Fundamentele microbiologiei: clasificarea ciupercilor și structura lor

Cuprins:

Fundamentele microbiologiei: clasificarea ciupercilor și structura lor
Fundamentele microbiologiei: clasificarea ciupercilor și structura lor
Anonim

Filogenia și clasificarea microbiologiei ciupercilor se schimbă și se revizuiește de mulți ani, începând cu secolul al XIX-lea. Obiectele cercetării sunt cu adevărat neobișnuite și vor fi studiate mult timp.

Ciuperci care cresc toată viața, ca plantele, dar în același timp se târăsc și devorează alte organisme - este posibil? Da, studiile moderne ale ultrastructurii celulei, biochimia și caracteristicile fiziologice ale acesteia ne permit să concluzionam că ciupercile au o poziție intermediară, care au caracteristicile animalelor și plantelor.

Semn Ciuperci Animale Plante
Numărul de nuclee dintr-o celulă Multe, rareori unul Un Un
Perete celular Prezentă și poate conține chitină, celuloză, chitosan, glucan Nu Prezentă și conține celuloză
Produsul final al metabolismului azotului

Carbamidă

(uree)

Carbamidă

(uree)

Asparagină, glutamina
Carbohidrați (rezervă) Glicogen, alcooli de zahăr Glicogen Amidon
Stil de viață Fixat și liber Gratuit Stock

Cum ciupercile au devenit un regat separat

În timpul lui Carl Linnaeus (începutul secolului al XVIII-lea), ciupercile erau considerate plante. În secolul al XX-lea (în anii 40) B. M. Kozopolyansky a propus împărțirea regnului vegetal în subregate:

  • Schizophyta Schizophyta (puști de vânătoare) - bacteriile le-au fost trimise.
  • Nomophyta Nomophyta (plantele reale) sunt principalii reprezentanți ai florei.
  • Mycophyta Mycophyta (ciuperci și mucegaiuri pentru slime).

În anii 50 ai secolului XX, schimbările în taxonomia ciupercilor au continuat: au apărut publicații în microbiologie, sau mai bine zis în literatura de specialitate, unde a fost analizată evoluția microstructurilor celulare. Pe baza acestui material, Whittaker și-a creat în 1969 propriul său sistem de lume, în care toată viața poate fi împărțită în 5 regate. Una dintre ele a fost dată ciupercilor.

A. L. Takhtadzhyan (lucrări din 1973 și 1976) a insistat asupra a patru regate în lumea organică, iar al patrulea a fost atribuit ciupercilor. Ambii oameni de știință au avut cea mai în altă autoritate încercuri științifice. Problema unui regat separat pentru ciuperci a fost rezolvată. Dar apoi acest taxon a început să se „răspândească”.

colonie de ciuperci
colonie de ciuperci

Ciuperci de origine misterioasă

Grupul de ciuperci este interesant deoarece dezvoltarea lor istorică (filogenia) este eterogenă.

Ele diferă, după cum s-a descoperit recent, prin compoziția biochimică, structura membranelor celulare și genom. De la sfârșitul secolului al XX-lea (1998), s-au distins trei tulpini de ciuperci care sunt diferite din punct de vedere evolutiv unele de altele. Fiecare corespunde unei clase separate (Cavalier-Smith):

  • Protozoare.
  • Chromists.
  • ciuperci.

Protozoarele și cromiștii aparțin ciupercilor inferioare, clasa Fungi - celor superioare.

Mai mare și mai scăzută - care este diferența

Ciuperca de orice rang este reprezentată de miceliu (miceliu). Miceliul ciupercilor inferioare este necelular, adică nu este împărțit prin partiții în sectoare mici. Ciupercile superioare au partiții (septuri), dar nu sunt solide, ci au găuri, astfel încât conținutul protoplasmei se poate muta de la sector la sector.

O altă diferență între ciupercile inferioare și ciupercile superioare este imposibilitatea formării de corpuri fructifere mari și dense. Nimeni nu a găsit încă corpuri fructifere în ciupercile primitive necelulare (sau organisme asemănătoare ciupercilor). Acest lucru nu le slăbește funcția nutrițională - animalele mici din sol mănâncă miceliu microscopic foarte binevoitor.

ADN de ciuperci
ADN de ciuperci

Monștri ciuperci

În clasificarea ciupercilor în microbiologie, regnul Fungi este întotdeauna luat în considerare și, uneori, celel alte două regnuri (Protozoare și Cromiști)nu sunt menționate. Acest lucru se datorează faptului că protozoarele sunt mai degrabă organisme asemănătoare ciupercilor decât ciuperci.

Sunt unice prin faptul că sunt capabile de mișcare independentă a amoeboidului. Corpul lor este un protoplast extensiv multinucleat (plasmodium care nu formează hife), iar în ciclul de dezvoltare există un stadiu de mișcare flagelar.

Chromista este, de asemenea, foarte neobișnuit. Regatul reunește un grup destul de pestriț de organisme legate de alge (maro, auriu, diatomee etc.) și organisme asemănătoare ciupercilor.

Cromiștii asemănătoare ciupercilor își pierd culoarea pentru a doua oară, sunt echipați cu flageli și, în loc de chitină, pereții celulari pot conține celuloză. Adesea, nu există pereți celulari deloc. Apoi corpul ciupercii este reprezentat de un protoplast, adică este înconjurat doar de o membrană. Au originea apropiată de alge (galben-verde).

Luminescență, ciupercă
Luminescență, ciupercă

Mai multe despre protozoare

Protozoare conține departamente:

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

Reprezentanții departamentului Myxomycota se mai numesc și mucegaiuri de slime. Ele combină caracteristicile inerente atât ciupercilor, cât și animalelor. Ei se pot târâ de-a lungul substratului ca ameba, pot absorbi pasiv nutrienții de pe întreaga suprafață sau pot captura și digera în mod activ bacteriile. Reacționează la lumină sau la acumularea de alimente. De obicei trăiesc pe soluri de pădure, lemn putrezit.

Dar se reproduc ca ciupercile prin spori. Există și un proces sexual. Mucegaiurile de slime pot fimicroscopice, dar cresc toată viața. Unele mucegaiuri slime, cum ar fi fuligo, cresc până la câteva zeci de centimetri.

Eprubete biochimice
Eprubete biochimice

Amazing Chromists

Kingdom Chromists (Chromista) unește departamentele:

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

Printre cromiști, se poate considera o labirintula ca exemplu. Acestea sunt mici creaturi asemănătoare ciupercilor marine. Corpul „ciupercii” este un plasmodium, care este acoperit deasupra cu o plasă de ectoplasmă mucoasă, îmbrăcat într-o membrană. Plasa facilitează atașarea de substrat sau mișcarea către sursa de hrană. Protejează chiar și împotriva uscării dacă Plasmodium se târăște pe uscat.

Reproducerea, ca majoritatea ciupercilor, se realizează cu ajutorul sporilor, dar în anumite condiții, procesul sexual este activat. În lanțurile trofice marine, labirintulelor primesc un loc de cinste - amibe, specii planctonice și mici crustacee se hrănesc cu ele. Labirintulele, împreună cu bacteriile, colonizează cu succes resturile anorganice - sticlă, vată de sticlă, plastic. Colonizatorii secundari de gunoi pot fi deja, de exemplu, ghinde de mare.

Algele cromești
Algele cromești

Despre ciupercile reale

Ciupercile adevărate în înțelegerea umană sunt în primul rând macromicete. Corpurile fructifere ale macromicetelor sunt atât de valoroase ca obiecte alimentare încât în industrie a apărut o industrie separată - cultivarea ciupercilor în condiții special create.

Regatul Ciupercilor (ciuperci,Mycota) este împărțit în patru diviziuni. Printre acestea:

  • Chitridiomycetes (Cytridiomycota).
  • Zygomycota.
  • Ascomicete (Ascomycota).
  • Basidiomycetes (Basidiomycota).

Dintre acestea, primele două departamente includ reprezentanți ai ciupercilor inferioare (micromicete), iar a doua două - superioare (în principal macromicete). Micromicetele nu pot fi văzute cu ochiul liber. Rareori, stadiile flagelare mobile apar în ciclul de viață. Printre reprezentanți sunt mulți paraziți. Macromycetele includ reprezentanți care formează corpuri fructifere. Acestea sunt în principal ciuperci și ciuperci de șapcă.

Uneori Deuteromycetes (Deuteromycóta) sunt indicate ca al cincilea departament. În construirea unei clasificări a ciupercilor, microbiologia acordă o mare importanță metodelor de reproducere. Reprezentanții deuteromicetelor sunt numiți ciuperci imperfecte. Motivul este că și-au pierdut complet capacitatea de a se reproduce sexual.

plasmodium de ciuperci
plasmodium de ciuperci

Drojdie - ciuperci unicelulare

Conform clasificării moderne a ciupercilor, microbiologia atribuie drojdia regnului Fungi, departamentul Ascomicete. Acestea sunt ciuperci superioare, în ciuda faptului că corpul lor este unicelular. Strămoșii drojdiei au fost multicelulare, dar direcția evolutivă a dezvoltării lor s-a mutat spre pierderea miceliului.

O trăsătură distinctivă a departamentului sunt membranele celulare cu două straturi. Macromicetele, ciupercile de mucegai și drojdiile le au și ele. Cojile de drojdie conțin polizaharide glucani și manani.

Drojdie - o clasă de ciuperci Hemiascomycetes (Hemiascomycetes), ordinul Saccharomycetales. Există o părere că drojdia este un grup de organisme care nu are propriul taxon. Include reprezentanți ai departamentelor Ascomycetes și Basidiomycetes.

Drojdia se reproduce prin înmugurire, mai rar prin diviziunea celulară în jumătate, iar în condiții nefavorabile este posibil un proces sexual. O parte din drojdie formează spori, ceea ce le permite să fie împărțiți în două grupuri mari - sporogene și asporogene.

Fotografie cu drojdie
Fotografie cu drojdie

Mucegaiuri

Găsit în aproape toți taxonii mari. Există mucegaiuri din ce în ce mai joase: spre deosebire de ciupercile inferioare, în micromicetele de mucegai superioare, miceliul este împărțit prin partiții în fragmente (celule). Se hrănesc prin eliberarea de enzime pe substrat care descompun substanțele în componente simple. De exemplu, puteți găsi mucegaiuri și drojdie pe aceeași bucată de pâine, dar substanțele pe care le consumă vor fi diferite. Drojdia se hrănește cu zahăr, în timp ce proteinele și grăsimile sunt substraturi alimentare pentru ciupercile de mucegai.

Mucegaiurile se găsesc în toate grupurile taxonomice ale Regatului Fungilor:

  • Chitridiomicete. Synchytrium endobioticum este un parazit al cartofului care provoacă putrezirea tuberculilor.
  • Zygomycetes. Reprezentantul mukorului este un saprofit (se așează pe un substrat neînsuflețit), provoacă mucegaiul pâinii.
  • Ascomicete. Reprezentantul mucegaiului negru este un saprofit, care este utilizat pentru producția industrială de acid citric. Cel mai puternic alergen la om provoacă o boală precum aspergiloza. Acestea includ și penicilii folosiți la fabricarea brânzei și antibioticele.
  • Basidiomicete. Cauza bolicereale (paraziți ruginii și smuțului).
  • Mucegai într-o cutie Petri
    Mucegai într-o cutie Petri

Există mucegaiuri chiar și în regatul Chromist, printre oomicete:

  • Phytophthora, un parazit care provoacă putrezirea roșiilor și a cartofilor.
  • Plasmopara (Plasmopara viticola) parazitează vița de vie și fructele. Boala plantelor - mucegaiul praf.

Astfel, ciupercile rămân unul dintre cele mai slab studiate grupuri de natură organică. Metodele moderne de studiu a microstructurilor și biochimiei celulei fac posibilă realizarea de noi descoperiri, pe baza cărora clasificarea ciupercilor continuă să se schimbe.

Recomandat: