Jedno od tri carstva eukariota (superdomen, koji uključuje organizme sa zasebnim jezgrom u ćelijama) - gljive. Nalaze se na granici između biljaka i životinja. Danas postoji oko 100 hiljada vrsta, od kojih su većina mikroskopske gljive. Ovaj članak govori o karakteristikama njihove strukture i reprodukcije, značaju u prirodi i ljudskoj ekonomskoj aktivnosti.
Gotovo biljke i ne baš životinje
Kraljevstvo Mycota uključuje i jednoćelijske i višećelijske organizme sa vrlo osebujnom organizacijom. Oni dijele sličnosti i sa životinjama i sa biljkama, kako slijedi:
- Imaju ćelijski zid, ali ne od celuloze, kao kod biljaka, već od hitina, kao kod životinja.
- U ćelijama gljiva postoje vakuole ispunjene ćelijskim sokom. Ali ne škrob (u biljkama), već glikogen (kod životinja).
- Gljive nisu sposobne za aktivno kretanje. Vode privržen način života.
- Gljive- heterotrofi, nemaju hlorofil i nisu sposobni za fotosintezu. Stoga se hrane već gotovim organskim supstancama mrtvih organizama (saprotrofa) ili živih organizama (parazita).
- Za razliku od životinja i biljaka, ćelije gljiva se praktično ne diferenciraju u tkiva, a tkiva u organe.
Misteriozna đavolja stvorenja
To je upravo ono što su gljive smatrane u srednjem vijeku. Jedan od francuskih prirodnjaka, Venyan, napisao je 1727. da gljive postoje da bi narušile harmoniju svih živih bića.
Pitanje porijekla gljiva ostaje otvoreno i danas. Iako još u 18. veku, izvanredni botaničar Carl Linnaeus pripisuje ove organizme hotelskom carstvu. Pečurke, koje su nastale u zoru života na planeti (prije oko milijardu godina), čekaju na tragove svog porijekla od biologa, biohemičara, genetičara i taksonomista.
Sistematika gljiva
Sve gljive su podijeljene u 4 klase (niže gljive - Oomycetes i Zygomycetes, više - Ascomycetes i Basidomycetes). Glavni kriterij za odvajanje je prisustvo ili odsustvo flagela u gametama i vrsta spolne reprodukcije. Osim toga, kod nižih gljiva micelij izgleda kao jedna ćelija s više jezgara, dok kod viših gljiva micelij ima međućelijske pregrade.
Većina gljiva je mikroskopske veličine. Njihov micelij najčešće nije vidljiv bez povećanja ili je vidljiv u obliku tankih niti. Na prisutnost mikroskopskih gljiva ukazuju rezultati njihove vitalne aktivnosti - uništavanje biljnih, životinjskih tkiva ili materijala. Uopštemala grupa gljiva može formirati plodna tijela - guste grozdove micelija.
Struktura mikroskopskih gljiva
Mikromiceti ne formiraju plodna tijela, mogu biti jednoćelijske i višećelijske. Shodno tome, morfologija mikroskopskih gljiva je prilično raznolika.
Tijelo višećelijskih gljiva formirano je od sekvencijalno postavljenih ćelija koje čine hife (niti) debljine od 0,15 do 1 mikrona. Hife rastu apikalno (apikalno) i mogu imati razgranatu strukturu. Cijeli skup gljivičnih hifa naziva se micelij ili micelij.
Hife gljiva rastu veoma brzo. Kod nekih primjeraka micelij može narasti desetine metara u samo jednom danu.
Jednoćelijske gljive (na primjer, kvasac) su jedna ćelija, ne formiraju micelij. Ima jezgro, vakuole sa organskim i neorganskim materijama, mitohondrije.
Obilježja ishrane i života
Mikrobiologija mikroskopskih gljiva ima svoje karakteristike. Ćelije hife iznad citoplazmatske membrane sadrže membranu koja se sastoji od polisaharida hitina. Citoplazma ćelije sadrži jezgro (jedno ili više) i organele.
Gljive apsorbuju hranljive materije kroz celu površinu micelija, koja prodire kroz ceo supstrat (micelij supstrata) ili se nalazi na njegovoj površini (površinski micelijum).
Hrana za gljive su organska jedinjenja - šećer, polihidrični alkoholi, masti, proteini. Istovremeno, bogat i raznolik enzimuređaj vam omogućava da u potpunosti iskoristite cijeli supstrat za izgradnju tijela mikroskopskih gljiva.
Mikrobiologija razlikuje gljive koje se odlikuju saprotrofnim (hrane se mrtvom organskom materijom) i parazitskim (hrane se živom organskom materijom) vrstama ishrane. Osim toga, gljive mogu ući u simbiotske odnose s biljkama. Dakle, hife gljiva i algi formiraju simbiotske organizme - lišajeve.
Mikroskopske patogene gljive mogu se razviti kod životinja i biljaka i uzrokovati bolesti koje se nazivaju mikoze.
Obilježja reprodukcije
Mikromicete karakteriziraju tri vrste razmnožavanja: vegetativno, aseksualno i spolno.
Vegetativno razmnožavanje mikroskopskih gljiva vrši se česticama micelija. Na primjer, komad hife stvara novi micelij gljive.
Aseksualna reprodukcija se odvija uz pomoć spora - mikroskopskih rudimenata koji se formiraju u sporangijama (specijaliziranim dijelovima micelija). Glavna funkcija spora je preživljavanje u nepovoljnim uvjetima. A za brojne mikroskopske gljive koje vode parazitski način života, spore služe da inficiraju organizam domaćina.
Oblici polnog procesa kod gljiva su raznoliki i dijele se u tri grupe:
- Gametogamija je vrsta seksualne reprodukcije sa stvaranjem zametnih ćelija (gamete).
- Somatogamija je fuzija vegetativnih ćelija micelija ili jednoćelijskih gljiva.
- Gametangiogamija je vrsta seksualne reprodukcije kada strukture u kojima gamete još nisudiferencirano.
U fuziji gameta (oplodnja), gljive formiraju zigotu sa jednim ili više jezgara. Najčešće, zigota ne klija odmah, već nakon perioda mirovanja. Dakle, pečurke mogu preživjeti i nepovoljne uvjete okoline.
Mikromiceti u prirodi
Važnost mikroskopskih gljiva u prirodi je ogromna. Oni učestvuju u ciklusu supstanci, razgrađujući organske ostatke zajedno sa bakterijama.
Gljive tla su uključene u formiranje plodnog sloja. U simbiozi sa algama u lišajevima, one su prve koje koloniziraju siromašna tla i aktivno učestvuju u uništavanju stijena.
Vrijedi napomenuti takav fenomen kao što je mikoriza - ćelije mikroskopske gljive ulaze u simbiotski odnos s biljkama. Istovremeno, biljke opskrbljuju gljivicama organske hranjive tvari, a gljiva proizvodi vitamine i tvari koje sadrže dušik neophodne za rast i razvoj biljaka.
Mikroskopske gljive prisutne su u svim biocenozama i obavljaju važnu ekološku funkciju. Oni su važna detritusna karika u lancima ishrane i regulatori brojnosti drugih organizama. U mnogim biogeocenozama, udio biomase gljiva u biomasi svih mikroorganizama je do 90% i uporediv je sa biomasom korijena viših biljaka.
Nemoguće je ne primijetiti ulogu mikroskopskih patogenih gljiva u prirodi. Oni regulišu brojnost drugih organizama i učestvuju u promenama biocenoza na planeti.
Mikromiceti i čovjek
U svojim aktivnostima, osoba je koristilaneke inferiorne gljive.
Mikroskopske gljive, bijela plijesan i aspergilus, sve vrste kvasca koriste se u pekarskoj, mljekarskoj, pivarskoj, vinskoj i alkoholnoj industriji.
U farmaceutskoj industriji, mikromiceti se široko koriste za proizvodnju antibiotika, vitamina, hormona, enzima i fiziološki aktivnih supstanci.
Mnogi mikromiceti uništavaju papir i proizvode od celuloze, kvare ulja i naftne derivate, oštećuju optiku i umjetnička djela.
Plijesni i kvasci su glavni krivci kvarenja hrane. Oni također uništavaju drvo - oštećuju drvo.
Mikroskopske patogene gljive uzrokuju bolesti usjeva, domaćih životinja i ljudi. Zbog svoje sposobnosti da proizvode toksine, gljive često uzrokuju trovanja.
Mikotoksini
Opasne biološke supstance koje sintetiziraju mikroskopske gljive su metaboliti (otpadni proizvodi) sa širokim spektrom hemijskih struktura i efekata na ljudski organizam.
Danas je poznato više od 250 vrsta mikromiceta. Sintetiziraju oko 100 toksina i alergena. Mikroskopske gljive različitih vrsta mogu sintetizirati isti toksin. I sami otrovi najčešće imaju kumulativno (kumulativno) dejstvo na ljudski organizam, i to:
- Yaflatoksini - imaju hepatotoksično, mutageno, imunosupresivno dejstvo na ljudski organizam.
- Trihoteceni su neurotoksini koji deprimiraju imuni sistem,izazvati razne dermatitise.
- Ohratoksini - prvenstveno utiču na tubule nefrona bubrega.
- Patulini su neurotoksini i mutageni.
U slučaju trovanja toksinima mikromiceta, prvo treba isprati želudac.
Parazitski mikromiceti
Ova grupa uključuje ogroman broj gljivica koje uzrokuju razne patologije kod ljudi, biljaka, životinja, riba. Patologije kože nazivaju se dermatomikoze, a patologije organa se nazivaju mikoze.
Najčešće ljudske bolesti uzrokovane parazitskim gljivama su:
- Dermatofitoza (krasta ili lišaj), koja se manifestuje kao crvene mrlje koje svrbe na koži i uništavanje folikula dlake.
- Kandidijazu (drozd) izazivaju predstavnici roda Candida, koji su fakultativno patogeni i dio su normalne mikroflore usne duplje, genitalnog trakta i debelog crijeva.
- Onihomikozu (gljivicu noktiju) uzrokuju razne gljivice koje utiču na subungualni prostor.
- Sporotrihoza - parazitske gljive uništavaju potkožno tkivo, sluzokožu, unutrašnje organe.
- Crno-bijela piedra je bolest koja pogađa folikule dlaka brkova i obrva. Uzročnik je gljiva iz roda Piedraia.
I ovo nije potpuna lista bolesti uzrokovanih mikromicetima. Istovremeno, načini na koje gljivice ulaze u organizam su raznoliki (vazduh, voda, kontakti), a njihova otpornost na različite medije je prilično visoka.
Najpoznatiji mikromiceti
Mikroskopske gljive uključuju Mucor, Penicillium i kvasac.
Gljive iz roda Mucor su 60 vrsta gljiva koje nazivamo bijela plijesan. Formiraju kolonije bijele i sive boje, koje postaju crne kako spore sazrijevaju. Mucor micelij je jednoćelijski, ćelijska stijenka sadrži ugljikohidrat hitozan koji sadrži dušik, koji ima alergena svojstva. Među njima ima parazita, ali ima i onih koji se aktivno koriste u proizvodnji antibiotika. Pečurke Mukor kineski - osnova kiselog tijesta "ragi" na bazi soje i žitarica.
Penicillium (Penicillium) je rod mikroskopskih gljiva koje su prisutne svuda - u zemljištu, vodi, moru, vazduhu, prostorijama, na svim površinama. Formira zelenkaste kolonije. Penicillium zlatna ili zelena plijesan najčešći je predstavnik roda i izvor penicilina. Ove gljive imaju razgranati višećelijski micelijum.
Kvasac je grupa raznolikih jednoćelijskih gljiva iz različitih klasa (1.500 vrsta iz klase Ascomycetes i Basidomycetes). Ove gljive ne formiraju micelij, a njihove ćelije su veličine do 40 mikrona. Kombinuju se u opštu grupu zbog specifičnosti metabolizma - svi dobijaju energiju tokom fermentacije (redoks proces, usled kojeg se ugljikohidrati razlažu, a alkoholi su proizvodi razgradnje). Proizvodnja kruha, vinarstva, pivarstva i kvasa nije potpuna lista industrija u kojima osoba koristi ove gljive. A u isto vrijeme, ovo je jedan od glavnih faktora kvarenja hrane, a nekiparaziti koji uzrokuju bolesti kod ljudi (kandidijaza, kriptokokoza, pitirijaza, folikulitis, seboroični dermatitis).
Lovačke tendencije
Ma koliko čudno izgledalo, među mikroskopskim gljivama ima aktivnih "predatora".
Tako, gljiva Arthrobotrys oligospora stvara mrežu sa svojim hifama, čiji su zidovi prekriveni ljepljivom tvari. Žrtve gljive su okrugli crvi (nematode) koji žive u tlu. Crv zalijepljen za hife je lišen mogućnosti da se oslobodi, a hife brzo urastu u njegovo tijelo. Nematoda postaje hrana i nakon 24 sata ostaje samo ljuska.
Još jedna gljiva, Dactylaria Candida, formira prsten nalik lasou od hifa. Nematoda ulazi u njega i prsten se zatvara. Epilog drame je isti kao i prethodne verzije.
Ove karakteristike mikromiceta u tlu su dugo proučavali biolozi za upotrebu u obliku biološke zaštite useva.
Bioindikatori životne sredine
Nedavna istraživanja biologa dokazala su da mikroskopske gljive imaju sposobnost da mijenjaju svoj broj i sastav u zavisnosti od stanja svog staništa.
Normalno, broj zemljišnih mikromiceta je oko 10 tona po hektaru, a istovremeno je raznolik. U proučavanju tla kontaminiranog naftom i njenim proizvodima, ekolozi su otkrili da se pri visokim dozama toksina broj i sastav vrsta mikroskopskih gljiva tla dramatično mijenja. U ovom slučaju, raznolikost vrsta naglo opada, počinju prevladavati mikromiceti s brzim rastom, što nije tipično za takva tla. osim toga,mnoge od ovih gljiva su fitopatogene – proizvode biološki aktivne supstance koje remete unutarćelijske procese u biljnim organizmima, što dovodi do inhibicije njihove vitalne aktivnosti i smrti.
Dakle, broj i sastav vrsta mikroskopskih gljiva mogu biti pouzdani pokazatelji kontaminacije tla naftom i njenim derivatima.
Summarize
Hiljadama godina, uklanjanje masnoće s kože smatralo se procesom koji najviše oduzima vrijeme u kožnoj industriji. Proces je bio dug i neuredan, koristeći golublji izmet i pseći izmet. Danas je proteinaza, enzim izveden iz gljiva Aspergillus, skratio ovaj proces na 24 sata, a kožu je učinila mekšom i lakšom za bojenje.
Ovo je samo jedan primjer koliko mikroskopski organizmi mogu biti korisni. Uprkos razvoju biologije, mnoge karakteristike vitalne aktivnosti ovih organizama i dalje ostaju misterija.
Svake godine taksonomisti opisuju više od hiljadu novih vrsta mikroskopskih gljiva. Uloga mikromiceta u tlu ostaje najneistražena grana i bioekologije i biogeografije. I to je prvenstveno zbog poteškoća u promatranju takvih organizama u njihovom prirodnom staništu.
Novi dio u mikologiji - doktrina gljivičnih toksina - već danas nam daje nadu u pobjedu nad rakom. Na primjer, toksin gljive čage uvelike povećava otpornost organizma na razvoj ćelija raka. A psilocicin daje dobre preduslove zaliječenje nervnih poremećaja. Čak i proučavani penicilij nastavlja da oduševljava mikrobiologe - nedavno su naučnici uspjeli iz njega izolirati supstance koje su hemijski slične hormonima liberinima.
Gljive neće stajati po strani u razvoju novih bioloških sredstava za zaštitu usjeva poljoprivrednog bilja, te u razvoju novih "zelenih" načina zbrinjavanja otpada.
