HUBY KRÁĽOVSTVA: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA, ROZMNOŽOVANIE, VÝŽIVA - BIOLÓGIE - 2026

Huby kráľovstvo je klasifikácia, kde sú zoskupené huby. Patria sem organizmy, ako sú chlieb a pivo, kvasnice, ovocné formy a huby, mnohé z nich s tvarmi a funkciami, ktoré sú nám známe ako ľudia.

Je to veľmi veľká skupina organizmov: pôvodne sa predpokladalo, že v tejto skupine existuje viac ako 100 000 druhov a dnes presahuje jeden milión päťstotisíc. Plesne, aspoň čo sa týka počtu druhov, teda predstavujú druhú najväčšiu skupinu po hmyze.

Fotografia huby patriacej do divízie Basidiomycota, Amanita muscaria (Obrázok od Image PublicDomainPictures na www.pixabay.com)

Je dôležité poznamenať, že členovia tohto kráľovstva tvoria viac ako 90% suchozemskej biomasy pridanej prokaryotickými a bezstavovcovými organizmami, čo z nich robí najhojnejšiu skupinu organizmov na Zemi z hľadiska pôdnej biomasy.

Plesne sú teda v biosfére široko distribuované:

- Huby sa nachádzajú v antarktickom ľade, na plážach a tropických lesoch, v severských krajinách a v stredných zemepisných šírkach.

- Žijú na zemi, vo vode, na povrchu skalnatých hôr a dokonca aj v morskej vode.

- Môže ísť o parazity rastlín, rýb, hmyzu a veľkých stavovcov, ako sú cicavce, to znamená vo všetkých živých organizmoch.

Charakteristika kráľovstva Fungi

Huby tvoria komplexnú skupinu organizmov, ktoré napriek mnohým rozdielom, ktoré medzi sebou majú, majú niektoré pozoruhodné vlastnosti:

- Sú to eukaryotické organizmy

Na rozdiel od baktérií a archaea, ale rovnako ako zvieratá a rastliny, huby sú eukaryotické, to znamená, že majú jadro a membránové systémy, ktoré definujú iné organely vo vnútri ich buniek.

Aj keď sú klasifikované do inej skupiny, mnoho autorov súhlasí s tým, že bunky húb sú viac podobné bunkám zvierat ako bunky rastlín, najmä pokiaľ ide o vlastnosti ich vnútorných organel.

- Majú bunkovú stenu

Dôvod, prečo boli huby klasifikované spolu s rastlinami, súvisí s tým, že ich bunky, hoci neobsahujú chlorofyl, sú obklopené stenou, ktorá ich chráni, ako aj rastlinnými bunkami.

Rozdiely v zložení tejto steny sú tým, čo ich oddeľuje od skupiny rastlín: rastliny majú bunkové steny tvorené chemickou zlúčeninou nazývanou celulóza a huby majú bunkové steny zložené z inej zlúčeniny známej ako chitín.

Je potrebné si uvedomiť, že táto zlúčenina, chitín, je rovnakým materiálom, z ktorého sa vyrábajú exoskeletóny mnohých druhov hmyzu a mäkkýšov (článkonožcov, bezstavovcov).

Fotografie z huby (Obrázok 272447 na www.pixabay.com)

- Sú to sediace a viacbunkové organizmy

Až na niektoré výnimky, väčšina húb sú mnohobunkové organizmy, to znamená, že sú tvorené niekoľkými bunkami, ktoré sú navzájom „spojené“.

Okrem toho sú to sediace organizmy, to znamená, že sa rovnako ako rastliny nemôžu hýbať a sú vždy na rovnakom mieste, kde „zakorenia“.

- Sú to heterotrofy

Rastliny sú autotrofné organizmy (vyrábajú si vlastné jedlo) a zvieratá sú heterotrofné organizmy (živia sa inými organizmami).

Huby sú tiež heterotrofné a mnohé z nich získavajú energiu, ktorú potrebujú na to, aby mohli žiť, skôr z rozkladu organických látok alebo odpadu z iných organizmov ako z iných živých organizmov.

- Majú hýfy a mycéliu

Hypha a mycélium. Prevzaté a upravené z adresy es.winner.wikia.com

Všetky organizmy klasifikované v skupine húb, to znamená v kráľovstve Fungi, majú veľmi zvláštnu formu vegetatívneho rastu: rastú od koncov vlákien nazývaných hýfy, ktoré je možné zoskupiť do podoby „tela“. , známe ako mycélium.

Mycélia je teda štruktúra, ktorá má na starosti absorpciu organickej hmoty (potraviny, ktorá bola zvonka trávená) z prostredia, ktoré ich obklopuje.

Hýfy, ktoré tvoria tieto mycélium, sa podobajú vláknitým vláknam. Skladajú sa z „prúžkov“ buniek, ktoré sú vo vzájomnom kontakte takým spôsobom, aby absorbované živiny mohli prúdiť z jedného do druhého bez mnohých prekážok.

Mycélium huby v závislosti od druhu umožňuje jej rast na zemi, vo vode, na rozpadajúcich sa tkanivách, na živých tkanivách atď.

klasifikácia

Huby sú monofyletická skupina, to znamená, že ich členovia majú rovnakého spoločného predka. Táto skupina sa skladá zo 7 fyly: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Microsporidia, Glomeromycota, Ascomycota a Basidiomycota.

- Phylum Chytridiomycota

V tomto kmeni sú zoskupené Saprofytické a parazitárne organizmy, ktoré môžu byť tiež jednobunkové alebo vláknité. Môžu vytvárať mycélium a reprodukovať asexuálne a formovať asexuálne spóry. Má dve triedy: Chytridiomycetes a Monoblepharidomycetes.

- kmeň Blastocladiomycota

Skladá sa z húb, ktoré sú parazitmi rastlín a živočíchov a niektorých saprofytických húb. Zahŕňa vodné a suchozemské organizmy, ktorých životné cykly ukazujú striedanie generácií medzi haploidnou a diploidnou fázou. Obsahuje iba jednu triedu: Blastocladiomycety.

- Phylum Neocallimastigomycota

Do tejto skupiny patria organizmy nachádzajúce sa v tráviacom trakte mnohých bylinožravých zvierat, takže mnohé z nich sú anaeróbne (žijú v neprítomnosti kyslíka, O2). Mnohé produkujú asexuálne spóry s jedným alebo dvoma bičíkom.

Vaše bunky majú namiesto mitochondrií hydrogensómy, organely, ktoré sú zodpovedné za tvorbu energie vo forme ATP. Tvoria tiež jednu triedu: Neocallimastigomycetes.

- Phylum Microsporidia

Tento kmeň zahŕňa parazitické huby zvierat a protistických organizmov. Pretože fylogenetické vzťahy tejto skupiny neboli úplne objasnené, tento kmeň sa nerozdeľuje do tried.

- Phylum Glomeromycota

Tieto huby sú povinnými vzájomnými symbiotickými hubami. Druhy patriace do tohto kmeňa sú spojené s koreňmi mnohých rastlín a vytvárajú s nimi symbiotické vzťahy. Je rozdelená do troch tried: Archaeosporomycetes, Glomeromycetes a Paraglomeromycetes a do štyroch podfilmov:

1. Mucoromycotina
2. Entomophthoromycotina
3. Zoopagomycotina
4. Kickxellomycotina

- Ascomycota Blade

Organizmy, ktoré tiež patria do tohto kmeňa, môžu byť symbionty v lišajníkoch, môžu to byť rastlinné alebo živočíšne parazity alebo saprofyty a môžu byť jednobunkové alebo vláknité.

Reprodukujú sa asexuálne štiepením, pučaním, fragmentáciou alebo spórami. K ich sexuálnej reprodukcii dochádza prostredníctvom meiospores vytvorených v „vakoch“ nazývaných asci, ktoré sa môžu zhromažďovať do štruktúr alebo telies (uzavretých alebo otvorených) nazývaných askorpus.

Niektoré „hríby“, „hríbiky“ a hľuzovky patria do tejto skupiny. Je rozdelená na subfily:

1. taphrinomycotina
2. Saccharomycotina (kde sú kvasinky)
3. Pexixomycotina (veľa húb tvoriacich lišajníky)

- Phylum Basidiomycota

Tieto huby tiež majú rôzne formy života a výživy: v skupine sú parazity rastlín a hmyzu a tiež saprofyty.

Mnohé z nich sú vláknité huby a môžu produkovať dva typy mycéliu: jeden s neinukleovanými bunkami (s jedným jadrom) a druhý s dikaryotickými bunkami (s dvoma jadrami). Reprodukujú sa asexuálne fragmentáciou alebo sporuláciou.

K ich sexuálnej reprodukcii môže dôjsť fúziou hýf alebo fúziou dvoch reprodukčných štruktúr, jedného muža a druhého ženy.

Je to jedna z najväčších skupín a zahŕňa huby obsahujúce hrdze, plesne, želatínové huby, huby, guľovité huby, páchnuce huby a huby "vtáčieho hniezda" atď.

