VALTAKUNNAN SIENET: OMINAISUUDET, LUOKITTELU, LISÄÄNTYMINEN, RAVITSEMUS - BIOLOGIA - 2025

Sienet valtakunnan on luokittelu, jossa sienet on ryhmitelty. Tähän kuuluvat organismit, kuten leipä- ja oluthiivat, savut, hedelmämuotit ja sienet, joista monet ovat muotoja ja toimintoja, jotka ovat meille ihmisille tuttuja.

Tämä on erittäin suuri ryhmä organismeja: alun perin ajateltiin, että tässä ryhmässä oli yli 100 000 lajia ja nykyään se ylittää miljoona viisi sataa tuhatta. Sienet edustavat siis ainakin lajien lukumäärän suhteen toiseksi suurinta ryhmää hyönteisten jälkeen.

Valokuva sienistä, joka kuuluu Basidiomycota-divisioonaan, Amanita muscaria (Kuva: Image PublicDomainPictures osoitteessa www.pixabay.com)

On tärkeätä huomata, että tämän valtakunnan jäsenet muodostavat yli 90% maanpäällisestä biomassasta, jonka prokaryoottiset ja selkärangattomat organismit ovat lisänneet, mikä tekee niistä maapallon runsaimman organismiryhmän maaperän biomassan suhteen.

Sienet ovat siis levinneet laajasti biosfäärissä:

- Sieniä löytyy Etelämantereen jäältä, rannoilta ja trooppisista metsistä, pohjoismaisista maisemista ja keskipituusasteilta.

- He asuvat maassa, vedessä, kallioisten vuorten pinnalla ja jopa merivedessä.

- Ne voivat olla kasvien, kalojen, hyönteisten ja suurten selkärankaisten, kuten nisäkkäiden, eli kaikkien elävien organismien loisia.

Sienivaltakunnan ominaisuudet

Sienet muodostavat monimutkaisen ryhmän organismeja, joilla monista eroista, joita niillä voi olla keskenään, on joitain merkittäviä ominaisuuksia:

- Ne ovat eukaryoottisia organismeja

Toisin kuin bakteerit ja arhaea, mutta aivan kuten eläimet ja kasvitkin, sienet ovat eukaryoottisia, ts. Niillä on ydin ja kalvojärjestelmät, jotka määrittelevät solujensa sisällä muut organelit.

Vaikka ne luokitellaan eri ryhmään, monet kirjoittajat ovat yhtä mieltä siitä, että sienisolut ovat samankaltaisempia kuin eläinten kuin kasvien solut, etenkin niiden sisäisten organelien ominaisuuksien suhteen.

- Heillä on soluseinä

Syy siihen, miksi sienet luokiteltiin yhdessä kasvien kanssa, liittyy siihen, että vaikka niiden soluissa ei olekaan klorofylliä, niiden ympärillä on niitä suojaava seinä sekä kasvisolut.

Kuitenkin erot tämän seinän koostumuksessa erottavat ne kasvien ryhmästä: kasveilla on soluseinät, jotka koostuvat kemiallisesta yhdisteestä, nimeltään selluloosa, ja sienillä on seinämät, jotka koostuvat erilaisesta kitiiniksi kutsutusta yhdisteestä.

On muistettava, että tämä yhdiste, kitiini, on sama materiaali, josta valmistetaan monien hyönteisten ja äyriäisten (niveljalkaisten, selkärangattomien) eksoskeletot.

Valokuva sienestä (kuva 272447 osoitteessa www.pixabay.com)

- Ne ovat istumattomia ja monisoluisia organismeja

Joitakin poikkeuksia lukuun ottamatta useimmat sienet ovat monisoluisia organismeja, ts. Ne koostuvat useista soluista, jotka on jotenkin “kytketty” toisiinsa.

Lisäksi ne ovat tuntemattomia organismeja, eli aivan kuten kasveja, ne eivät voi liikkua ja ovat aina samassa paikassa, jossa "juurtuvat".

- He ovat heterotrofia

Kasvit ovat autotrofisia organismeja (he tekevät itse ruokaa) ja eläimet ovat heterotrofisia organismeja (ne ruokkivat muita organismeja).

Sienet ovat myös heterotrofisia, ja monet heistä saavat elääkseen tarvitsemansa energian hajoavasta orgaanisesta aineesta tai muiden organismien jätteistä kuin muista elävistä organismeista.

- Heillä on hyphae ja myselia

Hyfa ja myseeli. Otettu ja muokattu osoitteesta es.winner.wikia.com

Kaikilla sieniryhmään, eli Sienivaltakunnassa, luokitelluilla organismeilla on erittäin utelias kasvullisen kasvun muoto: ne kasvavat hyphae-nimisten säikeiden päistä, jotka voidaan ryhmitellä "ruumiiksi", joka tunnetaan nimellä sienirihma.

Sientälihakivi on siis rakenne, joka vastaa orgaanisten aineiden (ulkoisesti sulatettu ruoka) absorboimisesta niitä ympäröivään ympäristöön.

Nämä myseelit muodostavat hyphae muistuttavat rihmasäikeitä. Ne koostuvat "soluista" soluista, jotka ovat kosketuksissa toisiinsa siten, että imeytyneet ravintoaineet voivat virrata toisistaan ​​ilman monia esteitä.

Sienen sieneliön ansiosta lajista riippuen se voi kasvaa joko maassa, vedessä, lahoavissa kudoksissa, elävissä kudoksissa jne.

Luokittelu

Sienet ovat monofiilinen ryhmä, ts. Niiden jäsenillä on sama yhteinen esi-isä. Tämä ryhmä koostuu 7 fylasta: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Microsporidia, Glomeromycota, Ascomycota ja Basidiomycota.

- Phylum Chytridiomycota

Saprofyyttiset ja loiset eliöt on ryhmitelty tähän turvapaikkaan, joka voi olla myös yksisoluinen tai rihmoinen. Ne voivat muodostaa myseelia ja lisääntyä aseksuaalisesti muodostaen aseksuaalisia itiöitä. Sillä on kaksi luokkaa: Chytridiomycetes ja Monoblepharidomycetes.

- Phylum Blastocladiomycota

Se koostuu sienistä, jotka ovat kasvien ja eläinten loisia, ja joistakin saprofyyttisistä sienistä. Se sisältää vesieliöt ja maaperäiset organismit, joiden elinkaarit osoittavat sukupolvien vaihtumisen haploidi- ja diploidifaasien välillä. Se sisältää vain yhden luokan: Blastocladiomycetes.

- Phylum Neocallimastigomycota

Tähän ryhmään kuuluvat monien kasvissyöjäeläinten ruuansulatuksessa olevat organismit, joten monet heistä ovat anaerobisia (elävät ilman happea, O2). Monet tuottavat aseksuaalisia itiöitä yhdellä tai kahdella pilvella.

Soluillasi mitokondrioiden sijasta on hydrogeno- meja, organelleja, jotka vastaavat energian muodostumisesta ATP: n muodossa. Ne muodostavat myös yhden luokan: Neocallimastigomycetes.

- Phylum Microsporidia

Tämä turvapaikka sisältää eläinten loisien ja protististen organismien sienet. Koska tämän ryhmän fylogeneettisiä suhteita ei ole vielä täysin selvitetty, tätä turva-aluetta ei ole jaoteltu luokkiin.

- Phylum Glomeromycota

Nämä sienet ovat pakollisia keskinäisiä symbioottisia sieniä. Tähän turvapaikkaan kuuluvat lajit liittyvät monien kasvien juuriin ja luovat niihin symbioottisia suhteita. Se on jaettu kolmeen luokkaan: arkeosporomykeetit, glomeromykeetit ja paraglomeromykeetit ja neljään alaryhmään:

1. Mucoromycotina
2. Entomophthoromycotina
3. Zoopagomycotina
4. Kickxellomycotina

- Ascomycota-terä

Tähän turva-alueeseen kuuluvat organismit, jotka tunnetaan myös nimellä "sac-sienet", voivat olla jäkälöiden symbionteja, ne voivat olla kasvi- tai eläinloisia tai saprofyytejä ja ne voivat olla yksisoluisia tai rihmoisia.

Ne lisääntyvät epäsuotuisasti halkeamalla, punoituksella, pirstoutumalla tai itiöillä. Heidän sukupuolinen lisääntyminen tapahtuu meiosporien kautta, jotka on muodostettu asci-nimisiin "säkkeihin", jotka voivat koota rakenteisiin tai kappaleisiin (suljettuja tai avoimia), joita kutsutaan ascocarpuksiksi.

Jotkut "kuppisienet", "satulasienet" ja tryffelit kuuluvat tähän ryhmään. Se on jaettu alafileihin:

1. Taphrinomycotina
2. Saccharomycotina (missä hiivat ovat)
3. Pexixomycotina (monet jäkälää muodostavat sienet)

- Phylum Basidiomycota

Näillä sienillä on myös erilaisia ​​elämänmuotoja ja ravitsemusta: ryhmässä on kasvien ja hyönteisten loisia ja myös saprofyyttejä.

Monet näistä ovat rihmasieniä ja voivat tuottaa kahden tyyppisiä lihaskiviä: toisessa on nukleoidut solut (yhdellä ytimellä) ja toisissa dikaryoottisolut (kahdella ytimellä). Ne lisääntyvät aseksuaalisesti pirstoutumisen tai itiön muodossa.

Heidän sukupuolinen lisääntyminen voi tapahtua fuusioimalla hyfaa tai fuusioimalla kaksi lisääntymisrakennetta, yksi uros ja toinen naaras.

Se on yksi suurimmista ryhmistä, ja se sisältää sieniä, jotka sisältävät ruosteita, leviäkkeitä, hyytelöisiä sieniä, sieniä, palloisia sieniä, haisusieniä ja "linnunpesän" sieniä jne.

Tämä turvapaikka on jaettu kolmeen alaryhmään:

1. Pucciniomycotina
2. Ustilaginomycotina
3. avokantaiset

Lisääntyminen Sienivaltakunnassa

Tapa, jolla sienet lisääntyvät, on huomattavasti vaihtelevaa ja riippuu paljon kustakin tarkasteltavasta lajista.

Jotkut voivat lisääntyä muodostamalla uusia pesäkkeitä niiden hyphae-kappaleista ja toiset taas kykenevät tuottamaan hedelmäkappaleita (kuten sieniä tai sieniä), jotka muodostavat itiöitä.

Ymmärtääksemme sitä paremmin, muistakaamme, että Fungi-valtakunnassa on sekä aseksuaalista lisääntymistä että sukupuolista lisääntymistä.

Valokuva sienestä (kuva enriquelopezgarre osoitteessa www.pixabay.com)

Aseksuaalinen lisääntyminen Sienivaltiossa

Sienissä voimme puhua "yksinkertaisesta" seksuaalisesta lisääntymisestä ja toisesta hieman "monimutkaisemmasta". "Yksinkertaisin" epäseksuaalinen lisääntyminen liittyy fissio-, orastelu- ja pirstoutumisprosesseihin.

- Hajaantumista esiintyy joissain ryhmissä, ja sen on, kuten mainitsimme, tekemistä pesäkkeiden lisääntymisen kanssa niiden myseelia muodostavien hyfaefragmenttien kanssa.

- Pudotus on toinen epäseksuaalisen lisääntymisen muoto, jonka kautta solussa syntyy eräänlainen "papilla", joka laajenee ja sitten erottuu muodostaen itsenäisen (mutta identtisen, eli kloonin) kokonaisuuden.

- Hajoaminen on ominaista joillekin yksisoluisille sienille, kuten esimerkiksi tietyille hiivoille. Se koostuu uuden solun muodostumisesta toisesta, joka jakaa kahtia.

Mikrokopia Saccharomyces cerevisiaesta, leipä- ja oluthiivasta, yksisoluisesta sienestä, joka lisääntyy oikottamalla (Lähde: Mogana Das Murtey ja Patchamuthu Ramasamy / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/) 3.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Muihin aseksuaalisen lisääntymisen "monimutkaisempiin" muotoihin sisältyy aseksuaalisten itiöiden muodostuminen, toisin sanoen itiöiden muodostuminen, jotka on muodostettu mitoottisten tai meioottisten jakautumisten avulla (vastaavasti mitoosin tai meioosin avulla), eikä kahden solun tai sukupuolielinten fuusion kautta.

Niiden sanotaan olevan "monimutkaisempia", koska sienet, jotka muodostavat nämä itiöt (liikkuvat tai liikkumattomat), kehittävät yleensä tätä varten yksityiskohtaisempia rakenteita.

Seksuaalinen lisääntyminen Sienivaltiossa

Lähes kaikki tähän valtakuntaan kuuluvat lajit voivat lisääntyä seksuaalisesti.

Tärkeä ero sienten lisääntymisessä muihin organismeihin nähden on, että niiden solujen ydinmembraani pysyy ehjänä koko prosessin ajan (muissa organismeissa "liukenee" ja muodostuu uudelleen).

Plasmogamia, karyogamia ja meioosi

Sienissä sukupuolinen lisääntyminen tapahtuu kolmessa peräkkäisessä tapahtumassa. Aluksi diploidiset kromosomit (2n) erotetaan kahdeksi tytärsoluksi muodostaen haploidivaiheen (n).

Plasmogamia koostuu sitten kahden protoplastin fuusiosta, jotka sisältävät ”yhteensopivia” ytimiä. Kutsumme protoplastia kaikkeen, mikä sisältyy soluseinämään: plasmamembraaniin ja sytosoliin ja sen kaikkiin organoleihin.

Tämä vaihe tuottaa solun, jolla on kaksi haploidista ydintä, jotka eivät ole sulautuneet, tapahtuma, joka tapahtuu myöhemmin ja tunnetaan karyogamiana. Karyogamy aiheuttaa diploidisen ytimen, geneettisesti erilainen kuin kaksi edellistä, solussa, jota nyt kutsutaan tsygootiksi.

On monia sieniä, jotka ovat aina haploideja, ja siksi tsygootti on ainoa diploidi solu koko elinkaarensa ajan. Lisäksi muut sienet voivat pysyä dikaryoottisoluissa (kahdella ytimellä) pitkään.

Karyogamian jälkeen seuraa meioosi, joka on solunjakautumisprosessi, jolla geneettinen kuormitus tai kromosomien lukumäärä solua kohti vähenee, jolloin haploidifaasi palautetaan. Haploidiset ytimet ovat yleensä soluissa, jotka kehittyvät itiöiksi, meiosporiksi.

"Nopea" kaavio hedelmäkappaleen sisältävän sienen lisääntymisestä seksuaalisesti (Lähde: Fungi_sessuate_reproduction.png: M.violante 10:22, 24. toukokuuta 2006 (UTC)) johdannaisteos: DZadventiste / CC BY-SA (http: // creativecommons. org / lisenssit / by-sa / 3.0 /) Wikimedia Commonsin kautta, muokannut Raquel Parada)

Kuinka yhteensopivia haploidisia ytimiä löytyy?

Plasmogamia voidaan saavuttaa tuottamalla erikoistuneita sukupuolisoluja tai sukusoluja, joita voi tuottaa sukupuolielinten nimeltä gametangia.

Jotkut sienet saattavat gametangiansa kosketukseen, jolloin yhden (uros) ytimet siirtyvät toiselle (naispuolinen), mutta ne eivät tuota seksisoluja. Muut sienet sulavat gametangiansa plasmogamian suorittamiseksi.

Toisaalta edistyneemmät sienet eivät tuota gametangiaa, mutta vegetatiivinen hyfae harjoittaa seksuaalitoimintoja ja sulautuu vaihtamalla ytimiä.

Ravitsemus

Mainitsimme aiemmin, että sienet ovat heterotrofisia organismeja. Tästä syystä ymmärretään, että toisin kuin kasveissa, nämä elävät olennot eivät pysty syntetisoimaan omaa ruokaa ilmakehässä läsnä olevasta auringonvalosta ja hiilidioksidista (CO2).

Sienien edullinen energianlähde ja hiili ovat hiilihydraatit (vaikka ne saavat typpeä proteiinien hajoamisesta) ja sienet kykenevät absorboimaan ja metaboloimaan erilaisia ​​liukoisia hiilihydraatteja, mukaan lukien glukoosi, ksyloosi, fruktoosi, sakkaroosi jne.

Lisäksi muut monimutkaisemmat "liukenemattomat" hiilihydraatit, kuten selluloosa ja hemiselluloosa, ligniini tai tärkkelys, voidaan hajottaa myös ruoansulatusentsyymien parilla, joita sienet voivat tuottaa.

Sienet voidaan luokitella heterotroofisiksi organismeiksi niiden "ruokintatavan" mukaan:

- Jotkut ovat saprofyytejä tai hajottajia. Saprotrofia koostuu hajoavan orgaanisen aineen ulkoisesta pilkkomisesta (ruoansulatusentsyymien erittymisen kautta) ja sen absorboimisesta sen jälkeen hyfaen muodostaman “kehon” kautta.

Valokuva saprofyyttisen sienen hyfaista puun pudonneiden lehtien joukossa (Lähde: Sten / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) Wikimedia Commonsin kautta)

- Muut sienet ovat loisia, joten ne saavat ruoansa organismin kudoksista, joiden isäntinä ne ovat, mikä voi usein olla haitallista sen terveydelle.

- Muut sienet ovat symbionteja ja esiintyvät rinnakkain samassa "organismissa" levän kanssa muodostaen niin sanotun jäkälän. Levä on fotosynteettinen (autotrofinen) ja sieni on heterotrofinen, joten parilla on syöttötila, jota voimme pitää "sekoitettuna".

Valokuva jäkälästä (lähde: Norbert Nagel, Mörfelden-Walldorf, Saksa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) Wikimedia Commonsin kautta)

- Jotkut mykorrisaatit, joita kutsutaan myös kasvijuurien ja sienten symbioottiseksi suhteeksi, muodostavat osan. Nämä vaihtavat ravinteita fotosynteettisen kumppaninsa kanssa ja tarjoavat sille tiettyjä etuja.

Kaavio mykorrizasaalisen sienen ja kasvin keskinäisestä suhteesta (Lähde: Nefronus / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) Wikimedia Commonsin kautta, muokannut Raquel Parada)

Viitteet

1. Choi, J., & Kim, SH (2017). Sienivaltakunnan genomin elämäpuu. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, 114 (35), 9391-9396.
2. Encyclopaedia Britannica. (2020). Haettu 16. huhtikuuta 2020, osoitteesta www.britannica.com/science/fungus
3. Feofilova, EP (2001). Valtakunnan sienet: fysiologisten ja biokemiallisten ominaisuuksien heterogeenisyys ja suhteet kasveihin, eläimiin ja prokaryooteihin. Applied Biochemistry and Microbiology, 37 (2), 124 - 137.
4. Mentzer, AP "Valtakunnan sieni-organismien ominaisuudet" Sciencing.com, www.sciencing.com/characteristics-kingdom-fungi-organisms-8425182.html. 17. huhtikuuta 2020.
5. Moore, D. (2001). Tappajat, pelastajat, palvelijat ja sukupuoli: esitys valtakunnan sienistä. Springer Science & Business Media.
6. Stephenson, SL (2010). Sienien, homeiden ja jäkälien biologia.