Charakterystyka Chytridiomicota, taksonomia, żywienie, siedlisko i rozmnażanie

Chytridiomicota jest gromadą grupującą mikroskopijne grzyby biczowanych zarodników. Prawdopodobnie są grupą przodków wyższych grzybów. Jego taksonomia jest skomplikowana ze względu na plastyczność jej form w różnych warunkach wzrostu.

Są karmione przez absorpcję. Istnieją saprofity i pasożyty, z których niektóre są patogenami w uprawach, takich jak ziemniaki, a inne powodują spustoszenie w populacjach płazów. Żyją w glebie, a także w słodkich i słonych wodach. Niektóre obowiązkowe gatunki beztlenowe zamieszkują przewód pokarmowy roślinożerców.

Rozmnażają się bezpłciowo przez zoospory, co powoduje powstanie fazy haploidalnej, w której wytwarzane są gamety rzęsiste. Następnie przez plasmogamia i cariogamia powstaje faza diploidalna, która daje początek sporotopowi.

Indeks

• 1 Ogólna charakterystyka
  • 1.1 Zoospory
  • 1.2 Pasożyty u zwierząt
  • 1.3 Pasożyty w roślinach
  • 1.4 Obserwacja i badanie
• 2 Filogeneza i taksonomia
  • 2.1 Zmiany taksonomiczne
• 3 Odżywianie
• 4 Siedlisko
• 5 Powielanie
  • 5.1 faza bezpłciowa
  • 5.2 Faza seksualna
  • 5.3 Cykle życiowe u pasożytów Chytridiomicotas
• 6 referencji

Ogólna charakterystyka

Są to głównie grzyby nitkowate z wielojądrowymi strzępkami bez przegród (cenocytowe). Chociaż istnieją również gatunki jednokomórkowe lub jednokomórkowe z ryzoidami (fałszywe korzenie z funkcją absorpcji utworzoną przez krótkie włókna bez jądra).

Jego ściany komórkowe składają się z chityny, chociaż u niektórych gatunków występuje również celuloza. Nie tworzą kolonii rozgałęzionych strzępek (grzybni), jak to ma miejsce w przypadku grzybów bez biczowania. Wytwarzają wielojądrowe ciała sferoidalne zwane thalli.

Thalli to struktury żywieniowe, które później stają się zarodnikami. Sporángio jest strukturą w postaci cienkościennego worka, w którym tworzą się zoopory protoplazmy.

Chytridiomikoty prezentują / wykazują bardzo zróżnicowane formy struktury plechy i narządów rozrodczych. Niektóre gatunki mają holocárpicos talos (całkowicie przekształcone w esporángio).

Inne formy pokazują eucharpic taluses (utrzymuje funkcje wegetatywne i reprodukcyjne), mogą być monocentryczne (sporángio z kłączami) lub policentryczne (kilka sporángios i rizoides). Najprostszymi formami są pasożyty wewnętrzne.

Zoospory

Najbardziej istotnym z tych grzybów jest produkcja komórek mobilnych: zarodnikowane zarodniki i rzęski orzęskowe. Zoospory są komórkami bez ściany komórkowej, zwykle o średnicy od 2 do 10 μm, które zawierają pojedyncze jądro.

Z wyjątkiem niektórych rodzajów Neocallimastigales, zoospory są napędzane przez pojedynczą gładką wici zorientowaną później.

Zoospora dostarcza ważnych znaków do klasyfikacji grzybów biczowanych. Dzięki zastosowaniu mikroskopu elektronowego wykryto kilka osobliwych struktur. Są wśród nich: rhemposom i czapka nuklearna.

Uwalnianie zarodników następuje zwykle przez pory lub nieperforowane rury wyładowcze (bez pokrywy) i rzadko przez operowane otwory.

W zoosporach przedstawiono zestaw fenestrowanych lub nie nazwanych membran cystern, których funkcja nie jest znana. Nasadka jądrowa jest agregacją rybosomów przyłączonych do jądra i przykrytą przedłużeniem błony jądrowej.

Pasożyty u zwierząt

Chytridiomycosis jest chorobą, która dotyka płazów, zwłaszcza ropuch i żab. Jest to spowodowane przez grzyb Batrachochytrium dendrobatidis, tylko Chytridiomicota, o której wiadomo, że jest pasożytem kręgowca.

Skóra zwierząt zostaje zainfekowana, gdy wejdą w kontakt z wodami, w których znajdują się zoospory grzyba. W niektórych przypadkach grzyb ten zabił 100% populacji żab i jest nawet przyczyną wymarcia czterech gatunków żab w Australii.

Uważa się, że enzymy wydzielane przez grzyby wpływają na strukturę naskórka, zapobiegając różnym funkcjom tej tkanki w żabie (regulacja osmotyczna, absorpcja wody, oddychanie), co w większości przypadków kończy się śmiercią.

Gatunki z rodzaju Coelomyces pasożytują na larwach komarów, są więc ważne dla biologicznej kontroli tych owadów.

Pasożyty w roślinach

Istnieje również kilka gatunków pasożytniczych Chytridiomicotas obowiązkowych dla szerokiej gamy roślin naczyniowych. Gatunki z rodzaju Synchytrium zaatakować uprawy ziemniaków.

Synchytrium endobioticum jest endobiotycznym grzybem, który wytwarza tak zwaną „brodawkę z czarnych ziemniaków”, ważną chorobę w tej uprawie. Płeć Olpidium obejmuje gatunki, które wpływają na różne dyniowate.

Choroba ta powstaje, gdy zoospory penetrują tkanki bulw, atakując komórki i wykorzystując je jako receptory reprodukcyjne.

Cykl reprodukcyjny powtarza się wielokrotnie w tkance ziemniaka powodując proliferację komórek. Bulwy uzyskują wygląd warty, podobny do proliferacji pąków kwiatowych.

Obserwacja i nauka

Ze względu na mikroskopijny rozmiar Chytridiomicotas nie można obserwować bezpośrednio w naturze. Można je wykryć jedynie za pomocą analizy mikroskopowej tkanek lub szczątków roślin, skóry płazów dotkniętych przez niektóre gatunki tych grzybów, próbki wody lub gleby.

Specjaliści od tych grzybów opracowali specjalne techniki ich zbierania, a następnie uprawiają je w laboratorium na sztucznych mediach.

Filogeneza i taksonomia

Typ Chytridiomicota jest grupą monofilową uważaną za jedną z podstawowych linii drzewa ewolucyjnego królestwa Grzybów. Obejmuje on pojedynczą klasę (Chytridiomycetes), tradycyjnie podzieloną na pięć rzędów: Chytridiales, Spizellomycetales, Blastocladiales, Monoblepharidales i Neocallimastigales.

Kryteria rozdzielenia tych rzędów są głównie sposobem rozmnażania i ultrastruktury zoospory. Obejmuje około 1000 gatunków.

Monoblofaridales to oogámicos (niemobilna żeńska gameta zapładniana przez mobilną gametę męską). Blastocladiales przedstawiają sferyczną mejozę i przemianę pokoleń sporofitowych i gametofitowych.

Chytridiales charakteryzują się mejozą zygotyczną (osobniki haploidalne). Spizellomycetales są definiowane przez specyficzne cechy ultrastrukturalne.

Neocallimastigales obejmuje wyłącznie beztlenowe symbionty roślinożernego żwacza i wielopłytkowe zoospory.

Zmiany taksonomiczne

Ostatnio zaproponowano oddzielenie Blastocladiales i Neocallimastigales od tej grupy, podnosząc je do kategorii krawędzi. Podczas gdy Monoblepharidales jest zredukowany do kategorii klas.

W tym samym czasie postulowano nowy porządek Chytridiomicota: Lobulomycetales. Ten nowy porządek opiera się głównie na analizie genetycznej, w mniejszym stopniu na danych ultrastrukturalnych i morfologii.

Odżywianie

Są one karmione przez wchłanianie substratu przez ich rizoidy. Struktury te wydzielają enzymy, które trawią substrat, a substancje migrują w kierunku strzępek absorpcyjnych. Są saprofity i pasożyty.

Siedlisko

Chytridiomicotas są klasyfikowane według pozycji, jaką zajmują w odniesieniu do podłoża: na podłożu (epibiotyki) lub w podłożu (endobiotyki).

Zamieszkują glebę w rozkładającej się materii organicznej, na powierzchni roślin lub zwierząt, a także w wodzie. Znajdują się one od obszarów tropikalnych po Arktykę.

Niektóre gatunki są pasożytami innych grzybów, alg, roślin planktonowych i naczyniowych, a także zwierząt.

W słodkiej wodzie znajdują się w strumieniach, stawach i ujściach rzek. W ekosystemach morskich głównie jako pasożyty glonów i składniki planktonu. Gatunki Chytridiomicotas znajdują się od osadów przybrzeżnych do głębokości 10 000 m morskich.

Być może większość gatunków Chytridiomicota występuje w siedliskach lądowych, takich jak lasy, gleby rolne i pustynne oraz w kwaśnych bagnach jako saprotrofy z opornych substratów, takich jak pyłek, chityna, keratyna i celuloza w glebie.

Niektóre gatunki zamieszkują wnętrze tkanek roślinnych jako obligatoryjne pasożyty; zarówno w liściach, łodygach i korzeniach.

Gatunki rzędu Neocallimastigales żyją w żwaczu zwierząt roślinożernych. Ze względu na zdolność do degradacji celulozy odgrywają ważną rolę w metabolizmie żwacza.

Reprodukcja

Cykl życia Chytridiomicotas ma fazę bezpłciową i seksualną.

Faza bezpłciowa

W fazie bezpłciowej rozmnażanie może być planogametyczne. Ze sporangium wytwarzane są zoospory oporności lub latencji, czyli mobilne zarodniki wiciowe, haploidy.

Zoospory pływają przez pewien czas i stają się cystami, które kiełkują w sprzyjających warunkach, powodując powstanie gametotalo.

Tworzą się tu męskie i żeńskie gamety, które dają początek odpowiednim planogametom dającym początek fazie seksualnej. Te gamety, gdy mają rzęski, są ruchome.

Faza seksualna

W fazie seksualnej, przez fuzję cytoplazmy (plazmogamia) i późniejszą fuzję jąder (cariogamia) planogametas, formy zygoty. Tu zaczyna się diploidalna faza cyklu.

Zygota może przybrać formę torbieli oporności lub stać się diploidalnym cenocytowym talo (sporotycznym).

Sporothals powodują oporowe sporángios, które tworzą haploidalne zoospory, zamykając tym samym cykl. Z sporotali można również tworzyć zoosporangios, które produkują diploidalne zoospory, które enystoryzują i kiełkują nowe sporotale.

Rozmnażanie płciowe może również następować przez oogamię, jak ma to miejsce w kolejności Monoblefaridales. Tutaj jest nieruchomą żeńską gametą znajdującą się w oogonio, która otrzymuje ruchliwą męską gametę.

Cykle życiowe u pasożytów Chytridiomicotas

Pasożyty Chytriomicotas zwykle przedstawiają prostszy cykl.

W pasożytniczych grzybach roślin, jak Olpidium viciae, zygota jest ruchoma i infekuje roślinę gospodarza. We wnętrzu komórek rośliny rozwijają się sporángios odporności. W tych sporángios zachodzi kariogamia.

Wreszcie pojawia się kiełkowanie i uwalniane są zoospory. Zoospory mogą również bezpośrednio zakażać roślinę żywicielską.

W grzybie Batrachochytrium dendrobatidis Pasożyt skóry żab, po okresie 24 godzin zoospor mniej mobilne reabsorb ich wici i jątrzyć. Następnie kiełkują tworząc kłączami, które przylegają do skóry żaby.

Plech rozwija się tworząc sporángio, które daje początek nowej generacji zoospor. Faza seksualna jest nadal nieznana.

Referencje

1. Rząd australijski. Departament Zrównoważonego Rozwoju, Środowiska, Woda, Ludności i Wspólnot (2013) chytridiomycosis (choroba grzyb płazów chytrid)
2. Berger, L A. Hyatt-, J. R Speare Longcore (2005) etapy cyklu życiowego płazów chytrid Batrachochytrium. Choroby organizmów wodnych Vol. 68: 51-63.
3. James TY P Letcher JE Longcore SE-Standridge Mozley Porter D Powell MJ GW Vilgalys Griffith i R (2006) filogenezie cząsteczkowa flagellated grzybów (Chytridiomycota) oraz opis ofa nowej gromady (blastocladiomycota). Mycologia 98: 860-871.
4. Manohar C, Sumathi i C Raghukuma (2013) Różnorodność grzybów z różnych siedlisk morskich wydedukowana w badaniach niezależnych od kultury. FEMS Microbiol Lett 341: 69-78.
5. Pieniądze, N (2016). Różnorodność grzybów W: Watkinson, S; Boddy, L. and Money, N (red.) Grzyby. Trzecia edycja. Academic Press, Elsiever. Oxford, Wielka Brytania.
6. Simmons, D, T Rabern, a James, AF Meyer i JE Longcore (2009) Lobulomycetales, nowy porządek w Chytridiomycota. Badania mikologiczne 113: 450-460.