Một trong ba giới của sinh vật nhân chuẩn (siêu miền, bao gồm các sinh vật có nhân riêng biệt trong tế bào) - nấm. Chúng ở ranh giới giữa thực vật và động vật. Ngày nay có khoảng 100 nghìn loài, hầu hết là nấm cực nhỏ. Bài báo này nói về các đặc điểm cấu tạo và tái sản xuất của chúng, tầm quan trọng trong tự nhiên và hoạt động kinh tế của con người.
Hầu như là thực vật chứ không phải động vật
Vương quốc Mycota bao gồm cả sinh vật đơn bào và đa bào với một tổ chức rất đặc biệt. Chúng có những điểm tương đồng với cả động vật và thực vật, như sau:
- Chúng có thành tế bào, nhưng không phải từ cellulose, như ở thực vật, mà từ kitin, giống như ở động vật.
- Trong tế bào của nấm có không bào chứa đầy nhựa cây. Nhưng không phải tinh bột (trong thực vật), mà là glycogen (trong động vật).
- Nấm không có khả năng vận động tích cực. Họ dẫn đầu một lối sống gắn bó.
- Nấm- Sinh vật dị dưỡng, không có diệp lục và không có khả năng quang hợp. Do đó, chúng ăn các chất hữu cơ làm sẵn của sinh vật chết (sinh vật nhân sơ) hoặc sinh vật sống (ký sinh trùng).
- Không giống như cả động vật và thực vật, các tế bào nấm thực tế không được biệt hóa thành các mô, và các mô thành các cơ quan.
Những sinh vật bí ẩn của ma quỷ
Đây chính xác là những gì nấm được coi là trong thời Trung cổ. Một trong những nhà tự nhiên học người Pháp, Venyan, đã viết vào năm 1727 rằng nấm tồn tại để phá vỡ sự hài hòa của tất cả các sinh vật.
Câu hỏi về nguồn gốc của nấm vẫn còn bỏ ngỏ cho đến ngày nay. Mặc dù trở lại thế kỷ 18, nhà thực vật học lỗi lạc Carl Linnaeus đã gán những sinh vật này cho vương quốc khách sạn. Nấm, có nguồn gốc từ buổi bình minh của sự sống trên hành tinh (khoảng một tỷ năm trước), đang chờ đợi manh mối về nguồn gốc của chúng từ các nhà sinh vật học, nhà hóa sinh, nhà di truyền học và nhà phân loại học.
Hệ thống học về nấm
Tất cả các loại nấm được chia thành 4 lớp (nấm thấp hơn - Oomycetes và Zygomycetes, cao hơn - Ascomycetes và Basidomycetes). Tiêu chí chính để phân ly là sự có mặt hay không có lông roi trong giao tử và kiểu sinh sản hữu tính. Ngoài ra, ở nấm thấp hơn, sợi nấm trông giống như một tế bào đa nhân, trong khi ở nấm cao hơn, sợi nấm có vách ngăn gian bào.
Hầu hết các loại nấm đều có kích thước siêu nhỏ. Thông thường, sợi nấm của chúng không thể nhìn thấy nếu không phóng đại hoặc có thể nhìn thấy ở dạng sợi mảnh. Sự hiện diện của nấm cực nhỏ được chỉ ra bởi kết quả của hoạt động sống của chúng - sự phá hủy các mô hoặc vật liệu thực vật, động vật. Ở tất cảmột nhóm nhỏ nấm có thể hình thành quả thể - những cụm sợi nấm dày đặc.
Cấu trúc của vi nấm
Vi khuẩn không hình thành quả thể, chúng có thể là đơn bào và đa bào. Theo đó, hình thái của vi nấm khá đa dạng.
Cơ thể của nấm đa bào được hình thành bởi các tế bào xếp nối tiếp nhau tạo nên các sợi nấm (sợi chỉ) có độ dày từ 0,15 đến 1 micron. Các sợi nấm mọc theo đỉnh (đỉnh) và có thể có cấu trúc phân nhánh. Toàn bộ các sợi nấm được gọi là sợi nấm hoặc sợi nấm.
Sợi nấm phát triển rất nhanh. Trong một số mẫu vật, sợi nấm có thể phát triển hàng chục mét chỉ trong một ngày.
Nấm đơn bào (ví dụ: Nấm men) là một tế bào, không hình thành sợi nấm. Nó có nhân, không bào chứa các chất hữu cơ và vô cơ, ti thể.
Đặc điểm của dinh dưỡng và cuộc sống
Hệ vi sinh của vi nấm có đặc điểm riêng. Các tế bào sợi nấm trên màng tế bào chất chứa một màng bao gồm polysaccharid chitin. Tế bào chất của tế bào chứa nhân (một hoặc nhiều) và các bào quan.
Nấm hấp thụ chất dinh dưỡng qua toàn bộ bề mặt của sợi nấm, chất này xuyên qua toàn bộ chất nền (sợi cơ chất) hoặc nằm trên bề mặt của nó (sợi nấm bề mặt).
Thức ăn cho nấm là các hợp chất hữu cơ - đường, rượu polyhydric, chất béo, protein. Đồng thời, lượng enzim phong phú và đa dạngthiết bị cho phép bạn sử dụng hoàn toàn toàn bộ chất nền để xây dựng cơ thể của nấm cực nhỏ.
Vi sinh phân biệt các loại nấm có đặc điểm là sinh dưỡng (ăn chất hữu cơ đã chết) và dạng dinh dưỡng ký sinh (ăn chất hữu cơ sống). Ngoài ra, nấm có thể xâm nhập vào quan hệ cộng sinh với thực vật. Vì vậy, các sợi nấm và tảo tạo thành các sinh vật cộng sinh - địa y.
Nấm gây bệnh vi mô có thể phát triển ở động vật và thực vật và gây ra các bệnh gọi là bệnh nấm.
Tính năng tái tạo
Vi khuẩn được đặc trưng bởi 3 kiểu sinh sản: sinh dưỡng, sinh sản vô tính và hữu tính.
Nhân giống sinh dưỡng của nấm cực nhỏ được thực hiện bằng các hạt của sợi nấm. Ví dụ, một đoạn sợi nấm làm phát sinh một sợi nấm mới.
Sinh sản vô tính được thực hiện với sự hỗ trợ của bào tử - những vi sinh vật thô sơ cực nhỏ được hình thành trong túi bào tử (bộ phận chuyên biệt của sợi nấm). Chức năng chính của bào tử là tồn tại trong điều kiện bất lợi. Và đối với một số loại nấm cực nhỏ sống ký sinh, bào tử sẽ lây nhiễm sang cơ thể vật chủ.
Các hình thức của quá trình sinh dục ở nấm rất đa dạng và được chia thành ba nhóm:
- Giao tử là kiểu sinh sản hữu tính với sự hình thành của tế bào mầm (giao tử).
- Somatogamy là sự kết hợp của các tế bào sinh dưỡng của sợi nấm hoặc nấm đơn bào.
- Giao tử là kiểu sinh sản hữu tính khi cấu trúc mà giao tử chưa cóphân biệt.
Ở quá trình hợp nhất của các giao tử (thụ tinh), nấm tạo thành hợp tử có một hoặc nhiều nhân. Thông thường, hợp tử không nảy mầm ngay mà sau một thời gian không hoạt động. Vì vậy, nấm cũng có thể tồn tại trong điều kiện môi trường bất lợi.
Vi khuẩn trong tự nhiên
Tầm quan trọng của vi nấm trong tự nhiên là rất lớn. Chúng tham gia vào chu trình của các chất, phân hủy xác hữu cơ cùng với vi khuẩn.
Nấm đất tham gia vào quá trình hình thành lớp màu mỡ. Cộng sinh với tảo trong địa y, chúng là loài đầu tiên định cư trên đất nghèo và tham gia tích cực vào việc phá hủy đá.
Điều đáng chú ý là một hiện tượng như nấm rễ - các tế bào của một loại nấm cực nhỏ tham gia vào mối quan hệ cộng sinh với thực vật. Đồng thời, cây cung cấp cho nấm các chất dinh dưỡng hữu cơ, nấm tạo ra vitamin và các chất chứa nitơ cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây.
Vi nấm có mặt trong tất cả các loại biocenose và thực hiện một chức năng sinh thái quan trọng. Chúng là một mắt xích mảnh vụn quan trọng trong chuỗi thức ăn và điều chỉnh sự phong phú của các sinh vật khác. Trong nhiều loại biogeocenose, tỷ lệ sinh khối nấm từ sinh khối của tất cả các vi sinh vật lên đến 90% và có thể so sánh với sinh khối của rễ của thực vật bậc cao.
Không thể không ghi nhận vai trò của vi nấm gây bệnh trong tự nhiên. Chúng điều chỉnh số lượng các sinh vật khác và tham gia vào những thay đổi của biocenose trên hành tinh.
Vi khuẩn và người đàn ông
Trong các hoạt động của họ, một người đã sử dụngmột số nấm kém chất lượng.
Nấm cực nhỏ, nấm mốc trắng và nấm aspergillus, tất cả các loại men được sử dụng trong các ngành công nghiệp bánh mì, sữa, sản xuất bia, rượu và rượu.
Trong ngành dược phẩm, vi khuẩn được sử dụng rộng rãi để sản xuất thuốc kháng sinh, vitamin, hormone, enzym và các hoạt chất sinh lý.
Nhiều vi khuẩn phá hủy các sản phẩm giấy và xenlulo, làm hỏng dầu và các sản phẩm dầu mỏ, làm hỏng quang học và các tác phẩm nghệ thuật.
Nấm mốc và nấm men là thủ phạm chính gây hư hỏng thực phẩm. Chúng cũng phá hủy gỗ - làm hỏng gỗ.
Nấm gây bệnh vi mô gây bệnh cho cây trồng, vật nuôi và con người. Do có khả năng sinh độc tố nên nấm thường gây ngộ độc.
Độc tố nấm
Các chất sinh học độc hại do vi nấm tổng hợp là các chất chuyển hóa (chất thải) có nhiều cấu trúc hóa học và tác động lên cơ thể con người.
Ngày nay, hơn 250 loài vi khuẩn được biết đến. Chúng tổng hợp khoảng 100 chất độc và chất gây dị ứng. Các vi nấm thuộc các loài khác nhau có thể tổng hợp cùng một loại độc tố. Và bản thân các chất độc thường có tác động tích lũy (tích lũy) lên cơ thể con người, cụ thể là:
- Yaflatoxin - có tác dụng thải độc gan, gây đột biến, ức chế miễn dịch trên cơ thể người.
- Trichothecenes là chất độc thần kinh làm suy giảm hệ thống miễn dịch,gây ra các bệnh viêm da khác nhau.
- Ochratoxin - chủ yếu ảnh hưởng đến các ống thận của thận.
- Patulins là độc tố thần kinh và chất gây đột biến.
Trong trường hợp ngộ độc với độc tố vi khuẩn, nên rửa dạ dày trước.
Vi khuẩn ký sinh
Nhóm này bao gồm một số lượng lớn các loại nấm gây ra các bệnh lý khác nhau ở người, thực vật, động vật và cá. Các bệnh lý của da được gọi là bệnh da liễu và bệnh lý của các cơ quan được gọi là bệnh nấm da.
Các bệnh thường gặp ở người do nấm ký sinh gây ra là:
- Bệnh nấm da (vảy nến hoặc nấm ngoài da), biểu hiện bằng các mảng đỏ, ngứa trên da và phá hủy các nang lông.
- Bệnh nấm Candida (tưa miệng) do các đại diện của giống Candida gây ra, có khả năng gây bệnh về mặt văn hóa và là một phần của hệ vi sinh bình thường của khoang miệng, đường sinh dục và ruột già.
- Nấm móng (nấm móng tay) do nhiều loại nấm khác nhau ảnh hưởng đến vùng dưới móng.
- Sporotrichosis - nấm ký sinh phá hủy mô dưới da, niêm mạc, cơ quan nội tạng.
- Mụn đầu đen và trắng là bệnh ảnh hưởng đến các nang lông của ria mép và lông mày. Tác nhân gây bệnh là một loại nấm thuộc giống Piedraia.
Và đây không phải là danh sách đầy đủ các bệnh do vi khuẩn gây ra. Đồng thời, cách thức mà nấm xâm nhập vào cơ thể rất đa dạng (không khí, nước, tiếp xúc) và khả năng chống chịu của chúng với nhiều môi trường khác nhau là khá cao.
Vi khuẩn nổi tiếng nhất
Vi nấm bao gồm Mucor, Penicillium và Yeast.
Nấm thuộc chi Mucor là 60 loài nấm mà chúng ta gọi là nấm mốc trắng. Chúng tạo thành các khuẩn lạc có màu trắng và xám, sau chuyển sang màu đen khi bào tử trưởng thành. Sợi nấm Mucor là đơn bào, vách tế bào chứa chitosan carbohydrate chứa nitơ, có đặc điểm dễ gây dị ứng. Trong số chúng có ký sinh trùng, nhưng cũng có những loại được sử dụng tích cực trong sản xuất thuốc kháng sinh. Nấm Mukor Trung Quốc - cơ sở của bột chua "ragi" dựa trên đậu nành và ngũ cốc.
Penicillium (Penicillium) là một chi nấm cực nhỏ phổ biến ở khắp mọi nơi - trong đất, nước, biển, không khí, phòng, trên mọi bề mặt. Hình thành khuẩn lạc màu xanh lục. Nấm mốc vàng hoặc xanh lá cây Penicillium là đại diện phổ biến nhất của giống và là nguồn gốc của penicillin. Những cây nấm này có sợi nấm đa bào phân nhánh.
Nấm men là một nhóm nấm đơn bào đa dạng từ các lớp khác nhau (1.500 loài từ lớp Ascomycetes và Basidomycetes). Những loại nấm này không hình thành sợi nấm và các tế bào của chúng có kích thước lên đến 40 micron. Chúng được kết hợp thành một nhóm chung cho đặc thù của quá trình trao đổi chất - chúng đều nhận được năng lượng trong quá trình lên men (một quá trình oxy hóa khử, do đó carbohydrate bị phân hủy và rượu là sản phẩm phân hủy). Làm bánh mì, nấu rượu, nấu bia và nấu rượu kvass không phải là danh sách đầy đủ các ngành mà một người sử dụng những loại nấm này. Đồng thời, đây là một trong những yếu tố chính dẫn đến việc thực phẩm bị hư hỏng, và một sốký sinh trùng gây bệnh cho người (bệnh nấm candida, bệnh cryptococcus, bệnh giun chỉ, viêm nang lông, viêm da tiết bã nhờn).
Xu hướng săn lùng
Thật kỳ lạ, có những "kẻ săn mồi" đang hoạt động trong số các loại nấm siêu nhỏ.
Vì vậy, nấm Arthrobotrys oligospora tạo ra một mạng lưới với các sợi nấm của nó, các bức tường của chúng được bao phủ bởi một chất dính. Nạn nhân của nấm là giun đũa (giun tròn) sống trong đất. Sâu bị dính vào sợi nấm bị tước cơ hội tự giải thoát, sợi nấm nhanh chóng phát triển thành cơ thể. Tuyến trùng trở thành thức ăn và sau 24 giờ chỉ còn lại vỏ.
Một loại nấm khác, Dactylaria Candida, tạo thành một vòng bẫy giống như sợi nấm từ sợi nấm. Tuyến trùng xâm nhập vào nó và vòng đóng lại. Phần kết của bộ phim giống với phần trước.
Những đặc điểm này của vi khuẩn đất từ lâu đã được các nhà sinh vật học nghiên cứu để sử dụng trong các hình thức bảo vệ sinh học cho cây trồng.
Cơ chế sinh học môi trường
Các nghiên cứu gần đây của các nhà sinh vật học đã chứng minh rằng nấm cực nhỏ có khả năng thay đổi số lượng và thành phần của chúng tùy thuộc vào tình trạng môi trường sống của chúng.
Thông thường, số lượng vi khuẩn trong đất khoảng 10 tấn trên một ha, đồng thời rất đa dạng. Trong quá trình nghiên cứu đất bị ô nhiễm dầu và các sản phẩm của nó, các nhà sinh thái học đã phát hiện ra rằng ở liều lượng chất độc cao, số lượng và thành phần loài của vi nấm trong đất thay đổi đáng kể. Trong trường hợp này, tính đa dạng của loài giảm mạnh, vi khuẩn có tốc độ phát triển nhanh bắt đầu chiếm ưu thế, không điển hình trong các loại đất như vậy. Ngoài ra,nhiều loại nấm trong số này là phytopathogenic - chúng tạo ra các chất có hoạt tính sinh học làm gián đoạn các quá trình nội bào của sinh vật thực vật, dẫn đến ức chế hoạt động sống của chúng và chết.
Vì vậy, số lượng và thành phần loài của nấm cực nhỏ có thể là những chỉ số đáng tin cậy về sự ô nhiễm của đất với dầu và các chất dẫn xuất của nó.
Tổng kết
Trong hàng ngàn năm, việc loại bỏ chất béo khỏi da được coi là quá trình tốn nhiều thời gian nhất trong ngành công nghiệp da. Quá trình này kéo dài và lộn xộn, sử dụng phân chim bồ câu và phân chó. Ngày nay, proteinase, một loại enzyme có nguồn gốc từ nấm Aspergillus, đã rút ngắn quá trình này xuống còn 24 giờ và cũng giúp da mềm mại và dễ bắt màu hơn.
Đây chỉ là một ví dụ về việc các sinh vật cực nhỏ có thể có lợi như thế nào. Bất chấp sự phát triển của sinh học, nhiều đặc điểm về hoạt động sống của những sinh vật này vẫn còn là một bí ẩn.
Mỗi năm các nhà phân loại học mô tả hơn một nghìn loài nấm cực nhỏ mới. Vai trò của vi khuẩn đất vẫn là nhánh chưa được khám phá nhiều nhất của cả sinh vật học và địa sinh học. Và điều này chủ yếu là do những khó khăn trong việc quan sát những sinh vật như vậy trong môi trường sống tự nhiên của chúng.
Một phần mới trong mycology - học thuyết về độc tố của nấm - ngày nay đã mang lại cho chúng ta hy vọng chiến thắng ung thư. Chẳng hạn, độc tố của nấm Chaga làm tăng rất nhiều sức đề kháng của cơ thể, chống lại sự phát triển của tế bào ung thư. Và psilocycin đưa ra các điều kiện tiên quyết tốt đểđiều trị rối loạn thần kinh. Ngay cả penicilium được nghiên cứu cũng tiếp tục khiến các nhà vi sinh vật kinh ngạc - gần đây nhất, các nhà khoa học đã phân lập được từ nó những chất tương tự về mặt hóa học với hormone liberins.
Nấm sẽ không đứng sang một bên trong việc phát triển các phương tiện sinh học mới để bảo vệ cây trồng nông nghiệp và phát triển các cách xử lý chất thải "xanh" mới.
