Βασικές αρχές της μικροβιολογίας: ταξινόμηση των μυκήτων και η δομή τους

Πίνακας περιεχομένων:

Βασικές αρχές της μικροβιολογίας: ταξινόμηση των μυκήτων και η δομή τους
Βασικές αρχές της μικροβιολογίας: ταξινόμηση των μυκήτων και η δομή τους
Anonim

Η φυλογένεση και η ταξινόμηση των μυκήτων μικροβιολογία αλλάζει και αναθεωρείται εδώ και πολλά χρόνια, από τον 19ο αιώνα. Τα αντικείμενα της έρευνας είναι πραγματικά ασυνήθιστα και θα μελετηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Μανιτάρια που μεγαλώνουν όλη τους τη ζωή, όπως τα φυτά, αλλά ταυτόχρονα σέρνονται και καταβροχθίζουν άλλους οργανισμούς - είναι αυτό δυνατό; Ναι, οι σύγχρονες μελέτες για την υπερδομή του κυττάρου, τη βιοχημεία και τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά του μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε ότι οι μύκητες έχουν μια ενδιάμεση θέση, που έχουν τα χαρακτηριστικά των ζώων και των φυτών.

Sign Μανιτάρια Ζώα Φυτά
Αριθμός πυρήνων σε ένα κελί Πολλά, σπάνια ένα Ένα Ένα
Κυτταρικό τοίχωμα Παρουσιάζεται και μπορεί να περιέχει χιτίνη, κυτταρίνη, χιτοζάνη, γλυκάνη Όχι Παρούσα και περιέχει κυτταρίνη
Το τελικό προϊόν του μεταβολισμού του αζώτου

Καρβαμίδιο

(ουρία)

Καρβαμίδιο

(ουρία)

ασπαραγίνη, γλουταμίνη
Υδατάνθρακες (απόθεμα) Γλυκογόνο, αλκοόλες ζάχαρης Γλυκογόνο Άμυλο
Τρόπος ζωής Διόρθωση και χαλαρή Δωρεάν Stocked

Πώς τα μανιτάρια έγιναν ένα ξεχωριστό βασίλειο

Κατά την εποχή του Carl Linnaeus (αρχές 18ου αιώνα), τα μανιτάρια θεωρούνταν φυτά. Τον 20ο αιώνα (τη δεκαετία του '40) ο B. M. Kozopolyansky πρότεινε να χωριστεί το φυτικό βασίλειο σε υποβασίλεια:

  • Schizophyta Schizofyta (κυνηγετικά όπλα) - αναφέρθηκαν βακτήρια σε αυτά.
  • Nomophyta Τα νομόφυτα (πραγματικά φυτά) είναι οι κύριοι εκπρόσωποι της χλωρίδας.
  • Mycophyta Mycophyta (μανιτάρια και καλούπια γλίτσας).

Στη δεκαετία του '50 του εικοστού αιώνα, οι αλλαγές στην ταξινόμηση των μυκήτων συνεχίστηκαν: δημοσιεύσεις εμφανίστηκαν στη μικροβιολογία, ή μάλλον στη σχετική βιβλιογραφία, όπου αναλύθηκε η εξέλιξη των κυτταρικών μικροδομών. Με βάση αυτό το υλικό, ο Whittaker δημιούργησε το 1969 το δικό του σύστημα του κόσμου, όπου όλη η ζωή μπορεί να χωριστεί σε 5 βασίλεια. Ένα από αυτά δόθηκε σε μανιτάρια.

Α. Ο L. Takhtadzhyan (έργα του 1973 και του 1976) επέμενε σε τέσσερα βασίλεια στον οργανικό κόσμο και το τέταρτο ανατέθηκε στα μανιτάρια. Και οι δύο επιστήμονες είχαν την υψηλότερη εξουσίαεπιστημονικούς κύκλους. Το θέμα ενός ξεχωριστού βασιλείου για τα μανιτάρια επιλύθηκε. Στη συνέχεια, όμως, αυτό το taxon άρχισε να «εξαπλώνεται».

αποικία μανιταριών
αποικία μανιταριών

Μανιτάρια μυστηριώδους προέλευσης

Η ομάδα των μυκήτων είναι ενδιαφέρουσα γιατί η ιστορική τους ανάπτυξη (φυλογένεση) είναι ετερογενής.

Διαφέρουν, όπως διαπιστώθηκε πρόσφατα, στη βιοχημική σύνθεση, τη δομή των κυτταρικών μεμβρανών και το γονιδίωμα. Από τα τέλη του 20ου αιώνα (1998) έχουν διακριθεί τρεις μίσχοι μυκήτων που διαφέρουν εξελικτικά μεταξύ τους. Καθεμία αντιστοιχεί σε ξεχωριστή κλάση (Cavalier-Smith):

  • Πρωτόζωα.
  • Chromists.
  • Μύκητες.

Πρωτόζωα και Χρωμιστές ανήκουν στα κατώτερα μανιτάρια, στην κατηγορία Μύκητες - στα ανώτερα.

Υψηλότερο και χαμηλότερο - ποια είναι η διαφορά

Μανιτάρι οποιασδήποτε κατάταξης αντιπροσωπεύεται από μυκήλιο (μυκήλιο). Το μυκήλιο των κατώτερων μυκήτων είναι μη κυτταρικό, δηλαδή δεν χωρίζεται με χωρίσματα σε μικρούς τομείς. Οι ανώτεροι μύκητες έχουν χωρίσματα (διάφραγμα), αλλά δεν είναι συμπαγείς, αλλά έχουν οπές, επομένως το περιεχόμενο του πρωτοπλάσματος μπορεί να μετακινηθεί από τομέα σε τομέα.

Μια άλλη διαφορά μεταξύ των χαμηλότερων μανιταριών και των ανώτερων μανιταριών είναι η αδυναμία σχηματισμού μεγάλων και πυκνών καρποφόρων σωμάτων. Κανείς δεν έχει βρει ακόμη καρποφόρα σώματα σε πρωτόγονους μη κυτταρικούς μύκητες (ή σε οργανισμούς που μοιάζουν με μανιτάρια). Αυτό δεν μειώνει τη διατροφική τους λειτουργία - τα μικρά ζώα του εδάφους τρώνε μικροσκοπικά μυκήλια πολύ πρόθυμα.

dna μανιταριών
dna μανιταριών

Mushroom Monsters

Στην ταξινόμηση των μυκήτων στη μικροβιολογία, θεωρείται πάντα το βασίλειο των μυκήτων, και μερικές φορές τα άλλα δύο βασίλεια (Πρωτόζωα και Χρωμιστές)δεν αναφέρθηκε. Αυτό συμβαίνει επειδή τα πρωτόζωα είναι οργανισμοί που μοιάζουν με μύκητες και όχι μύκητες.

Είναι μοναδικά στο ότι είναι ικανά για ανεξάρτητη κίνηση αμοιβοειδών. Το σώμα τους είναι ένας πολυπύρηνος εκτεταμένος πρωτοπλάστης (πλασμώδιο που δεν σχηματίζει υφές) και στον κύκλο ανάπτυξης υπάρχει ένα κινούμενο στάδιο των μαστιγίων.

Το Chromista είναι επίσης πολύ ασυνήθιστο. Το βασίλειο ενώνει μια μάλλον ετερόκλητη ομάδα οργανισμών που σχετίζονται με τα φύκια (καφέ, χρυσαφί, διάτομα κ.λπ.) και οργανισμούς παρόμοιους με μύκητες.

Μανιταρόμορφα χρωματικά χάνουν το χρώμα τους για δεύτερη φορά, είναι εξοπλισμένα με μαστίγια και αντί για χιτίνη, τα κυτταρικά τοιχώματα μπορεί να περιέχουν κυτταρίνη. Συχνά δεν υπάρχουν καθόλου κυτταρικά τοιχώματα. Τότε το σώμα του μύκητα αντιπροσωπεύεται από έναν πρωτοπλάστη, δηλαδή περιβάλλεται μόνο από μια μεμβράνη. Είναι κοντά στην καταγωγή τους στα φύκια (κίτρινο-πράσινο).

Φωτεινότητα, μανιτάρι
Φωτεινότητα, μανιτάρι

Περισσότερα για τα Πρωτόζωα

Το Πρωτόζωο περιέχει τμήματα:

  • Mixomycetes (Myxomycota)
  • Πλασμαδιοφορομύκητες (Plasmodioforomycota)
  • Δικτυοστελιομύκητες (Dictyosteliomycota)

Οι εκπρόσωποι του τμήματος Myxomycota ονομάζονται επίσης καλούπια λάσπης. Συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά που είναι εγγενή τόσο στα μανιτάρια όσο και στα ζώα. Μπορούν να σέρνονται κατά μήκος του υποστρώματος σαν αμοιβάδα, να απορροφούν παθητικά θρεπτικά συστατικά από ολόκληρη την επιφάνεια ή να συλλαμβάνουν και να αφομοιώνουν ενεργά βακτήρια. Αντιδράστε στο φως ή στη συσσώρευση τροφής. Συνήθως ζουν σε δασικά εδάφη, ξύλα που σαπίζουν.

