Az eukarióták három birodalmának egyike (szuperdomain, amely a sejtekben külön maggal rendelkező organizmusokat foglal magában) – gombák. A növények és állatok határán vannak. Ma körülbelül 100 ezer faj van, amelyek többsége mikroszkopikus gomba. Ez a cikk felépítésük és szaporodásuk jellemzőiről, a természetben és az emberi gazdasági tevékenységben betöltött jelentőségükről szól.
Majdnem növények és nem egészen állatok
A Kingdom Mycota egysejtű és többsejtű organizmusokat is tartalmaz, amelyek nagyon sajátos felépítésűek. Hasonlóak mind az állatokkal, mind a növényekkel, az alábbiak szerint:
- Van sejtfaluk, de nem cellulózból, mint a növényekben, hanem kitinből, mint az állatokban.
- A gombák sejtjeiben sejtnedvvel teli vakuolák vannak. De nem keményítő (növényekben), hanem glikogén (állatokban).
- A gombák nem képesek aktív mozgásra. Ragaszkodó életmódot folytatnak.
- Gomba- heterotrófok, nem tartalmaznak klorofillt és nem képesek a fotoszintézisre. Ezért az elh alt szervezetek (szaprotrófok) vagy élő szervezetek (paraziták) kész szerves anyagaival táplálkoznak.
- Az állatokkal és a növényekkel ellentétben a gombasejtek gyakorlatilag nem differenciálódnak szövetekké, a szövetek pedig szervekké.
Az ördög titokzatos teremtményei
Pontosan ezt tartották a gombának a középkorban. Az egyik francia természettudós, Venyan 1727-ben azt írta, hogy a gombák azért léteznek, hogy megzavarják minden élőlény harmóniáját.
A gombák eredetének kérdése ma is nyitott. Bár a 18. században a kiváló botanikus, Carl Linnaeus ezeket az organizmusokat a szállodai birodalomnak tulajdonította. A gombák, amelyek a bolygó életének hajnalán (körülbelül egymilliárd évvel ezelőtt) keletkeztek, biológusoktól, biokémikusoktól, genetikusoktól és taxonómusoktól várják eredetük nyomait.
A gombák rendszere
Minden gomba 4 osztályba sorolható (alsó gombák - Oomycetes és Zygomycetes, magasabb - Ascomycetes és Basidomycetes). Az elválasztás fő kritériuma a flagellák jelenléte vagy hiánya az ivarsejtekben és az ivaros szaporodás típusa. Ezenkívül az alsóbbrendű gombákban a micélium egy többmagvú sejtnek tűnik, míg a magasabb gombákban a micélium sejtközötti szeptumokkal rendelkezik.
A legtöbb gomba mikroszkopikus méretű. Leggyakrabban a micéliumuk nem látható nagyítás nélkül, vagy vékony szálak formájában látható. A mikroszkopikus gombák jelenlétét létfontosságú tevékenységük eredménye – növényi, állati szövetek vagy anyagok elpusztulása – jelzi. Egyáltalána gombák egy kis csoportja termőtesteket - sűrű micéliumcsoportokat - képezhet.
A mikroszkopikus gombák szerkezete
A mikromicéták nem alkotnak termőtesteket, lehetnek egy- és többsejtűek. Ennek megfelelően a mikroszkopikus gombák morfológiája meglehetősen változatos.
A többsejtű gombák testét egymás után elhelyezett sejtek alkotják, amelyek 0,15-1 mikron vastagságú hifákat (szálakat) alkotnak. A hifák apikálisan (apikálisan) nőnek, és elágazó szerkezetűek lehetnek. A gombahifák egész halmazát micéliumnak vagy micéliumnak nevezik.
A gomba hifák nagyon gyorsan nőnek. Egyes példányokon a micélium egy nap alatt több tíz métert is megnőhet.
Az egysejtű gombák (például az élesztő) egysejtűek, nem képeznek micéliumot. Magja van, vakuólumai szerves és szervetlen anyagokkal, mitokondriumok.
A táplálkozás és az élet jellemzői
A mikroszkopikus méretű gombák mikrobiológiájának megvannak a maga sajátosságai. A citoplazma membrán feletti hifasejtek membránt tartalmaznak, amely kitin poliszacharidból áll. A sejt citoplazmája tartalmazza a sejtmagot (egy vagy több) és az organellumokat.
