فیلوژنی و طبقه بندی میکروبیولوژی قارچ ها سال هاست که از قرن نوزدهم در حال تغییر و بازنگری بوده است. موضوعات تحقیق واقعاً غیرعادی هستند و برای مدت طولانی مورد مطالعه قرار خواهند گرفت.
قارچ هایی که در تمام زندگی خود مانند گیاهان رشد می کنند، اما در عین حال می خزند و موجودات دیگر را می بلعند - آیا این امکان پذیر است؟ بله، مطالعات مدرن در مورد فراساختار سلول، بیوشیمی و ویژگی های فیزیولوژیکی آن به ما این امکان را می دهد که به این نتیجه برسیم که قارچ ها دارای موقعیت میانی هستند که ویژگی های حیوانات و گیاهان را دارند.
| امضا | قارچ | حیوانات | گیاهان |
| تعداد هسته در یک سلول | بسیاری، به ندرت یکی | یک | یک |
| دیوار سلولی | موجود و ممکن است حاوی کیتین، سلولز، کیتوزان، گلوکان باشد | نه | موجود و حاوی سلولز |
| محصول نهایی متابولیسم نیتروژن |
کاربامید (اوره) |
کاربامید (اوره) |
آسپارژین، گلوتامین |
| کربوهیدرات (ذخیره) | گلیکوژن، الکل های قند | گلیکوژن | نشاسته |
| سبک زندگی | ثابت و شل | رایگان | ذخیره شده |
چگونه قارچ ها به یک پادشاهی جداگانه تبدیل شدند
در زمان کارل لینه (اوایل قرن هجدهم)، قارچ‌ها گیاه محسوب می‌شدند. در قرن بیستم (در دهه 40) B. M. Kozopolyansky پیشنهاد کرد که پادشاهی گیاهی را به پادشاهی های فرعی تقسیم کند:
- Schizophyta Schizophyta (تفنگ ساچمه ای) - باکتری به آنها ارجاع داده شد.
- Nomophyta Nomophyta (گیاهان واقعی) نمایندگان اصلی فلور هستند.
- Mycophyta Mycophyta (قارچ و قالب های لجن).
در دهه 50 قرن بیستم، تغییرات در طبقه بندی قارچ ها ادامه یافت: انتشاراتی در میکروبیولوژی یا بهتر است بگوییم در ادبیات مربوطه ظاهر شد، جایی که تکامل ریزساختارهای سلولی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس این مواد، ویتاکر در سال 1969 سیستم خود را از جهان ایجاد کرد که در آن تمام زندگی می تواند به 5 پادشاهی تقسیم شود. یکی از آنها به قارچ داده شد.
A. L. Takhtadzhyan (کارهای 1973 و 1976) بر چهار پادشاهی در دنیای ارگانیک اصرار داشت و چهارمین به قارچ اختصاص داده شد. هر دو دانشمند بالاترین مقام را در این زمینه داشتندمحافل علمی موضوع پادشاهی جداگانه برای قارچ حل شد. اما سپس این تاکسون شروع به "گسترش" کرد.
قارچ با منشأ مرموز
گروه قارچ ها جالب است زیرا رشد تاریخی آنها (فیلوژنی) ناهمگن است.
همانطور که اخیراً مشخص شد، آنها در ترکیب بیوشیمیایی، ساختار غشای سلولی و ژنوم متفاوت هستند. از اواخر قرن بیستم (1998)، سه ساقه قارچ متمایز شده است که از نظر تکاملی با یکدیگر متفاوت هستند. هر کدام مربوط به یک کلاس جداگانه است (کاوالیر-اسمیت):
- پرتوزوآ.
- Chromists.
- قارچ.
پروتوزوئرها و کرومیست‌ها به قارچهای پایین‌تر و کلاس قارچ‌ها به قارچهای بالاتر تعلق دارند.
بالاتر و پایین تر - چه تفاوتی دارد
قارچ از هر رتبه ای با میسلیوم (میسلیوم) نشان داده می شود. میسلیوم قارچ های پایینی غیر سلولی است، یعنی با پارتیشن ها به بخش های کوچک تقسیم نمی شود. قارچ های بالاتر دارای پارتیشن (سپتا) هستند، اما جامد نیستند، اما دارای سوراخ هستند، بنابراین محتویات پروتوپلاسم می تواند از بخشی به بخش دیگر حرکت کند.
یکی دیگر از تفاوت های قارچ های پایین تر و قارچ های بالاتر، عدم امکان تشکیل اندام های باردهی بزرگ و متراکم است. هنوز هیچ کس اجسام میوه ای را در قارچ های غیر سلولی اولیه (یا موجودات قارچ مانند) پیدا نکرده است. این امر از عملکرد تغذیه ای آنها کم نمی کند - حیوانات کوچک خاک با میل و رغبت میسلیوم میکروسکوپی را می خورند.
