Yksi kolmesta eukaryoottien v altakunnasta (superdomain, joka sisältää organismeja, joilla on erillinen ydin soluissa) - sienet. Ne ovat kasvien ja eläinten rajalla. Nykyään on noin 100 tuhatta lajia, joista suurin osa on mikroskooppisia sieniä. Tämä artikkeli kertoo niiden rakenteen ja lisääntymisen ominaisuuksista, merkityksestä luonnossa ja ihmisen taloudellisessa toiminnassa.
Melkein kasveja eikä aivan eläimiä
Kingdom Mycota sisältää sekä yksisoluisia että monisoluisia organismeja, joilla on hyvin erikoinen organisaatio. Niillä on yhtäläisyyksiä sekä eläinten että kasvien kanssa seuraavasti:
- Heillä on soluseinä, mutta ei selluloosasta, kuten kasveissa, vaan kitiinistä, kuten eläimissä.
- Sienisoluissa on tyhjiöitä, jotka ovat täynnä solumehlaa. Mutta ei tärkkelystä (kasveissa), vaan glykogeenia (eläimissä).
- Sienet eivät pysty liikkumaan aktiivisesti. He elävät kiintynyttä elämäntapaa.
- Sienet- heterotrofeja, niissä ei ole klorofylliä eivätkä ne kykene fotosynteesiin. Siksi ne ruokkivat kuolleiden organismien (saprotrofit) tai elävien organismien (loiset) valmiita orgaanisia aineita.
- Toisin kuin eläimet ja kasvit, sienisolut eivät käytännössä erotu kudoksiksi ja kudokset elimiin.
Paholaisen salaperäiset olennot
Juuri näitä sieniä pidettiin keskiajalla. Eräs ranskalaisista luonnontieteilijöistä, Venyan, kirjoitti vuonna 1727, että sienet ovat olemassa kaiken eläimen harmonian häiritsemiseksi.
Kysymys sienien alkuperästä on avoinna tänään. Vaikka jo 1700-luvulla, erinomainen kasvitieteilijä Carl Linnaeus katsoi näiden organismien kuuluvan hotellien v altakuntaan. Sienet, jotka saivat alkunsa planeetan elämän kynnyksellä (noin miljardi vuotta sitten), odottavat vihjeitä niiden alkuperästä biologeilta, biokemistiltä, geneetikoilta ja taksonomistilta.
Sienien systeemit
Kaikki sienet on jaettu 4 luokkaan (alemmat sienet - Oomycetes ja Zygomycetes, korkeammat - Ascomycetes ja Basidomycetes). Erottamisen pääkriteeri on siimasienen esiintyminen tai puuttuminen sukusoluissa ja sukupuolisen lisääntymisen tyyppi. Lisäksi alemmissa sienissä myseeli näyttää yhdeltä moniytimiseltä solulta, kun taas korkeammissa sienissä rihmastossa on solujen välisiä väliseiniä.
Useimmat sienet ovat kooltaan mikroskooppisia. Useimmiten niiden rihmasto ei ole näkyvissä ilman suurennusta tai näkyy ohuiden lankojen muodossa. Mikroskooppisten sienten esiintyminen on osoitus niiden elintärkeän toiminnan tuloksista - kasvien, eläinkudosten tai materiaalien tuhoutumisesta. Ollenkaanpieni ryhmä sieniä voi muodostaa hedelmäkappaleita - tiheitä rihmastorypäleitä.
Mikroskooppisten sienten rakenne
Mikromykeetit eivät muodosta hedelmäkappaleita, ne voivat olla yksisoluisia ja monisoluisia. Näin ollen mikroskooppisten sienten morfologia on melko monipuolinen.
Monisoluisten sienten runko muodostuu peräkkäin sijoitetuista soluista, jotka muodostavat 0,15–1 mikronin paksuisia hyyfiä (lankoja). Hyfit kasvavat apikaalisesti (apikaalisesti) ja niillä voi olla haarautunut rakenne. Koko sienirihmastoa kutsutaan rihmastoksi tai rihmastoksi.
Sienihyfit kasvavat erittäin nopeasti. Joissakin yksilöissä myseeli voi kasvaa kymmeniä metrejä päivässä.
Yksisoluiset sienet (esimerkiksi hiiva) ovat yksisoluisia, eivät muodosta rihmastoa. Siinä on ydin, tyhjiä orgaanisia ja epäorgaanisia aineita, mitokondrioita.
Ruonnon ja elämän piirteet
Mikroskooppisten sienten mikrobiologialla on omat ominaisuutensa. Sytoplasmisen kalvon päällä olevat hyfisolut sisältävät kalvon, joka koostuu polysakkaridikitiinistä. Solun sytoplasma sisältää ytimen (yksi tai useampia) ja organelleja.
Sienet imevät ravinteita rihmaston koko pinnan läpi, mikä tunkeutuu koko substraattiin (substraattirihmasto) tai sijaitsee sen pinnalla (pintarihmasto).
Sienen ravintoa ovat orgaaniset yhdisteet - sokeri, moniarvoiset alkoholit, rasvat, proteiinit. Samaan aikaan rikas ja monipuolinen entsymaattinenlaitteen avulla voit käyttää koko substraattia täysimääräisesti mikroskooppisten sienten rungon rakentamiseen.
Mikrobiologia erottaa sienet, joille on tunnusomaista saprotrofinen (ruokkii kuolleella orgaanisella aineella) ja loisperäinen (ravinto elävällä orgaanisella aineella) ravintotyypit. Lisäksi sienet voivat solmia symbioottisia suhteita kasvien kanssa. Sienten ja levien hyfit muodostavat siis symbioottisia organismeja - jäkälää.
Mikroskooppiset patogeeniset sienet voivat kehittyä eläimissä ja kasveissa ja aiheuttaa mykooseiksi kutsuttuja sairauksia.
Jääntelyn ominaisuudet
Mikromykeeteille on ominaista kolme lisääntymistyyppiä: vegetatiivinen, aseksuaalinen ja seksuaalinen.
Mikroskooppisten sienten vegetatiivinen lisääntyminen tapahtuu rihmastohiukkasten avulla. Esimerkiksi pala hyphaa synnyttää sienen uuden rihmaston.
Suvupuolinen lisääntyminen tapahtuu itiöiden avulla - mikroskooppisten alkuaineiden avulla, jotka muodostuvat itiöissä (rihmaston erikoistuneet osat). Itiöiden päätehtävä on selviytyä epäsuotuisissa olosuhteissa. Ja useiden mikroskooppisten sienten kohdalla, jotka elävät loistaudit, itiöt infektoivat isäntäorganismia.
Sienien sukupuoliprosessin muodot ovat erilaisia ja ne jaetaan kolmeen ryhmään:
- Gametogamia on eräänlainen sukupuolinen lisääntyminen, jossa muodostuu sukusoluja (sukusoluja).
- Somatogamia on rihmaston tai yksisoluisten sienten vegetatiivisten solujen fuusio.
- Gametangiogamia on eräänlainen seksuaalinen lisääntyminen, kun rakenteet, joissa sukusolut eivät vielä oleeriytetty.
Sukusolujen fuusiossa (hedelmöittyminen) sienet muodostavat tsygootin, jossa on yksi tai useampi ydin. Useimmiten tsygootti ei itä heti, vaan lepotilan jälkeen. Sienet voivat siis selviytyä myös epäsuotuisista ympäristöolosuhteista.
Mikromykeetit luonnossa
Mikroskooppisten sienten merkitys luonnossa on v altava. Ne osallistuvat aineiden kiertoon ja hajottavat orgaanisia jäännöksiä bakteerien mukana.
Maan sienet ovat mukana hedelmällisen kerroksen muodostumisessa. Symbioosissa jäkälän levien kanssa ne ovat ensimmäisiä, jotka asuttavat köyhiä maaperää ja osallistuvat aktiivisesti kivien tuhoamiseen.
On syytä huomata sellainen ilmiö kuin mykorritsa - mikroskooppisen sienen solut tulevat symbioottiseen suhteeseen kasvien kanssa. Samalla kasvit tarjoavat sienelle orgaanisia ravinteita ja sieni tuottaa kasvien kasvulle ja kehitykselle välttämättömiä vitamiineja ja typpeä sisältäviä aineita.
Mikroskooppisia sieniä esiintyy kaikissa biokenoosissa ja niillä on tärkeä ekologinen tehtävä. Ne ovat tärkeä roskalinkki ravintoketjuissa ja säätelee muiden organismien runsautta. Monissa biogeosenoosissa sienibiomassan osuus kaikkien mikro-organismien biomassasta on jopa 90 % ja se on verrattavissa korkeampien kasvien juurien biomassaan.
On mahdotonta olla huomioimatta mikroskooppisten patogeenisten sienten roolia luonnossa. Ne säätelevät muiden organismien määrää ja osallistuvat planeetan biokenoosien muutoksiin.
Mikromykeetit ja ihminen
Ihminen on käyttänyt toiminnassaanjoitain huonolaatuisia sieniä.
Mikroskooppisia sieniä, valkohometta ja aspergillusta, kaikenlaisia hiivoja käytetään leipomo-, meijeri-, panimo-, viini- ja alkoholiteollisuudessa.
Lääketeollisuudessa mikromykeettejä käytetään laaj alti antibioottien, vitamiinien, hormonien, entsyymien ja fysiologisesti aktiivisten aineiden tuottamiseen.
Monet mikromykeetit tuhoavat paperia ja selluloosatuotteita, pilaavat öljyjä ja öljytuotteita, vahingoittavat optiikkaa ja taideteoksia.
Hotet ja hiivat ovat pääsyyllisiä ruoan pilaantumiselle. Ne ovat myös puuta tuhoavia - vahingoittavat puuta.
Mikroskooppiset patogeeniset sienet aiheuttavat sairauksia viljelykasveissa, kotieläimissä ja ihmisissä. Koska sienet voivat tuottaa myrkkyjä, ne aiheuttavat usein myrkytyksen.
Mykotoksiinit
Mikroskooppisten sienten syntetisoimat vaaralliset biologiset aineet ovat aineenvaihduntatuotteita (jätetuotteita), joilla on monenlaisia kemiallisia rakenteita ja vaikutuksia ihmiskehoon.
Nykyään tunnetaan yli 250 mikromykeettilajia. Ne syntetisoivat noin 100 toksiinia ja allergeenia. Eri lajien mikroskooppiset sienet voivat syntetisoida samaa toksiinia. Ja itse myrkkyillä on useimmiten kumulatiivinen (kumulatiivinen) vaikutus ihmiskehoon, nimittäin:
- Yaflatoksiinit - niillä on maksatoksinen, mutageeninen, immunosuppressiivinen vaikutus ihmiskehoon.
- Trikotekeenit ovat hermomyrkkyjä, jotka heikentävät immuunijärjestelmää,aiheuttaa erilaisia ihotulehduksia.
- Okratoksiinit - vaikuttavat ensisijaisesti munuaisten nefronien tubuluksiin.
- Patuliinit ovat hermomyrkkyjä ja mutageeneja.
Jos saat myrkytyksen mikromykeettimyrkkyillä, vatsa tulee pestä ensin.
Loismikromykeetit
Tähän ryhmään kuuluu v altava määrä sieniä, jotka aiheuttavat erilaisia sairauksia ihmisissä, kasveissa, eläimissä ja kaloissa. Ihon patologioita kutsutaan dermatomykoosiksi ja elinten patologioita mykooseiksi.
Yleisimmät loissienten aiheuttamat ihmistaudit ovat:
- Dermatofytoosi (rupi tai silsa), joka ilmenee punaisina, kutiavina laikkuina iholla ja karvatuppien tuhoutuneina.
- Kandidiaasin (sammas) aiheuttavat Candida-suvun edustajat, jotka ovat fakultatiivisesti patogeenisiä ja ovat osa suuontelon, sukupuolielinten ja paksusuolen normaalia mikroflooraa.
- Kynsisieni (kynsien sieni) johtuu erilaisista sienistä, jotka vaikuttavat kynnen alle.
- Sporotrichosis - loissienet tuhoavat ihonalaista kudosta, limakalvoja, sisäelimiä.
- Mustavalkoinen piedra on sairaus, joka vaikuttaa viiksien ja kulmakarvojen karvatupiin. Taudin aiheuttaja on Piedraia-suvun sieni.
Eikä tämä ole täydellinen luettelo mikromykeettien aiheuttamista sairauksista. Samaan aikaan sienen tunkeutumiset elimistöön ovat erilaisia (ilma, vesi, kontaktit), ja niiden vastustuskyky eri väliaineille on melko korkea.
Kuuluisimmat mikromykeetit
Mikroskooppisia sieniä ovat Mucor, Penicillium ja Hiiva.
Mucor-suvun sienet ovat 60 sienilajia, joita kutsumme valkohomeeksi. Ne muodostavat valkoisia ja harmaita pesäkkeitä, jotka muuttuvat mustiksi itiöiden kypsyessä. Mucor-rihmasto on yksisoluinen, soluseinä sisältää typpeä sisältävää hiilihydraattikitosaania, jolla on allergiaa aiheuttavia ominaisuuksia. Niiden joukossa on loisia, mutta on myös niitä, joita käytetään aktiivisesti antibioottien valmistuksessa. Mushroom Mukor Chinese - soija- ja viljapohjaisen hapantaikinan "ragi" perusta.
Penicillium (Penicillium) on mikroskooppisten sienien suku, joka on yleinen kaikkialla - maaperässä, vedessä, merissä, ilmassa, huoneissa ja kaikilla pinnoilla. Muodostaa vihertäviä pesäkkeitä. Penicillium kultainen tai vihreä siveltimen home on suvun yleisin edustaja ja penisilliinin lähde. Näillä sienillä on haarautuva monisoluinen myseeli.
Hiiva on ryhmä erilaisia yksisoluisia sieniä eri luokista (1500 lajia luokista Ascomycetes ja Basidomycetes). Nämä sienet eivät muodosta rihmastoa, ja niiden solut ovat kooltaan jopa 40 mikronia. Ne yhdistetään yleiseen ryhmään aineenvaihdunnan erityispiirteitä varten - ne kaikki saavat energiaa käymisen aikana (pelkistysprosessi, jonka seurauksena hiilihydraatit hajoavat ja alkoholit ovat hajoamistuotteita). Leivän valmistus, viininvalmistus, panimo ja kvassin valmistus ei ole täydellinen luettelo toimialoista, joilla henkilö käyttää näitä sieniä. Ja samaan aikaan tämä on yksi tärkeimmistä ruoan pilaantumisen tekijöistä, ja jotkutloiset, jotka aiheuttavat sairauksia ihmisillä (kandidiaasi, kryptokokkoosi, pityriasis, follikuliitti, taliihottuma).
Metsästystaipumus
Niin oudolta kuin se kuulostaakin, mikroskooppisten sienten joukossa on aktiivisia "petoeläimiä".
Näin sieni Arthrobotrys oligospora muodostaa verkoston hyfeillään, joiden seinät peittyvät tahmealla aineella. Sienen uhreja ovat maaperässä elävät sukulamadot. Hyfiin tarttuneelta matolta riistetään mahdollisuus vapautua, ja hyfit kasvavat nopeasti sen kehoon. Sukkulamatosta tulee ruokaa ja 24 tunnin kuluttua jäljelle jää vain kuori.
Toinen sieni, Dactylaria Candida, muodostaa hyfeistä lasso-tyyppisen pyydysrenkaan. Sukkulamato tulee sen sisään ja rengas sulkeutuu. Draaman epilogi on sama kuin edellisessä versiossa.
Biologit ovat pitkään tutkineet näitä maaperän mikromykeettien ominaisuuksia käytettäviksi viljelykasvien biologisen suojelun muodossa.
Ympäristöbioindikaattorit
Biologien viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että mikroskooppisilla sienillä on kyky muuttaa lukumääräänsä ja koostumustaan elinympäristönsä tilan mukaan.
Normaalisti maaperän mikromykeettien määrä on noin 10 tonnia hehtaaria kohden, ja samalla se on monipuolinen. Öljyllä ja sen tuotteilla saastuneita maaperää tutkiessaan ekologit ovat havainneet, että suurilla toksiiniannoksilla maaperän mikroskooppisten sienien lukumäärä ja lajikoostumus muuttuvat dramaattisesti. Tässä tapauksessa lajien monimuotoisuus vähenee jyrkästi, nopeasti kasvavat mikromykeetit alkavat vallita, jotka eivät ole tyypillisiä sellaisille maaperille. Sitä paitsi,monet näistä sienistä ovat fytopatogeenisia - ne tuottavat biologisesti aktiivisia aineita, jotka häiritsevät solunsisäisiä prosesseja kasviorganismeissa, mikä johtaa niiden elintärkeän toiminnan estymiseen ja kuolemaan.
Siksi mikroskooppisten sienten lukumäärä ja lajikoostumus voivat olla luotettavia indikaattoreita maaperän saastumisesta öljyllä ja sen johdannaisilla.
Yhteenveto
Tuhansien vuosien ajan ihon rasvan poistamista pidettiin nahkateollisuuden aikaavievimpänä prosessina. Prosessi oli pitkä ja sotkuinen, ja siinä käytettiin kyyhkysten ulosteita ja koiran ulosteita. Nykyään proteinaasi, Aspergillus-sienistä peräisin oleva entsyymi, on lyhentänyt tämän prosessin 24 tuntiin ja tehnyt ihosta pehmeämmän ja helpommin värjättävän.
Tämä on vain yksi esimerkki siitä, kuinka hyödyllisiä mikroskooppiset organismit voivat olla. Biologian kehityksestä huolimatta monet näiden organismien elintärkeän toiminnan piirteet ovat edelleen mysteerinä.
Joka vuosi taksonomit kuvaavat yli tuhat uutta mikroskooppisten sienilajien lajia. Maaperän mikromykeettien rooli on sekä bioekologian että biogeografian tutkimattomin osa. Ja tämä johtuu ensisijaisesti vaikeuksista havaita tällaisia organismeja niiden luonnollisessa elinympäristössä.
Uusi mykologian jakso - oppi sienimyrkkyistä - antaa jo tänään toivoa voitosta syövästä. Esimerkiksi Chaga-sienitoksiini lisää suuresti kehon vastustuskykyä syöpäsolujen kehittymiselle. Ja psilosysiini antaa hyvät edellytyksethermoston häiriöiden hoitoon. Jopa tutkittu penisillium hämmästyttää edelleen mikrobiologeja - viimeksi tutkijat onnistuivat eristämään siitä aineita, jotka ovat kemiallisesti samanlaisia kuin hormonit liberiinit.
Sienet eivät jää sivuun kehitettäessä uusia biologisia keinoja maatalouskasvien suojeluun ja kehitettäessä uusia "vihreitä" jätteenkäsittelytapoja.
