Salah satu daripada tiga kerajaan eukariota (superdomain, yang merangkumi organisma dengan nukleus berasingan dalam sel) - kulat. Mereka berada di sempadan antara tumbuhan dan haiwan. Hari ini terdapat kira-kira 100 ribu spesies, kebanyakannya adalah kulat mikroskopik. Artikel ini menceritakan tentang ciri struktur dan pembiakannya, kepentingan dalam alam semula jadi dan aktiviti ekonomi manusia.
Hampir tumbuh-tumbuhan dan bukan haiwan
Kingdom Mycota merangkumi kedua-dua organisma unisel dan multisel dengan organisasi yang sangat pelik. Mereka berkongsi persamaan dengan haiwan dan tumbuhan, seperti berikut:
- Ia mempunyai dinding sel, tetapi bukan daripada selulosa, seperti pada tumbuhan, tetapi daripada kitin, seperti pada haiwan.
- Di dalam sel kulat terdapat vakuol yang diisi dengan sap sel. Tetapi bukan kanji (dalam tumbuhan), tetapi glikogen (dalam haiwan).
- Cendawan tidak mampu bergerak aktif. Mereka menjalani gaya hidup terikat.
- Cendawan- heterotrof, mereka tidak mempunyai klorofil dan mereka tidak mampu fotosintesis. Oleh itu, mereka memakan bahan organik siap sedia dari organisma mati (saprotrof) atau organisma hidup (parasit).
- Berbeza dengan kedua-dua haiwan dan tumbuhan, sel kulat secara praktikal tidak dibezakan menjadi tisu, dan tisu menjadi organ.
Makhluk misteri syaitan
Inilah yang dianggap cendawan pada Zaman Pertengahan. Salah seorang naturalis Perancis, Venyan, menulis pada tahun 1727 bahawa cendawan wujud untuk mengganggu keharmonian semua makhluk hidup.
Persoalan tentang asal usul cendawan masih terbuka hari ini. Walaupun pada abad ke-18, ahli botani yang terkenal Carl Linnaeus mengaitkan organisma ini kepada kerajaan hotel. Cendawan, yang berasal dari awal kehidupan di planet ini (kira-kira satu bilion tahun yang lalu), sedang menunggu petunjuk tentang asal usulnya daripada ahli biologi, biokimia, ahli genetik dan taksonomi.
Sistematik cendawan
Semua cendawan dibahagikan kepada 4 kelas (kulat bawah - Oomycetes dan Zygomycetes, lebih tinggi - Ascomycetes dan Basidomycetes). Kriteria utama untuk pemisahan ialah kehadiran atau ketiadaan flagela dalam gamet dan jenis pembiakan seksual. Di samping itu, dalam kulat yang lebih rendah, miselium kelihatan seperti satu sel multinukleus, manakala dalam kulat yang lebih tinggi, miselium mempunyai septa antara sel.
Kebanyakan cendawan bersaiz mikroskopik. Selalunya, miselium mereka tidak kelihatan tanpa pembesaran atau kelihatan dalam bentuk benang nipis. Kehadiran kulat mikroskopik ditunjukkan oleh hasil aktiviti penting mereka - pemusnahan tumbuhan, tisu haiwan atau bahan. sama sekalisekumpulan kecil cendawan boleh membentuk badan berbuah - kelompok miselium yang padat.
Struktur kulat mikroskopik
Micromycetes tidak membentuk badan berbuah, ia boleh menjadi unisel dan multisel. Sehubungan itu, morfologi kulat mikroskopik agak pelbagai.
Tubuh kulat berbilang sel dibentuk oleh sel yang diletakkan secara berurutan yang membentuk hifa (benang) dengan ketebalan 0.15 hingga 1 mikron. Hifa tumbuh secara apik (apikal) dan mungkin mempunyai struktur bercabang. Seluruh set hifa kulat dipanggil miselium atau miselium.
Hifa cendawan tumbuh dengan sangat cepat. Dalam sesetengah spesimen, miselium boleh membesar berpuluh-puluh meter dalam sehari sahaja.
Kulat bersel tunggal (contohnya, Yis) adalah satu sel, tidak membentuk miselium. Ia mempunyai nukleus, vakuol dengan bahan organik dan bukan organik, mitokondria.
Ciri pemakanan dan kehidupan
Mikrobiologi kulat mikroskopik mempunyai ciri tersendiri. Sel hifa di atas membran sitoplasma mengandungi membran yang terdiri daripada kitin polisakarida. Sitoplasma sel mengandungi nukleus (satu atau lebih) dan organel.
