Een van die drie koninkryke van eukariote (superdomein, wat organismes met 'n aparte kern in die selle insluit) - swamme. Hulle is op die grens tussen plante en diere. Vandag is daar ongeveer 100 duisend spesies, waarvan die meeste mikroskopiese swamme is. Hierdie artikel vertel van die kenmerke van hul struktuur en voortplanting, die belangrikheid in die natuur en menslike ekonomiese aktiwiteit.
Amper plante en nie heeltemal diere nie
Kingdom Mycota sluit beide eensellige en veelsellige organismes in met 'n baie eienaardige organisasie. Hulle deel ooreenkomste met beide diere en plante, soos volg:
- Hulle het 'n selwand, maar nie van sellulose, soos in plante nie, maar van chitien, soos in diere.
- In die selle van swamme is daar vakuole gevul met selsap. Maar nie stysel (in plante) nie, maar glikogeen (in diere).
- Sampioene is nie in staat om aktief te beweeg nie. Hulle lei 'n gehegte leefstyl.
- Sampioene- heterotrofe, hulle het nie chlorofil nie en hulle is nie in staat tot fotosintese nie. Daarom voed hulle op klaargemaakte organiese stowwe van dooie organismes (saprotrofe) of lewende organismes (parasiete).
- Anders as beide diere en plante, word swamselle feitlik nie in weefsels gedifferensieer nie, en weefsels in organe.
Geheimsinnige wesens van die duiwel
Dit is presies wat sampioene in die Middeleeue beskou is. Een van die Franse natuurkenners, Venyan, het in 1727 geskryf dat sampioene bestaan om die harmonie van alle lewende dinge te ontwrig.
Die vraag oor die oorsprong van sampioene bly vandag oop. Alhoewel terug in die 18de eeu, het die uitstaande plantkundige Carl Linnaeus hierdie organismes aan die hotelkoninkryk toegeskryf. Sampioene, wat ontstaan het met die aanbreek van lewe op die planeet (sowat 'n miljard jaar gelede), wag vir leidrade oor hul oorsprong van bioloë, biochemici, genetici en taksonome.
Sistematiek van sampioene
Alle sampioene word in 4 klasse verdeel (onderste swamme - Oomycetes en Zygomycetes, hoër - Ascomycetes en Basidomycetes). Die hoofkriterium vir skeiding is die teenwoordigheid of afwesigheid van flagella in gamete en die tipe seksuele voortplanting. Daarbenewens lyk die miselium in laer swamme soos een meerkernige sel, terwyl die miselium in hoër swamme intersellulêre septa het.
Die meeste sampioene is mikroskopies in grootte. Dikwels is hul miselium nie sigbaar sonder vergroting nie of is dit sigbaar in die vorm van dun drade. Die teenwoordigheid van mikroskopiese swamme word aangedui deur die resultate van hul lewensbelangrike aktiwiteit - die vernietiging van plant-, dierweefsels of materiaal. Enigsins'n klein groepie sampioene kan vrugliggame vorm - digte trosse miselium.
Die struktuur van mikroskopiese swamme
Mikromisete vorm nie vrugliggame nie, hulle kan eensellig en meersellig wees. Gevolglik is die morfologie van mikroskopiese swamme redelik uiteenlopend.
Die liggaam van meersellige swamme word gevorm deur opeenvolgend geplaasde selle wat hifes (drade) uitmaak met 'n dikte van 0,15 tot 1 mikron. Die hifes groei apikaal (apikaal) en kan 'n vertakte struktuur hê. Die hele stel swamhifes word mycelium of mycelium genoem.
Sampioenhifes groei baie vinnig. In sommige monsters kan die miselium tientalle meters in net 'n dag groei.
Eensellige swamme (byvoorbeeld, Gis) is een sel, vorm nie miselium nie. Dit het 'n kern, vakuole met organiese en anorganiese stowwe, mitochondria.
Kenmerke van voeding en lewe
Die mikrobiologie van mikroskopiese swamme het sy eie kenmerke. Hifeselle oor die sitoplasmiese membraan bevat 'n membraan wat uit die polisakkaried chitien bestaan. Die sitoplasma van die sel bevat die kern (een of meer) en organelle.
