Основи на микробиологията: класификация на гъбичките и тяхната структура

Съдържание:

Основи на микробиологията: класификация на гъбичките и тяхната структура
Основи на микробиологията: класификация на гъбичките и тяхната структура
Anonim

Филогенезата и класификацията на микробиологията на гъбичките се променят и преразглеждат в продължение на много години, от 19-ти век. Обектите на изследване са наистина необичайни и ще се изучават дълго време.

Гъби, които растат през целия си живот, като растения, но в същото време пълзят и поглъщат други организми - възможно ли е това? Да, съвременните изследвания на ултраструктурата на клетката, нейната биохимия и физиологични характеристики ни позволяват да заключим, че гъбите имат междинна позиция, която притежава характеристиките на животни и растения.

Знак Гъби Животни Растения
Брой ядра в клетка Много, рядко един Една Една
Клетъчна стена Присъства и може да съдържа хитин, целулоза, хитозан, глюкан Не Присъства и съдържа целулоза
Краен продукт на азотния метаболизъм

Карбамид

(карбамид)

Карбамид

(карбамид)

аспарагин, глутамин
Въглехидрати (резерв) Гликоген, захарни алкохоли Гликоген нишесте
Стил на живот Фиксирана и разхлабена Безплатно Запасени

Как гъбите станаха отделно царство

По времето на Карл Линей (началото на 18-ти век), гъбите се считат за растения. През 20-ти век (през 40-те години) Б. М. Козополянски предлага да се раздели растителното царство на подцарства:

  • Schizophyta Schizophyta (пушки) - бактериите бяха отнесени към тях.
  • Nomophyta Nomophyta (истински растения) са основните представители на флората.
  • Mycophyta Mycophyta (гъби и слузести плесени).

През 50-те години на ХХ век промените в таксономията на гъбите продължават: появяват се публикации в микробиологията, или по-скоро в съответната литература, където е анализирана еволюцията на клетъчните микроструктури. Въз основа на този материал Уитакър създава през 1969 г. своя собствена система на света, където целият живот може да бъде разделен на 5 кралства. Един от тях беше даден на гъби.

A. Л. Тахтаджян (творби от 1973 и 1976 г.) настоява за четири царства в органичния свят, а четвъртото е приписано на гъбите. И двамата учени имаха най-висок авторитет внаучни кръгове. Въпросът за отделно царство за гъби беше решен. Но след това този таксон започна да се „разпространява“.

гъбена колония
гъбена колония

Гъби с мистериозен произход

Групата гъби е интересна, защото тяхното историческо развитие (филогенезата) е хетерогенно.

Те се различават, както наскоро се установи, по биохимичен състав, структура на клетъчните мембрани и геном. От края на 20-ти век (1998 г.) са разграничени три стъбла на гъбичките, които са еволюционно различни един от друг. Всеки отговаря на отделен клас (Cavalier-Smith):

  • Протозои.
  • Chromists.
  • Гъбички.

Протозоите и хромистите принадлежат към по-ниските гъби, класът гъби - към по-висшите.

По-високо и по-ниско - каква е разликата

Гъба от всякакъв ранг е представена от мицел (мицел). Мицелът на долните гъби е неклетъчен, тоест не е разделен от дялове на малки сектори. По-високите гъби имат прегради (септа), но те не са твърди, а имат дупки, така че съдържанието на протоплазмата може да се движи от сектор в сектор.

Друга разлика между по-ниските гъби и висшите гъби е невъзможността да се образуват големи и плътни плодни тела. Все още никой не е открил плодни тела в примитивни неклетъчни гъби (или подобни на гъби организми). Това не намалява тяхната хранителна функция - малките почвени животни ядат микроскопичен мицел много охотно.

ДНК на гъби
ДНК на гъби

Гъбени чудовища

В класификацията на гъбичките в микробиологията винаги се разглежда царството на гъбите, а понякога и другите две царства (протозои и хромисти)не е споменато. Това е така, защото протозоите са по-скоро подобни на гъбички организми, отколкото гъби.

Те са уникални с това, че са способни на независимо амебоидно движение. Тялото им е многоядрен екстензивен протопласт (плазмодий, който не образува хифи), а в цикъла на развитие има стадий на движещ се флагела.

Chromista също е много необичайна. Царството обединява доста пъстра група организми, свързани с водорасли (кафяви, златисти, диатомеи и др.) и организми, подобни на гъби.

Гъбоподобните хромисти губят цвета си за втори път, снабдени са с флагели и вместо хитин, клетъчните стени може да съдържат целулоза. Често въобще няма клетъчни стени. Тогава тялото на гъбата е представено от протопласт, тоест е заобиколено само от мембрана. Те са близки по произход до водораслите (жълто-зелени).

Луминесценция, гъба
Луминесценция, гъба

Още за протозоите

Протозоата съдържа отдели:

  • Mixomycetes (Myxomycota)
  • Plasmodiophoromycetes (Plasmodiophoromycota)
  • Dictyosteliomycetes (Dictyosteliomycota)

Представителите на отдела Myxomycota се наричат още слузести плесени. Те съчетават характеристиките, присъщи както на гъбите, така и на животните. Те могат да пълзят по субстрата като амеба, пасивно абсорбират хранителни вещества от цялата повърхност или активно улавят и смилат бактерии. Реагирайте на светлина или натрупване на храна. Обикновено живеят на горски почви, гниеща дървесина.

