Χαρακτηριστικά Basidiomycetes, ταξινόμηση, διατροφή, ενδιαιτήματα και αναπαραγωγή

Το βασιδιομύκητες είναι οι μύκητες που απαρτίζουν το φυτό Basidiomycota στο υποκράτημα του Dikarya. Παρουσιάζει περίπου 30.000 είδη που διανέμονται σε διάφορους οικοτόπους σε ολόκληρο τον πλανήτη. Σε αυτή την ομάδα μυκήτων βρίσκουμε βρώσιμα μανιτάρια, σκουριά, κάρβουνα, ζελατινώδεις μύκητες και μερικές ζύμες.

Το κύριο χαρακτηριστικό των βασιδιομύκητων είναι η παρουσία βασιδιοσπόρων (σεξουαλικών σπόρων) που παράγονται σε βασίδες. Το σώμα των βασιδιομύκητων σχηματίζεται από ένα βραχύβιο απλοειδές πρωτογενές μυκήλιο, ακολουθούμενο από ένα διπλοειδές δευτερογενές μυκήλιο. Οι υφές είναι διαχωρισμένες και τα διαφράγματα ονομάζονται δολοπούλου.

Τα βοδιόκαρπα αποτελούν το τριτογενές μυκήλιο. Αυτό το basidiocarpo είναι το γόνιμο σώμα (όπου σχηματίζονται τα basidia) που βλέπουμε με μια ματιά όπως τα μανιτάρια, τα αυτιά ραβδιών ή τους λεγόμενους ζελατινώδεις μύκητες.

Η αναπαραγωγή των βασιδιομύκητων μπορεί να είναι ασεξουαλική ή σεξουαλική. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να συμβεί με εκκόλαψη σε ζυμομύκητες, με θρυμματισμό του μυκηλίου και σε ορισμένες ομάδες (κάρβουνα και σκουριά) με σχηματισμό διαφόρων τύπων ασεξουαλικών σπόρων.

Στη σεξουαλική αναπαραγωγή σχηματίζονται στρώματα basidiocarpo που ονομάζονται υμένες, όπου οι τερματικές υφές υφίστανται μια διαδικασία σύντηξης πυρήνων (καρδιογασία) για να σχηματίσουν το βασίδιο. Μετά τη μείωση, βασικά σπόρια σχηματίζονται στο βασίδιο.

Αυτοί οι μύκητες είναι ετερότροφοι, με σαπροφυτικά, παρασιτικά και συμβιωτικά είδη. Τα σαπροφύλια είναι σημαντικά στοιχεία στην οικολογία των δασών, καθώς ορισμένα είδη μπορούν να υποβαθμίσουν την λιγνίνη.

Πολλά είδη σχηματίζουν μυκοριζίες (συνήθως μανιτάρια) με ρίζες δέντρων. Άλλα είδη είναι συμβιωτικά με τα μυρμήγκια της φυλής Attini. Τα παρασιτικά είδη είναι άφθονα, είναι υπεύθυνα για διάφορες ασθένειες σε φυτά, όπως σκουριά και κάρβουνα.

Βασιδιομύκητες είναι μονοφυλετική, είναι η αδελφή της ομάδας των Ασκομυκήτων. Έχει υποδιαιρείται σε τρεις υπο-φύλα: Pucciniomycotina, όπου οι σκουριές, Ustilaginomycotina συμπεριλαμβανομένων κάρβουνα και Agaricomycotina, ομάδα μανιτάρια.

Ευρετήριο

• 1 Γενικά χαρακτηριστικά
• 2 Φυλογενία και ταξινόμηση
• 3 Διατροφή
  • 3.1 Σαπροφυτικές ομάδες
  • 3.2 Ομάδες παρασίτων
  • 3.3 Συμβιωτικές ομάδες
• 4 Οικότοπος
• 5 Αναπαραγωγή
  • 5.1 Asexual αναπαραγωγή
  • 5.2 Σεξουαλική αναπαραγωγή
• 6 Αναφορές

Γενικά χαρακτηριστικά

Οι περισσότερες βασιδιομύκητες είναι πολυκυτταρικές, αλλά μερικά είδη είναι μονοκύτταρα (ζυμομύκητες) ή έχουν μονοκυτταρική και πολυκυτταρική φάση (διμορφική).

Τα πολυκύτταρα είδη αρχίζουν όταν βλασταίνεται ένα βασιδιοσπόριο που σχηματίζει ένα απλοειδές πρωτογενές μυκήλιο (ομοκαριορικό). Τα μυκήλια σχηματίζονται από διαφραγμένες υφές, όπου τα διαφράγματα έχουν κεντρικό πόρο με τη μορφή βαρελιού που ονομάζεται dolíporo.

