L'un des trois royaumes des eucaryotes (superdomaine, qui comprend des organismes avec un noyau séparé dans les cellules) - les champignons. Ils sont à la frontière entre les plantes et les animaux. Aujourd'hui, il existe environ 100 000 espèces, dont la plupart sont des champignons microscopiques. Cet article raconte les caractéristiques de leur structure et de leur reproduction, leur importance dans la nature et l'activité économique humaine.
Presque des plantes et pas tout à fait des animaux
Kingdom Mycota comprend à la fois des organismes unicellulaires et multicellulaires avec une organisation très particulière. Ils partagent des similitudes avec les animaux et les plantes, comme suit:
- Ils ont une paroi cellulaire, mais pas de cellulose, comme chez les plantes, mais de chitine, comme chez les animaux.
- Dans les cellules des champignons, il y a des vacuoles remplies de sève cellulaire. Mais pas l'amidon (chez les plantes), mais le glycogène (chez les animaux).
- Les champignons ne sont pas capables de mouvement actif. Ils mènent une vie attachée.
- Champignons- hétérotrophes, ils n'ont pas de chlorophylle et ils ne sont pas capables de photosynthèse. Par conséquent, ils se nourrissent de substances organiques prêtes à l'emploi d'organismes morts (saprotrophes) ou d'organismes vivants (parasites).
- Contrairement aux animaux et aux plantes, les cellules fongiques ne sont pratiquement pas différenciées en tissus, et les tissus en organes.
Créatures mystérieuses du diable
C'est exactement ce que les champignons étaient considérés au Moyen Âge. L'un des naturalistes français, Venyan, a écrit en 1727 que les champignons existent pour perturber l'harmonie de tous les êtres vivants.
La question de l'origine des champignons reste ouverte aujourd'hui. Bien qu'au 18ème siècle, le botaniste exceptionnel Carl Linnaeus a attribué ces organismes au royaume de l'hôtel. Les champignons, qui sont apparus à l'aube de la vie sur la planète (il y a environ un milliard d'années), attendent des indices sur leur origine de la part des biologistes, des biochimistes, des généticiens et des taxonomistes.
Systématique des champignons
Tous les champignons sont divisés en 4 classes (champignons inférieurs - Oomycètes et Zygomycètes, supérieurs - Ascomycètes et Basidomycètes). Le principal critère de séparation est la présence ou l'absence de flagelles dans les gamètes et le type de reproduction sexuée. De plus, chez les champignons inférieurs, le mycélium ressemble à une cellule multinucléée, tandis que chez les champignons supérieurs, le mycélium a des septa intercellulaires.
La plupart des champignons sont de taille microscopique. Le plus souvent, leur mycélium n'est pas visible sans grossissement ou est visible sous forme de fils fins. La présence de champignons microscopiques est indiquée par les résultats de leur activité vitale - la destruction de tissus ou de matériaux végétaux, animaux. Du toutun petit groupe de champignons peut former des fructifications - des grappes denses de mycélium.
La structure des champignons microscopiques
Les micromycètes ne forment pas de fructifications, ils peuvent être unicellulaires et multicellulaires. En conséquence, la morphologie des champignons microscopiques est assez diversifiée.
Le corps des champignons multicellulaires est formé de cellules placées séquentiellement qui constituent des hyphes (fils) d'une épaisseur de 0,15 à 1 micron. Les hyphes se développent apicalement (apicalement) et peuvent avoir une structure ramifiée. L'ensemble des hyphes fongiques est appelé mycélium ou mycélium.
Les hyphes des champignons poussent très vite. Chez certains spécimens, le mycélium peut croître de plusieurs dizaines de mètres en une seule journée.
Les champignons unicellulaires (par exemple, la levure) sont une cellule, ne forment pas de mycélium. Il a un noyau, des vacuoles avec des substances organiques et inorganiques, des mitochondries.
Caractéristiques de la nutrition et de la vie
La microbiologie des champignons microscopiques a ses propres caractéristiques. Les cellules hyphes au-dessus de la membrane cytoplasmique contiennent une membrane constituée de la chitine polysaccharidique. Le cytoplasme de la cellule contient le noyau (un ou plusieurs) et les organites.