هیولاهای قارچ
در طبقه بندی قارچ ها در میکروبیولوژی، پادشاهی قارچ ها همیشه در نظر گرفته می شود و گاهی اوقات دو پادشاهی دیگر (پرتوزوآ و کرومیست ها)اشاره نشده. این به این دلیل است که تک یاخته ها موجوداتی قارچ مانند هستند تا قارچ.
آنها از این نظر منحصر به فرد هستند که قادر به حرکت مستقل آمیبوئید هستند. بدن آنها یک پروتوپلاست گسترده چند هسته ای است (پلاسمودیوم که هیف تشکیل نمی دهد) و در چرخه رشد یک مرحله حرکت تاژک وجود دارد.
Chromista نیز بسیار غیر معمول است. این پادشاهی گروه نسبتاً متنوعی از موجودات مرتبط با جلبک ها (قهوه ای، طلایی، دیاتوم ها و غیره) و موجودات مشابه قارچ ها را متحد می کند.
کرومیست های قارچ مانند برای دومین بار رنگ خود را از دست می دهند، مجهز به تاژک هستند و به جای کیتین، دیواره های سلولی ممکن است حاوی سلولز باشند. اغلب دیواره های سلولی اصلا وجود ندارد. سپس بدن قارچ توسط یک پروتوپلاست نشان داده می شود ، یعنی فقط توسط یک غشاء احاطه شده است. آنها از نظر منشأ به جلبک ها (زرد-سبز) نزدیک هستند.
بیشتر درباره تک یاخته
پرتوزوآ شامل بخش‌هایی است:
- Mixomycetes (Myxomycota)
- Plasmodiophoromycetes (Plasmodiophoromycota)
- Dictyosteliomycetes (Dictyosteliomycota)
نمایندگان بخش Myxomycota نیز قالب های لجن نامیده می شوند. آنها ویژگی های ذاتی قارچ ها و حیوانات را با هم ترکیب می کنند. آنها می توانند مانند آمیب در امتداد بستر بخزند، به طور غیر فعال مواد مغذی را از کل سطح جذب کنند یا به طور فعال باکتری ها را جذب و هضم کنند. به نور یا تجمع غذا واکنش نشان دهید. آنها معمولاً در خاک های جنگلی، چوب های پوسیده زندگی می کنند.
اما آنها مانند قارچ توسط هاگ تکثیر می شوند. یک فرآیند جنسی نیز وجود دارد. قالب های لجن می تواند باشدمیکروسکوپی هستند، اما آنها در تمام عمر خود رشد می کنند. برخی از قالب‌های لجن مانند فولیگو تا چندین ده سانتی‌متر رشد می‌کنند.
Chromists شگفت انگیز
Kingdom Chromists (Chromista) بخش ها را متحد می کند:
- Hyphochytriomycetes (Hyphochytriomycota).
- Oomycetes (Oomycot).
- Labyrinthulomycetes (Labyrinthulomycota).
در میان کرومیست ها می توان یک لابیرنتولا را به عنوان مثال در نظر گرفت. اینها موجودات کوچک شبیه قارچ دریایی هستند. بدن "قارچ" یک پلاسمودیوم است که در بالا با شبکه ای از اکتوپلاسم مخاطی پوشیده شده است که در یک غشاء پوشانده شده است. مش اتصال به بستر یا حرکت به سمت منبع غذا را تسهیل می کند. حتی در صورت خزیدن پلاسمودیوم بر روی زمین، از خشک شدن محافظت می کند.
تولید مثل مانند اکثر قارچ ها با کمک هاگ انجام می شود، اما تحت شرایط خاصی، فرآیند جنسی فعال می شود. در زنجیره های غذایی دریایی، به لابیرنتول ها مکان افتخاری داده می شود - آمیب ها، گونه های پلانکتون و سخت پوستان کوچک از آنها تغذیه می کنند. لابیرنتول ها، همراه با باکتری ها، بقایای غیر آلی - شیشه، پشم شیشه، پلاستیک را با موفقیت مستعمره می کنند. استعمارگران زباله ثانویه ممکن است از قبل، به عنوان مثال، بلوط های دریایی باشند.
درباره قارچ واقعی
قارچ های واقعی در درک بشر در درجه اول ماکرومیست ها هستند. اندام باردهی ماکرومیست ها به اندازه اشیاء غذایی ارزشمند هستند که صنعت جداگانه ای در این صنعت ظاهر شده است - کشت قارچ در شرایط خاص.
پادشاهی قارچ ها (قارچ ها،Mycota) به چهار بخش تقسیم می شود. از جمله:
- Chytridiomycetes (Chytridiomycota).
- Zygomycota.
- Ascomycetes (Ascomycota).
- Basidiomycetes (Basidiomycota).
از اینها، دو بخش اول شامل نمایندگان قارچ های پایین تر (میکرومایست ها) و دو بخش دوم - بالاتر (عمدتا ماکرومیست ها) هستند. میکرومایست ها را نمی توان با چشم غیر مسلح دید. به ندرت، مراحل تاژک متحرک در چرخه زندگی رخ می دهد. انگل های زیادی در بین نمایندگان وجود دارد. ماکرومیست ها شامل نمایندگانی هستند که بدن های میوه ای را تشکیل می دهند. اینها عمدتاً قارچهای تندر و قارچهای کلاهک هستند.
گاهی اوقات دوترومیست ها (Deuteromycóta) به عنوان بخش پنجم نشان داده می شوند. در ساخت طبقه بندی قارچ ها، میکروبیولوژی اهمیت زیادی به روش های تولید مثل می دهد. به نمایندگان دوترومیست ها قارچ های ناقص می گویند. دلیل آن این است که آنها کاملاً توانایی تولید مثل جنسی را از دست داده اند.
مخمر - قارچ های تک سلولی
طبق طبقه بندی مدرن قارچ ها، میکروبیولوژی مخمر را به قلمرو قارچ ها، بخش Ascomycete اختصاص می دهد. اینها با وجود اینکه بدن آنها تک سلولی است، قارچ های بالاتری هستند. اجداد مخمرها چند سلولی بودند، اما جهت تکاملی رشد آنها به سمت از دست دادن میسلیوم تغییر کرده است.
یک ویژگی متمایز بخش، غشای سلولی دو لایه است. ماکرومایست ها، قارچ های کپک زده و مخمرها نیز دارای آنها هستند. پوسته مخمر حاوی پلی ساکاریدهای گلوکان و مانان است.
مخمر - دسته ای از قارچ ها Hemiascomycetes (Hemiascomycetes)، سفارش Saccharomycetales.عقیده ای وجود دارد که مخمر گروهی از موجودات است که تاکسون خاص خود را ندارد. این شامل نمایندگان بخش‌های Ascomycetes و Basidiomycetes است.
مخمر با جوانه زدن تکثیر می شود، کمتر با تقسیم سلولی به نصف، و در شرایط نامساعد، فرآیند جنسی امکان پذیر است. بخشی از مخمر هاگ تشکیل می دهد که به آنها اجازه می دهد به دو گروه بزرگ تقسیم شوند - هاگ زا و اسپوروژن.
قارچ قالبی
تقریباً در همه گونه های بزرگ یافت می شود. کپک‌های بالاتر و پایین‌تری وجود دارد: بر خلاف قارچهای پایین‌تر، در میکرومیست‌های کپک بالاتر، میسلیوم با تقسیم‌بندی به قطعات (سلول‌ها) تقسیم می‌شود. آنها با آزاد کردن آنزیم هایی روی بستر تغذیه می کنند که مواد را به اجزای ساده تجزیه می کنند. به عنوان مثال، می توانید کپک و مخمر را روی یک تکه نان پیدا کنید، اما مواد مصرفی آنها متفاوت است. مخمر از قند تغذیه می کند، در حالی که پروتئین ها و چربی ها بسترهای غذایی قارچ های کپک هستند.
کپک ها در همه گروه های طبقه بندی پادشاهی قارچ ها یافت می شوند:
- Chytridiomycetes. Synchytrium endobioticum یک انگل سیب زمینی است که باعث پوسیدگی غده می شود.
- Zygomycetes. نماینده موکور یک ساپروفیت است (روی یک بستر بی جان می نشیند)، باعث کپک زدن نان می شود.
- آسکومیست. نماینده کپک سیاه یک ساپروفیت است که برای تولید صنعتی اسید سیتریک استفاده می شود. قوی ترین آلرژن در انسان باعث ایجاد بیماری مانند آسپرژیلوزیس می شود. این همچنین شامل پنی سیلی است که برای تهیه پنیر و آنتی بیوتیک ها استفاده می شود.
- بازیدیومیست ها. باعث بیماری شودغلات (انگل زنگ و لکه).
حتی در پادشاهی کرومیست، در میان اوومیست ها، کپک هایی وجود دارد:
- Phytophthora، انگلی که باعث پوسیدگی در گوجه فرنگی و سیب زمینی می شود.
- Plasmopara (Plasmopara viticola) تاک ها و میوه ها را انگلی می کند. بیماری گیاهی - سفیدک پودری.
بنابراین، قارچ ها یکی از ضعیف ترین گروه های طبیعت ارگانیک هستند. روش‌های مدرن مطالعه ریزساختارها و بیوشیمی سلول، اکتشافات جدیدی را ممکن می‌سازد که بر اساس آن طبقه‌بندی قارچ‌ها همچنان در حال تغییر است.