Κατά την ανάπτυξη του μύκητα, δύο απλοειδείς μυκηλίες συντήκονται και σχηματίζουν το δευτερογενές μυκήλιο το οποίο είναι διπλοειδές.

Οι πυρήνες των διπυρηνικών κυττάρων διαιρούνται με μίτωση. Λίγο πριν από την έναρξη της διαίρεσης, σχηματίζεται μια προβολή (φιάλες) μεταξύ των δύο πυρήνων, η οποία επιτρέπει στα θυγατρικά κύτταρα να παρουσιάζουν έναν πυρήνα από κάθε συντηγμένο μυκήλιο..

Το χαρακτηριστικό που μοιράζονται όλα τα βασιδιομύκητα είναι η παρουσία των βασιδιοσπορίων (σεξουαλικά σπόρια) που σχηματίζονται από εξειδικευμένες δομές που ονομάζονται basidia.

Τα basidia αναπτύσσονται σε καρποφόρα σώματα (basidiocarps) που προέρχονται από την ένωση πολυάριθμων μυκηλίων, σχηματίζοντας το τριτογενές μυκήλιο. Το basidiocarp είναι μακροσκοπικό σε διάφορες ομάδες βασιδιομύκητων και στην περίπτωση των μανιταριών, είναι αυτό που καταναλώνεται.

Φυλογενία και ταξινόμηση

Οι Basidiomycetes αποτελούν μια μονολειτουργική ομάδα που είναι αδελφός των Ασκομυκητών, σχηματίζοντας το υποκράτημα των Δικάρων. Αυτό το phyllum έχει παραδοσιακά χωριστεί σε τρία υπο-φυλλώματα: Agaricomycotina, Pucciniomycotina και Ustilaginomycotina.

Η αγαρικομυκίνη είναι η μεγαλύτερη ομάδα των Basidiomycetes. Χαρακτηρίζεται από την παρουσίαση ενός μακροσκοπικού βασιδιοκαρπίου και χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες (Agaricomycetes, Dacrymycetes και Tremellomycetes). Στην ομάδα αυτή περιλαμβάνονται τα βρώσιμα και δηλητηριώδη μανιτάρια, οι ζελατινοί μύκητες και τα είδη ζύμης.

Η ουσία Pucciniomycotina περιέχει περίπου 7.000 είδη και δεν παρουσιάζει διάτρητο τύπου διάφραγμα. Περιλαμβάνει σκουριά και ομάδες συμβίωσης με έντομα.

Στην Ustilaginomycotina υπάρχουν περίπου 1.000 είδη, η πλειονότητα των οποίων είναι υποχρεωτικά παθογόνα φυτών, όπως κάρβουνα. Αυτά είναι διμορφικά, με μονοκύτταρη απλοειδή φάση και πολυκυτταρικό διπλοειδές.

Διατροφή

Τα βασιδιομύκητα είναι ετερότροφα, παρουσιάζουν σαπροφυτικές ομάδες, παράσιτα και συμβιωτικά.

Σαπροφυτικές ομάδες

Τα είδη αυτά διασπούν διαφορετικές ενώσεις από νεκρά οργανικά υλικά στα δάση. Ορισμένα είδη (Schizophyllum κοινότητα, Trametes versicolor μεταξύ άλλων) είναι σε θέση να αποικοδομούν την λιγνίνη (ένωση που δίνει σκληρότητα στο ξύλο) και παίζουν σημαντικό ρόλο στη δυναμική των δασικών οικοσυστημάτων.

Strobilurus tenacellus, είναι ένα είδος ενδιαφέροντος δεδομένου ότι αποσυνθέτει κώνους διαφόρων ειδών Pinus. Αυτό το είδος παράγει μια χημική ένωση που ονομάζεται στροβιλουρίνη η οποία ήταν αποτελεσματική στον έλεγχο μυκήτων και φυτοπαθογόνων βακτηριδίων.

Ένα άλλο εξαιρετικό σαπροφυτικό είδος είναι Ganoderma lucidum, που έχει χρησιμοποιηθεί ως αντιϊκό, αντινεοπλασματικό και αντιοξειδωτικό, λόγω των χημικών ενώσεων που παράγει.

Ομάδες παρασίτων

Παρασιτικές ομάδες εντός των Basidiomycetes είναι άφθονα. Αυτές είναι οι αιτίες των διαφόρων ασθενειών στα φυτά και σε ορισμένα ζώα.

Διάφορα είδη Pucciniomycotina είναι υποχρεωτικά παθογόνα φυτών, γνωστά ως σκουριά. Προκαλούν σοβαρές ζημίες σε πολλές καλλιέργειες όπως σιτηρά, καφέ και οπωροφόρα δέντρα, μεταξύ άλλων, μειώνοντας την παραγωγικότητά τους. Μπορούν να σχηματίσουν βράγχια ή μη φυσιολογικές αναπτύξεις στο φυτό, γνωστό ως σκούπα μάγισσας.

Οι σκουριές ήταν γνωστές από τους ρωμαϊκούς χρόνους. Η θεά Robigus κλήθηκε στα τέλη Απριλίου για να αποφευχθεί αυτή η ασθένεια να προκαλέσει βλάβη στα αυτιά σίτου.

Άνθρακες ή μαλάξεις είναι ασθένειες που προκαλούνται από είδη Ustilaginomycotina. Λαμβάνουν αυτό το όνομα επειδή σχηματίζονται μάζες τελιόσπορων (ασεξουαλικών σπορίων) μαύρου χρώματος. Αυτοί οι μύκητες επιτίθενται κυρίως στις αναπαραγωγικές δομές του ξενιστή τους, καταστρέφοντας εντελώς την παραγωγή δημητριακών.

Είδη του γένους Malassezia (Ustilaginomycotina) είναι η αιτία της πιτυρίδας και των δερματικών παθήσεων στους ανθρώπους.

Ορισμένα βασιδιομύκητα μπορούν να παρασιτίσουν άλλους μύκητες με ειδικές δομές που τους επιτρέπουν να εισέλθουν στον ξενιστή και να το χρησιμοποιήσουν για να διαδώσουν τα σπόρια τους.

Συνδυαστικές ομάδες

Εντός των ομάδων που σχηματίζουν αλληλασφαλιστικές ενώσεις, υπάρχουν εκείνες που σχηματίζουν μυκοριζίες με διαφορετικά είδη δένδρων. Στην περίπτωση των βασιδιομυκητών, εμφανίζονται εξωμοκορριζίες (εξωτερικές μυκορίδες).

Οι υφές του μύκητα εξαπλώνονται στο έδαφος αυξάνοντας την επιφάνεια απορρόφησης νερού και μετάλλων που χρησιμοποιείται από το φυτό, ενώ αυτή διευκολύνει το προϊόν σακχάρων της φωτοσύνθεσης.

Οι ομάδες μυκορριζισμού έχουν μεγάλη οικονομική και οικολογική αξία, καθώς μεταξύ τους είναι και τα βρώσιμα μανιτάρια, μεταξύ των οποίων και τα μανιτάρια (Agaricus bisporicus) καθώς και παραισθησιογόνων μανιταριών (Amanita muscaria).

Οι μυκοριζίες των βασιδιομυκητών σχηματίζουν ένα πολύ ευρύ δίκτυο με τις ρίζες των δένδρων στα δάση, οι οποίες διατηρούν τη δυναμική αυτών των οικοσυστημάτων.

Είδη της τάξης Τα Agaricales είναι στενά συνδεδεμένα με τα μυρμήγκια της φυλής Attine. Τα μυρμήγκια αναπτύσσουν τον μύκητα στις φωλιές τους και τρέφονται με αυτό. Οι μύκητες αποσυνθέτουν την οργανική ύλη που συσσωρεύεται στις φωλιές και τα μυρμήγκια διασκορπίζουν τα σπόρια τους όταν μετακινούνται σε άλλες φωλιές.

Habitat

Τα Basidiomycetes διανέμονται σε όλο τον κόσμο και μπορούν να βρεθούν σε χερσαία ή υδάτινα περιβάλλοντα. Περίπου 60 είδη ζουν σε σώματα γλυκού νερού ή θαλάσσια οικοσυστήματα, σε μαγγρόβια, θαλάσσια βλάστηση, άλγη ή ελεύθερη διαβίωση. Βρίσκονται σε εύκρατες και τροπικές ζώνες.

Οι επίγειες ομάδες διανέμονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Είναι συχνές σε εύκρατα και τροπικά δάση, όπου σχηματίζουν εκτεταμένες δομές μυκοριζίας. Τα παράσιτα συνδέονται με τη διανομή των ξενιστών τους.

Αναπαραγωγή

Η Basidiomycota έχει σεξουαλική και ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή

Στις ομάδες που παρουσιάζουν μια φάση ζυμομύκητα, αναπαράγουν με εκβλάστηση.

Ο κατακερματισμός είναι συχνός σε πολλά είδη. Αυτό αποτελείται από τον διαχωρισμό ενός τεμαχίου μυκηλίου που ακολουθεί την ανάπτυξή του ανεξάρτητα.

Στην ομάδα σκουριάς παράγονται τέσσερις τύποι ασεξουαλικών σπόρων. Στα σπορίδια πυκνιδικού κονιδίου τα οποία εισβάλλουν στον κύριο ξενιστή είναι απλοειδή..

Στη συνέχεια σχηματίζονται οι eciuspores, οι οποίες είναι διπλοειδείς, διασκορπισμένες από τον άνεμο μέχρι να φτάσουν σε έναν δευτερεύοντα ξενιστή. Βρίσκονται συνήθως στο πίσω μέρος του φύλλου.

Η παραγωγή των ουρεδοσπορίων είναι γνωστή ως η φάση αντιγραφής των σκωριών. Παράγονται σε μεγάλες ποσότητες και διασκορπίζονται από τον άνεμο. Αυτό αποτελεί τον μηχανισμό διάδοσης της νόσου στην παρασιτοποιημένη καλλιέργεια.

Ο τελευταίος τύπος ασεξουαλικών σπόρων είναι τα τελιόσπορα που έχουν πολύ ανθεκτικό τοίχωμα και μπορούν να παραμείνουν αδρανείς κατά τη διάρκεια των δυσμενών περιόδων..

Σεξουαλική αναπαραγωγή

Αυτό συμβαίνει διαφορετικά στις ομάδες Basidiomycetes.

Στην Agaricomycotina το καρποφόρο σώμα (basidiocarpo) είναι γενικά μακροσκοπικό. Αυτό σχηματίζεται από την ένωση μεγάλου αριθμού υφών που σχηματίζουν το τριτογενές μυκήλιο. Το basidiocarp μπορεί να έχει πολύ ποικίλες υφές (σαρκώδες, ξυλώδες, ζελατινώδες μεταξύ άλλων).

Στα μανιτάρια (Agaricales) το basidiocarpo σχηματίζεται από ένα πόδι και το καπέλο (pileus). Κάτω από το καπέλο σχηματίζεται ένα στρώμα που ονομάζεται υμένιο, όπου θα αναπτυχθούν τα basidia.

Στην basidia μειωτικής συμβαίνει και γενικά σχηματίζουν τέσσερα κύτταρα που αναπτύσσουν μια λέπτυνση ονομάζεται sterigmata, τα οποία βρίσκονται επί των basidia και βασιδιοσπόρια πάνω στην οποία σχηματίζονται (σεξουαλική σπόρια).

Τα βασιοϊσοσπόρια είναι γενικά σφαιροειδή, άχρωμα ή χρωματισμένα. Όταν ωριμάζουν, εκδιώκονται βίαια από ένα μηχανισμό που ονομάζεται balistosporía.

Σε σκωριάσεις και ερυσιβοειδή μία basidiocarp η δεν συμβαίνει, αλλά από τη βλάστηση teliospores μία επιμήκη δομή (metabasidio) σχηματίζεται με μία διπλοειδή πυρήνα. Αυτός ο πυρήνας διαιρείται με μείοσία, σχηματίζοντας τέσσερα κύτταρα που παράγουν sterigmas στα οποία βρίσκονται τα basiodiospores.

Αναφορές

1. Boddy L and T Hefin (2007) Αλληλεπιδράσεις μεταξύ Basidiomycota και ασπόνδυλων. Στο: Boddy, L, J Frankland και P van West (ed.) Οικολογία σαπροτροπικών βασιδιομύκητων. Πρώτη έκδοση. Academic Press, Elsiever. Oxford, Ηνωμένο Βασίλειο.
2. Gareth, J and E Chieyklin (2007) Οικολογία των βασιδιομυκητών της θάλασσας και του γλυκού νερού. Στο: Boddy, L, J Frankland και P van West (ed.) Οικολογία σαπροτροπικών βασιδιομύκητων. Πρώτη έκδοση. Academic Press, Elsiever. Oxford, Ηνωμένο Βασίλειο.
3. Little, Α. Και C Currie (2007). Συμβιβωτική πολυπλοκότητα: ανακάλυψη ενός πέμπτου συμβιωτικού στη συνύπαρξη αντιμικροβιακής συμβίωσης. Biol. Lett. 3; 501-504.
4. MacCarthy, C και D Fitzpatrick (2017). Πολλαπλές προσεγγίσεις στη φυλογενετική ανακατασκευή του μυκητιακού βασιλείου. Adv. Genet 100: 211-266.
5. Χρήμα, Ν (2016). Μύκητες ποικιλίας Στο: Watkinson, S; Boddy, L. and Money, Ν (ed.) Οι μύκητες. Τρίτη έκδοση. Academic Press, Elsiever. Oxford, Ηνωμένο Βασίλειο.
6. Oberwinkler, F (2012) Εξελικτικές τάσεις στην Basidiomycota.Stapfia 96: 45-104.
7. Rojas, L (2013) Basidiomycetes: ένα πολλά υποσχόμενο βιοτεχνολογικό εργαλείο. Phytosanity 17: 49-55.