Les champignons absorbent les nutriments à travers toute la surface du mycélium, qui pénètre dans tout le substrat (mycélium de substrat) ou se trouve à sa surface (mycélium de surface).
Les aliments pour le champignon sont des composés organiques - sucre, alcools polyhydriques, graisses, protéines. En même temps, une enzymatique riche et diversifiéel'appareil vous permet d'utiliser pleinement tout le substrat pour construire le corps de champignons microscopiques.
La microbiologie distingue les champignons qui se caractérisent par une alimentation de type saprotrophe (se nourrissant de matière organique morte) et parasitaire (se nourrissant de matière organique vivante). De plus, les champignons peuvent entrer dans des relations symbiotiques avec les plantes. Ainsi, les hyphes des champignons et des algues forment des organismes symbiotiques - les lichens.
Des champignons pathogènes microscopiques peuvent se développer chez les animaux et les plantes et provoquer des maladies appelées mycoses.
Caractéristiques de reproduction
Les micromycètes se caractérisent par trois types de reproduction: végétative, asexuée et sexuée.
La propagation végétative des champignons microscopiques est réalisée par des particules de mycélium. Par exemple, un morceau d'hyphe donne naissance à un nouveau mycélium du champignon.
La reproduction asexuée est réalisée à l'aide de spores - des rudiments microscopiques qui se forment dans les sporanges (parties spécialisées du mycélium). La fonction principale des spores est la survie dans des conditions défavorables. Et pour un certain nombre de champignons microscopiques qui mènent une vie parasitaire, les spores servent à infecter l'organisme hôte.
Les formes du processus sexuel chez les champignons sont diverses et se divisent en trois groupes:
- La gamétogamie est un type de reproduction sexuée avec formation de cellules germinales (gamètes).
- La somatogamie est la fusion de cellules végétatives de mycélium ou de champignons unicellulaires.
- Gamétangiogamie est un type de reproduction sexuée lorsque les structures dans lesquelles les gamètes n'ont pas encoredifférencié.
Lors de la fusion des gamètes (fécondation), les champignons forment un zygote avec un ou plusieurs noyaux. Le plus souvent, le zygote ne germe pas immédiatement, mais après une période de dormance. Ainsi, les champignons peuvent également survivre à des conditions environnementales défavorables.
Micromycètes dans la nature
L'importance des champignons microscopiques dans la nature est énorme. Ils participent au cycle des substances, décomposant les restes organiques avec les bactéries.
Les champignons du sol sont impliqués dans la formation de la couche fertile. En symbiose avec les algues des lichens, elles sont les premières à coloniser les sols pauvres et participent activement à la destruction des roches.
Il convient de noter un phénomène tel que la mycorhize - les cellules d'un champignon microscopique entrent dans une relation symbiotique avec les plantes. En même temps, les plantes fournissent au champignon des nutriments organiques, et le champignon produit des vitamines et des substances contenant de l'azote nécessaires à la croissance et au développement des plantes.
Les champignons microscopiques sont présents dans toutes les biocénoses et remplissent une fonction écologique importante. Ils constituent un maillon important des détritus dans les chaînes alimentaires et des régulateurs de l'abondance d'autres organismes. Dans de nombreuses biogéocénoses, la proportion de biomasse fongique issue de la biomasse de tous les micro-organismes atteint jusqu'à 90 % et est comparable à la biomasse des racines des plantes supérieures.
Il est impossible de ne pas noter le rôle des champignons pathogènes microscopiques dans la nature. Ils régulent le nombre d'autres organismes et participent aux changements de biocénoses de la planète.
Les micromycètes et l'homme
Dans ses activités, une personne a utiliséquelques champignons de qualité inférieure.
Champignons microscopiques, moisissure blanche et aspergillus, tous les types de levure sont utilisés dans les industries de la boulangerie, laiterie, brasserie, vin et alcool.
Dans l'industrie pharmaceutique, les micromycètes sont largement utilisés pour produire des antibiotiques, des vitamines, des hormones, des enzymes et des substances physiologiquement actives.
