Bases de la microbiologie : classification des champignons et leur structure

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Bases de la microbiologie : classification des champignons et leur structure
Bases de la microbiologie : classification des champignons et leur structure
Anonim

La phylogénie et la classification de la microbiologie des champignons évoluent et se révisent depuis de nombreuses années, depuis le 19ème siècle. Les objets de recherche sont vraiment atypiques et seront étudiés longtemps.

Des champignons qui poussent toute leur vie, comme les plantes, mais qui en même temps rampent et dévorent d'autres organismes - est-ce possible ? Oui, les études modernes de l'ultrastructure de la cellule, de sa biochimie et de ses caractéristiques physiologiques nous permettent de conclure que les champignons ont une position intermédiaire, qui ont les caractéristiques des animaux et des plantes.

Signe Champignons Animaux Plantes
Nombre de cœurs dans une cellule Beaucoup, rarement un Un Un
Mur cellulaire Présent et peut contenir de la chitine, de la cellulose, du chitosane, du glucan Non Présent et contient de la cellulose
Le produit final du métabolisme de l'azote

Carbamide

(urée)

Carbamide

(urée)

Asparagine, glutamine
Glucides (réserve) Glycogène, alcools de sucre Glycogène Amidon
Style de vie Fixé et lâche Gratuit Stocké

Comment les champignons sont devenus un royaume à part

À l'époque de Carl Linnaeus (début du XVIIIe siècle), les champignons étaient considérés comme des plantes. Au 20ème siècle (dans les années 40) B. M. Kozopolyansky a proposé de diviser le règne végétal en sous-règnes:

  • Schizophyta Schizophyta (fusils de chasse) - des bactéries leur ont été référées.
  • Nomophyta Nomophyta (vraies plantes) sont les principaux représentants de la flore.
  • Mycophyta Mycophyta (champignons et myxomycètes).

Dans les années 50 du XXe siècle, les changements dans la taxonomie des champignons se poursuivent: des publications apparaissent en microbiologie, ou plutôt dans la littérature spécialisée, où l'évolution des microstructures cellulaires est analysée. Sur la base de ce matériel, Whittaker a créé en 1969 son propre système du monde, où toute vie peut être divisée en 5 royaumes. L'un d'eux a été donné aux champignons.

A. L. Takhtadzhyan (travaux de 1973 et 1976) a insisté sur quatre royaumes dans le monde organique, et le quatrième a été attribué aux champignons. Les deux scientifiques avaient la plus haute autorité enmilieux scientifiques. La question d'un royaume séparé pour les champignons a été résolue. Mais ensuite, ce taxon a commencé à "se propager".

colonie de champignons
colonie de champignons

Champignons d'origine mystérieuse

Le groupe des champignons est intéressant car leur développement historique (phylogénie) est hétérogène.

Ils diffèrent, comme on l'a découvert récemment, dans la composition biochimique, la structure des membranes cellulaires et le génome. Depuis la fin du 20e siècle (1998), trois tiges de champignons ont été distinguées qui sont évolutivement différentes les unes des autres. Chacun correspond à une classe distincte (Cavalier-Smith):

  • Protozoaires.
  • Chromistes.
  • Champignons.

Les protozoaires et les chromistes appartiennent aux champignons inférieurs, la classe Fungi - aux plus élevés.

Plus haut et plus bas - quelle est la différence

Le champignon de n'importe quel rang est représenté par le mycélium (mycélium). Le mycélium des champignons inférieurs est non cellulaire, c'est-à-dire non divisé par des cloisons en petits secteurs. Les champignons supérieurs ont des cloisons (septa), mais ils ne sont pas solides, mais ont des trous, de sorte que le contenu du protoplasme peut se déplacer d'un secteur à l'autre.

Une autre différence entre les champignons inférieurs et les champignons supérieurs est l'impossibilité de former des fructifications larges et denses. Personne n'a encore trouvé de fructifications dans les champignons non cellulaires primitifs (ou organismes ressemblant à des champignons). Cela n'enlève rien à leur fonction nutritionnelle - les petits animaux du sol mangent très volontiers du mycélium microscopique.

ADN de champignon
ADN de champignon

Monstres champignons

Dans la classification des champignons en microbiologie, le royaume des champignons est toujours considéré, et parfois les deux autres royaumes (protozoaires et chromistes)pas mentionné. En effet, les protozoaires sont des organismes ressemblant à des champignons plutôt qu'à des champignons.

Ils sont uniques en ce sens qu'ils sont capables de mouvements amiboïdes indépendants. Leur corps est un protoplaste extensif multinucléé (plasmodium qui ne forme pas d'hyphes), et dans le cycle de développement, il y a une étape de déplacement flagellaire.

Chromista est également très inhabituel. Le royaume réunit un groupe assez hétéroclite d'organismes apparentés aux algues (brunes, dorées, diatomées, etc.) et d'organismes similaires aux champignons.

Les chromistes ressemblant à des champignons perdent leur couleur pour la deuxième fois, sont équipés de flagelles et, au lieu de chitine, les parois cellulaires peuvent contenir de la cellulose. Souvent, il n'y a pas de parois cellulaires du tout. Ensuite, le corps du champignon est représenté par un protoplaste, c'est-à-dire qu'il n'est entouré que d'une membrane. Ils sont d'origine proche des algues (jaune-vert).

Luminescence, champignon
Luminescence, champignon

En savoir plus sur les protozoaires

Protozoa contient des départements:

  • Mixomycètes (Myxomycota)
  • Plasmodiophoromycètes (Plasmodiophoromycota)
  • Dictyosteliomycètes (Dictyosteliomycota)

Les représentants du département Myxomycota sont aussi appelés myxomycètes. Ils combinent les caractéristiques inhérentes aux champignons et aux animaux. Ils peuvent ramper le long du substrat comme une amibe, absorber passivement les nutriments de toute la surface ou capturer et digérer activement les bactéries. Réagir à la lumière ou à l'accumulation de nourriture. Ils vivent généralement sur des sols forestiers, du bois pourri.

Mais ils se reproduisent comme des champignons par des spores. Il y a aussi un processus sexuel. Les moisissures visqueuses peuvent êtremicroscopiques, mais ils grandissent toute leur vie. Certaines moisissures visqueuses, comme le fuligo, poussent jusqu'à plusieurs dizaines de centimètres.

Tubes à essai biochimiques
Tubes à essai biochimiques

Amazing Chromists

Kingdom Chromists (Chromista) unit les départements:

  • Hyphochytriomycètes (Hyphochytriomycota).
  • Oomycètes (Oomycot).
  • Labyrinthulomycètes (Labyrinthulomycota).

Chez les chromistes, on peut prendre comme exemple une labyrinthule. Ce sont de petites créatures marines ressemblant à des champignons. Le corps du "champignon" est un plasmodium, qui est recouvert d'un maillage d'ectoplasme muqueux, habillé d'une membrane. La maille facilite la fixation au substrat ou le mouvement vers la source de nourriture. Il protège même contre la dessiccation si Plasmodium rampe sur la terre.

La reproduction, comme la plupart des champignons, est réalisée à l'aide de spores, mais dans certaines conditions, le processus sexuel est activé. Dans les chaînes alimentaires marines, les labyrinthules sont mises à l'honneur: amibes, espèces planctoniques et petits crustacés s'en nourrissent. Les labyrinthes, ainsi que les bactéries, colonisent avec succès les débris inorganiques - verre, laine de verre, plastique. Les colonisateurs de déchets secondaires peuvent déjà être, par exemple, des glands de mer.

Algues chromistes
Algues chromistes

À propos des vrais champignons

Les vrais champignons dans la compréhension humaine sont principalement des macromycètes. Les fructifications des macromycètes sont si précieuses en tant qu'objets alimentaires qu'une industrie distincte est apparue dans l'industrie - la culture de champignons dans des conditions spécialement créées.

Royaume des Champignons (Champignons,Mycota) est divisé en quatre divisions. Parmi eux:

  • Chytridiomycètes (Chytridiomycota).
  • Zygomycota.
  • Ascomycètes (Ascomycota).
  • Basidiomycètes (Basidiomycota).

Parmi ceux-ci, les deux premiers départements comprennent des représentants des champignons inférieurs (micromycètes) et les deux seconds - les plus élevés (principalement des macromycètes). Les micromycètes ne sont pas visibles à l'œil nu. Rarement, des stades flagellaires mobiles se produisent dans le cycle de vie. Il y a beaucoup de parasites parmi les représentants. Les macromycètes comprennent des représentants qui forment des fructifications. Ce sont principalement des champignons de l'amadou et des champignons du chapeau.

Parfois, les deutéromycètes (Deuteromycóta) sont indiqués comme cinquième département. Dans la construction d'une classification des champignons, la microbiologie attache une grande importance aux méthodes de reproduction. Les représentants des deutéromycètes sont appelés champignons imparfaits. La raison en est qu'ils ont complètement perdu la capacité de se reproduire sexuellement.

champignon plasmodium
champignon plasmodium

Levure - Champignons unicellulaires

Selon la classification moderne des champignons, la microbiologie attribue la levure au royaume des champignons, département des ascomycètes. Ce sont des champignons supérieurs, malgré le fait que leur corps soit unicellulaire. Les ancêtres des levures étaient multicellulaires, mais la direction évolutive de leur développement s'est déplacée vers la perte de mycélium.

Une caractéristique distinctive du département est les membranes cellulaires à deux couches. Les macromycètes, les moisissures et les levures en ont également. Les coquilles de levure contiennent des polysaccharides, des glucanes et des mannanes.

Levure - une classe de champignons Hemiascomycetes (Hemiascomycetes), ordre Saccharomycetales. Il existe une opinion selon laquelle la levure est un groupe d'organismes qui n'a pas son propre taxon. Il comprend des représentants des départements Ascomycètes et Basidiomycètes.

La levure se reproduit par bourgeonnement, moins souvent par division cellulaire en deux, et dans des conditions défavorables, un processus sexuel est possible. Une partie de la levure forme des spores, ce qui permet de les diviser en deux grands groupes - sporogènes et asporogènes.

Photographie de levure
Photographie de levure

Champignons moisis

Trouvé dans presque tous les grands taxons. Il existe des moisissures supérieures et inférieures: contrairement aux champignons inférieurs, chez les micromycètes de moisissures supérieures, le mycélium est divisé par des cloisons en fragments (cellules). Ils se nourrissent en libérant des enzymes sur le substrat qui décomposent les substances en composants simples. Par exemple, vous pouvez trouver des moisissures et de la levure sur le même morceau de pain, mais les substances qu'ils consomment seront différentes. La levure se nourrit de sucre, tandis que les protéines et les graisses sont des substrats alimentaires pour les moisissures.

Les moisissures se trouvent dans tous les groupes taxonomiques du royaume des champignons:

  • Chytridiomycètes. Synchytrium endobioticum est un parasite de la pomme de terre qui cause la pourriture des tubercules.
  • Zygomycètes. Le représentant du mukor est un saprophyte (se dépose sur un substrat inanimé), provoque la moisissure du pain.
  • Ascomycètes. Le représentant de la moisissure noire est un saprophyte, qui est utilisé pour la production industrielle d'acide citrique. L'allergène le plus puissant chez l'homme provoque une maladie telle que l'aspergillose. Cela inclut également les pénicilles utilisées pour fabriquer du fromage et des antibiotiques.
  • Basidiomycètes. Causer des maladiescéréales (parasites de la rouille et du charbon).
  • Moule dans une boîte de Pétri
    Moule dans une boîte de Pétri

Il y a des moisissures même dans le royaume chromiste, parmi les oomycètes:

  • Phytophthora, un parasite qui cause la pourriture des tomates et des pommes de terre.
  • Plasmopara (Plasmopara viticola) parasite les vignes et les fruits. Maladie des plantes - oïdium.

Ainsi, les champignons restent l'un des groupes les moins étudiés de la nature organique. Les méthodes modernes d'étude des microstructures et de la biochimie de la cellule permettent de faire de nouvelles découvertes, sur la base desquelles la classification des champignons continue de changer.

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