Слизистая плесень

редактировать
Виды неродственных эукариотических организмов, которые могут свободно жить как отдельные клетки Радужная слизистая плесень, Diachea leucopodia. Беркли, Калифорния. Слизистая плесень Stemonitis fusca в Шотландии Fuligo septica, слизистая плесень «собачья рвота» Mycetozoa от Эрнста Геккеля <15 1904 г. Kunstformen der Natur (Искусство природы)

Слизистая плесень или слизистая плесень - неофициальное название, данное нескольким видам не связанных между собой эукариот организмов, которые могут свободно жить как отдельные клетки, но могут объединяться вместе, образуя многоклеточные репродуктивные структуры. Слизневые плесени раньше классифицировались как грибки, но больше не считаются частью этого царства. Хотя они не образуют единую монофилетическую кладу, они сгруппированы внутри парафилетической группы, называемой королевством Protista.

. Во всем мире встречается более 900 видов слизистой плесени. Их общее название относится к той части жизненного цикла некоторых из этих организмов, где они могут проявляться в виде студенистой «слизи». Это в основном наблюдается в отношении Myxogastria, которые являются единственными макроскопическими плесневыми грибами. Большинство слизистых форм меньше нескольких сантиметров, но некоторые виды могут достигать размеров до нескольких квадратных метров и массы до 20 килограммов.

Многие слизевые формы, в основном «ячеистые» слизистые формы, не расходуют большую часть своего времени в этом состоянии. Когда пищи много, эти слизевики существуют как одноклеточные организмы. Когда пищи не хватает, многие из этих одноклеточных организмов собираются и начинают двигаться как единое тело. В этом состоянии они чувствительны к переносимым по воздуху химическим веществам и могут обнаруживать источники пищи. Они могут легко изменять форму и функцию частей и могут образовывать стебли, на которых образуются плодовые тела, высвобождая бесчисленные споры, достаточно легкие, чтобы их можно было переносить на ветру или кататься на попутных животных.

Они питаются микроорганизмы, обитающие в отмершем растительном материале любого типа. Они способствуют разложению мертвой растительности и питаются бактериями, дрожжами и грибами. По этой причине слизевики обычно обнаруживаются в почве, лужайках и на лесной подстилке, обычно на лиственных бревнах. В тропических областях они также обычны на соцветиях и плодах, а также в воздушной обстановке (например, в кронах деревьев). В городских районах они обнаруживаются на мульче или в листовой плесени в водостоках, а также растут в кондиционерах, особенно когда слив заблокирован.

Содержание

  • 1 Таксономия
    • 1.1 Старая классификация
    • 1.2 Современная классификация
  • 2 Жизненный цикл
    • 2.1 Воспроизведение Physarum polycephalum
    • 2.2 Воспроизведение Dictyostelium discoideum
  • 3 Плазмодии
  • 4 Поведение
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Таксономия

Старая классификация

Слизневые плесени, как группа, являются полифилетическими. Первоначально они были представлены подцарством Gymnomycota в царстве грибов и включали несуществующие типы Myxomycota, Acrasiomycota и Labyrinthulomycota. Сегодня слизевики разделены между несколькими супергруппами, ни одна из которых не входит в королевство грибов.

Формы слизи можно разделить на две основные группы.

  • A плазмодиальная слизистая плесень заключена в единую мембрану без стенок и представляет собой одну большую ячейку. Эта «суперячейка» (синцитий ) по существу представляет собой мешок цитоплазмы, содержащий тысячи отдельных ядер. См. гетерокариоз.
  • Напротив, клеточные слизистые плесени проводят большую часть своей жизни как отдельные одноклеточные протисты, но когда выделяется химический сигнал, они собираются в кластер, который действует как единый организм.

Современная классификация

Говоря более строго, слизевые плесени составляют группу мицетозойных из амебозоидов. Mycetozoa включают следующие три группы:

  • Myxogastria или миксомицеты: синцитиальные, плазмодийные или бесклеточные слизистые плесени
  • Dictyosteliida или диктиостелиды: клеточные слизистые плесени
  • Protosteloids : амебовидные плесневые грибки, образующие плодовые тела

Даже на этом уровне классификации есть конфликты, которые необходимо разрешить. Недавние молекулярные данные показывают, что, хотя первые две группы, вероятно, будут монофилетическими, протостелоиды, вероятно, будут полифилетическими. По этой причине ученые в настоящее время пытаются понять отношения между этими тремя группами.

Слизистая плесень Trichia varia

Чаще всего встречаются Myxogastria. Распространенная слизистая плесень, образующая крошечные коричневые пучки на гниющих бревнах, - это Stemonitis. Другая форма, которая обитает в гниющих бревнах и часто используется в исследованиях, - это Physarum polycephalum. В бревнах он выглядит как слизистая паутина из желтых нитей размером до нескольких футов. Fuligo образует желтые корки на мульче.

Dictyosteliida - клеточные слизистые формы - отдаленно связаны с плазмодиальными слизевыми формами и ведут совершенно другой образ жизни. Их амебы не образуют огромных ценоцитов, а остаются индивидуальными. Они живут в одинаковых местах обитания и питаются микроорганизмами. Когда пища истощается и они готовы образовывать спорангии, они делают нечто совершенно иное. Они выпускают в окружающую среду сигнальные молекулы, с помощью которых находят друг друга и создают стаи. Эти амебы затем объединяются в крошечное многоклеточное, похожее на слизню, скоординированное существо, которое ползает на открытое освещенное место и превращается в плодоносящее тело. Некоторые из амеб становятся спорами, чтобы начать следующее поколение, но некоторые из них жертвуют собой, чтобы стать мертвым стеблем, поднимая споры в воздух.

протостелоиды имеют признаки, промежуточные между двумя предыдущими группами, но они намного меньше, плодовые тела образуют только от одной до нескольких спор.

Неамебозойные слизистые формы включают:

  • Acrasids (отряд Acrasida): слизевики, принадлежащие к Heterolobosea в супергруппе Excavata. У них образ жизни похож на Диктиостелид, но их амебы ведут себя иначе, имея эруптивные псевдоподии. Раньше они принадлежали к несуществующему типу Acrasiomycota.
  • Plasmodiophorids (отряд Plasmodiophorida): паразитические протисты, принадлежащие к супергруппе Rhizaria. Они могут вызывать болезнь клубней кочанной и болезнь клубней порошковой парши. Плазмодиофориды также образуют ценоциты, но являются внутренними паразитами растений (например, косолапость капусты).
  • Labyrinthulomycota : слизистые сети, принадлежащие к супертипу Heterokonta как класс лабиринтуломицетов. Они морские и образуют лабиринтные сети трубок, по которым амеба без псевдопод может перемещаться.
  • Fonticula - это слизистая клетчатая плесень, которая образует плодовое тело в форме «вулкана». Fonticula не имеет близкого родства ни с Dictyosteliida, ни с Acrasidae. В статье 2009 года выясняется, что это связано с Nuclearia, который, в свою очередь, связан с грибами.
ГруппировкаРодМорфология
Amoebozoa >Conosa >Mycetozoa

Класс Myxogastria : Cribraria, Lycogala, Tubifera, Echinostelium, Fuligo, Physarum, Comatricha, Stemonitis, Arcyria, Trichia

синцитиальные или плазмодийные слизистые плесени

Класс Dictyostelia : Dictyostelium, Polysphondylium, Acytostelium

клеточные слизистые формы

Класс Protostelia : Planoprotostelium, Protostelium, Ceratiomyxa

Промежуточное звено между миксомицетами и диктиостелидами, но они намного меньше по размеру, только плодовые тела образуя от одной до нескольких спор.
Rhizaria >Cercozoa >Endomyxa >Phytomyxea , Plasmodiophora, Spongospora,Паразитарные простейшие, вызывающие капустную клубень. заболевание корней и заболевание клубней порошковой паршой. Они образуют ценоциты, но являются внутренними паразитами растений.
Excavata >Percolozoa >Heterolobosea >Acrasida Acrasis Ячеистые слизистые плесени, образ жизни которых похож на диктиостелиды, но их амебы по-разному ведут себя, имея эруптивные псевдоподии.
Chromalveolate >Heterokontophyta >Labyrinthulomycetes Отряд Labyrinthulida :, Labyrinthula, Aplanochytrium, Schizochytrium,Слизистые сети, которые являются морскими и образуют лабиринтные сети трубок, в которых могут перемещаться амебы без ложноножек.
Opisthokonta >Holomycota >Fonticulida Fonticula Клеточная слизистая плесень, которая образует плодовое тело в форме «вулкана».

Жизненный цикл

Слизистая плесень, растущая из корзины с влажной бумагой

Слизистая плесень начинает свою жизнь как амеба -подобные клетки. Эти одноклеточные амебы обычно гаплоидны и питаются бактериями. Эти амебы могут спариваться, если они встречают правильный тип спаривания и образуют зиготы, которые затем превращаются в плазмодии. Они содержат множество ядер без клеточных мембран между ними и могут увеличиваться в размерах до нескольких метров. Вид Fuligo septica часто встречается в виде слизистой желтой сети внутри и на гниющих бревнах. Амебы и плазмодии поглощают микроорганизмы. Плазмодий вырастает во взаимосвязанную сеть протоплазматических нитей.

Внутри каждой протоплазматической цепи быстро течет цитоплазматическое содержимое. Если внимательно наблюдать за одной нитью в течение примерно 50 секунд, можно увидеть, как цитоплазма замедляется, останавливается, а затем меняет направление. Текущая протоплазма внутри плазмодиальной цепи может достигать скорости до 1,35 мм в секунду, что является самой высокой скоростью, зарегистрированной для любого микроорганизма. Миграция плазмодия осуществляется, когда больше протоплазмы течет в продвигающиеся области, и протоплазма удаляется из тыловых областей. Когда запас пищи истощается, плазмодий мигрирует на поверхность своего субстрата и превращается в твердые плодовые тела. Обычно можно увидеть плодовые тела или спорангии. Внешне они выглядят как грибы или плесень, но не имеют отношения к истинным грибам. Эти спорангии затем выпускают споры, которые вылупляются в амебы, чтобы снова начать жизненный цикл.

Physarum polycephalum

Размножение Physarum polycephalum

Слизневые плесени - изогамные организмы, что означает, что все их половые клетки имеют одинаковый размер. Сегодня существует более 900 видов плесневых грибов. Physarum polycephalum - это один из видов, который имеет три половых гена - matA, matB и matC. Первые два типа имеют тринадцать отдельных вариаций. Однако у MatC есть только три варианта. Каждая половозрелая слизистая плесень содержит по две копии каждого из трех половых генов. Когда Physarum polycephalum готов производить свои половые клетки, он вырастает выпуклое расширение своего тела, чтобы содержать их. Каждая клетка создается случайной комбинацией генов, которые слизевик содержит в своем геноме. Таким образом, он может создавать клетки с восемью различными типами генов. Как только эти клетки высвобождаются, они становятся независимыми, и им ставится задача найти другую клетку, с которой она сможет слиться. Другой Physarum polycephalum может содержать различные комбинации генов matA, matB и matC, что позволяет более 500 возможных вариантов. Для организмов с этим типом репродуктивных клеток выгодно иметь много полов, потому что вероятность того, что клетки найдут партнера, значительно возрастает. В то же время резко снижается риск инбридинга.