A gombák a tápanyagokat a micélium teljes felületén keresztül szívják fel, amely áthatol a teljes szubsztrátumon (szubsztrát micélium), vagy annak felszínén helyezkedik el (felszíni micélium).
A gomba tápláléka szerves vegyületek – cukor, többértékű alkoholok, zsírok, fehérjék. Ugyanakkor gazdag és változatos enzimatikusaz eszköz lehetővé teszi a teljes hordozó teljes felhasználását a mikroszkopikus gombák testének felépítéséhez.
A mikrobiológia megkülönbözteti azokat a gombákat, amelyekre a szaprotróf (elh alt szerves anyagokkal táplálkozó) és parazita (élő szerves anyagokkal táplálkozó) táplálkozás jellemző. Ezenkívül a gombák szimbiotikus kapcsolatba léphetnek a növényekkel. Tehát a gombák és algák hifái szimbiotikus organizmusokat - zuzmókat - alkotnak.
Mikroszkópos patogén gombák fejlődhetnek ki állatokban és növényekben, és mikózisnak nevezett betegségeket okozhatnak.
Reprodukciós jellemzők
A mikromicétákat háromféle szaporodás jellemzi: vegetatív, ivartalan és ivaros.
A mikroszkopikus méretű gombák vegetatív szaporítását a micélium részecskéi végzik. Például egy hifadarab a gomba új micéliumát hozza létre.
Az ivartalan szaporodást spórák segítségével hajtják végre, amelyek a sporangiumokban (a micélium speciális részei) képződnek mikroszkopikus rudimentumok segítségével. A spórák fő funkciója a túlélés kedvezőtlen körülmények között. Számos, parazita életmódot folytató mikroszkopikus gomba esetében a spórák a gazdaszervezet megfertőzését szolgálják.
A gombákban a szexuális folyamat formái változatosak, és három csoportra oszthatók:
- A gametogámia az ivarsejtek (ivarsejtek) képződésével járó szexuális szaporodás egyik fajtája.
- A szomatogámia a micélium vagy az egysejtű gombák vegetatív sejtjeinek fúziója.
- A gametangiogámia a szexuális szaporodás egyik fajtája, amikor olyan szerkezetek, amelyekben az ivarsejtek még nemmegkülönböztetett.
Az ivarsejtek fúziójakor (megtermékenyítés) a gombák egy vagy több maggal rendelkező zigótát alkotnak. Leggyakrabban a zigóta nem csírázik ki azonnal, hanem egy nyugalmi időszak után. Így a gombák a kedvezőtlen környezeti feltételeket is túlélhetik.
Micromycetes a természetben
A mikroszkopikus gombák jelentősége a természetben óriási. Részt vesznek az anyagok körforgásában, a szerves maradványokat a baktériumokkal együtt lebontják.
A talajgombák részt vesznek a termékeny réteg kialakításában. A zuzmók algáival szimbiózisban ők az elsők, amelyek megtelepednek a szegény talajokon, és aktívan részt vesznek a sziklák pusztításában.
Érdemes megjegyezni egy olyan jelenséget, mint a mikorrhiza – egy mikroszkopikus gomba sejtjei szimbiotikus kapcsolatba lépnek a növényekkel. Ugyanakkor a növények szerves tápanyagokkal látják el a gombát, a gomba pedig a növények növekedéséhez és fejlődéséhez szükséges vitaminokat és nitrogéntartalmú anyagokat termel.
A mikroszkopikus gombák minden biocenózisban jelen vannak, és fontos ökológiai funkciót töltenek be. Fontos törmelékláncot jelentenek a táplálékláncban, és szabályozzák más élőlények bőségét. Számos biogeocenózisban az összes mikroorganizmus biomasszájából származó gombák biomassza aránya eléri a 90%-ot, és összemérhető a magasabb rendű növények gyökereinek biomasszájával.
Lehetetlen figyelmen kívül hagyni a mikroszkopikus méretű patogén gombák szerepét a természetben. Szabályozzák a többi élőlény számát, és részt vesznek a bolygó biocenózisainak változásában.
Micromycetes és ember
Tevékenységeik során egy személy használtnéhány alsóbbrendű gomba.
Mikroszkópikus gombákat, fehérpenészt és aspergillust, mindenféle élesztőt használnak a pék-, tej-, sör-, bor- és alkoholiparban.
A gyógyszeriparban a mikromicétákat széles körben használják antibiotikumok, vitaminok, hormonok, enzimek és fiziológiailag aktív anyagok előállítására.
Sok mikromiceta elpusztítja a papírt és a cellulóztermékeket, megrontja az olajokat és a kőolajtermékeket, károsítja az optikát és a műalkotásokat.
A penészgombák és az élesztőgombák az élelmiszerek megromlásának fő felelősei. Ezenkívül fapusztító - károsítja a fát.
A mikroszkopikus patogén gombák betegségeket okoznak a növényekben, a háziállatokban és az emberekben. Méregtermelő képességük miatt a gombák gyakran okoznak mérgezést.
Mikotoxinok
A mikroszkopikus gombák által szintetizált veszélyes biológiai anyagok metabolitok (hulladéktermékek), amelyek kémiai szerkezetük és az emberi szervezetre gyakorolt hatásuk széles skáláját mutatják.
Ma több mint 250 mikromicétafaj ismert. Körülbelül 100 toxint és allergént szintetizálnak. A különböző fajok mikroszkopikus gombái ugyanazt a toxint képesek szintetizálni. És maguk a mérgek leggyakrabban kumulatív (halmozott) hatást fejtenek ki az emberi szervezetre, nevezetesen:
- Yaflatoxinok – hepatotoxikus, mutagén, immunszuppresszív hatást fejtenek ki az emberi szervezetre.
- A trichotecének olyan neurotoxinok, amelyek lenyomják az immunrendszert,különböző bőrgyulladásokat okoz.
- Ochratoxinok - elsősorban a vese nefronainak tubulusait érintik.
- A patulinok neurotoxinok és mutagének.
Mikromiceta toxinokkal való mérgezés esetén először a gyomrot kell mosni.
Parazita mikromiceták
Ebbe a csoportba rengeteg gomba tartozik, amelyek különféle betegségeket okoznak emberekben, növényekben, állatokban és halakban. A bőr patológiáit dermatomycosisnak, a szervek patológiáit mikózisnak nevezik.
A parazita gombák által okozott leggyakoribb emberi betegségek:
- Dermatophytosis (var vagy ótvar), amely vörös, viszkető foltok formájában nyilvánul meg a bőrön és a szőrtüszők pusztulásával.
- A kandidózist (rigót) a Candida nemzetség képviselői okozzák, amelyek fakultatívan patogének, és a szájüreg, a nemi szervek és a vastagbél normál mikroflórájának részét képezik.
- A körömgombát (körömgombát) különböző gombák okozzák, amelyek a subungualis teret érintik.
- Sporotrichosis - a parazita gombák elpusztítják a bőr alatti szöveteket, nyálkahártyákat, belső szerveket.
- A fekete-fehér piedra olyan betegség, amely a bajusz és a szemöldök szőrtüszőit érinti. A kórokozó a Piedraia nemzetséghez tartozó gomba.
Ez nem a mikromikéták által okozott betegségek teljes listája. Ugyanakkor a gomba szervezetbe jutásának módjai változatosak (levegő, víz, érintkezés), és a különböző közegekkel szembeni ellenállásuk meglehetősen magas.
A leghíresebb mikromicéták
A mikroszkopikus gombák közé tartozik a Mucor, a Penicillium és az élesztő.
A Mucor nemzetséghez tartozó gombák 60 gombafaj, amelyeket fehérpenésznek nevezünk. Fehér és szürke színű telepeket alkotnak, amelyek a spórák érésével feketévé válnak. A Mucor micélium egysejtű, a sejtfalban a nitrogéntartalmú szénhidrát kitozán található, amely allergén tulajdonságokkal rendelkezik. Vannak köztük paraziták, de vannak olyanok is, amelyeket aktívan használnak az antibiotikumok előállításához. Gomba Mukor kínai - a szója- és gabonaalapú kovászos "ragi" alapja.
A Penicillium (Penicillium) a mikroszkopikus gombák nemzetsége, amely mindenhol gyakori – talajban, vízben, tengerben, levegőben, helyiségekben, minden felületen. Zöldes színű telepeket képez. A Penicillium arany vagy zöld ecsetpenésze a nemzetség leggyakoribb képviselője és a penicillin forrása. Ezek a gombák elágazó, többsejtű micéliummal rendelkeznek.
Az élesztő különböző osztályokba tartozó, változatos egysejtű gombák csoportja (1500 faj az Ascomycetes és Basidomycetes osztályból). Ezek a gombák nem képeznek micéliumot, sejtjeik akár 40 mikron méretűek is. Az anyagcsere sajátosságai miatt egy általános csoportba egyesítik - mindegyik energiát kap az erjedés során (redox folyamat, amelynek eredményeként a szénhidrátok lebomlanak, és az alkoholok a bomlástermékek). A kenyér-, bor-, sörfőzés és kvasfőzés nem tartalmazza azokat az iparágakat, ahol ezeket a gombákat használják. És ugyanakkor ez az élelmiszerromlás egyik fő tényezője, és néhányparaziták, amelyek emberben betegségeket okoznak (candidiasis, cryptococcosis, pityriasis, folliculitis, seborrhoeás dermatitis).
Vadászati tendenciák
Bármilyen furcsa is, a mikroszkopikus méretű gombák között vannak aktív "ragadozók".
Így az Arthrobotrys oligospora gomba hifáival hálózatot hoz létre, amelynek falait ragadós anyag borítja. A gomba áldozatai a talajban élő orsóférgek (fonálférgek). A hifákra tapadt féreg megfosztja a szabadulás lehetőségétől, és a hifák gyorsan belenőnek a testébe. A fonálféreg táplálékká válik, és 24 óra múlva már csak a héja marad.
Egy másik gomba, a Dactylaria Candida lasszószerű csapdagyűrűt képez a hifákból. A fonálféreg belép, és a gyűrű bezárul. A dráma epilógusa megegyezik az előző változatéval.
A talaj mikromicétáinak ezeket a tulajdonságait a biológusok régóta tanulmányozták a növények biológiai védelmében való felhasználás céljából.
Környezeti bioindikátorok
A biológusok legújabb tanulmányai bebizonyították, hogy a mikroszkopikus gombák képesek megváltoztatni számukat és összetételüket az élőhelyük állapotától függően.
Normál esetben a talajmikromicéták száma körülbelül 10 tonna hektáronként, ugyanakkor változatos. Az olajjal és annak termékeivel szennyezett talajok vizsgálata során az ökológusok azt találták, hogy nagy dózisú toxinok hatására drámaian megváltozik a talajmikroszkópos gombák száma és fajösszetétele. Ebben az esetben a fajdiverzitás meredeken csökken, a gyors növekedésű mikromikéták kezdenek uralkodni, amelyek nem jellemzőek az ilyen talajokra. Kívül,ezek közül a gombák közül sok fitopatogén – biológiailag aktív anyagokat termel, amelyek megzavarják a sejten belüli folyamatokat a növényi szervezetekben, ami létfontosságú tevékenységük gátlásához és halálához vezet.
Így a mikroszkopikus méretű gombák száma és fajösszetétele megbízható indikátorai lehetnek a talaj olajjal és származékaival való szennyezettségének.
Összegzés
A bőriparban évezredek óta a zsír eltávolítása volt a legidőigényesebb folyamat. A folyamat hosszú és zavaros volt, galambürüléket és kutyaürüléket használtak. Ma a proteináz, az Aspergillus gombákból származó enzim 24 órára lerövidítette ezt a folyamatot, és a bőrt puhábbá és könnyebben színezhetővé tette.
Ez csak egy példa arra, hogy a mikroszkopikus élőlények milyen hasznosak lehetnek. A biológia fejlődése ellenére ezen organizmusok élettevékenységének számos jellemzője továbbra is rejtély marad.
A taxonómusok minden évben több mint ezer új mikroszkopikus gombafajt írnak le. A talaj mikromicéták szerepe továbbra is a bioökológia és a biogeográfia legfeltáratlanabb ága. Ez pedig elsősorban az ilyen élőlények természetes élőhelyükön történő megfigyelésének nehézségeiből adódik.
A mikológia új szekciója - a gombamérgek tana - már ma reményt ad a rák feletti győzelemre. Például a Chaga gombatoxin nagymértékben növeli a szervezet ellenálló képességét a rákos sejtek kialakulásával szemben. A pszilocicin pedig jó előfeltételeket ad ehhezidegrendszeri rendellenességek kezelése. Még a vizsgált penicillium is ámulatba ejti a mikrobiológusokat – legutóbb a tudósoknak sikerült izolálniuk belőle olyan anyagokat, amelyek kémiailag hasonlóak a liberin hormonokhoz.
A gombák nem maradnak félre a mezőgazdasági növények termésének védelmét szolgáló új biológiai eszközök kifejlesztésében és a hulladékkezelés új „zöld” módszereinek kidolgozásában.