Αλλά αναπαράγονται σαν τα μανιτάρια με σπόρια. Υπάρχει επίσης μια σεξουαλική διαδικασία. Καλούπια λάσπης μπορεί να είναιμικροσκοπικά, αλλά μεγαλώνουν όλη τους τη ζωή. Ορισμένα καλούπια λάσπης, όπως το fuligo, μεγαλώνουν έως και αρκετές δεκάδες εκατοστά.

Βιοχημικοί δοκιμαστικοί σωλήνες
Βιοχημικοί δοκιμαστικοί σωλήνες

Amazing Chromists

Kingdom Chromists (Chromista) ενώνει τμήματα:

  • Hyphochytriomycetes (Hyphochytriomycota).
  • Ωομύκητες (Oomycot).
  • Labyrinthulomycetes (Labyrinthulomycota).

Μεταξύ των Χρωμιστών, μπορεί κανείς να θεωρήσει ως παράδειγμα έναν λαβύρινθο. Αυτά είναι μικρά θαλάσσια πλάσματα που μοιάζουν με μανιτάρια. Το σώμα του "μανιταριού" είναι ένα πλασμώδιο, το οποίο καλύπτεται από πάνω με ένα πλέγμα βλεννογόνου εκτοπλάσματος, ντυμένο με μεμβράνη. Το πλέγμα διευκολύνει την προσκόλληση στο υπόστρωμα ή την κίνηση προς την πηγή τροφής. Προστατεύει ακόμη και από την αποξήρανση εάν το Plasmodium σέρνεται στη στεριά.

Η αναπαραγωγή, όπως οι περισσότεροι μύκητες, πραγματοποιείται με τη βοήθεια σπορίων, αλλά υπό ορισμένες συνθήκες, η σεξουαλική διαδικασία ενεργοποιείται. Στις θαλάσσιες τροφικές αλυσίδες, δίνεται τιμητική θέση στους λαβύρινθους - αμοιβάδες, πλαγκτονικά είδη και μικρά καρκινοειδή τρέφονται με αυτά. Οι λαβύρινθοι, μαζί με τα βακτήρια, αποικίζουν με επιτυχία ανόργανα υπολείμματα - γυαλί, υαλοβάμβακα, πλαστικό. Οι δευτερεύοντες αποικιστές σκουπιδιών μπορεί ήδη να είναι, για παράδειγμα, θαλάσσια βελανίδια.

Chromists άλγη
Chromists άλγη

Σχετικά με τα αληθινά μανιτάρια

Τα πραγματικά μανιτάρια στην ανθρώπινη κατανόηση είναι κυρίως μακρομύκητες. Τα καρποφόρα σώματα των μακρομυκήτων είναι τόσο πολύτιμα ως τρόφιμα που έχει εμφανιστεί μια ξεχωριστή βιομηχανία στη βιομηχανία - η καλλιέργεια μανιταριών σε ειδικά διαμορφωμένες συνθήκες.

Βασίλειο των μυκήτων (μύκητες,Mycota) χωρίζεται σε τέσσερα τμήματα. Μεταξύ αυτών:

  • Χυτριδιομύκητες (Chytridiomycota).
  • Zygomycota.
  • Ασκομύκητες (Ascomycota).
  • Βασιδιομύκητες (Basidiomycota).

Από αυτά, τα δύο πρώτα τμήματα περιλαμβάνουν εκπροσώπους κατώτερων μυκήτων (μικρομύκητες) και τα δεύτερα δύο - ανώτερα (κυρίως μακρομύκητες). Οι μικρομυκήτες δεν φαίνονται με γυμνό μάτι. Σπάνια, κινητικά μαστιγιακά στάδια εμφανίζονται στον κύκλο ζωής. Υπάρχουν πολλά παράσιτα μεταξύ των εκπροσώπων. Οι μακρομύκητες περιλαμβάνουν εκπροσώπους που σχηματίζουν καρποφόρα σώματα. Πρόκειται κυρίως για μύκητες και μανιτάρια καπακιού.

Μερικές φορές οι Δευτερομύκητες (Deuteromycóta) υποδεικνύονται ως το πέμπτο τμήμα. Κατά την οικοδόμηση μιας ταξινόμησης μυκήτων, η μικροβιολογία αποδίδει μεγάλη σημασία στις μεθόδους αναπαραγωγής. Οι εκπρόσωποι των δευτερομυκήτων ονομάζονται ατελείς μύκητες. Ο λόγος είναι ότι έχουν χάσει εντελώς την ικανότητα να αναπαράγονται σεξουαλικά.

πλασμώδιο μανιταριών
πλασμώδιο μανιταριών

Μαγιά - μονοκύτταροι μύκητες

Σύμφωνα με τη σύγχρονη ταξινόμηση των μυκήτων, η μικροβιολογία εκχωρεί τη μαγιά στο βασίλειο των μυκήτων, τμήμα Ασκομυκήτων. Αυτά είναι ανώτερα μανιτάρια, παρά το γεγονός ότι το σώμα τους είναι μονοκύτταρο. Οι πρόγονοι της ζύμης ήταν πολυκύτταροι, αλλά η εξελικτική κατεύθυνση της ανάπτυξής τους έχει μετατοπιστεί προς την απώλεια μυκηλίου.

Ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό του τμήματος είναι οι κυτταρικές μεμβράνες δύο στρωμάτων. Τα έχουν επίσης μακρομύκητες, μύκητες μούχλας και ζυμομύκητες. Τα κελύφη της μαγιάς περιέχουν πολυσακχαρίτες γλυκάνες και μαννάνες.

Μαγιά - μια κατηγορία μυκήτων Ημιασκομύκητες (Hemiascomycetes), τάξη Saccharomycetales. Υπάρχει η άποψη ότι η μαγιά είναι μια ομάδα οργανισμών που δεν έχει τη δική της ταξινόμηση. Περιλαμβάνει εκπροσώπους των τμημάτων Ασκομύκητες και Βασιδιομύκητες.

Η ζύμη αναπαράγεται με εκβλάστηση, λιγότερο συχνά με κυτταρική διαίρεση στο μισό και σε δυσμενείς συνθήκες, είναι δυνατή μια σεξουαλική διαδικασία. Μέρος της μαγιάς σχηματίζει σπόρια, που τους επιτρέπει να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες - σπορογόνες και ασπορογόνες.

Φωτογραφία μαγιάς
Φωτογραφία μαγιάς

Μανιτάρια μούχλα

Βρέθηκε σχεδόν σε όλα τα μεγάλα taxa. Υπάρχουν υψηλότερες και κατώτερες μούχλες: σε αντίθεση με τους κατώτερους μύκητες, σε υψηλότερους μικρομυκήτες μούχλας, το μυκήλιο χωρίζεται με χωρίσματα σε θραύσματα (κύτταρα). Τρέφονται απελευθερώνοντας ένζυμα στο υπόστρωμα που αποσυνθέτουν ουσίες σε απλά συστατικά. Για παράδειγμα, μπορείτε να βρείτε καλούπια και μαγιά στο ίδιο κομμάτι ψωμί, αλλά οι ουσίες που καταναλώνουν θα είναι διαφορετικές. Η μαγιά τρέφεται με ζάχαρη, ενώ οι πρωτεΐνες και τα λίπη είναι υποστρώματα τροφής για τους μύκητες της μούχλας.

Οι μούχλες βρίσκονται σε όλες τις ταξινομικές ομάδες του Βασιλείου των Μυκήτων:

  • Χυτριδιομύκητες. Το Synchytrium endobioticum είναι ένα παράσιτο της πατάτας που προκαλεί σήψη των κονδύλων.
  • Ζυγομύκητες. Ο εκπρόσωπος του mukor είναι ένα σαπρόφυτο (εγκαθίσταται σε άψυχο υπόστρωμα), προκαλεί μούχλα στο ψωμί.
  • Ασκομύκητες. Ο εκπρόσωπος της μαύρης μούχλας είναι ένα σαπρόφυτο, το οποίο χρησιμοποιείται για τη βιομηχανική παραγωγή κιτρικού οξέος. Το ισχυρότερο αλλεργιογόνο στον άνθρωπο προκαλεί μια ασθένεια όπως η ασπεργίλλωση. Αυτό περιλαμβάνει επίσης πενικίλια που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή τυριού και αντιβιοτικών.
  • Βασιδιομύκητες. Προκαλέστε ασθένειεςδημητριακά (παράσιτα σκουριάς και σκουριάς).
  • Φόρμα σε πιάτο Petri
    Φόρμα σε πιάτο Petri

Υπάρχουν καλούπια ακόμη και στο βασίλειο των Χρωμιστών, μεταξύ των ωομυκήτων:

  • Phytophthora, ένα παράσιτο που προκαλεί σήψη στις ντομάτες και τις πατάτες.
  • Η Plasmopara (Plasmopara viticola) παρασιτεί τα αμπέλια και τα φρούτα. Ασθένεια των φυτών - ωίδιο.

Έτσι, τα μανιτάρια παραμένουν μια από τις πιο κακώς μελετημένες ομάδες βιολογικής φύσης. Οι σύγχρονες μέθοδοι μελέτης των μικροδομών και της βιοχημείας του κυττάρου καθιστούν δυνατή την πραγματοποίηση νέων ανακαλύψεων, βάσει των οποίων η ταξινόμηση των μυκήτων συνεχίζει να αλλάζει.

Συνιστάται: