Un dels tres regnes dels eucariotes (superdomini, que inclou organismes amb un nucli separat a les cèl·lules): els fongs. Es troben a la frontera entre plantes i animals. Actualment hi ha unes 100 mil espècies, la majoria de les quals són fongs microscòpics. Aquest article explica les característiques de la seva estructura i reproducció, la importància en la natura i l'activitat econòmica humana.
Gairebé plantes i no gaire animals
Kingdom Mycota inclou organismes tant unicel·lulars com pluricel·lulars amb una organització molt peculiar. Tenen similituds amb animals i plantes, com segueix:
- Tenen paret cel·lular, però no de cel·lulosa, com en les plantes, sinó de quitina, com en els animals.
- A les cèl·lules dels fongs hi ha vacúols plens de saba cel·lular. Però no midó (en plantes), sinó glucogen (en animals).
- Els bolets no són capaços de moviment actiu. Porten un estil de vida vinculat.
- Bolets- heteròtrofs, no tenen clorofil·la i no són capaços de fer la fotosíntesi. Per tant, s'alimenten de substàncies orgàniques ja fetes d'organismes morts (saprotrofs) o organismes vius (paràsits).
- A diferència dels animals i les plantes, les cèl·lules dels fongs pràcticament no es diferencien en teixits i els teixits en òrgans.
Criatures misterioses del diable
Això és exactament el que es consideraven els bolets a l'edat mitjana. Un dels naturalistes francesos, Venyan, va escriure el 1727 que els bolets existeixen per tal d'interrompre l'harmonia de tots els éssers vius.
La qüestió de l'origen dels bolets segueix oberta avui. Tot i que al segle XVIII, el destacat botànic Carl Linnaeus va atribuir aquests organismes al regne hoteler. Els bolets, que es van originar als albors de la vida al planeta (fa uns mil milions d'anys), estan esperant pistes sobre el seu origen de biòlegs, bioquímics, genetistes i taxonomistes..
Sistemàtica dels bolets
Tots els bolets es divideixen en 4 classes (fongs inferiors - Oomicets i Zigomicets, superiors - Ascomicets i Basidomicets). El criteri principal de separació és la presència o absència de flagels en els gàmetes i el tipus de reproducció sexual. A més, en els fongs inferiors, el miceli sembla una cèl·lula multinucleada, mentre que en els fongs superiors, el miceli té septes intercel·lulars.
La majoria dels bolets són de mida microscòpica. Molt sovint, el seu miceli no és visible sense augment o és visible en forma de fils prims. La presència de fongs microscòpics s'indica pels resultats de la seva activitat vital: la destrucció de teixits vegetals, animals o materials. En absolutun petit grup de bolets pot formar cossos fructífers: densos grups de miceli.
L'estructura dels fongs microscòpics
Els micromicets no formen cossos fructífers, poden ser unicel·lulars i pluricel·lulars. En conseqüència, la morfologia dels fongs microscòpics és força diversa.
El cos dels fongs pluricel·lulars està format per cèl·lules col·locades seqüencialment que formen hifes (fils) amb un gruix de 0,15 a 1 micra. Les hifes creixen apical (apical) i poden tenir una estructura ramificada. Tot el conjunt d'hifes fúngiques s'anomena miceli o miceli.
Les hifes de bolets creixen molt ràpid. En alguns exemplars, el miceli pot créixer desenes de metres en només un dia.
Els fongs unicel·lulars (per exemple, el llevat) són una cèl·lula, no formen miceli. Té nucli, vacúols amb substàncies orgàniques i inorgàniques, mitocondris.
Característiques de la nutrició i la vida
La microbiologia dels fongs microscòpics té les seves pròpies característiques. Les cèl·lules hifes sobre la membrana citoplasmàtica contenen una membrana que consta de quitina polisacàrid. El citoplasma de la cèl·lula conté el nucli (un o més) i els orgànuls.
Els bolets absorbeixen els nutrients a través de tota la superfície del miceli, que penetra tot el substrat (miceli del substrat) o es troba a la seva superfície (miceli superficial).
Els aliments per als fongs són compostos orgànics: sucre, alcohols polihídrics, greixos, proteïnes. Al mateix temps, un enzim ric i diversel dispositiu us permet utilitzar completament tot el substrat per construir el cos de fongs microscòpics.
La microbiologia distingeix els fongs que es caracteritzen pels tipus de nutrició saprotròfics (s'alimenten de matèria orgànica morta) i paràsits (s'alimenten de matèria orgànica viva). A més, els fongs poden entrar en relacions simbiòtiques amb les plantes. Així, les hifes de fongs i algues formen organismes simbiòtics: líquens.
Els fongs patògens microscòpics es poden desenvolupar en animals i plantes i causar mal alties anomenades micosis.
Característiques de la reproducció
Els micromicets es caracteritzen per tres tipus de reproducció: vegetativa, asexual i sexual.
La propagació vegetativa dels fongs microscòpics es duu a terme per partícules de miceli. Per exemple, un tros d'hifa dóna lloc a un nou miceli del fong.
La reproducció asexual es realitza amb l'ajuda d'espores: rudiments microscòpics que es formen als esporangis (parts especialitzades del miceli). La funció principal de les espores és la supervivència en condicions adverses. I per a diversos fongs microscòpics que porten un estil de vida paràsit, les espores serveixen per infectar l'organisme hoste.
Les formes del procés sexual dels fongs són diverses i es divideixen en tres grups:
- La gametogàmia és un tipus de reproducció sexual amb formació de cèl·lules germinals (gàmetes).
- La somatogàmia és la fusió de cèl·lules vegetatives del miceli o de fongs unicel·lulars.
- La gametangiogàmia és un tipus de reproducció sexual quan les estructures en què els gàmetes encara no handiferenciat.
En la fusió dels gàmetes (fertilització), els fongs formen un zigot amb un o més nuclis. Molt sovint, el zigot no germina immediatament, sinó després d'un període latent. Així, els bolets també poden sobreviure a condicions ambientals adverses.
Micromicets a la natura
La importància dels fongs microscòpics a la natura és enorme. Participen en el cicle de les substàncies, descomposant restes orgàniques juntament amb bacteris.
Els fongs del sòl participen en la formació de la capa fèrtil. En simbiosi amb les algues dels líquens, són els primers a colonitzar sòls pobres i participen activament en la destrucció de les roques.
Val la pena assenyalar un fenomen com la micorriza: les cèl·lules d'un fong microscòpic entren en una relació simbiòtica amb les plantes. Al mateix temps, les plantes proporcionen al fong nutrients orgànics, i el fong produeix vitamines i substàncies que contenen nitrogen necessàries per al creixement i desenvolupament de les plantes.
Els fongs microscòpics estan presents a totes les biocenosi i fan una funció ecològica important. Són un important enllaç de detritus en les cadenes alimentàries i reguladors de l'abundància d' altres organismes. En moltes biogeocenosi, la proporció de biomassa fúngica de la biomassa de tots els microorganismes és de fins al 90% i és comparable a la biomassa de les arrels de les plantes superiors.
És impossible no notar el paper dels fongs patògens microscòpics a la natura. Regulan el nombre d' altres organismes i participen en els canvis de biocenosi al planeta.
Micromicets i home
En les seves activitats, una persona ha estat utilitzantalguns bolets inferiors.
Fongs microscòpics, floridura blanca i aspergil, tot tipus de llevats s'utilitzen a les indústries de la fleca, la lleteria, la cervesa, el vi i l'alcohol.
A la indústria farmacèutica, els micromicets s'utilitzen àmpliament per produir antibiòtics, vitamines, hormones, enzims i substàncies fisiològicament actives.
Molts micromicets destrueixen els productes de paper i cel·lulosa, fan malbé olis i productes derivats del petroli, danyen l'òptica i les obres d'art.
Els floridures i els llevats són els principals culpables del deteriorament dels aliments. També destrueixen la fusta, perjudiquen la fusta.
Els fongs patògens microscòpics causen mal alties en cultius, animals domèstics i humans. A causa de la seva capacitat de produir toxines, els bolets sovint causen intoxicació.
Micotoxines
Les substàncies biològiques perilloses sintetitzades pels fongs microscòpics són metabòlits (productes de rebuig) amb una gran varietat d'estructures químiques i efectes sobre el cos humà.
Avui es coneixen més de 250 espècies de micromicets. Sintetitzen unes 100 toxines i al·lèrgens. Els fongs microscòpics de diferents espècies poden sintetitzar la mateixa toxina. I els verins en si tenen més sovint un efecte acumulatiu (acumulatiu) sobre el cos humà, és a dir:
- Yaflatoxines: tenen un efecte hepatotòxic, mutagènic i immunosupressor sobre el cos humà.
- Els tricotecens són neurotoxines que deprimeixen el sistema immunitari,provocar diverses dermatitis.
- Ocratoxines: afecten principalment els túbuls de les nefrones dels ronyons.
- Les patulines són neurotoxines i mutàgens.
En cas d'intoxicació amb toxines de micromicets, primer s'ha de rentar l'estómac.
Micromicets paràsits
Aquest grup inclou un gran nombre de fongs que causen diverses patologies en persones, plantes, animals, peixos. Les patologies de la pell s'anomenen dermatomicosi i les patologies dels òrgans s'anomenen micosis.
Les mal alties humanes més comunes causades per fongs paràsits són:
- Dermatofitosi (costa o tinya), que es manifesta amb pegats vermells i picor a la pell i destrucció dels fol·licles pilosos.
- La candidiasi (candidiasi) és causada per representants del gènere Candida, que són facultativament patògens i formen part de la microflora normal de la cavitat oral, el tracte genital i l'intestí gros.
- La onicomicosi (fong de les ungles) és causada per diversos fongs que afecten l'espai subungual.
- Sporotricosi: els fongs paràsits destrueixen el teixit subcutani, les mucoses i els òrgans interns.
- La pedra en blanc i negre és una mal altia que afecta els fol·licles pilosos del bigoti i les celles. L'agent causant és un fong del gènere Piedraia.
I aquesta no és una llista completa de mal alties causades pels micromicets. Al mateix temps, les formes d'entrada del fong al cos són diverses (aire, aigua, contactes) i la seva resistència a diversos mitjans és força alta.
Els micromicets més famosos
Els fongs microscòpics inclouen Mucor, Penicillium i el llevat.
Els bolets del gènere Mucor són 60 espècies de bolets que anomenem floridura blanca. Formen colònies de color blanc i gris, que es tornen negres a mesura que maduren les espores. El miceli de Mucor és unicel·lular, la paret cel·lular conté el carbohidrat quitosà que conté nitrogen, que té característiques al·lergèniques. Entre ells hi ha paràsits, però també n'hi ha que s'utilitzen activament en la fabricació d'antibiòtics. Xinès Mukor de bolets: la base del "ragi" de massa mare a base de soja i cereals.
Penicillium (Penicillium) és un gènere de fongs microscòpics que són comuns a tot arreu: al sòl, aigua, mars, aire, habitacions, a totes les superfícies. Forma colònies verdoses. El motlle de pinzell daurat o verd de Penicillium és el representant més comú del gènere i la font de penicil·lina. Aquests bolets tenen miceli pluricel·lular ramificat.
El llevat és un grup de diversos fongs unicel·lulars de diferents classes (1.500 espècies de la classe Ascomicets i Basidomicets). Aquests fongs no formen miceli i les seves cèl·lules tenen una mida de fins a 40 micres. Es combinen en un grup general per a les peculiaritats del metabolisme: tots reben energia durant la fermentació (un procés redox, com a resultat del qual els hidrats de carboni es descomponen i els alcohols són els productes de degradació). L'elaboració de pa, vinificació, elaboració de cervesa i cervesa de kvas no és una llista completa de les indústries on una persona utilitza aquests bolets. I, al mateix temps, aquest és un dels principals factors de deteriorament dels aliments, i algunsparàsits que causen mal alties en humans (candidiasi, criptococosi, pitiriasi, fol·liculitis, dermatitis seborreica).
Tendències de caça
Per estrany que sembli, hi ha "depredadors" actius entre els fongs microscòpics.
Així, el fong Arthrobotrys oligospora crea una xarxa amb les seves hifes, les parets de les quals estan cobertes d'una substància enganxosa. Les víctimes del fong són cucs rodons (nematodes) que viuen al sòl. El cuc enganxat a les hifes es veu privat de l'oportunitat d'alliberar-se, i les hifes creixen ràpidament al seu cos. El nematode es converteix en aliment i després de 24 hores només queda la closca.
Un altre fong, Dactylaria Candida, forma un anell de atrapament semblant a un llaç a partir de les hifes. El nematode hi entra i l'anell es tanca. L'epíleg del drama és el mateix que la versió anterior.
Aquestes característiques dels micromicets del sòl han estat estudiades durant molt de temps pels biòlegs per utilitzar-les en forma de protecció biològica dels cultius.
Bioindicadors ambientals
Estudis recents de biòlegs han demostrat que els fongs microscòpics tenen la capacitat de canviar el seu nombre i la seva composició en funció de l'estat del seu hàbitat.
Normalment, el nombre de micromicets del sòl és d'unes 10 tones per hectàrea, i alhora és divers. En l'estudi de sòls contaminats amb petroli i els seus productes, els ecologistes han descobert que amb altes dosis de toxines, el nombre i la composició d'espècies dels fongs microscòpics del sòl canvia dràsticament. En aquest cas, la diversitat d'espècies disminueix bruscament, comencen a predominar els micromicets de creixement ràpid, que no són típics en aquests sòls. A més,molts d'aquests fongs són fitopatògens: produeixen substàncies biològicament actives que alteren els processos intracel·lulars dels organismes vegetals, cosa que provoca la inhibició de la seva activitat vital i la mort.
Així, el nombre i la composició d'espècies dels fongs microscòpics poden ser indicadors fiables de la contaminació del sòl amb petroli i els seus derivats.
Resumeix
Durant milers d'anys, l'eliminació del greix de la pell es va considerar el procés que més temps consumia a la indústria del cuir. El procés va ser llarg i desordenat, utilitzant excrements de coloms i excrements de gos. Actualment, la proteïna, un enzim derivat dels bolets Aspergillus, ha escurçat aquest procés a 24 hores i també ha fet que la pell sigui més suau i més fàcil de pintar.
Aquest és només un exemple de com poden ser beneficiosos els organismes microscòpics. Malgrat el desenvolupament de la biologia, moltes característiques de l'activitat vital d'aquests organismes segueixen sent un misteri.
Cada any els taxònoms descriuen més de mil espècies noves de fongs microscòpics. El paper dels micromicets del sòl segueix sent la branca més inexplorada tant de la bioecologia com de la biogeografia. I això es deu principalment a les dificultats d'observar aquests organismes al seu hàbitat natural.
Una nova secció de micologia -la doctrina de les toxines fúngiques- ja ens dóna l'esperança de guanyar el càncer. Per exemple, la toxina del fong Chaga augmenta considerablement la resistència del cos al desenvolupament de cèl·lules canceroses. I la psilocicina dóna bons requisits previstractament dels trastorns nerviosos. Fins i tot el penicillium estudiat continua sorprenent els microbiòlegs; més recentment, els científics van aconseguir aïllar-ne substàncies que són químicament semblants a les hormones liberines..
Els bolets no es deixaran de banda en el desenvolupament de nous mitjans biològics per protegir els cultius de plantes agrícoles i en el desenvolupament de noves maneres "verdes" d'eliminar els residus.
