T5- Въведение в изследването на гъбичките
Въведение
Филогенетично гъбите са чужди на други растителни организми. Това е група, считана за изкуствена, тъй като под нейното име се групират организми, които нямат връзка. Освен това гъбичките трябва да се изучават в микологията.
Първият, който ги изучава, е Пиер Антони Микели (1729); те не са били изследвани преди, защото структурите им са микроскопични. Що се отнася до разнообразието му, трябва да има 70-75 000 вида; въпреки че Хоускуърт оценява най-малко 1,5 милиона; главно поради липсата на проучване на гъби в тропическите райони.
Основни характеристики
В рамките на гъбичките истински гъби (Кралство гъби), амебоидни гъби и воден (много различно от първото). Асоциациите също са важни: микориза (гъбички + съдово растение) и лишеи (гъбички + водорасли).
Общи характеристики на гъбичките:
Хетеротрофи (сапроби или паразити. Някои паразити могат да действат и като сапроби)
Нишковидни или едноклетъчни многоклетъчни
Клетъчна стена с високо съдържание на глюкани и хитин (среща се при много животни, така че филогенетично гъбите са по-близо до тях, отколкото до растенията).
Неподвижен (въпреки че някои могат да се движат, а други имат жгутикови репродуктивни клетки; обикновено във водни системи).
Много често размножаване чрез спори (митоспори или мейоспори).
Плазмогамия преди кариогамията (първо се сливат цитоплазмите, а след това и ядрата; много общ процес при истински гъби).
Някои истински гъби нямат нито една от тези характеристики, а амебоидите и водните често нямат много от тях.
Структура: хифи
При истинските гъби морфологичната единица е хифа; който обикновено има удължена структура и винаги представлява апикален растеж. В него има високо производство на ензими и актин, а при някои гъби расте около 2-3 см/ч.
Специални видове хифи
Хифите обикновено са микроскопични, но понякога образуват видими макроскопични клъстери, наречени хифални агрегати; и според тяхната функция те са:
Стромата: съдържат плодни тела (гъби), вградени във вътрешността им.
Склероция: удебелени и много твърди структури, които заобикалят гъбата, когато тя остава в латентно състояние при неблагоприятни условия.
Ризоморфи: че се разклонява, за да проникне в основата; приличат на корени.
Хаустория: те навлизат в организма, за да поемат хранителните му вещества.
Тормоз: те първо се заваряват към организма и след това се въвеждат в него.
Хифални характеристики
Останалите неспециализирани хифи заедно образуват структура, наречена мицел. Анализирайки ги, ние проверяваме, че клетъчната им стена се формира вътре от микрофибрили и в чужбина от аморфна матрица. Сумирането на клетъчната стена има хитин Y. глюкани като основни компоненти, а също и много гликопротеини. В изобилие митохондрии (плоски и удължени) и съхранявайте гликоген. Абсолютното отсъствие на целулоза (по-малко при водни гъби).
Защита на хифи
Понякога комплектът, образуван от хифите, е защитен отвън с извънклетъчен матрикс (MEC), който ви помага да предотвратите въздействието на патогенни микроорганизми върху тях. При някои групи гъби това, което правят, е да отделят кристали от оксалат калцик, вредни за други организми.
Ценоцитни и септатни хифи
Някои гъби са изключително едноклетъчен, и в тях всяка клетка е хифа (напр. дрожди. Saccharomyces cerevisae). Най-често обаче е, че те са многоклетъчни организми сифонален, какво представят ценоцитни хифи: удължени и многоядрени нишки без прегради (напр. плесен за хляб); u многоклетъчни организми плектенхимикали, с септирани хифи: образуван от клетки, разделени от прегради и нормално двуядрени (Penicillium, Aspergillus, гъби).
Гъби: хранене и начини на живот
Те не са в състояние да фиксират въглерода (хетеротрофи). За да получат храна, те освобождават много ензими навън, които разлагат материята от всякакъв вид, за да абсорбират по-късно хранителните вещества през плазмената мембрана.
Има редица ограничаващи фактори за гъбичките: температура (най-важното, лошо при по-малко от 5 или 10 градуса под нулата), рН (изключително лошо рН), влажност (необходимо) и кислород. Повечето гъби се държат аеробно, въпреки че някои дрожди са факултативни анаероби. Те могат да живеят перфектно при липса на светлина, но при някои гъбички това е от съществено значение за тяхното размножаване.
Сапроби или паразити
Много гъбички са сапроби. Почти всички структури, които могат да бъдат намерени в света, могат да бъдат разрушени от гъбички (дърво: къщи, лодки ...); включително петролни производни, което е много важно при обеззаразяването на околната среда.
Други са паразити. Те са много разнообразни, понякога трудни за разпознаване и могат да се случат две неща: че те живеят с домакина си през целия си еволюционен живот (съвместно развитие, без да убиват гостоприемника) или че преминават към вид, с когото не са се развили и го убиват ( изчезване и на двете). Пример: ulmus minor и графиоза. По този начин имаме три паразитни поведения:
Некротрофи: убийте клетките гостоприемници и след това ги изяжте.
Биотрофи: те се хранят с живи клетки, без да ги убиват (хаустория)
Хемибиотрофи: отначало не го убива, но с времето го прави.
Размножаване при гъбички
Чрез разделяне, пъпки и фрагментация. Когато фрагментираното е единична хифа, се казва, че те са се образували артроспори или хламидоспори. Те могат да оцелеят в много неблагоприятни условия и след това да дадат друг индивид. Единствената разлика е, че хламидоспорите имат най-удебелената клетъчна стена.
Включва образуването на митоспори (планосспори или апланоспори в зависимост от това дали имат бичури). Те се развиват в две структури: в спорангии или спороцист (винаги се образуват ендоспори) или в конидии (екзоспори: Penicillium, Aspergillus). Има много, много видове, принадлежащи към тези два рода, които могат да се размножават само безполово. Това е предимство, защото по всяко време те могат да образуват конидии, чиито спори пътуват по въздух, вода или животни.
Винаги има плазмогамия преди кариогамията и няма разпознаване на половете; само известна поляризация в мицелия (+ и -). Най-честата форма е соматогамия, където хифите, които се размножават, са същите като всички останали.
При един и същи вид гъби може да се използва един или друг механизъм; обикновено зависи от условията на околната среда (по-лошо → сексуално). Гъбата може да варира морфологията си в зависимост от размножаването си, което може да ни затрудни да я идентифицираме. Някои имат до пет различни форми и обикновено се наричат ръжди. Те са паразити в няколко растения и във всяко едно се развиват по различен начин; но цикълът винаги е един и същ. За да ги премахнем, е достатъчно да премахнем един от видовете гостоприемници, но след това намаляваме биологичното разнообразие.
Сексуална съвместимост при гъбички
В зависимост от вашето сексуално поведение, гъбичките могат да бъдат:
Хомотални гъби: индивидът може да слее две части от собствения си мицел и да извърши сексуално размножаване.
Хетеротални гъби: те не могат да направят това.
Вторични хомотални гъби: те могат да го направят или не.
ПарасексуалностНякои гъби могат да произведат генетична рекомбинация в техните хромозоми без мейоза, без сексуално размножаване или нещо подобно. Те дават съвсем различни видове. Това могат само гъбите.
Филогенетични и систематични аспекти на гъбите
Връзките между живите организми се изучават чрез изучаване на техните аминокиселини. Дошли сме да установим, че гъбите имат по-голяма филогенетична връзка с животните, отколкото с растенията; особено за две подробности: за наличието на хитин в клетъчните им стени и по механизма на фаготрофия (поглъщане на цели организми или твърди части от тях, неразтворени).
Намерен е режещ ръб между животни и гъбички: choanoflagellata (° Силинофлагелати) и се изследва дали е общ прародител и на двамата. Най-големият проблем се крие в оскъдните вкаменелости, причинени от много меките части на тези организми.
При класификацията на гъбите има аспекти, които трябва да се вземат предвид: морфология, анатомия (вид хифа, подредба), молекулярен анализ и използване на SEM и MET.
Класификацията, която ще проучим, ще бъде тази, предложена от Алексопулос плюс някои модификации от www.tolueb.org. Има седем подразделения на гъби:
Има три групи, които ще обясним на ниво клас: оомицети, хифохитриомицети и лабиритуломицети. Те се наричат гъби или водни плесени; и молекулярните анализи показват, че те нямат филогенетична връзка с други гъби. Изглежда, че имат общ прародител с някаква група водорасли и някаква група протозои; и всички те имат една и съща характеристика: флагела с мастигонеми. Те имат две бичури; един къс и гладък, а друг много дълъг и с много дълги косми. Именно тези косми наричаме мастигонеми. Експертите казват, че е трябвало да се появят само веднъж в историята; и са породили ново царство, наречено Страменофила.
В курса първо ще изучаваме амебоидни гъби, първо водните и накрая истинските.