Sampioene absorbeer voedingstowwe deur die hele oppervlak van die miselium, wat die hele substraat (substraatmiselium) binnedring of op die oppervlak daarvan (oppervlakmiselium) geleë is.
Kos vir die swam is organiese verbindings – suiker, veelhidriese alkohole, vette, proteïene. Terselfdertyd, 'n ryk en diverse ensiemdie toestel laat jou toe om die hele substraat ten volle te gebruik om die liggaam van mikroskopiese swamme te bou.
Mikrobiologie onderskei swamme wat gekenmerk word deur saprotrofiese (voed op dooie organiese materiaal) en parasitiese (voed op lewende organiese materiaal) tipes voeding. Boonop kan swamme simbiotiese verhoudings met plante aangaan. Dus, hifes van swamme en alge vorm simbiotiese organismes - ligene.
Mikroskopiese patogene swamme kan in diere en plante ontwikkel en siektes veroorsaak wat mikoses genoem word.
Kenmerke van reproduksie
Mikromisete word gekenmerk deur drie tipes voortplanting: vegetatief, ongeslagtelik en seksueel.
Vegetatiewe voortplanting van mikroskopiese swamme word uitgevoer deur deeltjies van miselium. Byvoorbeeld, 'n stukkie hife gee aanleiding tot 'n nuwe miselium van die swam.
Ongeslagtelike voortplanting word uitgevoer met behulp van spore - mikroskopiese elemente wat in sporangia (gespesialiseerde dele van die miselium) gevorm word. Die hooffunksie van spore is oorlewing in ongunstige toestande. En vir 'n aantal mikroskopiese swamme wat 'n parasitiese leefstyl lei, dien spore om die gasheerorganisme te besmet.
Die vorme van die seksuele proses by swamme is uiteenlopend en word in drie groepe verdeel:
- Gametogamy is 'n tipe seksuele voortplanting met die vorming van kiemselle (gamete).
- Somatogamie is die samesmelting van vegetatiewe selle van miselium of eensellige swamme.
- Gametangiogamie is 'n tipe seksuele voortplanting wanneer strukture waarin gamete nog niegedifferensieer.
By die samesmelting van gamete (bevrugting) vorm swamme 'n sigoot met een of meer kerne. Meestal ontkiem die sigoot nie dadelik nie, maar na 'n dormante tydperk. Sampioene kan dus ook ongunstige omgewingstoestande oorleef.
Mikromisete in die natuur
Die belangrikheid van mikroskopiese swamme in die natuur is enorm. Hulle neem deel aan die siklus van stowwe, wat organiese oorblyfsels saam met bakterieë ontbind.
Grondswamme is betrokke by die vorming van die vrugbare laag. In simbiose met alge in ligene, is hulle die eerstes wat arm gronde koloniseer en aktief deelneem aan die vernietiging van rotse.
Dit is die moeite werd om te let op so 'n verskynsel soos mikorisa - die selle van 'n mikroskopiese swam tree in 'n simbiotiese verhouding met plante. Terselfdertyd voorsien plante die swam van organiese voedingstowwe, en die swam produseer vitamiene en stikstofbevattende stowwe wat nodig is vir die groei en ontwikkeling van plante.
Mikroskopiese swamme is teenwoordig in alle biosenoses en verrig 'n belangrike ekologiese funksie. Hulle is 'n belangrike detritusskakel in voedselkettings en reguleerders van die oorvloed van ander organismes. In baie biogeocenoses is die proporsie swambiomassa uit die biomassa van alle mikroörganismes tot 90% en is vergelykbaar met die biomassa van die wortels van hoër plante.
Dit is onmoontlik om nie te let op die rol van mikroskopiese patogene swamme in die natuur nie. Hulle reguleer die aantal ander organismes en neem deel aan die veranderinge van biosenoses op die planeet.
Mikromisete en die mens
In hul aktiwiteite het 'n persoon gebruik'n paar minderwaardige sampioene.
Mikroskopiese swamme, witskimmel en aspergillus, alle soorte gis word in die bakkery-, suiwel-, brouery-, wyn- en alkoholbedryf gebruik.
In die farmaseutiese industrie word mikromisete wyd gebruik om antibiotika, vitamiene, hormone, ensieme en fisiologies aktiewe stowwe te vervaardig.
Baie mikromisete vernietig papier- en selluloseprodukte, bederf olies en petroleumprodukte, beskadig optika en kunswerke.
Skimmels en giste is die vernaamste skuldiges van voedselbederf. Hulle vernietig ook hout - beskadig hout.
Mikroskopiese patogene swamme veroorsaak siektes in gewasse, huisdiere en mense. As gevolg van hul vermoë om gifstowwe te produseer, veroorsaak sampioene dikwels vergiftiging.
Mikotoksiene
Gevaarlike biologiese stowwe wat deur mikroskopiese swamme gesintetiseer word, is metaboliete (afvalprodukte) met 'n wye verskeidenheid chemiese strukture en effekte op die menslike liggaam.
Vandag is meer as 250 spesies mikromisete bekend. Hulle sintetiseer ongeveer 100 gifstowwe en allergene. Mikroskopiese swamme van verskillende spesies kan dieselfde gifstof sintetiseer. En die gifstowwe self het meestal 'n kumulatiewe (kumulatiewe) effek op die menslike liggaam, naamlik:
- Yaflatoksiene - het 'n hepatotoksiese, mutageniese, immuunonderdrukkende effek op die menslike liggaam.
- Trichothecene is neurotoksiene wat die immuunstelsel onderdruk,veroorsaak verskeie dermatitis.
- Ochratoxine - beïnvloed hoofsaaklik die buisies van die nefrone van die niere.
- Patulins is neurotoksiene en mutagene.
In die geval van vergiftiging met mikromisiet-gifstowwe, moet die maag eers gewas word.
Parasitiese mikromisete
Hierdie groep sluit 'n groot aantal swamme in wat verskeie patologieë in mense, plante, diere, visse veroorsaak. Patologieë van die vel word dermatomikose genoem, en patologieë van organe word mikose genoem.
Die mees algemene menslike siektes wat deur parasitiese swamme veroorsaak word, is:
- Dermatofytose (brandsiekte of ringwurm), wat hom manifesteer as rooi, jeukerige kolle op die vel en vernietiging van haarfollikels.
- Candidiasis (sproei) word veroorsaak deur verteenwoordigers van die genus Candida, wat fakultatief patogenies is en deel is van die normale mikroflora van die mondholte, geslagskanaal en dikderm.
- Onychomycosis (naelswam) word veroorsaak deur verskeie swamme wat die subunguale spasie aantas.
- Sporotrichosis - parasitiese swamme vernietig onderhuidse weefsel, slymvliese, interne organe.
- Swart en wit piedra is 'n siekte wat die haarfollikels van die snor en wenkbroue aantas. Die veroorsakende middel is 'n swam van die genus Piedraia.
En dit is nie 'n volledige lys van siektes wat deur mikromisete veroorsaak word nie. Terselfdertyd is die maniere waarop die swam die liggaam binnedring uiteenlopend (lug, water, kontakte), en hul weerstand teen verskeie media is redelik hoog.
Die bekendste mikromycete
Mikroskopiese swamme sluit Mucor, Penicillium en Gis in.
Sampioene van die genus Mucor is 60 spesies sampioene wat ons witskimmel noem. Hulle vorm kolonies van wit en grys kleur, wat swart word soos die spore volwasse word. Mucor-miselium is eensellig, die selwand bevat die stikstofbevattende koolhidraat chitosan, wat allergene kenmerke het. Onder hulle is daar parasiete, maar daar is ook diegene wat aktief gebruik word in die vervaardiging van antibiotika. Sampioen Mukor Chinees - die basis van die suurdeeg "ragi" gebaseer op soja en graan.
Penicillium (Penicillium) is 'n genus mikroskopiese swamme wat oral voorkom - in grond, water, see, lug, kamers, op alle oppervlaktes. Vorm groenerige kolonies. Penicillium goue of groen kwas vorm is die mees algemene verteenwoordiger van die genus en die bron van penisillien. Hierdie sampioene het vertakkende meersellige miselium.
Gis is 'n groep uiteenlopende eensellige swamme uit verskillende klasse (1 500 spesies uit die klas Ascomycetes en Basidomycetes). Hierdie swamme vorm nie miselium nie, en hul selle is tot 40 mikron groot. Hulle word in 'n algemene groep gekombineer vir die eienaardighede van metabolisme - hulle ontvang almal energie tydens fermentasie ('n redoksproses, as gevolg waarvan koolhidrate ontbind, en alkohole is die afbreekprodukte). Broodmaak, wynmaak, brou en kwas brou is nie 'n volledige lys van bedrywe waar 'n persoon hierdie sampioene gebruik nie. En terselfdertyd is dit een van die hooffaktore van voedselbederf, en sommigeparasiete wat siektes by mense veroorsaak (kandidiasis, kriptokokkose, pityriasis, follikulitis, seborrheiese dermatitis).
Jagneigings
Vreemd soos dit mag lyk, is daar aktiewe "roofdiere" onder die mikroskopiese swamme.
Die swam Arthrobotrys oligospora skep dus 'n netwerk met sy hifes, waarvan die wande met 'n taai stof bedek is. Die slagoffers van die swam is rondewurms (aalwurms) wat in die grond woon. Die wurm wat aan die hifes vassit, word die geleentheid ontneem om homself te bevry, en die hifes groei vinnig in sy liggaam in. Die aalwurm word voedsel en ná 24 uur is net die dop oor.
Nog 'n swam, Dactylaria Candida, vorm 'n lasso-agtige vangring van hifes. Die nematode gaan dit binne en die ring sluit. Die epiloog van die drama is dieselfde as die vorige weergawe.
Hierdie kenmerke van grondmikromisete is lank reeds deur bioloë bestudeer vir gebruik in die vorm van biologiese beskerming van gewasse.
Omgewingsbio-aanwysers
Onlangse studies deur bioloë het bewys dat mikroskopiese swamme die vermoë het om hul getalle en samestelling te verander na gelang van die toestand van hul habitat.
Normaalweg is die aantal grondmikromisete sowat 10 ton per hektaar, en terselfdertyd is dit divers. In die studie van gronde wat met olie en sy produkte besmet is, het ekoloë gevind dat by hoë dosisse gifstowwe die aantal en spesiesamestelling van grondmikroskopiese fungi dramaties verander. In hierdie geval neem die spesiediversiteit skerp af, mikromisete met vinnige groei begin oorheers, wat nie tipies in sulke gronde is nie. Buitendien,baie van hierdie swamme is fitopatogeen - hulle produseer biologies aktiewe stowwe wat intrasellulêre prosesse in plantorganismes ontwrig, wat lei tot inhibisie van hul lewensbelangrike aktiwiteit en dood.
Daarom kan die getalle en spesiesamestelling van mikroskopiese swamme betroubare aanwysers wees van grondbesoedeling met olie en sy afgeleides.
Opsomming
Vir duisende jare is die verwydering van vet uit die vel beskou as die mees tydrowende proses in die leerbedryf. Die proses was lank en morsig, met duiwemis en honde-ontlasting. Vandag het proteïenase, 'n ensiem afkomstig van Aspergillus-sampioene, hierdie proses tot 24 uur verkort en ook die vel sagter en makliker gemaak om te kleur.
Dit is net een voorbeeld van hoe voordelig mikroskopiese organismes kan wees. Ten spyte van die ontwikkeling van biologie bly baie kenmerke van die lewensbelangrike aktiwiteit van hierdie organismes steeds 'n raaisel.
Taksonome beskryf elke jaar meer as duisend nuwe spesies mikroskopiese swamme. Die rol van grondmikromisete bly die mees onontginde tak van beide bioekologie en biogeografie. En dit is hoofsaaklik te wyte aan die probleme om sulke organismes in hul natuurlike habitat waar te neem.
'n Nuwe afdeling in mikologie - die leerstelling van swamgifstowwe - gee ons reeds vandag hoop op oorwinning oor kanker. Byvoorbeeld, Chaga-swam-toksien verhoog die liggaam se weerstand teen die ontwikkeling van kankerselle aansienlik. En psilocycin gee goeie voorvereistes virbehandeling van senuwee-afwykings. Selfs die bestudeerde penisillium bly mikrobioloë verstom - mees onlangs het wetenskaplikes daarin geslaag om stowwe daaruit te isoleer wat chemies soortgelyk is aan die hormone liberiene.
Sampioene sal nie eenkant staan in die ontwikkeling van nuwe biologiese middele om gewasse van landbouplante te beskerm, en in die ontwikkeling van nuwe "groen" maniere van afvalverwydering nie.