Размножение Dictyostelium discoideum

Dictyostelium discoideum - еще один вид слизистой плесени, который имеет много разных полов. Когда этот организм вступает в стадию размножения, он выделяет аттрактант, называемый акразин. Акразин состоит из циклического аденозинмонофосфата или циклического АМФ. Циклический АМФ имеет решающее значение для передачи гормональных сигналов между половыми клетками. Когда приходит время для слияния клеток, у Dictyostelium discoideum есть собственные типы спаривания, которые определяют, какие клетки совместимы друг с другом. К ним относятся NC-4, WS 582, WS 583, WS 584, WS 5-1, WS 7, WS 10, WS 11-1, WS 28-1, WS 57-6 и WS 112b. Научное исследование продемонстрировало совместимость этих одиннадцати типов спаривания Dictyostelium discoideum путем мониторинга образования макроцист. Например, WS 583 очень совместим с WS 582, но не NC-4. Был сделан вывод, что контакт клеток между совместимыми типами спаривания должен произойти до того, как могут образоваться макроцисты.

Plasmodia

Средняя спорангиальная фаза Enteridium lycoperdon на стволе мшистого дерева.

В миксогастрии плазмодийная часть жизненного цикла происходит только после сингамии, которая представляет собой слияние цитоплазмы и ядер миксоамоэб или клеток роя. Диплоидная зигота становится многоядерным плазмодием в результате множественных делений ядра без дальнейшего деления клеток. Плазмодии миксомицетов представляют собой многоядерные массы протоплазмы, которые перемещаются за счет потока цитоплазмы. Чтобы плазмодий мог двигаться, цитоплазма должна быть отведена к переднему краю от отстающего конца. В результате этого процесса плазмодий продвигается веерообразными фронтами. По мере движения плазмодий также получает питательные вещества за счет фагоцитоза бактерий и небольших частиц органического вещества.

Плазмодий также обладает способностью делиться и образовывать отдельные плазмодии. И наоборот, отдельные генетически похожие и совместимые плазмодии могут сливаться вместе, образуя более крупный плазмодий. В случае, если условия становятся сухими, плазмодий образует склероций, по существу, в сухом и покоящемся состоянии. Если условия снова становятся влажными, склероций поглощает воду, и активный плазмодий восстанавливается. Когда запасы пищи истощаются, плазмодий Myxomycete вступает в следующую стадию своего жизненного цикла, образуя гаплоид споры, часто в четко выраженном спорангии или другой споранговой структуре.

Поведение

Когда масса или насыпь слизистой плесени физически разделяются, клетки возвращаются, чтобы снова объединиться. Исследования Physarum polycephalum даже показали способность изучать и предсказывать периодические неблагоприятные условия в лабораторных экспериментах. Джон Тайлер Боннер, профессор экологии, известный своими исследованиями слизистых плесневых грибов, утверждает, что они «не более чем мешок амеб, заключенный в тонкую слизистую оболочку, но им удается вести себя так же, как и у животных, у которых есть мышцы и нервы с ганглиями, то есть простой мозг».

Ацуши Теро из Университета Хоккайдо выращивал физарум в плоской влажной посуде, поместив форму в центре, представляющую Токио, и овсяные хлопья, окружающие ее, в соответствии с местоположениями других крупных городов в районе Большого Токио. Поскольку Physarum избегает яркого света, свет был использован для имитации гор, воды и других препятствий на тарелке. Форма сначала плотно заполнила пространство плазмодиями, а затем прорезала сеть, чтобы сосредоточиться на эффективно связанных ветвях. Эта сеть поразительно напоминала железнодорожную систему Токио.

Слизистая плесень Physarum polycephalum также использовалась Эндрю Адамацки из Университета Западной Англии и его коллегами по всему миру. в экспериментальных лабораторных аппроксимациях сетей автомагистралей 14 географических регионов: Австралия, Африка, Бельгия, Бразилия, Канада, Китай, Германия, Иберия, Италия, Малайзия, Мексика, Нидерланды, Великобритания и США.

См. также

Ссылки

Внешние ссылки

Найдите плесень слизи в Wiktionary, бесплатном словаре.
Последняя правка сделана 2021-06-08 05:56:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте