ASCOMYCETES: CHARAKTERISTIKA, VÝŽIVA, LOKALITA, ROZMNOŽOVANIE - BIOLÓGIE - 2026

Tieto Ascomycetes alebo huby Ascomycota sú tvoriaci kmeňov Ascomycota v rámci sub-kráľovstva dikarya. Obsahuje približne 33 000 druhov distribuovaných v rôznych biotopoch po celej planéte.

Hlavnou charakteristikou askomycet je prítomnosť askozór (sexuálne spóry) uzavretých v malých vakoch nazývaných asci. Môžu byť jednobunkové (kvasinky) alebo mnohobunkové, tvoriace telo (mycélium) zložené z vláknitých štruktúr (hýf).

Rozmanitosť Ascomycetes

Hýfy sú septálne a predstavujú malé bunkové organely nazývané Woreninove telá. Sada hýf vytvára pseudo-tkanivo zvané plectrenchým.

Všeobecné charakteristiky

rozmnožovanie

Reprodukcia askomycetov môže byť asexuálna alebo sexuálna. Všeobecne platí, že asexuálny stav (anamorfa) prevláda nad sexuálnym stavom (telomorf).

Asexuálna reprodukcia môže byť tvorená chlamydosporami, štiepením, pučaním, fragmentáciou alebo produkciou konídií. Pri sexuálnej reprodukcii sa vyskytujú procesy fúzie cytoplaziem (plazmogamia), fúzie jadier (karyogamia) a meiózy za vzniku askozór.

Výživa

Tieto huby sú heterotrofné so saprofytickými, parazitickými, symbiontovými a mäsožravými druhmi. Saprofyty môžu degradovať takmer akýkoľvek uhlíkový substrát.

Symboly tvoria asociácie s riasami (lišajníky), listami a koreňmi rastlín (endofyty) alebo s ich koreňmi (mycorrhizae), ako aj s rôznymi článkonožcami.

choroby

Parazitické druhy sú hojné a sú zodpovedné za rôzne choroby rastlín, ako je vädnutie produkované druhmi rodu Fusarium.

Môžu tiež spôsobovať choroby u ľudí, ako je pneumónia (Pneumocystis carinii) alebo kandidóza (Candida albicans). Skupina mäsožravcov je obmedzená na poriadok Orbiliomycetes, ktorý všeobecne zachytáva nematódy.

Subphiles

Monofyla ascomycet bola dokázaná vo fylogenetických štúdiách ako sesterská skupina Basidiomycetes. Tradične sa delí na tri subfyly: Tafrinomycotina, Saccharomycotina a Pezizomycotina, ktoré sa líšia usporiadaním svojich buniek a sexuálnymi štruktúrami.

Zdá sa, že tafrinomycotina je parafyletická, zatiaľ čo ostatné skupiny sú monofyletické. Pezizomycotina obsahuje najväčší počet druhov rozdelených do trinástich tried a päťdesiatštyri rádov.

V Saccharomycotine sa vyskytuje väčšina druhov kvasiniek, ako je Saccharomyces cerevisiae, ktoré sa okrem iného používajú na fermentáciu chleba a piva.

morfológia

Ascomycety môžu byť jednobunkové alebo mnohobunkové. Predstavujú bunkovú stenu zloženú z glukánov a chitínu. V bunkovej stene kvasiniek (jednobunkové druhy) je väčšie množstvo glukánov.

Mnohobunkové druhy sa skladajú z vláknitých štruktúr tvorených niekoľkými bunkami, známymi ako hýfy, ktoré spolu tvoria vegetatívne telo huby (mycélium).

Kvasinky môžu vytvárať krátke vlákna, keď sa vytvoria nové bunky, ktoré sa nazývajú psedomicely. Niektoré druhy vykazujú obe formy rastu (dimorfné).

V ascomycetách sú hyfy septované a vytvárajú póry medzi septou, cez ktorú sa cytoplazma môže pohybovať z jednej bunky do druhej a niekedy aj do jadier. Woreninové telá sú dvojmembránové mikrotelefóny, ktoré sú umiestnené blízko pórov a predpokladá sa, že pomáhajú zabrániť pohybu cytoplazmy medzi bunkami.

Hýfy sa môžu prelínať a vytvárať tkanivovú štruktúru nazývanú plectrenchým, ktorá je známa ako prosenchým, keď sa jedna hypha dá odlíšiť od druhej a pseudoparenchým, keď sa nedajú individualizovať.

Charakteristickým znakom všetkých ascomycet je prítomnosť askozór (sexuálne spory), ktoré sa tvoria zo špecializovaných štruktúr nazývaných asci.

Fylogenéza a taxonómia

Ascomycetes tvoria monofyletickú skupinu, ktorá je bratom Basidiomycetes a tvorí podsvetie Dikarya. Tento fyllum sa tradične delí na tri podfylum: Tafrinomycotina, Saccharomycotina a Pezizomycotina.

Tafrinomycotina sa považuje za parafyletickú a bola rozdelená do piatich tried vrátane kvasinkových, mnohobunkových a dimorfných druhov.

Väčšina kvasiniek sa nachádza v Saccharomycotine. Nemajú veľkú morfologickú diverzitu, hoci v niektorých prípadoch sa tvoria pseudomycelie.

Pezizomycotina je najväčšou skupinou s trinástimi triedami a zahŕňa saprofytické, symbiontové, parazitárne a mäsožravé druhy. Morfológia reprodukčných štruktúr je veľmi variabilná a rôzne skupiny Pezizomycotiny sú rozpoznávané podľa typu znechutenia.

Výživa

Ascomycetes sú heterotrofy a získavajú potravu rôznymi spôsobmi zo živých aj mŕtvych organizmov.

Saprofytické druhy

Saprofytické druhy rozkladajú rôzne zlúčeniny ako zdroje uhlíka, napríklad drevo, telo niektorých článkonožcov a niektoré druhy sú schopné rozložiť rovnomernú farbu paliva alebo steny.

kvasinky

V prípade droždia majú schopnosť vykonávať alkoholové kvasenie, ktoré okrem iného viedlo k vzniku rôznych výrobkov na ľudskú spotrebu, ako je napríklad chlieb, pivo alebo víno.

Symbiotické skupiny

Symbiontové skupiny sú príbuzné iným organizmom a vytvárajú rôzne asociácie. Lišky sú asociáciami rias alebo siníc s rôznymi druhmi ascomycet.

V tomto spojení huby získavajú potravu z fotosyntetického procesu rias a poskytujú rovnakú ochranu pred vysušením a väčšiu kapacitu na absorpciu vody.

mycorrhizae

Mycorrhizae sú združenia rôznych skupín húb, vrátane rôznych druhov askomycet, s koreňmi rastlín. Hýfy huby sa šíria v pôde a absorbujú vodu a minerály, ktoré rastlina používa, zatiaľ čo rastlina poskytuje cukry produkované fotosyntézou.

V rámci mykorhizálnych skupín vynikajú druhy rodu Tuber, ktoré tvoria hľuzovky, vďaka svojej ekonomickej hodnote, vysoko oceňované pre príchuť a vôňu, ktorú poskytujú potravinám.

Endofytické askomycety

Endofytické askomycety sú tie, ktoré sa počas svojho životného cyklu vyvíjajú v živých rastlinných tkanivách. Tieto huby očividne poskytujú ochranu rastlín pred napadnutím bylinkami a patogénmi.

Mravce z rodu Apterostigma majú symbiotický vzťah s hubami z rodu Phialophora (čierne kvasinky), ktoré sa vyvíjajú na hrudníku mravca.

Skupiny parazitov

Parazitické skupiny v ascomycetách sú bohaté. To je príčinou rôznych chorôb rastlín a zvierat.

U zvierat vynikajú Candida albicans, ktoré spôsobujú kandidózu, Pneumocystis carinii, pôvodca pneumónie, a Trichophyton rubrum, zodpovedný za chodidlo. V rastlinách spôsobuje Fusarium oxysporum vädnutie a nekrózu rôznych plodín, čo spôsobuje značné ekonomické straty.

Poradie Orbiliomycetes je tvorené druhmi považovanými za mäsožravé, ktoré predstavujú priľnavé pasce, ktoré zachytávajú háďatká, ktoré sa neskôr degradujú, aby sa získali živiny obsiahnuté v ich tele.

habitat

Ascomycetes sú kozmopolitné a možno ich nájsť v rôznych biotopoch. Môžu sa rozvíjať v sladkovodných aj morských vodných prostrediach, najmä ako paraziti rias alebo koralov.

V suchozemských prostrediach môžu byť distribuované z miernych do tropických zón a môžu byť prítomné v extrémnych prostrediach.

Napríklad Coccidioides immitis rastie v púštnych oblastiach Mexika a Spojených štátov a je príčinou pľúcnej choroby známej ako horúčka údolia San Joaquin Valley.

Mnohé lišajníky sú široko distribuované v Antarktíde, kde bolo nájdených viac ako 400 rôznych symbiontov. Distribúcia parazitických skupín je spojená s distribúciou ich hostiteľa.

rozmnožovanie

Ascomycota má sexuálnu a asexuálnu reprodukciu. Asexuálny stav (anamorfný) predstavuje hyfy, ktoré sú haploidné, čo je najbežnejší spôsob, ako môžeme tieto huby nájsť v prírode.

V skutočnosti nie je sexuálny stav (telomorf) u mnohých druhov známy, čo sťažuje jeho správnu klasifikáciu.

Nepohlavné rozmnožovanie

Môže k tomu dôjsť štiepením, pučaním, fragmentáciou, chlamýdovými spormi a tvorbou konídií. Štiepenie a pučanie sa vyskytuje v kvasinkách a obe pozostávajú z rozdelenia bunky na dve dcérske bunky.

Rozdiel je v tom, že pri štiepení sa vytvárajú dve bunky rovnakej veľkosti a pri pučaní je delenie nerovnomerné, čím sa vytvára bunka menšia ako materská bunka.

Fragmentácia spočíva v oddelení časti mycélia, ktoré nezávisle sleduje jeho rast. Chlamydospory sa tvoria zahusťovaním septy, ktorá pochádza z buniek väčších ako ostatné bunky tvoriace héfu, ktorá sa potom uvoľní za vzniku nového mycélia.

Tvorba konídií (asexuálnych spór) je najbežnejším typom asexuálnej reprodukcie v ascomycetách. Pochádzajú zo špecializovanej hypgy zvanej conidiophore, ktorá sa môže javiť osamelá alebo zoskupená v rôznych formách.

Konídie sú veľmi odolné voči vysušeniu, a tým uľahčujú šírenie húb.

V prípade lišajníkov (symbióza medzi riasami a ascomycetami) je skupina buniek rias obklopená hýfami huby a vytvára štruktúru známu ako soredium, ktorá je oddelená od rodičovských lišajníkov a vytvára nový symbiont.

Sexuálna reprodukcia

Keď askomycéty vstúpia do sexuálnej fázy, vytvorí sa ženská štruktúra nazývaná ascogonium a mužská štruktúra, antheridium. Obe štruktúry sa fúzujú (plazmogamia) a tvoria asco (vak, v ktorom sa budú produkovať ascopory).

Následne sa jadrá oboch štruktúr zjednotia (karyogamia) a potom táto nová diploidná bunka vstúpi do meiózy, pričom vzniknú štyri haploidné bunky.

Bunky, ktoré vznikajú, sa delia mitózou a tvoria osem askozórov. U niektorých druhov sa môže vyskytnúť väčší počet divízií a môže dôjsť k mnohým populáciám.

Asci majú rôzne tvary a ich vlastnosti sú veľmi dôležité pri klasifikácii askomycet. Môžu byť otvorené v tvare šálky (apothecium), pyriformy (perithecia) alebo môžu byť viac či menej zaoblené štruktúry (cleistocecio).

K uvoľňovaniu askozórov môže dochádzať cez malé póry alebo cez uzáver (operculum) v ascus.

Referencie

1. Berbee, M (2001). Fylogénia rastlinných a živočíšnych patogénov v Ascomycote. Physiology and Molecular Plant Pathology 59: 165-187.
2. Little, A. a C Currie (2007). Symbiotická zložitosť: objav piateho symbiontu v antimikrobiálnej symbióze atiku. Letí. 3; 501-504.
3. MacCarthy, C a D Fitzpatrick (2017). Viacnásobné prístupy k fylogenetickej rekonštrukcii fungálneho kráľovstva. Genet. 100: 211-266.
4. Peniaze, N (2016). Huba diverzita. In: Watkinson, S; Boddy, L. a Money, N (ed.) Huby. Tretia edícia. Academic Press, Elsiever. Oxford, UK. 1-36.
5. Murat, C, Vizzini, P Bonfante a A Mello (2005). Morfologické a molekulárne typizovanie podzemnej fungálnej huby v prírodnom hľuzovom hľade Tuber magnatum. FEMS Microbiology Letters 245: 307–313
6. Sancho, L a A Pintado (2011). Ekológia rastlín Antarktídy. Ecosystems 20: 42-53.
7. Schulz, B., C. Boyle, S. Draeger, A. Rommert a K. Krohn (2002). Endofytické huby: zdroj nových biologicky aktívnych sekundárnych metabolitov. Mycol. Res. 106: 996 - 1004.
8. Yang, E, X Lingling, Y Yang, Z Zhang, M Xiang, C Wang, Z An a X Liu (2012). Pôvod a vývoj karnivorizmu v Ascomycota (huby). Natl. Acad. Sci. 109: 10960 - 10965.