De nombreux micromycètes détruisent les produits en papier et en cellulose, détériorent les huiles et les produits pétroliers, endommagent les optiques et les œuvres d'art.
Les moisissures et les levures sont les principaux responsables de la détérioration des aliments. Ils détruisent également le bois - endommageant le bois.
Les champignons pathogènes microscopiques provoquent des maladies chez les cultures, les animaux domestiques et les humains. En raison de leur capacité à produire des toxines, les champignons provoquent souvent des intoxications.
Mycotoxines
Les substances biologiques dangereuses synthétisées par les champignons microscopiques sont des métabolites (déchets) avec une grande variété de structures chimiques et d'effets sur le corps humain.
Aujourd'hui, plus de 250 espèces de micromycètes sont connues. Ils synthétisent environ 100 toxines et allergènes. Des champignons microscopiques d'espèces différentes peuvent synthétiser la même toxine. Et les poisons eux-mêmes ont le plus souvent un effet cumulatif (cumulatif) sur le corps humain, à savoir:
- Yaflatoxines - ont un effet hépatotoxique, mutagène et immunosuppresseur sur le corps humain.
- Les trichothécènes sont des neurotoxines qui dépriment le système immunitaire,provoquer diverses dermatites.
- Ochratoxines - affectent principalement les tubules des néphrons des reins.
- Les patulines sont des neurotoxines et des mutagènes.
En cas d'intoxication par des toxines micromycètes, l'estomac doit d'abord être lavé.
Micromycètes parasites
Ce groupe comprend un grand nombre de champignons qui provoquent diverses pathologies chez les personnes, les plantes, les animaux, les poissons. Les pathologies de la peau sont appelées dermatomycoses et les pathologies des organes sont appelées mycoses.
Les maladies humaines les plus courantes causées par des champignons parasites sont:
- Dermatophytose (croûte ou teigne), qui se manifeste par des plaques rouges qui démangent sur la peau et la destruction des follicules pileux.
- La candidose (muguet) est causée par des représentants du genre Candida, qui sont facultativement pathogènes et font partie de la microflore normale de la cavité buccale, des voies génitales et du gros intestin.
- L'onychomycose (mycose des ongles) est causée par divers champignons qui affectent l'espace sous-unguéal.
- Sporotrichose - les champignons parasites détruisent les tissus sous-cutanés, les muqueuses, les organes internes.
- La piedra noire et blanche est une maladie qui affecte les follicules pileux de la moustache et des sourcils. L'agent causal est un champignon du genre Piedraia.
Et ceci n'est pas une liste complète des maladies causées par les micromycètes. Dans le même temps, les voies par lesquelles le champignon pénètre dans l'organisme sont diverses (air, eau, contacts) et leur résistance aux différents milieux est assez élevée.
Les micromycètes les plus célèbres
Les champignons microscopiques comprennent le mucor, le pénicillium et la levure.
Les champignons du genre Mucor sont 60 espèces de champignons que nous appelons moisissure blanche. Ils forment des colonies de couleur blanche et grise, qui deviennent noires à mesure que les spores mûrissent. Le mycélium mucor est unicellulaire, la paroi cellulaire contient le chitosane, un hydrate de carbone contenant de l'azote, qui présente des caractéristiques allergènes. Parmi eux, il y a des parasites, mais il y a aussi ceux qui sont activement utilisés dans la fabrication d'antibiotiques. Mushroom Mukor Chinese - la base du "ragi" au levain à base de soja et de céréales.
Penicillium (Penicillium) est un genre de champignons microscopiques qui sont communs partout - dans le sol, l'eau, les mers, l'air, les pièces, sur toutes les surfaces. Forme des colonies verdâtres. La moisissure dorée ou verte Penicillium est le représentant le plus courant du genre et la source de la pénicilline. Ces champignons ont un mycélium multicellulaire ramifié.
La levure est un groupe de divers champignons unicellulaires de différentes classes (1 500 espèces de la classe des ascomycètes et des basidomycètes). Ces champignons ne forment pas de mycélium et leurs cellules mesurent jusqu'à 40 microns. Ils sont combinés dans un groupe général pour les particularités du métabolisme - ils reçoivent tous de l'énergie pendant la fermentation (un processus redox, à la suite duquel les glucides se décomposent et les alcools sont les produits de dégradation). La panification, la vinification, le brassage et le brassage du kvas ne sont pas une liste complète des industries où une personne utilise ces champignons. Et en même temps, c'est l'un des principaux facteurs de détérioration des aliments, et certainsparasites qui causent des maladies chez l'homme (candidose, cryptococcose, pityriasis, folliculite, dermatite séborrhéique).
Tendances à la chasse
Aussi étrange que cela puisse paraître, il existe des "prédateurs" actifs parmi les champignons microscopiques.
Ainsi, le champignon Arthrobotrys oligospora crée un réseau avec ses hyphes dont les parois sont recouvertes d'une substance collante. Les victimes du champignon sont les vers ronds (nématodes) vivant dans le sol. Le ver collé aux hyphes est privé de la possibilité de se libérer et les hyphes se développent rapidement dans son corps. Le nématode devient de la nourriture et après 24 heures il ne reste plus que la coquille.
Un autre champignon, Dactylaria Candida, forme un anneau de piégeage en forme de lasso à partir des hyphes. Le nématode y pénètre et l'anneau se referme. L'épilogue du drame est le même que la version précédente.
Ces caractéristiques des micromycètes du sol ont longtemps été étudiées par les biologistes pour une utilisation sous forme de protection biologique des cultures.
Bioindicateurs environnementaux
Des études récentes menées par des biologistes ont prouvé que les champignons microscopiques ont la capacité de modifier leur nombre et leur composition en fonction de l'état de leur habitat.
Normalement, le nombre de micromycètes du sol est d'environ 10 tonnes par hectare, et en même temps, il est diversifié. Dans l'étude des sols contaminés par le pétrole et ses produits, les écologistes ont découvert qu'à fortes doses de toxines, le nombre et la composition en espèces des champignons microscopiques du sol changent considérablement. Dans ce cas, la diversité des espèces diminue fortement, les micromycètes à croissance rapide commencent à prédominer, ce qui n'est pas typique de ces sols. Outre,beaucoup de ces champignons sont phytopathogènes - ils produisent des substances biologiquement actives qui perturbent les processus intracellulaires des organismes végétaux, ce qui entraîne l'inhibition de leur activité vitale et leur mort.
Ainsi, le nombre et la composition des espèces de champignons microscopiques peuvent être des indicateurs fiables de la contamination du sol par le pétrole et ses dérivés.
Résumer
Pendant des milliers d'années, l'élimination de la graisse de la peau était considérée comme le processus le plus chronophage dans l'industrie du cuir. Le processus était long et compliqué, utilisant des fientes de pigeon et des excréments de chien. Aujourd'hui, la protéinase, une enzyme dérivée des champignons Aspergillus, a raccourci ce processus à 24 heures et a également rendu la peau plus douce et plus facile à colorer.
Ceci n'est qu'un exemple parmi tant d'autres de la façon dont les organismes microscopiques peuvent être bénéfiques. Malgré le développement de la biologie, de nombreuses caractéristiques de l'activité vitale de ces organismes restent encore un mystère.
Chaque année, les taxonomistes décrivent plus d'un millier de nouvelles espèces de champignons microscopiques. Le rôle des micromycètes du sol reste la branche la plus inexplorée de la bioécologie et de la biogéographie. Et cela est principalement dû aux difficultés d'observation de tels organismes dans leur habitat naturel.
Une nouvelle section en mycologie - la doctrine des toxines fongiques - nous donne déjà aujourd'hui l'espoir d'une victoire sur le cancer. Par exemple, la toxine du champignon Chaga augmente considérablement la résistance de l'organisme au développement des cellules cancéreuses. Et la psilocycine donne de bonnes conditions préalables pourtraitement des troubles nerveux. Même le pénicillium étudié continue d'étonner les microbiologistes - plus récemment, les scientifiques ont réussi à en isoler des substances chimiquement similaires aux hormones liberines.
Les champignons ne resteront pas à l'écart dans le développement de nouveaux moyens biologiques de protection des cultures de plantes agricoles et dans le développement de nouvelles méthodes "vertes" d'élimination des déchets.
