Слизести плесени (Mycetozoa): определение, жизнен цикъл и характеристики
Слизести плесени (Mycetozoa) — открийте уникалния им жизнен цикъл, преминаване амеби→плазмодий, размножаване чрез спори и ключови морфологични и екологични характеристики.
Слузните плесени са група организми, които обикновено се срещат в почвата, върху повалени дървесни трупи и в други влажни местообитания — например в дъното на дъждовните гори и в много други части на света. Те се придвижват по повърхности в търсене на храна и разпръскват спори, подобно на растенията, от които спорите могат да се развият в нови индивиди.
Характеристики
Слузните плесени не формират монофилетична група — това е начин на живот или форма на живот, която е еволюирала независимо в различни линии. Тъй като не са монофилетична група, представители често са поставяни в няколко различни фила. Те съчетават черти на гъбите и на протозоите, което прави тяхната систематика и еволюция интересна и понякога усложнена. Първите наблюдения и описание на подобни организми са направени от Антон де Бари през 1858 г.
На морфологично и функционално ниво слузните плесени имат характерни признаци: хранене чрез фагоцитиране, подвижност на клетките и способност за образуване на сложни структури при неблагоприятни условия. Те често имат клетки с амебоиден вид и могат да образуват многоядрени структури без ясни клетъчни граници.
Жизнен цикъл и форми
Много видове прекарват част от живота си като свободни, изолирани единични клетки — амебоидни и подвижни. Единичните клетки са амебоидни (подобни на амеба) и обикновено са хаплоидни (с един набор от хромозоми, подобно на нашите гамети). Когато хранителните условия са благоприятни, те живеят сами и се размножават чрез делене или чрез образуване на спори.
При промяна в условията — например изчерпване на хранителните запаси — единичните клетки реагират на външни сигнали: отделя се химичен сигнал. Това предизвиква събиране (агрегация) на клетките и образуване на организирана структура. В някои групи клетките се обединяват в истински многоклетъчен състав (многоклетъчен стадий), докато в други се сливaт в голям многоядрен организъм, който губи отделните клетъчните си стени и се превръща в синцитиум — т.нар. плазмодий.
Многоядреният стадий, наричан плазмодий, обикновено е диплоиден, образуван чрез сливане на клетки или ядра, и може да съдържа голям брой ядра в обща цитоплазма. Плазмодият се придвижва и се храни чрез фагоцитиране на бактерии и органични частици в средата.
Когато условията станат неблагоприятни, плазмодият или агрегиралата маса образуват репродуктивни структури (спорангии, конидиеносни тела и др.), където чрез мейоза се образуват хаплоидни клетки, които влизат в състава на спорите, пазят се и по-късно се разпространяват от структура, подобна на спорангиум. Това циклично преминаване между едноклетъчни и многоклетъчни (или многоядрени) форми е характерно за група, често наричана Mycetozoa.
Класификация и примери
В широк смисъл слузните плесени обхващат няколко основни групи, между които най-известни са плазмодни (миксогастриите) и клетъчни слузни плесени (диктиостелидите). Клетъчните слузни плесени например образуват многоклетъчни агрегати, при които отделните клетки запазват своите мембрани, докато при плазмодните настъпва сливане на клетките и образуване на единна цитоплазма с много ядра.
Някои представители, например родът Dictyostelium, са моделни организми в биологичните изследвания заради изучаването на комуникацията между клетки, сигналните молекули и развитието на мултиклетъчност. Други групи, като Myxogastria, впечатляват с ярко оцветени плодни тела и разнообразни форми на спорангиите.
Екологична роля и значение
Слузните плесени играят важна роля в разграждането на органичната материя и в регулацията на бактериалните общности в почвата и на повърхности. Те допринасят за натрупването и преразпределението на хранителни вещества в екосистемите. Въпреки че рядко са патогенни за хора и животни, някои могат да окажат влияние върху културни среди или да бъдат индикатори за специфични екологични условия.
Кратка историческа бележка
Изследването на слузните плесени датира от XIX век; Антон де Бари е сред първите, които формулират наблюдения за техния живот и развитие през 1858 г. Оттогава тяхното изучаване продължава да дава важни прозрения за еволюцията на многоклетъчността, клетъчната сигнализация и поведенческата биология на микроорганизмите.
В съвременната биология слузните плесени остават интересни както за еволюционни и екологични изследвания, така и като модели за изучаване на клетъчната кооперация, диференциацията и регулацията на развитие.
Мухъл от слуз
Мухъл от слуз, израснал от кошче с мокра хартия
Слузеста плесен Stemonitis fusca в Шотландия.
Слизеста плесен, която изяжда гъбичката скоба
Това е плодното тяло на Comatricha nigra. Това не е гъба, а амебозоен слузест плесен.
Слузеста плесен Trichia varia
Таксономия
Съвременната молекулярна биология показа чрез анализ на последователностите, че слизестите плесени не са монофилетична група. Някога те са били разглеждани като гъби, но сега са разделени на три различни групи и нито една от тях не е гъба. Те са формален таксон, събран заедно, защото имат общи характеристики. Връзките между групите все още не са изяснени.
Биконт
Биконите са еукариотни клетки с две флагели. Съществуват три групи, които са еволюирали независимо от формата на слизестите плесени.
- Acrasidae: слузести плесени, които принадлежат към супергрупата Excavata.
- Labyrinthulomycetes: слизести мрежи, които принадлежат към супергрупата Chromalveolata. Те са морски и образуват лабиринтни мрежи от тръби, в които могат да се придвижват амеби без псевдоподи.
- Phytomyxea: паразитни протисти, които принадлежат към надгрупата Rhizaria. Те също образуват клетки с повече от едно ядро и са вътрешни паразити на растенията (напр. клубен коренов пригор на зелето).
Amoebozoa
- Mycetozoa принадлежат към супергрупата Amoebozoa и включват:
- Myxogastria: синцитиални или плазмодийни слузести плесени, които се срещат най-често. Често срещана слузеста плесен, която образува малки кафяви кичури върху гниещи трупи, е Stemonitis. Друга форма, която живее в гниещи трупи и често се използва при изследвания, е Physarum polycephalum. В дървените трупи тя има вид на слузеста паяжина от жълти нишки с размер до няколко метра. Fuligo образува жълти корички в мулча.
- Dictyosteliida: едноклетъчни слузести плесени или диктиостелиди. Dictyosteliida, клетъчните слузести плесени, са далечно свързани с плазмодийните слузести плесени и имат много различен начин на живот. Техните амеби не образуват огромни коеноцити и остават индивидуални. Те живеят в сходни местообитания и се хранят с микроорганизми. Когато храната свърши и те са готови да образуват спорангии, правят нещо коренно различно. Освобождават сигнални молекули в околната среда, чрез които се намират една друга и създават рояци. След това тези амеби се обединяват в миниатюрно многоклетъчно координирано същество, подобно на охлюв, което пропълзява до открито осветено място и израства в плодник. Някои от амебите се превръщат в спори, за да започнат следващото поколение, но някои от амебите се жертват, за да се превърнат в мъртво стъбло, издигайки спорите във въздуха.
- Протостелиди. Протостелидите имат междинни характеристики между предишните две групи, но са много по-малки, а плодните тела образуват само една до няколко спори.
Opisthokont
Фонтикулата е клетъчна слузеста плесен, която образува плодно тяло във формата на вулкан. Fonticula не е тясно свързана нито с Dictyosteliida, нито с Acrasidae. В статия от 2009 г. се установява, че тя е свързана с Nuclearia, която от своя страна е свързана с гъбичките.
Въпроси и отговори
В: Какво представляват формите за слуз?
О: Слузните форми, или слизестите плесени, са форми на живот, които живеят на дъното на дъждовните гори и в много други части на света. Те се плъзгат по земята и повалените стволове на дърветата в търсене на храна.
В: Как се размножават?
О: Слизестите плесени разпръскват спори, подобно на растенията, които се превръщат в нови слизести плесени. Те също така образуват многоклетъчен организъм, който се размножава и произвежда спори, когато се освободи химически сигнал.
В: Какви характеристики имат?
О: Слизестите плесени имат някои характеристики на гъбичките и някои характеристики на протозоите. Единичните клетки са амебоидни (подобни на амеба) и хаплоидни (с един набор хромозоми, като нашите гамети). Многоядреният стадий се нарича плазмодий, който е диплоиден и се образува от сливането на двойки амебоидни клетки.
Въпрос: Кой пръв е обсъдил тази форма на живот?
О: Антон де Бари обсъжда тази форма на живот през 1858 г.
В: Как плазмодиумът се храни?
О: Плазмодиумът се храни чрез фагоцитиране на бактерии и хранителни частици.
В: Какво се случва, когато хранителните запаси намалеят?
О: Когато хранителните запаси намалеят, плазмодиумът създава хаплоидни клетки чрез мейоза и те формират основата на спори, които се съхраняват и след това се разпространяват от структура, подобна на спорангиум.
В: Към коя група принадлежи този жизнен цикъл?
О: Този жизнен цикъл принадлежи към основната група, наречена Mycetozoa.
обискирам