Cendawan menyerap nutrien melalui seluruh permukaan miselium, yang menembusi keseluruhan substrat (miselium substrat) atau terletak pada permukaannya (miselium permukaan).
Makanan untuk kulat ialah sebatian organik - gula, alkohol polihidrik, lemak, protein. Pada masa yang sama, enzimatik yang kaya dan pelbagaiperanti ini membolehkan anda menggunakan sepenuhnya keseluruhan substrat untuk membina badan kulat mikroskopik.
Mikrobiologi membezakan kulat yang dicirikan oleh jenis pemakanan saprotropik (makanan bahan organik mati) dan parasit (makanan bahan organik hidup). Di samping itu, kulat boleh memasuki hubungan simbiotik dengan tumbuhan. Jadi, hifa kulat dan alga membentuk organisma simbiotik - liken.
Kulat patogen mikroskopik boleh berkembang pada haiwan dan tumbuhan dan menyebabkan penyakit yang dipanggil mycoses.
Ciri pembiakan
Micromycetes dicirikan oleh tiga jenis pembiakan: vegetatif, aseksual dan seksual.
Pembiakan vegetatif kulat mikroskopik dilakukan oleh zarah miselium. Contohnya, sekeping hifa menimbulkan miselium baru kulat.
Pembiakan aseksual dilakukan dengan bantuan spora - asas mikroskopik yang terbentuk dalam sporangia (bahagian khusus miselium). Fungsi utama spora adalah kelangsungan hidup dalam keadaan buruk. Dan untuk beberapa kulat mikroskopik yang menjalani gaya hidup parasit, spora berfungsi untuk menjangkiti organisma perumah.
Bentuk proses seksual dalam kulat adalah pelbagai dan dibahagikan kepada tiga kumpulan:
- Gametogami ialah sejenis pembiakan seksual dengan pembentukan sel kuman (gamet).
- Somatogami ialah gabungan sel vegetatif miselium atau kulat unisel.
- Gametangiogamy ialah sejenis pembiakan seksual apabila struktur di mana gamet belum lagidibezakan.
Pada percantuman gamet (persenyawaan), kulat membentuk zigot dengan satu atau lebih nukleus. Selalunya, zigot tidak bercambah serta-merta, tetapi selepas tempoh tidak aktif. Jadi cendawan juga boleh bertahan dalam keadaan persekitaran yang buruk.
Micromycetes dalam alam semula jadi
Kepentingan kulat mikroskopik dalam alam semula jadi adalah sangat besar. Mereka mengambil bahagian dalam kitaran bahan, mengurai sisa organik bersama bakteria.
Kulat tanah terlibat dalam pembentukan lapisan subur. Dalam simbiosis dengan alga dalam lichen, mereka adalah yang pertama menjajah tanah yang miskin dan mengambil bahagian aktif dalam pemusnahan batu.
Perlu diperhatikan fenomena seperti mikoriza - sel-sel kulat mikroskopik memasuki hubungan simbiotik dengan tumbuhan. Pada masa yang sama, tumbuhan membekalkan kulat dengan nutrien organik, dan kulat menghasilkan vitamin dan bahan yang mengandungi nitrogen yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Kulat mikroskopik terdapat dalam semua biosenose dan melaksanakan fungsi ekologi yang penting. Mereka adalah pautan detritus penting dalam rantai makanan dan pengawal selia kelimpahan organisma lain. Dalam kebanyakan biogeocenoses, bahagian biojisim kulat daripada biojisim semua mikroorganisma adalah sehingga 90% dan setanding dengan biojisim akar tumbuhan yang lebih tinggi.
Adalah mustahil untuk tidak melihat peranan kulat patogen mikroskopik dalam alam semula jadi. Mereka mengawal bilangan organisma lain dan mengambil bahagian dalam perubahan biocenosis di planet ini.
Micromycetes dan manusia
Dalam aktiviti mereka, seseorang telah menggunakanbeberapa cendawan inferior.
Kulat mikroskopik, acuan putih dan aspergillus, semua jenis yis digunakan dalam industri bakeri, tenusu, pembuatan bir, wain dan alkohol.
Dalam industri farmaseutikal, micromycetes digunakan secara meluas untuk menghasilkan antibiotik, vitamin, hormon, enzim dan bahan aktif secara fisiologi.
Banyak micromycetes memusnahkan produk kertas dan selulosa, merosakkan minyak dan produk petroleum, merosakkan optik dan karya seni.
Acuan dan yis adalah punca utama kerosakan makanan. Ia juga memusnahkan kayu - merosakkan kayu.
Kulat patogen mikroskopik menyebabkan penyakit pada tanaman, haiwan domestik dan manusia. Oleh kerana keupayaannya menghasilkan toksin, cendawan sering menyebabkan keracunan.
Mikotoksin
Bahan biologi berbahaya yang disintesis oleh kulat mikroskopik ialah metabolit (bahan buangan) dengan pelbagai jenis struktur kimia dan kesan pada tubuh manusia.
Hari ini, lebih daripada 250 spesies micromycetes diketahui. Mereka mensintesis kira-kira 100 toksin dan alergen. Kulat mikroskopik spesies berbeza boleh mensintesis toksin yang sama. Dan racun itu sendiri paling kerap mempunyai kesan kumulatif (kumulatif) pada tubuh manusia, iaitu:
- Yaflatoxins - mempunyai kesan hepatotoksik, mutagenik, imunosupresif pada tubuh manusia.
- Trichothecenes ialah neurotoksin yang menekan sistem imun,menyebabkan pelbagai dermatitis.
- Ochratoxins - terutamanya menjejaskan tubul nefron buah pinggang.
- Patulins ialah neurotoksin dan mutagen.
Sekiranya keracunan dengan toksin micromycete, perut hendaklah dicuci terlebih dahulu.
Micromycetes parasit
Kumpulan ini termasuk sejumlah besar kulat yang menyebabkan pelbagai patologi pada manusia, tumbuhan, haiwan, ikan. Patologi kulit dipanggil dermatomycosis, dan patologi organ dipanggil mycoses.
Penyakit manusia yang paling biasa disebabkan oleh kulat parasit ialah:
- Dermatophytosis (kudis atau kurap), yang menampakkan dirinya sebagai tompok merah dan gatal pada kulit dan pemusnahan folikel rambut.
- Candidiasis (seriawan) disebabkan oleh wakil genus Candida, yang bersifat patogenik fakultatif dan merupakan sebahagian daripada mikroflora normal rongga mulut, saluran kemaluan dan usus besar.
- Onikomikosis (kulat kuku) disebabkan oleh pelbagai kulat yang menjejaskan ruang subungual.
- Sporotrikosis - kulat parasit memusnahkan tisu subkutaneus, membran mukus, organ dalaman.
- Piedra hitam putih ialah penyakit yang menjejaskan folikel rambut misai dan kening. Agen penyebabnya ialah kulat genus Piedraia.
Dan ini bukanlah senarai lengkap penyakit yang disebabkan oleh micromycetes. Pada masa yang sama, cara kulat memasuki badan adalah pelbagai (udara, air, sentuhan), dan rintangannya terhadap pelbagai media agak tinggi.
Micromycetes paling terkenal
Kulat mikroskopik termasuk Mucor, Penicillium dan Yis.
Cendawan genus Mucor ialah 60 spesies cendawan yang kita panggil acuan putih. Mereka membentuk koloni warna putih dan kelabu, yang bertukar menjadi hitam apabila spora matang. Miselium Mucor adalah unisel, dinding sel mengandungi kitosan karbohidrat yang mengandungi nitrogen, yang mempunyai ciri alergen. Di antara mereka terdapat parasit, tetapi ada juga yang digunakan secara aktif dalam pembuatan antibiotik. Cendawan Mukor Chinese - asas doh "ragi" berasaskan soya dan bijirin.
Penicillium (Penicillium) ialah genus kulat mikroskopik yang biasa di mana-mana - dalam tanah, air, laut, udara, bilik, pada semua permukaan. Membentuk koloni kehijauan. Acuan berus emas atau hijau Penicillium adalah wakil genus yang paling biasa dan sumber penisilin. Cendawan ini mempunyai miselium multiselular bercabang.
Yis ialah sekumpulan kulat uniselular pelbagai daripada kelas yang berbeza (1,500 spesies daripada kelas Ascomycetes dan Basidomycetes). Kulat ini tidak membentuk miselium, dan selnya bersaiz sehingga 40 mikron. Mereka digabungkan menjadi kumpulan umum untuk keanehan metabolisme - mereka semua menerima tenaga semasa penapaian (proses redoks, akibatnya karbohidrat terurai, dan alkohol adalah produk pecahan). Pembuatan roti, pembuatan wain, pembuatan bir dan pembuatan bir kvass bukanlah senarai lengkap industri di mana seseorang menggunakan cendawan ini. Dan pada masa yang sama, ini adalah salah satu faktor utama kerosakan makanan, dan beberapaparasit yang menyebabkan penyakit pada manusia (kandidiasis, cryptococcosis, pitiriasis, folikulitis, dermatitis seborrheic).
Kecenderungan memburu
Walaupun kelihatan pelik, terdapat "pemangsa" aktif di kalangan kulat mikroskopik.
Oleh itu, kulat Arthrobotrys oligospora mencipta rangkaian dengan hifanya, yang dindingnya ditutup dengan bahan melekit. Mangsa kulat adalah cacing gelang (nematoda) yang hidup di dalam tanah. Cacing yang melekat pada hifa kehilangan peluang untuk membebaskan dirinya, dan hifa cepat tumbuh ke dalam badannya. Nematod menjadi makanan dan selepas 24 jam hanya tinggal kulitnya.
Satu lagi kulat, Dactylaria Candida, membentuk cincin perangkap seperti laso daripada hifa. Nematod memasukinya dan cincin ditutup. Epilog drama adalah sama seperti versi sebelumnya.
Ciri micromycetes tanah ini telah lama dikaji oleh ahli biologi untuk digunakan dalam bentuk perlindungan biologi tanaman.
Bioindikator alam sekitar
Kajian terbaru oleh ahli biologi telah membuktikan bahawa kulat mikroskopik mempunyai keupayaan untuk mengubah bilangan dan komposisinya bergantung pada keadaan habitatnya.
Biasanya, bilangan mikromyset tanah adalah kira-kira 10 tan sehektar, dan pada masa yang sama ia adalah pelbagai. Dalam kajian tanah yang tercemar dengan minyak dan produknya, ahli ekologi telah mendapati bahawa pada dos toksin yang tinggi, bilangan dan komposisi spesies kulat mikroskopik tanah berubah secara mendadak. Dalam kes ini, kepelbagaian spesies berkurangan secara mendadak, mikromisetes dengan pertumbuhan pesat mula mendominasi, yang tidak tipikal dalam tanah tersebut. selain itu,kebanyakan kulat ini adalah fitopatogenik - ia menghasilkan bahan aktif secara biologi yang mengganggu proses intrasel dalam organisma tumbuhan, yang membawa kepada perencatan aktiviti penting dan kematiannya.
Oleh itu, bilangan dan komposisi spesies kulat mikroskopik boleh menjadi penunjuk yang boleh dipercayai bagi pencemaran tanah dengan minyak dan derivatifnya.
Ringkaskan
Selama beribu-ribu tahun, penyingkiran lemak dari kulit dianggap sebagai proses yang paling memakan masa dalam industri kulit. Prosesnya panjang dan tidak kemas, menggunakan najis merpati dan najis anjing. Hari ini, proteinase, enzim yang berasal daripada cendawan Aspergillus, telah memendekkan proses ini kepada 24 jam dan juga menjadikan kulit lebih lembut dan mudah diwarnakan.
Ini hanyalah satu contoh bagaimana organisma mikroskopik boleh memberi manfaat. Walaupun perkembangan biologi, banyak ciri aktiviti penting organisma ini masih kekal sebagai misteri.
Setiap tahun ahli taksonomi menerangkan lebih daripada seribu spesies baru kulat mikroskopik. Peranan micromycetes tanah kekal sebagai cabang bioekologi dan biogeografi yang paling belum diterokai. Dan ini disebabkan terutamanya oleh kesukaran memerhati organisma sedemikian dalam habitat semula jadi mereka.
Bahagian baru dalam mikologi - doktrin toksin kulat - sudah hari ini memberi kita harapan untuk menang melawan kanser. Sebagai contoh, toksin kulat Chaga sangat meningkatkan daya tahan tubuh terhadap perkembangan sel-sel kanser. Dan psilocycin memberikan prasyarat yang baik untukrawatan gangguan saraf. Malah penicillium yang dikaji terus memukau ahli mikrobiologi - terbaru, saintis berjaya mengasingkan daripadanya bahan yang secara kimia serupa dengan hormon liberin.
Cendawan tidak akan diketepikan dalam pembangunan cara biologi baharu untuk melindungi tanaman tumbuhan pertanian, dan dalam pembangunan cara pelupusan sisa "hijau" baharu.
