O reino dos cogumelos foi apontado como uma unidade taxonômica separada nos anos 70 do século passado. Estes são eucariotos que combinam algumas das características de plantas e animais. Eles estão distribuídos em todo o mundo, levam um estilo de vida saprófito, parasitário ou simbiótico. Alguns são usados para fazer medicamentos.
Descrição do reino dos cogumelos
Descrição geral
Os primeiros cogumelos surgiram milhões de anos atrás e são considerados os organismos mais antigos da Terra. A caracterização das espécies inclui algumas características distintivas comuns de plantas e animais. Por um longo tempo eles foram chamados de flora, mas agora estão separados em um reino separado.
Traços comuns com plantas:
- A absorção de nutrientes por osmose (na maioria).
- Estilo de vida fixo (anexado) no substrato.
- Reprodução por esporos.
- Crescimento sem restrições de tempo e espaço.
- A presença de uma parede celular.
- A presença de vacúolos.
Traços comuns com animais:
- Maneira heterotrófica de comer.
- Um dos elementos da parede celular é a quitina, não a celulose.
- O produto final da troca de compostos nitrogenados é a uréia.
- Substância de armazenamento de energia - glicogênio.
- Síntese de enzimas digestivas.
- A capacidade de sintetizar melanina pelas células vivas.
O estudo deste reino está envolvido na ciência, chamada micologia. Inclui cogumelos reais e organismos semelhantes a cogumelos, que, por várias razões, não se enquadram na descrição geral. No total, existem 100-250 o0 variedades, observações são constantemente conduzidas e novas são descobertas, a tabela taxonômica é atualizada regularmente. Eles estão incluídos em milhares de gêneros e centenas de famílias.
Os cogumelos habitam todas as zonas climáticas e os principais nichos ecológicos, incluindo fontes termais e solo congelado. Eles são encontrados em florestas e cinturões, campos e corpos d'água. Muitos vivem na superfície de organismos vivos - animais e plantas, habitam o trato digestivo e os órgãos internos de mamíferos e seres humanos. Esses organismos vêm em tamanhos diferentes. Por exemplo, o micélio de espécies florestais atinge uma área de dezenas de quilômetros e o fermento microscópico é visível apenas sob um microscópio.
A estrutura e genética dos fungos
O principal órgão vegetativo do fungo é o micélio ou micélio, que se parece com uma fina teia de aranha. Consiste em numerosas hifas e está densamente imerso no habitat (substrato). Através das paredes do micélio, os nutrientes são absorvidos, as enzimas e os produtos metabólicos são liberados, a respiração é realizada, fixa firmemente o corpo da fruta no solo e em outros substratos. Nos microrganismos unicelulares, o micélio é um sincício multinucleado com uma membrana celular. Nos fungos mais altos, consiste em muitas células dispostas em uma fileira.
As hifas de cogumelos crescem apenas no ponto apical (final), razão pela qual o crescimento é chamado apical. Para a reprodução, corpos de frutas são formados em algumas das espécies multicelulares. Eles consistem em filamentos de micélio fortemente entrelaçados que se elevam acima do substrato. Corpos frutíferos típicos, com caule e tampa pigmentada, formam cogumelos da floresta. Alguns moldes têm formações semelhantes, embora o caule e a tampa não sejam tão pronunciados aqui. Isso permite que os esporos maduros se espalhem por longas distâncias.
Estrutura celular
A estrutura citológica dos fungos difere dos animais e plantas. Eles são sempre multinucleados, enquanto o cromossomo definido em diferentes núcleos de uma célula é frequentemente diferente. As paredes celulares são compostas por lipídios, fosfolipídios, proteínas e polissacarídeos complexos. Eles têm buracos através dos quais passam não apenas os nutrientes, mas também núcleos, plasmídeos e outras partes das células.
No citoplasma, além do núcleo, existem vacúolos com um suprimento de nutrientes (lipídios, aminoácidos, glicogênio, ácidos graxos poliinsaturados). As paredes das mitocôndrias (estações de energia da célula que sintetizam ATP) têm uma estrutura plástica. Os filamentos de quitina, como nos artrópodes, agem como um esqueleto que suporta a estrutura da célula. De cima, a membrana citoplasmática é cercada por uma parede de polissacarídeos, como nas plantas.
Características da genética
A genética de fungos começou a ser estudada recentemente
Descrições da genética de fungos apareceram nas últimas décadas. O número de cromossomos varia em espécies diferentes de 2 a 25 partes, em média, 10-12 partes. A quantidade de material genético é menor que a de plantas e até algumas bactérias. Uma característica dos fungos é a presença de cromossomos B curtos que não carregam as informações necessárias para a atividade vital do organismo. Este é um material "sobressalente" incorporado em certos pontos dos principais cromossomos, melhorando a adaptabilidade do organismo a novas condições (aumenta a virulência (capacidade de infectar) cepas parasitárias, resistência à seca, nova composição química do substrato etc.).
