов ядовиты около 150. Из них только несколько смертельно ядовиты. Самым ядовитым грибом в мире считается бледная поганка (Amanita phalloides). По характеру отравление ядовитыми грибами делят на три группы: вызывающие пищевые отравления, вызывающие нарушение деятельности нервной системы и смертельно ядовитые.

Яды, содержащиеся в грибах, можно условно разделить на три категории. К первой относятся яды локального действия. Они, как правило, вызывают нарушение пищеварения, что проявляется в течение уже 2 ч после употребления. Такие отравления - могут вызывать даже некоторые съедобные грибы при недостаточной термической их обработке.

Ко второй категории относятся яды, действующие на нервные центры. Они содержатся, например, в мухоморе красном и пантерном, ядовитых говорушках и др. Результаты отравлений сказываются в форме тошноты, потери сознания, чрезмерного потоотделения, галлюцинаций и т. п. В таких случаях отравления вызываются мускарином, мускаридином, ацетилхолином и др. Эти токсины в плодовых телах присутствуют в ничтожных дозах. Например, содержание мускарина в мухоморе красном составляет всего 0,0003-0,0016% сырой массы.

К третьей категории относятся яды, вызывающие смертельные отравления. Они содержатся, например, в бледной поганке и некоторых других видах мухоморов. Действие таких ядов может проявляться через 8-48 ч. Проникая в мозговые центры, регулирующие деятельность определенных органов, они приводят организм к гибели. Под влиянием ядов, содержащихся в бледной поганке и некоторых других видах мухоморов, развивается некроз клеток печени и печеночная недостаточность. В настоящее время природа этих ядов достаточно изучена. Они относятся к двум группам: фаллотоксинам и аматоксинам. Из фаллотоксинов выделены: фаллоидин, фаллин, фаллацидин, фаллисин и др. Они имеют близкую химическую структуру и отличаются термостойкостью. Большинство из них при кипячении не разлагается [1 - 3].

6. Разнообразие грибов Удмуртии

Целенаправленные исследования макромицетов на территории Удмуртии были начаты в 70-х гг. прошлого столетия Н.И. Кычановой, выявившей 68 видов трутовых грибов [4]. В дальнейшем микологические исследования были продолжены В.А. Тычининым [5; 6]. Им же в соавторстве с Н.П. Кузьминой опубликован и первый (предварительный) список микобиоты республики, включающий 516 видов макромицетов [7]. Дополнения к этому списку были сделаны благодаря исследованиям В. И. Капитонова [8]. Таким образом, к настоящему времени общее число видов грибов, известных на территории республики составляет около 600 видов, куда входят как трутовые, так и прочие макромицеты.

Характеристика территории исследования

I. Общая характеристика территории микрорайона Старый Аэропорт

Микрорайон Старый Аэропорт располагается на юго-восточной окраине Устиновского района и по ул. Союзной граничит с зелёной зоной города. Границы микрорайона: с севера – проспект Калашникова, с запада – ул. 40 лет Победы, с юга – ул. Ленина, с востока – ул. Союзная. В геоморфологическом отношении данный жилой район проектируется на выположенную водораздельную территорию, слабо наклонённую к долине р. Позимь. На территории микрорайона и в непосредственной близости к нему располагаются верховья малых рек Чемошурка и Ярушка, являющихся притоками р. Позимь.

Жилая застройка района состоит из домов средней, много и повышенной этажности с преобладанием многоэтажных зданий. Время основной застройки района – конец 70-х – 80-е года 20 века. Часть застройки на восточной окраине микрорайона производилась в начале 21 века.

По территории микрорайона проходят магистрали общегородского и улицы местного значения. К магистралям общегородского назначения относятся ул. 40 лет Победы, ул. Ленина, ул. Молодёжная и ул. Союзная по восточной окраине микрорайона. Наибольшая интенсивность движения характерна для ул. Ленина, соединяющей восточную окраину города с центром.

Улицами микрорайон подразделяется на 9 кварталов, 8 из которых заняты плотной жилой застройкой и организациями жилищно-социальной сферы. На территории микрорайона находятся 8 школ.

II. Структура и характер озеленения на территории микрорайона.

Как любая городская территория микрорайон Старый Аэропорт характеризуется определённой структурой зелёных насаждений, которая была охарактеризована в целой серии исследовательских работ, проведённых в нашей школе. В общем виде основными элементами озеленения микрорайона являются:

Зелёные насаждения придомовых территорий. Данный тип насаждений располагается, как правило, на расстоянии 2-7 метров от жилых домов в пределах палисадниковых участков. В большинстве случаев имеется ограждение, отделяющее их от придомового тротуара. Степень разнообразия древесно-кустарниковых и травянистых растений наиболее высокая. Уровень прямого антропического воздействия низкий.