Ökaryotların üç krallığından biri (hücrelerinde ayrı bir çekirdeğe sahip organizmaları içeren süper alan) - mantarlar. Bitkiler ve hayvanlar arasındaki sınırda bulunurlar. Bugün çoğu mikroskobik mantar olan yaklaşık 100 bin tür var. Bu makale, yapılarının ve üremelerinin özelliklerini, doğadaki önemi ve insan ekonomik faaliyetini anlatıyor.
Neredeyse bitkiler ve hayvanlar değil
Kingdom Mycota, çok tuhaf bir organizasyona sahip hem tek hücreli hem de çok hücreli organizmaları içerir. Hem hayvanlar hem de bitkilerle şu benzerlikleri paylaşırlar:
- Hücre duvarları var ama bitkilerde olduğu gibi selülozdan değil, hayvanlarda olduğu gibi kitinden.
- Mantar hücrelerinde hücre özü ile dolu vakuoller vardır. Ama nişasta değil (bitkilerde), glikojen (hayvanlarda).
- Mantarlar aktif hareket yeteneğine sahip değildir. Bağlı bir yaşam tarzına öncülük ederler.
- Mantarlar- heterotroflar, klorofilleri yoktur ve fotosentez yapamazlar. Bu nedenle ölü organizmaların (saprotroflar) veya canlı organizmaların (parazitler) hazır organik maddeleriyle beslenirler.
- Hayvanlardan ve bitkilerden farklı olarak, mantar hücreleri pratik olarak dokulara ve dokular organlara ayrılmaz.
Şeytanın gizemli yaratıkları
Orta Çağ'da mantarlar tam olarak böyle düşünülürdü. Fransız doğa bilimcilerinden Venyan, 1727'de mantarların tüm canlıların uyumunu bozmak için var olduğunu yazmıştır.
Mantarların kökeni sorusu bugün açık kalıyor. 18. yüzyılda olmasına rağmen, seçkin botanikçi Carl Linnaeus bu organizmaları otel krallığına bağladı. Gezegendeki yaşamın başlangıcında (yaklaşık bir milyar yıl önce) ortaya çıkan mantarlar, kökenlerine dair biyologlar, biyokimyacılar, genetikçiler ve taksonomistlerden ipuçları bekliyor.
Mantarların sistematiği
Tüm mantarlar 4 sınıfa ayrılır (düşük mantarlar - Oomycetes ve Zygomycetes, daha yüksek - Ascomycetes ve Basidomycetes). Ayrılmanın ana kriteri, gametlerde flagella varlığı veya yokluğu ve cinsel üreme türüdür. Ek olarak, alt mantarlarda miselyum çok çekirdekli bir hücre gibi görünürken, yüksek mantarlarda miselyum hücreler arası septaya sahiptir.
Mantarların çoğu mikroskobik boyuttadır. Çoğu zaman, miselyumları büyütmeden görünmez veya ince iplikler şeklinde görünür. Mikroskobik mantarların varlığı, hayati aktivitelerinin sonuçları ile gösterilir - bitki, hayvan dokuları veya materyallerinin yok edilmesi. hiçküçük bir mantar grubu meyve veren gövdeler oluşturabilir - yoğun miselyum kümeleri.
Mikroskobik mantarların yapısı
Mikromisetler meyve veren cisimler oluşturmazlar, tek hücreli ve çok hücreli olabilirler. Buna göre, mikroskobik mantarların morfolojisi oldukça çeşitlidir.
Çok hücreli mantarların gövdesi, 0,15 ila 1 mikron kalınlığında hifler (iplikler) oluşturan ardışık olarak yerleştirilmiş hücreler tarafından oluşturulur. Hifler apikal (apikal) olarak büyür ve dallı bir yapıya sahip olabilir. Mantar hiflerinin tamamına miselyum veya miselyum denir.
Mantar hifleri çok hızlı büyür. Bazı örneklerde miselyum sadece bir günde onlarca metre büyüyebilir.
Tek hücreli mantarlar (örneğin Maya) tek hücrelidir, miselyum oluşturmazlar. Çekirdeğe, organik ve inorganik maddeler içeren vakuollere, mitokondriye sahiptir.
Beslenme ve yaşamın özellikleri
Mikroskobik mantarların mikrobiyolojisinin kendine has özellikleri vardır. Sitoplazmik zar üzerindeki hif hücreleri, polisakkarit kitinden oluşan bir zar içerir. Hücrenin sitoplazması, çekirdeği (bir veya daha fazla) ve organelleri içerir.
Mantarlar, tüm alt tabakaya (alt tabaka miselyumu) nüfuz eden veya yüzeyinde bulunan (yüzey miselyumu) miselyumun tüm yüzeyinden besinleri emer.
Mantar için yiyecekler organik bileşiklerdir - şeker, polihidrik alkoller, yağlar, proteinler. Aynı zamanda zengin ve çeşitli enzimatikcihaz, mikroskobik mantarların gövdesini oluşturmak için tüm alt tabakayı tam olarak kullanmanıza olanak tanır.
Mikrobiyoloji, saprotrofik (ölü organik maddelerle beslenen) ve parazitik (canlı organik maddelerle beslenen) beslenme türleri ile karakterize edilen mantarları ayırt eder. Ayrıca mantarlar bitkilerle simbiyotik ilişkilere girebilir. Böylece, mantarların ve alglerin hifleri simbiyotik organizmalar oluşturur - likenler.
Mikroskobik patojenik mantarlar hayvanlarda ve bitkilerde gelişebilir ve mikoz denilen hastalıklara neden olabilir.
Üreme özellikleri
Micromycetes üç tür üreme ile karakterize edilir: bitkisel, eşeysiz ve cinsel.
Mikroskobik mantarların vejetatif yayılımı miselyum parçacıkları tarafından gerçekleştirilir. Örneğin, bir hifa parçası, mantarın yeni bir miselyumuna yol açar.
Eşeysiz üreme sporların yardımıyla gerçekleştirilir - sporangia'da (miselyumun özel kısımları) oluşan mikroskobik esaslar. Sporların ana işlevi, olumsuz koşullarda hayatta kalmaktır. Ve parazit bir yaşam tarzına öncülük eden bir dizi mikroskobik mantar için sporlar, konak organizmayı enfekte etmeye hizmet eder.
Mantarlardaki cinsel sürecin biçimleri çeşitlidir ve üç gruba ayrılır:
- Gametogamy, germ hücrelerinin (gametlerin) oluşumu ile bir tür cinsel üremedir.
- Somatogami miselyum veya tek hücreli mantarların bitkisel hücrelerinin kaynaşmasıdır.
- Gametangiogamy, gametlerin henüz oluşmadığı yapıların bir tür cinsel üremedir.farklılaştırılmış.
Gametlerin füzyonunda (döllenme), mantarlar bir veya daha fazla çekirdeğe sahip bir zigot oluşturur. Çoğu zaman, zigot hemen filizlenmez, ancak uyku döneminden sonra. Böylece mantarlar olumsuz çevre koşullarından da kurtulabilir.
Doğada Mikromisetler
Mikroskopik mantarların doğadaki önemi çok büyüktür. Bakterilerle birlikte organik kalıntıları ayrıştırarak madde döngüsüne katılırlar.
Toprak mantarları verimli tabakanın oluşumunda rol oynar. Likenlerdeki alglerle simbiyozda, fakir toprakları ilk kolonize eden ve kayaların yok edilmesinde aktif rol alan ilk kişilerdir.
Mikoriza gibi bir fenomeni belirtmekte fayda var - mikroskobik bir mantarın hücreleri bitkilerle simbiyotik bir ilişkiye girer. Aynı zamanda bitkiler, mantara organik besinler sağlar ve mantar, bitkilerin büyümesi ve gelişmesi için gerekli olan vitaminleri ve azot içeren maddeleri üretir.
Mikroskobik mantarlar tüm biyosenozlarda bulunur ve önemli bir ekolojik işlevi yerine getirir. Besin zincirlerinde önemli bir döküntü halkası ve diğer organizmaların bolluğunun düzenleyicileridir. Birçok biyojeosenozda, tüm mikroorganizmaların biyokütlesinden elde edilen mantar biyokütlesinin oranı %90'a kadardır ve daha yüksek bitkilerin köklerinin biyokütlesi ile karşılaştırılabilir.
Doğadaki mikroskobik patojenik mantarların rolüne dikkat etmemek mümkün değil. Diğer organizmaların sayısını düzenlerler ve gezegendeki biyosenoz değişikliklerine katılırlar.
Micromycetes ve adam
Bir kişi etkinliklerindebazı kalitesiz mantarlar.
Mikroskobik mantarlar, beyaz küf ve aspergillus, her türlü maya fırıncılık, mandıra, bira, şarap ve alkol endüstrilerinde kullanılmaktadır.
İlaç endüstrisinde mikromisetler antibiyotikler, vitaminler, hormonlar, enzimler ve fizyolojik olarak aktif maddeler üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Birçok mikromisetler kağıt ve selüloz ürünlerini yok eder, yağları ve petrol ürünlerini bozar, optiklere ve sanat eserlerine zarar verir.
Küfler ve mayalar, gıda bozulmalarının başlıca suçlularıdır. Ayrıca ahşaba zarar verirler - ahşaba zarar verirler.
Mikroskopik patojenik mantarlar ekinlerde, evcil hayvanlarda ve insanlarda hastalıklara neden olur. Toksin üretme yetenekleri nedeniyle mantarlar genellikle zehirlenmeye neden olur.
Mikotoksinler
Mikroskobik mantarlar tarafından sentezlenen tehlikeli biyolojik maddeler, çok çeşitli kimyasal yapılara ve insan vücudu üzerinde etkilere sahip metabolitlerdir (atık ürünler).
Bugün, 250'den fazla mikromiset türü bilinmektedir. Yaklaşık 100 toksin ve alerjen sentezlerler. Farklı türlerin mikroskobik mantarları aynı toksini sentezleyebilir. Ve zehirlerin kendileri en sık olarak insan vücudu üzerinde kümülatif (kümülatif) bir etkiye sahiptir, yani:
- Yaflatoksinler - insan vücudu üzerinde hepatotoksik, mutajenik, immünosupresif bir etkiye sahiptir.
- Trichothecenes, bağışıklık sistemini baskılayan nörotoksinlerdir.çeşitli derma titlere neden olur.
- Okratoksinler - öncelikle böbreklerin nefronlarının tübüllerini etkiler.
- Patulinler nörotoksinler ve mutajenlerdir.
Mikromycete toksinleri ile zehirlenme durumunda önce mide yıkanmalıdır.
Parazitik mikromiketler
Bu grup insanlarda, bitkilerde, hayvanlarda, balıklarda çeşitli patolojilere neden olan çok sayıda mantar içerir. Deri patolojilerine dermatomikoz, organ patolojilerine mikoz denir.
Parazit mantarların neden olduğu en yaygın insan hastalıkları şunlardır:
- Deride kırmızı, kaşıntılı lekeler ve saç köklerinin tahrip olması şeklinde kendini gösteren dermatofitoz (kabuk veya saçkıran).
- Kandidiyazis (pamukçuk), fakültatif olarak patojenik olan ve ağız boşluğu, genital sistem ve kalın bağırsağın normal mikroflorasının bir parçası olan Candida cinsinin temsilcilerinden kaynaklanır.
- Onychomycosis (tırnak mantarı), subungual boşluğu etkileyen çeşitli mantarlardan kaynaklanır.
- Sporotrikoz - parazitik mantarlar deri altı dokuyu, mukoza zarlarını, iç organları yok eder.
- Siyah beyaz piedra bıyık ve kaşlardaki kıl köklerini etkileyen bir hastalıktır. Etken ajan, Piedraia cinsinin bir mantarıdır.
Ve bu, mikromisetlerin neden olduğu hastalıkların tam listesi değildir. Aynı zamanda mantarın vücuda girme yolları çeşitlidir (hava, su, temas) ve çeşitli ortamlara karşı dirençleri oldukça yüksektir.
En ünlü mikromiketler
Mikroskopik mantarlar Mucor, Penicillium ve Maya'yı içerir.
Mucor cinsi mantarlar, beyaz küf dediğimiz 60 mantar türüdür. Sporlar olgunlaştıkça siyaha dönen beyaz ve gri renkli koloniler oluştururlar. Mukor miselyum tek hücrelidir, hücre duvarı alerjenik özelliklere sahip nitrojen içeren karbonhidrat kitosan içerir. Bunların arasında parazitler var, ancak antibiyotik üretiminde aktif olarak kullanılanlar da var. Mantar Mukor Chinese - soya ve tahıllara dayalı ekşi hamur "ragi" nin temeli.
Penicillium (Penicillium), her yerde - toprakta, suda, denizlerde, havada, odalarda, tüm yüzeylerde - yaygın olan bir mikroskobik mantar cinsidir. Yeşilimsi koloniler oluşturur. Penicillium altın veya yeşil fırça kalıbı, cinsinin en yaygın temsilcisi ve penisilin kaynağıdır. Bu mantarlarda dallanan çok hücreli miselyum bulunur.
Maya, farklı sınıflardan (Ascomycetes ve Basidomycetes sınıfından 1.500 tür) çeşitli tek hücreli mantarlardan oluşan bir gruptur. Bu mantarlar miselyum oluşturmazlar ve hücreleri 40 mikrona kadar büyüklüktedir. Metabolizmanın özellikleri için genel bir grup halinde birleştirilirler - hepsi fermantasyon sırasında enerji alır (karbohidratların ayrışmasının bir sonucu olarak bir redoks işlemi ve alkollerin yıkım ürünleridir). Ekmek yapımı, şarap yapımı, bira yapımı ve kvas yapımı, bir kişinin bu mantarları kullandığı endüstrilerin tam listesi değildir. Ve aynı zamanda, bu, gıda bozulmasının ana faktörlerinden biridir ve bazılarıinsanlarda hastalıklara neden olan parazitler (kandidiyazis, kriptokokoz, pitriyazis, folikülit, seboreik dermatit).
Avcılık eğilimleri
Garip görünse de, mikroskobik mantarlar arasında aktif "yırtıcı hayvanlar" var.
Böylece Arthrobotrys oligospora mantarı, duvarları yapışkan bir maddeyle kaplı hifleriyle bir ağ oluşturur. Mantarın kurbanları toprakta yaşayan yuvarlak solucanlardır (nematodlar). Hiflere yapışan solucan, kendini serbest bırakma fırsatından mahrum kalır ve hif hızla vücuduna doğru büyür. Nematod besin olur ve 24 saat sonra sadece kabuk kalır.
Başka bir mantar, Dactylaria Candida, hiphalardan kement benzeri bir yakalama halkası oluşturur. Nematod içine girer ve halka kapanır. Dramanın epilogu önceki versiyonla aynı.
Toprak mikromisetlerinin bu özellikleri, ekinlerin biyolojik olarak korunması şeklinde kullanım için biyologlar tarafından uzun süredir araştırılmaktadır.
Çevresel biyoindikatörler
Biyologlar tarafından yapılan son araştırmalar, mikroskobik mantarların, habitatlarının durumuna bağlı olarak sayılarını ve bileşimlerini değiştirme yeteneğine sahip olduklarını kanıtladı.
Normalde, toprak mikromisitlerinin sayısı hektar başına yaklaşık 10 tondur ve aynı zamanda çeşitlidir. Ekolojistler, petrol ve ürünleri ile kirlenmiş toprakların çalışmasında, yüksek dozlarda toksinlerde, toprak mikroskobik mantarlarının sayı ve tür kompozisyonunun çarpıcı biçimde değiştiğini bulmuşlardır. Bu durumda, tür çeşitliliği keskin bir şekilde azalır, bu tür topraklarda tipik olmayan hızlı büyüme gösteren mikromisetler baskın olmaya başlar. Ayrıca,bu mantarların çoğu fitopatojeniktir - bitki organizmalarında hücre içi süreçleri bozan biyolojik olarak aktif maddeler üretirler, bu da hayati aktivitelerinin inhibisyonuna ve ölüme yol açar.
Böylece, mikroskobik mantarların sayıları ve tür bileşimleri, petrol ve türevleriyle toprak kontaminasyonunun güvenilir göstergeleri olabilir.
Özetle
Binlerce yıl boyunca deriden yağın alınması deri endüstrisinde en çok zaman alan işlem olarak kabul edildi. Güvercin pisliği ve köpek dışkısı kullanan süreç uzun ve dağınıktı. Günümüzde Aspergillus mantarlarından elde edilen bir enzim olan proteinaz, bu süreci 24 saate indirdi ve aynı zamanda cildi daha yumuşak ve renklendirmeyi kolaylaştırdı.
Bu, mikroskobik organizmaların ne kadar faydalı olabileceğinin sadece bir örneği. Biyolojinin gelişmesine rağmen, bu organizmaların yaşamsal aktivitelerinin birçok özelliği hala gizemini koruyor.
Taksonomistler her yıl binden fazla yeni mikroskobik mantar türü tanımlıyor. Toprak mikromisetlerinin rolü, hem biyoekolojinin hem de biyocoğrafyanın en keşfedilmemiş dalı olmaya devam etmektedir. Bu da öncelikle bu tür organizmaları doğal ortamlarında gözlemlemenin zorluklarından kaynaklanmaktadır.
Mikolojide yeni bir bölüm - mantar toksinleri doktrini - bugün bile bize kansere karşı zafer ümidi veriyor. Örneğin, Chaga mantar toksini, vücudun kanser hücrelerinin gelişimine karşı direncini büyük ölçüde artırır. Ve psilosisin için iyi önkoşullar sağlarsinir bozukluklarının tedavisi. İncelenen penisilyum bile mikrobiyologları şaşırtmaya devam ediyor - son zamanlarda bilim adamları ondan kimyasal olarak liberin hormonlarına benzeyen maddeleri izole etmeyi başardılar.
Mantarlar, tarım bitkilerinin mahsullerini korumak için yeni biyolojik araçların geliştirilmesinde ve yeni "yeşil" atık bertaraf yöntemlerinin geliştirilmesinde bir yana durmayacaktır.