Parte do material genético (filamentos de DNA) está localizada em formações citoplasmáticas específicas de plasmídeos. Eles são característicos de fungos e bactérias e praticamente não são encontrados em representantes de outros reinos. Além disso, o DNA é encontrado nas mitocôndrias. Em muitas amostras, é encontrado material genético estranho introduzido por vírus específicos. Ela desempenha um papel positivo e um negativo. Vírus fúngicos patogênicos são capazes de destruir populações inteiras.
Nutrição de cogumelos
Os heterotróficos são fungos adaptados para absorver nutrientes do ambiente externo por osmose através da parede celular. Eles não são capazes de produzir matéria orgânica por conta própria usando a fotossíntese, como a grama. Para isso, o principal é ter clorofila, que está ausente nas células fúngicas.
Apenas substâncias simples penetram através da parede celular. Portanto, a digestão externa é característica da maioria dos cogumelos. No micélio, as enzimas são sintetizadas e liberadas no ambiente externo - lipases (que quebram gorduras), proteases (que quebram proteínas), frases de carboidratos (que quebram polissacarídeos complexos, ou seja, com base em uma cadeia de carbono).
Existem espécies que possuem apenas um tipo de enzima, portanto se instalam apenas em um determinado substrato. O fermento unicelular não possui enzimas; ele pode viver apenas em um ambiente rico em carboidratos simples (glicose, sacarose).
De acordo com o tipo de nutrição, todos os cogumelos são divididos em:
- saprófitas;
- parasitas;
- simbiontes.
Saprófitas: esse é o nome do grupo mais numeroso que habita o solo, o espaço aquático e os objetos inanimados. Eles recebem nutrientes do ambiente externo (resíduos em decomposição), sintetizam todos os tipos de enzimas. Substâncias orgânicas iniciais complexas são decompostas por fungos saprófitas em componentes mais simples, e depois se alimentam.
Parasitas: Viver de outros organismos (plantas, animais), gradualmente esgotando e eventualmente matando-os. Na maioria das vezes eles se instalam na superfície das folhas, casca de árvore, pele de animais e pessoas. Mas eles também podem penetrar nos órgãos internos.
Simbiose: um tipo especial de convivência de organismos vivos, quando eles trazem benefícios mútuos. Muitos fungos entrelaçam as raízes das árvores com seu micélio, as hifas crescem em células. Eles fornecem à planta elementos minerais e água, a partir da qual recebem matéria orgânica, usada para alimentação. Um tipo especial de simbiose é o líquen, por exemplo, o líquen. Neles, o fungo é responsável pelo fornecimento de minerais e a alga é responsável pela fotossíntese. Existem fungos que vivem no trato digestivo dos animais e estão envolvidos na digestão.
Reprodução de cogumelos
Cogumelos têm um processo de reprodução complexo
A propagação do cogumelo ocorre de diferentes maneiras:
- vegetativo;
- sexual;
- assexual.
Cogumelos de espécies diferentes em determinados períodos da vida escolhem um ou outro método de reprodução, dependendo das condições ambientais.
Propagação vegetativa
A reprodução vegetativa é a mais simples, pois possui protozoários, algumas plantas. A essência do método é que uma parte do órgão é separada e dá vida a um novo organismo. O fungo se reproduz vegetativamente:
- Separando parte do micélio.
- Artrósporos (oídios), formados após a decomposição do micélio em partículas separadas.
- Pela brotação das hifas (típicas para leveduras, ascósporos de variedades mais altas).
Reprodução assexuada
A reprodução assexuada é realizada com esporos, mas a troca de material genético não ocorre, em contraste com o método sexual. Existem esses tipos de esporos durante a reprodução assexuada:
- Endógena: os esporângios se desenvolvem dentro das células, típicos dos representantes inferiores do reino.
- Exógenos (conídios): são formados no topo das hifas especiais dos micélio - conidióforos, que crescem verticalmente, podem ser simples ou ramificados. Os esporos são cobertos com uma casca forte e transportados pelo vento, pela água e por animais.
- Zoosporos: um tipo especial de esporos móveis com pequenos flagelos, característicos de muitos fungos inferiores.
Reprodução sexual
A reprodução sexual é um processo complexo que possui características próprias e difere em diferentes categorias de cogumelos.
A reprodução sexual ocorre após a divisão celular por meiose. Apenas metade dos cromossomos maternos permanece nas estruturas filhas. Isso garante a troca de material genético e a variabilidade das espécies. Para a reprodução sexual, os fungos possuem os seguintes mecanismos:
- Isogamia ou fusão de duas células do mesmo tamanho e estrutura.
- Anisogamia, heterogamia ou oogamia (fusão de gametas masculino e feminino).
- Zigogamia (fusão dos tipos "+" e "-" de micélio que não é masculino ou feminino).
- Gametangiogamia (fusão dos órgãos genitais masculinos e femininos).
- Somatogamia (fusão de hifas vegetativas para formar basídios e basidiosporos).
Os 2 primeiros tipos de reprodução são característicos dos fungos mais baixos, os 3 restantes - para os mais altos. As variedades encontradas na floresta formam uma camada especial para reprodução na parte inferior da tampa - um himenóforo. É na forma de túbulos ou placas, entre os quais os esporos se desenvolvem. A perna carrega a tampa bem acima do solo, para que os esporos não percam a vitalidade prematuramente.
Irina Selyutina (bióloga):
Na parte inferior da tampa está uma parte especial responsável pela reprodução do fungo - o himenóforo. Seus sinais são importantes tanto na identificação de grandes grupos de fungos quanto no esclarecimento das diferenças entre espécies intimamente relacionadas. A superfície do himenóforo é frequentemente muito bem desenvolvida e isso permite que o fungo forme um grande número de esporos. Geralmente dividimos os cogumelos em dois grupos, mas existem cinco tipos de himenóforos no total:
- Lamelar: representado por placas finas divergindo radialmente do caule.
- Tubular: representado por tubos densamente espaçados que se abrem para baixo com poros.
- Labirinto: uma modificação do tubular.
- Espinhoso: consiste em espinhos (cônicos ou em forma de agulha) localizados na parte inferior da tampa.
- Dobrado: sua superfície é coberta com dobras radiais ou rugas - são mais espessas do que as placas do himenóforo lamelar. Muitas vezes, os cogumelos com esse tipo de himenóforo, como os cantarelos, são descritos como cogumelos lamelares.
O himenóforo é coberto por cima com um hymenium, ou camada himenial, na qual a formação de esporos nos basídios ou asci realmente ocorre. Ele reveste a superfície externa de esporos de corpos de frutas abertos, como discomicetes ou cavidades internas de corpos de frutos, caracterizados por uma estrutura fechada ou semi-fechada.
De um corpo de fruto morto ou arrancado, eles são espalhados por longas distâncias pelo vento, pela água ou por animais. No estômago, os esporos não se prestam à ação de enzimas digestivas, saem inalterados, germinam e dão origem às próximas gerações de micélio. Em algumas espécies, uma bolsa especial chamada ask é um recipiente para esporos.
O valor dos cogumelos na natureza
Cogumelos são muito importantes para a natureza
Cogumelos são parte integrante da biocenose. Com a ajuda de enzimas digestivas, decompõem polissacarídeos complexos (amido, celulose, fibra), proteínas e lipídios. De uma forma mais simples, essas substâncias ficam disponíveis para as bactérias, que continuam o "trabalho" dos fungos. O ambiente é liberado de resíduos de plantas e animais grosseiros. A mineralização de substâncias orgânicas ocorre, essas. decomposição em minerais. Elementos químicos simples são absorvidos pelas plantas e novamente se transformam em substâncias orgânicas, completando qualquer ciclo biológico.
Os cogumelos participam do processamento de folhas e agulhas caídas em florestas, flora da terra e resíduos de frutas. O mofo cresce na superfície dos alimentos e deixa claro que ficou ruim. Algumas espécies vivem em animais sem prejudicá-los. Após a morte, eles se tornam ativos, o que contribui para a rápida decomposição dos cadáveres.
Alguns fungos entram em simbiose com outros organismos vivos. Existem plantas que são incapazes de existir sem micélio ao redor das raízes, porque seus próprios cabelos se atrofiam para absorver água e minerais.
Este tipo de simbiose entre uma árvore ou arbusto de um lado e um fungo do outro é chamado micorriza. Os especialistas identificam os seguintes tipos:
- Ectomycorrhiza.
- Endomicorriza.
- Ectoendomycorrhiza.
Todos esses tipos diferem de acordo com as características de sua estrutura. Os fungos que formam micorriza são chamados de formadores de micorriza.
Para uma árvore crescer, ela deve absorver tudo o que precisa através do micélio. A partir de algas em simbiose com fungos, tipos especiais de organismos evoluíram, chamados líquenes.
Existem outros exemplos de simbiose. Muitos mamíferos ruminantes usam enzimas fúngicas para digestão. Mais de 100 espécies de insetos interagem com os fungos de uma maneira ou de outra. Esses organismos microscópicos vivem no estômago dos cupins e os ajudam a digerir as fibras duras. As formigas cortadeiras crescem especialmente nas folhas coletadas, um cogumelo saboroso do ponto de vista delas, alimenta as larvas com elas e as come. Para alimentar os jovens, os cogumelos são usados por besouros, algumas espécies de vespas. O micélio desses insetos está localizado no intestino e a partir daí entra na madeira. As larvas se alimentam de corpos frutíferos ou de fibras, meio digeridas por enzimas fúngicas.
O valor dos cogumelos para os seres humanos
Na vida humana, esse reino também desempenha um grande papel. Muitas pessoas vão à floresta colher cogumelos. A hora de sua aparição começa no verão e termina no final do outono, no final de novembro. As mais valiosas são espécies nobres - boletos, brancos, boletos. Os corpos de frutificação multicoloridos crescem bem à noite e depois da chuva. Cogumelos são ricos em proteínas e outros nutrientes. Portanto, eles se tornaram parte integrante da dieta de muitos povos. Não há proibição do uso desses produtos, mesmo em religiões com restrições alimentares, muçulmanos e judeus podem comê-los.
Você não precisa fazer caminhadas ou ir à floresta para colher cogumelos. As pessoas aprenderam a cultivar cogumelos deliciosos por conta própria. O cultivo de espécies comestíveis se tornou uma indústria inteira. Na maioria das vezes, cogumelos populares, cogumelos de outono e cogumelos de ostra despretensiosos são cultivados artificialmente na Rússia.
O cultivo de cogumelos domésticos é um negócio lucrativo, porque não requer grandes custos e esforços, o equipamento para ele precisa simples. Basta instalar o micélio no substrato e umedecê-lo periodicamente. A colheita aparece em algumas semanas. Uma cama de cogumelo pode ser facilmente colocada em um porão ou garagem regular. Cogumelos de mel são cultivados em tocos velhos em um jardim ou bosque, carvalho ou casca de álamo.
Moldes domésticos comuns tornaram possível tratar muitas infecções bacterianas.A partir desses organismos, o primeiro antibiótico foi obtido - a penicilina, que salvou muitas vidas de soldados soviéticos na Grande Guerra Patriótica. Até agora, eles continuam sendo uma fonte para uma série de drogas antibacterianas. Existem também medicamentos para o tratamento do câncer, além de eficazes para o diabetes, obtidos de certos tipos de cogumelos. Na natureza, existem variedades psicotrópicas que foram tentadas para serem usadas na psiquiatria e no tratamento do alcoolismo. Mas agora essa idéia foi abandonada.
Dano de cogumelo
De cogumelos não há só benefício, mas também dano. Espécies venenosas que crescem na floresta causam intoxicação por centenas de pessoas todos os anos. Vale sempre a pena checar sua "captura", a perna da espécie venenosa acontece com uma extensão tuberosa em sua base, geralmente há uma espécie de saco ao seu redor, o chapéu é brilhante, os corpos ficam vermelhos no corte. Mas muitas vezes é difícil reconhecer seus sinais sem conhecimento especial; portanto, é melhor jogar um espécime dúbio da cesta. Algumas variedades são condicionalmente comestíveis, podem ter um sabor amargo; portanto, antes de comer, são aconselhadas a absorver e ferver. Leva tempo e prática para se familiarizar com a variedade de cogumelos comestíveis e venenosos. Mas a teoria não pode ser removida. E para isso, seja paciente e comece a estudar cogumelos com um atlas nas mãos.
Os fungos parasitários vivem na pele humana e nas membranas mucosas. Sob condições normais, o sistema imunológico controla seu crescimento e os impede de causar doenças. Porém, com o enfraquecimento das defesas do corpo, de repente, como se surgisse do nada, surge uma infecção fúngica da pele, unhas, cabelos, membranas mucosas e até órgãos internos, difíceis de curar. Para evitar a contaminação, os instrumentos médicos devem ser bem esterilizados e mantidos limpos. O "rudimento" da doença já está começando a se curar, a medicação precoce não permitirá que o problema se torne crônico.
Os parasitas geralmente causam mortes maciças nas colheitas. Eles causam a maioria das doenças dessas plantas, afetando caules, folhas, frutas e sementes, frescas e deixadas para armazenamento. Muitos medicamentos antifúngicos eficazes são fáceis de encontrar hoje, mas nem todos são eficazes. Alguns não são adequados para processamento, eles têm um baixo nível de segurança.
O Reino Secreto dos Cogumelos que Definiram Nosso Mundo
Biologia I Reino de cogumelos. Características e estrutura gerais. Continuamos nos preparando para o exame
A estrutura e atividade dos cogumelos. Vídeo tutorial de biologia grau 5
Conclusão
Os fungos são encontrados em toda parte, assim como muitas bactérias. A variedade de espécies ainda não foi totalmente estudada. Para a natureza, esses organismos são importantes. Eles fornecem a circulação de elementos químicos, dia e noite "trabalho" na limpeza do ambiente a partir de produtos deteriorados.