Tento kmeň je rozdelený do troch ďalších subfilov:

1. Pucciniomycotina
2. Ustilaginomycotina
3. Agaricomycotina

Rozmnožovanie v kráľovstve Fungi

Spôsob, akým sa huby rozmnožujú, je značne variabilný a závisí od každého uvažovaného druhu.

Niektorí sa môžu množiť vytváraním nových kolónií z fragmentov ich hýf a iné sú na druhej strane schopné produkovať plodnice (napríklad huby alebo huby), ktoré tvoria spóry.

Aby sme to lepšie pochopili, nezabúdajme na to, že v kráľovstve Fungi dochádza k asexuálnej aj sexuálnej reprodukcii.

Fotografie z húb (Obrázok: enriquelopezgarre na www.pixabay.com)

Nepohlavné rozmnožovanie vo fungálnom kráľovstve

V hubách by sme mohli hovoriť o „jednoduchej“ sexuálnej reprodukcii a o niečo viac „komplexnejšej“. Najjednoduchšia asexuálna reprodukcia súvisí s procesmi štiepenia, pučania a fragmentácie.

- Fragmentácia sa vyskytuje v niektorých skupinách a musí, ako sme už spomenuli, súvisieť s množením kolónií z fragmentov hýf, ktoré tvoria ich mycélium.

- Budding je ďalšou formou asexuálnej reprodukcie, prostredníctvom ktorej v bunke vzniká druh „papily“, ktorá sa zväčšuje a potom oddeľuje a vytvára nezávislú (ale identickú, to znamená klonovú) entitu.

- Štiepenie je charakteristické pre niektoré jednobunkové huby, napríklad niektoré kvasinky. Pozostáva z vytvorenia novej bunky od druhej, ktorá sa delí na polovicu.

Mikroskopia Saccharomyces cerevisiae, kvasníc chleba a piva, jednobunkovej huby, ktorá sa reprodukuje pučaním (Zdroj: Mogana Das Murtey a Patchamuthu Ramasamy / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/) 3.0) prostredníctvom Wikimedia Commons)

Iné "komplexnejšie" formy asexuálnej reprodukcie zahŕňajú tvorbu asexuálnych spór, to znamená spór, ktoré boli vytvorené mitotickými alebo meiotickými deleniami (mitózou alebo meiózou), a nie fúziou dvoch buniek alebo pohlavných gamét.

Hovorí sa, že sú komplexnejšie, pretože huby, ktoré tvoria tieto spóry (mobilné alebo imobilné), na to vo všeobecnosti vyvíjajú prepracovanejšie štruktúry.

Sexuálna reprodukcia v kráľovstve Fungi

Takmer všetky druhy, ktoré patria do tohto kráľovstva, sa môžu reprodukovať sexuálne.

Dôležitým rozdielom v sexuálnej reprodukcii húb od reprodukcie iných organizmov je to, že jadrová membrána ich buniek zostáva v priebehu procesu nedotknutá (v iných organizmoch sa „rozpúšťa“ a znova sa formuje).

Plazmogamia, karyogamia a meióza

U húb dochádza k sexuálnej reprodukcii v troch postupných udalostiach. Spočiatku sa diploidné chromozómy (2n) rozdelia na dve dcérske bunky, čím sa vytvorí haploidný (n) stupeň.

Plazmogamia potom spočíva vo fúzii dvoch protoplastov, ktoré obsahujú „kompatibilné“ jadrá. Protoplast nazývame všetko, čo je obsiahnuté v bunkovej stene: plazmatická membrána a cytosol so všetkými jeho organelami.

Táto fáza produkuje bunku s dvoma haploidnými jadrami, ktoré sa nez fúzujú, čo je udalosť, ktorá sa objaví neskôr a je známa ako karyogamia. Karyogamia vedie k vytvoreniu diploidného jadra, geneticky odlišného od predchádzajúcich dvoch, v bunke, ktorá sa teraz nazýva zygota.

Existuje veľa húb, ktoré sú vždy haploidné, a preto je zygota jedinou diploidnou bunkou v celom svojom životnom cykle. Okrem toho môžu ďalšie huby zostať s dikaryotickými bunkami (s dvoma jadrami) dlhý čas.

Po karyogamii nasleduje meióza, čo je proces delenia buniek, ktorým sa znižuje genetická záťaž alebo počet chromozómov na bunku, čím sa obnovuje haploidná „fáza“. Haploidné jadrá sú zvyčajne v bunkách, ktoré sa vyvíjajú na spóry, meiospory.

„Rýchly“ diagram sexuálnej reprodukcie huby s plodiacim telom (Zdroj: Fungi_sessuate_reproduction.png: M.violante 10:22, 24. mája 2006 (UTC), odvodené dielo: DZadventiste / CC BY-SA (http: // creativecommons. org / license / by-sa / 3.0 /) prostredníctvom Wikimedia Commons, upravené Raquel Parada)

Ako sú nájdené kompatibilné haploidné jadrá?

Plazmogamia sa dá dosiahnuť produkciou špecializovaných sexuálnych buniek alebo gamét, ktoré môžu produkovať sexuálne orgány zvané gametangia.

Niektoré huby uviedli svoju gametangiu do kontaktu, čo umožnilo prechod jedného jadra (samca) na druhú (samicu), ale nevytvorili pohlavné bunky. Iné huby fúzujú svoje gamétangie, aby sa uskutočnila plazmogamia.

Na druhej strane vyspelejšie huby neprodukujú gametangiu, ale vegetatívne hýfy vykonávajú sexuálne funkcie a spájajú, vymieňajú si jadrá.

Výživa

Už sme spomenuli, že huby sú heterotrofné organizmy. Z toho je zrejmé, že na rozdiel od rastlín tieto živé bytosti nedokážu syntetizovať svoje vlastné jedlo zo slnečného žiarenia a oxidu uhličitého (CO2) prítomného v atmosfére.

Výhodným zdrojom energie a uhlíka pre huby sú uhľohydráty (hoci získavajú dusík z rozkladu proteínov) a huby sú schopné absorbovať a metabolizovať rôzne rozpustné uhľohydráty vrátane glukózy, xylózy, fruktózy, sacharózy atď.

Okrem toho ďalšie zložitejšie "nerozpustné" uhľohydráty, ako napríklad celulóza a hemicelulóza, lignín alebo škrob, sa môžu tiež štiepiť pomocou batérie tráviacich enzýmov, ktoré môžu huby produkovať.

Ako heterotrofné organizmy sa huby môžu klasifikovať podľa „spôsobu“, ktorým sa musia živiť:

- Niektoré z nich sú saprofyty alebo rozkladače. Saprotrofia pozostáva z vonkajšej digescie rozkladajúcej sa organickej hmoty (prostredníctvom vylučovania tráviacich enzýmov) a jej absorpcie cez „telo“ tvorené hýfami.

Fotografia hýf saprofytických húb medzi spadnutými listami stromu (Zdroj: Sten / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prostredníctvom Wikimedia Commons)

- Iné huby sú parazity, takže získavajú potravu z tkanív tela, ktorých sú hostiteľmi, čo môže mať často nepriaznivý vplyv na zdravie.

- Ostatné huby sú symbionty a súbežne existujú v rovnakom „organizme“ s riasami, ktoré tvoria tzv. Lišajníky. Riasa je fotosyntetická (autotrofná) a huba je heterotrofná, takže pár má režim kŕmenia, ktorý by sme mohli považovať za zmiešaný.

Fotografia lišajníka (zdroj: Norbert Nagel, Mörfelden-Walldorf, Nemecko / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prostredníctvom Wikimedia Commons)

- Niektoré formové štruktúry nazývané mycorrhizae, ktoré sú tiež súčasťou symbiotického vzťahu medzi koreňmi rastliny a huby. Tieto látky si vymieňajú živiny so svojím fotosyntetickým partnerom a poskytujú im určité výhody.

Schéma vzájomného vzťahu mykorhiznej huby a rastliny (Zdroj: Nefronus / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostredníctvom Wikimedia Commons, upravené Raquel Parada)

Referencie

1. Choi, J., & Kim, SH (2017). Genómový strom života pre kráľovstvo húb. Zborník Národnej akadémie vied, 114 (35), 9391-9396.
2. Encyklopédia Britannica. (2020). Získané 16. apríla 2020, z adresy www.britannica.com/science/fungus
3. Feofilova, EP (2001). Huby kráľovstva: heterogenita fyziologických a biochemických vlastností a vzťahy s rastlinami, zvieratami a prokaryotmi. Applied Biochemistry and Microbiology, 37 (2), 124-137.
4. Mentzer, AP „Charakteristika organizmov húb kráľovstva“ Sciencing.com, www.sciencing.com/characteristics-kingdom-fungi-organisms-8425182.html. 17. apríla 2020.
5. Moore, D. (2001). Zabijaci, Spasitelia, Sluhovia a Sex: vystavenie kráľovstva Fungi. Springer Science & Business Media.
6. Stephenson, SL (2010). Biológia húb, plesní a líšok.