Но те се размножават като гъби чрез спори. Има и сексуален процес. Слузеви форми могат да бъдатмикроскопични, но те растат през целия си живот. Някои слузести плесени, като фулиго, растат до няколко десетки сантиметра.

Биохимични епруветки
Биохимични епруветки

Amazing Chromists

Kingdom Chromists (Chromista) обединява отдели:

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

Сред хромистите може да се разгледа лабиринтула като пример. Това са малки морски гъби подобни същества. Тялото на "гъбата" е плазмодий, който е покрит отгоре с мрежа от лигавица ектоплазма, облечена в мембрана. Мрежата улеснява закрепването към субстрата или движението към източника на храна. Той дори предпазва от изсъхване, ако Plasmodium пълзи на земята.

Размножаването, подобно на повечето гъби, се осъществява с помощта на спори, но при определени условия се активира половият процес. В морските хранителни вериги на лабиринтулите се отдава почетно място - с тях се хранят амебите, планктонните видове и дребните ракообразни. Лабиринтите, заедно с бактериите, успешно колонизират неорганични остатъци – стъкло, стъклена вата, пластмаса. Вторичните колонизатори на боклука може вече да са например морски жълъди.

Хромисти водорасли
Хромисти водорасли

За истинските гъби

Истинските гъби в човешкото разбиране са предимно макромицети. Плодните тела на макромицетите са толкова ценни като хранителни обекти, че в отрасъла се появява отделна индустрия - отглеждането на гъби в специално създадени условия.

Царство на гъбите (Гъбички,Mycota) е разделена на четири отдела. Сред тях:

  • Chytridiomycetes (Chytridiomycota).
  • Zygomycota.
  • Ascomycetes (Ascomycota).
  • Basidiomycetes (Basidiomycota).

От тях първите два отдела включват представители на нисши гъби (микромицети), а вторите два - висши (главно макромицети). Микромицетите не могат да се видят с просто око. Рядко в жизнения цикъл се появяват етапи на подвижни флагела. Сред представителите има много паразити. Макромицетите включват представители, които образуват плодни тела. Това са предимно гъбички и гъби.

Понякога деутеромицетите (Deuteromycóta) са посочени като пети отдел. При изграждането на класификация на гъбичките микробиологията отдава голямо значение на методите на размножаване. Представителите на деутеромицетите се наричат несъвършени гъби. Причината е, че те напълно са загубили способността си да се размножават по полов път.

гъбен плазмодий
гъбен плазмодий

Дрожди - едноклетъчни гъби

Според съвременната класификация на гъбичките, микробиологията причислява дрождите към царството на гъбите, отдел аскомицети. Това са висши гъби, въпреки факта, че тялото им е едноклетъчно. Предците на дрождите са били многоклетъчни, но еволюционната посока на тяхното развитие се е изместила към загубата на мицел.

Отличителна черта на отдела са двуслойните клетъчни мембрани. Макромицетите, плесенните гъби и дрождите също ги имат. Черупките от дрожди съдържат полизахариди глюкани и манани.

Дрожди - клас гъби Hemiascomycetes (Hemiascomycetes), разред Saccharomycetales. Има мнение, че дрождите са група организми, които нямат собствен таксон. Включва представители на отделите Ascomycetes и Basidiomycetes.

Дрождите се размножават чрез пъпкуване, по-рядко чрез клетъчно делене наполовина, а при неблагоприятни условия е възможен полов процес. Част от дрождите образуват спори, което им позволява да бъдат разделени на две големи групи - спорогенни и аспорогенни.

Дрожди фотография
Дрожди фотография

Плесенни гъби

Среща се в почти всички големи таксони. Има по-високи и по-ниски плесени: за разлика от нисшите гъби, при по-високите плесенни микромицети мицелът е разделен чрез прегради на фрагменти (клетки). Те се хранят чрез освобождаване на ензими върху субстрата, които разграждат веществата до прости компоненти. Например, можете да намерите плесени и мая на едно и също парче хляб, но веществата, които консумират, ще бъдат различни. Дрождите се хранят със захар, докато протеините и мазнините са хранителни субстрати за плесенни гъби.

Плесени се срещат във всички таксономични групи на Кралството на гъбите:

  • Хитридиомицети. Synchytrium endobioticum е картофен паразит, който причинява гниене на грудките.
  • Зигомицети. Представителят на mukor е сапрофит (утаява се върху неодушевена подложка), причинява мухъл.
  • Аскомицети. Представител на черната плесен е сапрофит, който се използва за промишленото производство на лимонена киселина. Най-силният алерген при хората причинява заболяване като аспергилоза. Това включва също пеницили, използвани за приготвяне на сирене и антибиотици.
  • Базидиомицети. Причиняват заболяваниязърнени храни (паразити от ръжда и смути).
  • Мухъл в петриева паничка
    Мухъл в петриева паничка

Има плесени дори в царството на хромистите, сред оомицетите:

  • Фитофтора, паразит, който причинява гниене на домати и картофи.
  • Plasmopara (Plasmopara viticola) паразитира по лозята и плодовете. Болест по растенията - брашнеста мана.

По този начин гъбите остават една от най-слабо проучените групи от органична природа. Съвременните методи за изследване на микроструктурите и биохимията на клетката позволяват да се направят нови открития, въз основа на които класификацията на гъбите продължава да се променя.

Препоръчано: