Uno de los tres reinos de eucariotas (superdominio, que incluye organismos con un núcleo separado en las células): hongos. Están en la frontera entre las plantas y los animales. Hoy existen alrededor de 100 mil especies, la mayoría de las cuales son hongos microscópicos. Este artículo habla sobre las características de su estructura y reproducción, la importancia en la naturaleza y la actividad económica humana.
Casi plantas y no del todo animales
Kingdom Mycota incluye organismos unicelulares y multicelulares con una organización muy peculiar. Comparten similitudes con animales y plantas, de la siguiente manera:
- Tienen una pared celular, pero no de celulosa, como en las plantas, sino de quitina, como en los animales.
- En las células de los hongos hay vacuolas llenas de savia celular. Pero no almidón (en plantas), sino glucógeno (en animales).
- Los hongos no son capaces de moverse activamente. Llevan un estilo de vida apegado.
- Hongos- heterótrofos, no tienen clorofila y no son capaces de fotosíntesis. Por lo tanto, se alimentan de sustancias orgánicas preparadas de organismos muertos (saprotrofos) o de organismos vivos (parásitos).
- A diferencia de los animales y las plantas, las células de los hongos prácticamente no se diferencian en tejidos y los tejidos en órganos.
Criaturas misteriosas del diablo
Esto es exactamente lo que se consideraba a las setas en la Edad Media. Uno de los naturalistas franceses, Venyan, escribió en 1727 que los hongos existen para alterar la armonía de todos los seres vivos.
La cuestión del origen de las setas sigue abierta hoy. Aunque allá por el siglo XVIII, el destacado botánico Carl Linnaeus atribuyó estos organismos al reino hotelero. Los hongos, que se originaron en los albores de la vida en el planeta (hace unos mil millones de años), esperan pistas sobre su origen de parte de biólogos, bioquímicos, genetistas y taxónomos.
Sistemática de hongos
Todos los hongos se dividen en 4 clases (hongos inferiores - Oomycetes y Zygomycetes, superiores - Ascomycetes y Basidomycetes). El criterio principal para la separación es la presencia o ausencia de flagelos en los gametos y el tipo de reproducción sexual. Además, en los hongos inferiores, el micelio parece una célula multinucleada, mientras que en los hongos superiores, el micelio tiene tabiques intercelulares.
La mayoría de los hongos son de tamaño microscópico. Muy a menudo, su micelio no es visible sin aumento o es visible en forma de hilos delgados. La presencia de hongos microscópicos está indicada por los resultados de su actividad vital: la destrucción de tejidos o materiales vegetales, animales. En absolutoun pequeño grupo de hongos puede formar cuerpos fructíferos - racimos densos de micelio.
La estructura de los hongos microscópicos
Los micromicetos no forman cuerpos fructíferos, pueden ser unicelulares y pluricelulares. En consecuencia, la morfología de los hongos microscópicos es bastante diversa.
El cuerpo de los hongos multicelulares está formado por células colocadas secuencialmente que forman hifas (hilos) con un grosor de 0,15 a 1 micra. Las hifas crecen apicalmente (apicalmente) y pueden tener una estructura ramificada. Todo el conjunto de hifas fúngicas se denomina micelio o micelio.
Las hifas de los hongos crecen muy rápido. En algunos ejemplares, el micelio puede crecer decenas de metros en tan solo un día.
Los hongos unicelulares (por ejemplo, la levadura) son una sola célula, no forman micelio. Tiene núcleo, vacuolas con sustancias orgánicas e inorgánicas, mitocondrias.
Características de la nutrición y la vida
La microbiología de los hongos microscópicos tiene sus propias características. Las células de las hifas sobre la membrana citoplasmática contienen una membrana que consiste en el polisacárido quitina. El citoplasma de la célula contiene el núcleo (uno o más) y los orgánulos.
Los hongos absorben los nutrientes a través de toda la superficie del micelio, que penetra en todo el sustrato (micelio sustrato) o se ubica en su superficie (micelio superficial).
Los alimentos para el hongo son compuestos orgánicos: azúcar, alcoholes polihídricos, grasas, proteínas. Al mismo tiempo, una rica y diversa enzimael dispositivo le permite utilizar completamente todo el sustrato para construir el cuerpo de hongos microscópicos.
La microbiología distingue a los hongos que se caracterizan por tener tipos de nutrición saprotróficos (se alimentan de materia orgánica muerta) y parásitos (se alimentan de materia orgánica viva). Además, los hongos pueden entrar en relaciones simbióticas con las plantas. Entonces, las hifas de hongos y algas forman organismos simbióticos: líquenes.
Los hongos patógenos microscópicos pueden desarrollarse en animales y plantas y causar enfermedades llamadas micosis.
Características de reproducción
Los micromicetos se caracterizan por tres tipos de reproducción: vegetativa, asexual y sexual.
La propagación vegetativa de los hongos microscópicos se lleva a cabo mediante partículas de micelio. Por ejemplo, un trozo de hifa da lugar a un nuevo micelio del hongo.
La reproducción asexual se lleva a cabo con la ayuda de esporas, rudimentos microscópicos que se forman en los esporangios (partes especializadas del micelio). La función principal de las esporas es la supervivencia en condiciones adversas. Y para una serie de hongos microscópicos que llevan un estilo de vida parasitario, las esporas sirven para infectar al organismo huésped.
Las formas del proceso sexual en los hongos son diversas y se dividen en tres grupos:
- La gametogamia es un tipo de reproducción sexual con formación de células germinales (gametos).
- La somatogamia es la fusión de células vegetativas de micelio u hongos unicelulares.
- La gametangiogamia es un tipo de reproducción sexual cuando las estructuras en las que los gametos aún no handiferenciado.
En la fusión de los gametos (fertilización), los hongos forman un cigoto con uno o más núcleos. La mayoría de las veces, el cigoto no germina inmediatamente, sino después de un período de inactividad. Así que los hongos también pueden sobrevivir a condiciones ambientales adversas.
Micromicetos en la naturaleza
La importancia de los hongos microscópicos en la naturaleza es enorme. Participan en el ciclo de las sustancias, descomponiendo los restos orgánicos junto con las bacterias.
Los hongos del suelo están involucrados en la formación de la capa fértil. En simbiosis con las algas de los líquenes, son las primeras en colonizar suelos pobres y participan activamente en la destrucción de las rocas.
Vale la pena señalar un fenómeno como la micorriza: las células de un hongo microscópico entran en una relación simbiótica con las plantas. Al mismo tiempo, las plantas proporcionan al hongo nutrientes orgánicos, y el hongo produce vitaminas y sustancias nitrogenadas necesarias para el crecimiento y desarrollo de las plantas.
Los hongos microscópicos están presentes en todas las biocenosis y cumplen una importante función ecológica. Son un importante eslabón de detritus en las cadenas alimentarias y reguladores de la abundancia de otros organismos. En muchas biogeocenosis, la proporción de biomasa fúngica de la biomasa de todos los microorganismos es de hasta el 90% y es comparable a la biomasa de las raíces de las plantas superiores.
Es imposible no notar el papel de los hongos patógenos microscópicos en la naturaleza. Regulan el número de otros organismos y participan en los cambios de biocenosis en el planeta.
Micromicetos y el hombre
En sus actividades, una persona ha estado usandoalgunos hongos inferiores.
Hongos microscópicos, moho blanco y aspergillus, todos los tipos de levadura se utilizan en las industrias de panadería, lácteos, cervecería, vino y alcohol.
En la industria farmacéutica, los micromicetos se utilizan ampliamente para producir antibióticos, vitaminas, hormonas, enzimas y sustancias fisiológicamente activas.
Muchos micromicetos destruyen el papel y los productos de celulosa, estropean los aceites y los derivados del petróleo, dañan la óptica y las obras de arte.
Los mohos y las levaduras son los principales culpables del deterioro de los alimentos. También destruyen la madera, dañan la madera.
Los hongos patógenos microscópicos causan enfermedades en cultivos, animales domésticos y humanos. Debido a su capacidad para producir toxinas, los hongos a menudo causan envenenamiento.
Micotoxinas
Las sustancias biológicas peligrosas sintetizadas por hongos microscópicos son metabolitos (productos de desecho) con una amplia variedad de estructuras químicas y efectos en el cuerpo humano.
Hoy se conocen más de 250 especies de micromicetos. Sintetizan alrededor de 100 toxinas y alérgenos. Hongos microscópicos de diferentes especies pueden sintetizar la misma toxina. Y los venenos mismos a menudo tienen un efecto acumulativo (acumulativo) en el cuerpo humano, a saber:
- Yaflatoxinas: tienen un efecto hepatotóxico, mutagénico e inmunosupresor en el cuerpo humano.
- Los tricotecenos son neurotoxinas que deprimen el sistema inmunológico,causar varias dermatitis.
- Ocratoxinas: afectan principalmente a los túbulos de las nefronas de los riñones.
- Las patulinas son neurotoxinas y mutágenos.
En caso de intoxicación con toxinas de micromicetos, primero se debe lavar el estómago.
Micromicetos parásitos
Este grupo incluye una gran cantidad de hongos que causan diversas patologías en personas, plantas, animales, peces. Las patologías de la piel se denominan dermatomicosis y las patologías de los órganos se denominan micosis.
Las enfermedades humanas más comunes causadas por hongos parásitos son:
- Dermatofitosis (costra o tiña), que se manifiesta como manchas rojas que pican en la piel y destrucción de los folículos pilosos.
- La candidiasis (aftas) es causada por representantes del género Candida, que son facultativamente patógenos y forman parte de la microflora normal de la cavidad oral, el tracto genital y el intestino grueso.
- La onicomicosis (hongos en las uñas) es causada por varios hongos que afectan el espacio subungueal.
- Esporotricosis: los hongos parásitos destruyen el tejido subcutáneo, las membranas mucosas y los órganos internos.
- La piedra blanca y negra es una enfermedad que afecta los folículos pilosos del bigote y las cejas. El agente causal es un hongo del género Piedraia.
Y esta no es una lista completa de enfermedades causadas por micromicetos. Al mismo tiempo, las formas en que el hongo ingresa al cuerpo son diversas (aire, agua, contactos) y su resistencia a varios medios es bastante alta.
Los micromicetos más famosos
Los hongos microscópicos incluyen Mucor, Penicillium y Yeast.
Los hongos del género Mucor son 60 especies de hongos que llamamos moho blanco. Forman colonias de color blanco y gris, que se vuelven negras a medida que maduran las esporas. El micelio de Mucor es unicelular, la pared celular contiene quitosano, un carbohidrato que contiene nitrógeno, que tiene características alergénicas. Entre ellos hay parásitos, pero también los hay que se usan activamente en la fabricación de antibióticos. Mushroom Mukor Chinese: la base de la masa madre "ragi" a base de soja y cereales.
Penicillium (Penicillium) es un género de hongos microscópicos que son comunes en todas partes: en el suelo, el agua, los mares, el aire, las habitaciones, en todas las superficies. Forma colonias verdosas. El moho de pincel dorado o verde Penicillium es el representante más común del género y la fuente de penicilina. Estos hongos tienen micelio multicelular ramificado.
La levadura es un grupo de diversos hongos unicelulares de diferentes clases (1500 especies de la clase Ascomycetes y Basidomycetes). Estos hongos no forman micelio y sus células tienen un tamaño de hasta 40 micras. Se combinan en un grupo general por las peculiaridades del metabolismo: todos reciben energía durante la fermentación (un proceso redox, como resultado del cual los carbohidratos se descomponen y los alcoholes son los productos de descomposición). La elaboración de pan, vinificación, elaboración de cerveza y elaboración de kvas no es una lista completa de las industrias en las que una persona usa estos hongos. Y al mismo tiempo, este es uno de los principales factores de deterioro de los alimentos, y algunosparásitos que causan enfermedades en humanos (candidiasis, criptococosis, pitiriasis, foliculitis, dermatitis seborreica).
Tendencias de caza
Por extraño que parezca, hay "depredadores" activos entre los hongos microscópicos.
Así, el hongo Arthrobotrys oligospora crea una red con sus hifas, cuyas paredes están recubiertas de una sustancia pegajosa. Las víctimas del hongo son los gusanos redondos (nematodos) que viven en el suelo. El gusano pegado a las hifas se ve privado de la oportunidad de liberarse y las hifas crecen rápidamente en su cuerpo. El nematodo se convierte en alimento y después de 24 horas solo queda la cáscara.
Otro hongo, Dactylaria Candida, forma un anillo de captura similar a un lazo a partir de las hifas. El nematodo entra y el anillo se cierra. El epílogo del drama es el mismo que el de la versión anterior.
Estas características de los micromicetos del suelo han sido estudiadas durante mucho tiempo por biólogos para su uso como protección biológica de los cultivos.
Bioindicadores ambientales
Estudios recientes realizados por biólogos han demostrado que los hongos microscópicos tienen la capacidad de cambiar su número y composición según el estado de su hábitat.
Normalmente, el número de micromicetos del suelo es de unas 10 toneladas por hectárea y, al mismo tiempo, es diverso. En el estudio de suelos contaminados con petróleo y sus productos, los ecólogos han encontrado que a altas dosis de toxinas, el número y la composición de especies de hongos microscópicos del suelo cambia dramáticamente. En este caso, la diversidad de especies disminuye drásticamente, comienzan a predominar los micromicetos con un crecimiento rápido, que no son típicos en tales suelos. Además,muchos de estos hongos son fitopatógenos: producen sustancias biológicamente activas que interrumpen los procesos intracelulares en los organismos vegetales, lo que conduce a la inhibición de su actividad vital y a la muerte.
Por lo tanto, el número y la composición de especies de hongos microscópicos pueden ser indicadores fiables de la contaminación del suelo con petróleo y sus derivados.
Resumir
Durante miles de años, la eliminación de la grasa de la piel se consideraba el proceso que más tiempo requería en la industria del cuero. El proceso fue largo y complicado, utilizando excrementos de paloma y excremento de perro. Hoy en día, la proteinasa, una enzima derivada de los hongos Aspergillus, ha acortado este proceso a 24 horas y también ha hecho que la piel sea más suave y más fácil de teñir.
Este es solo un ejemplo de lo beneficiosos que pueden ser los organismos microscópicos. A pesar del desarrollo de la biología, muchas características de la actividad vital de estos organismos siguen siendo un misterio.
Cada año, los taxónomos describen más de mil nuevas especies de hongos microscópicos. El papel de los micromicetos del suelo sigue siendo la rama menos explorada tanto de la bioecología como de la biogeografía. Y esto se debe principalmente a las dificultades de observar dichos organismos en su hábitat natural.
Una nueva sección en micología - la doctrina de las toxinas fúngicas - ya hoy nos da esperanza de victoria sobre el cáncer. Por ejemplo, la toxina del hongo Chaga aumenta en gran medida la resistencia del cuerpo al desarrollo de células cancerosas. Y la psilocicina da buenos prerrequisitos paratratamiento de trastornos nerviosos. Incluso el penicillium estudiado continúa asombrando a los microbiólogos; más recientemente, los científicos lograron aislar de él sustancias que son químicamente similares a las hormonas liberinas.
Los hongos no se quedarán al margen en el desarrollo de nuevos medios biológicos para proteger los cultivos de plantas agrícolas y en el desarrollo de nuevas formas "verdes" de eliminación de desechos.
