АСКОСПОРЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, ФОРМИРОВАНИЕ, ФУНКЦИИ, ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2024

В аскоспорах являются споры продуктом полового размножения, cariogamia и мейозом деления грибов асков класса Ascomycota. Они, прорастая, способны дать начало новому независимому грибку.

Грибы Ascomycota или Ascomycetes представляют собой класс грибов, который составляет около 30% всех известных видов грибов. Больше всего они встречаются в наземных и водных средах. Лишь несколько видов типичны для морских местообитаний.

Фотография аскоспор вида Morchella elata, сделанная под световым микроскопом (Источник: Питер Г. Вернер, Via Wikimedia Commons)

Отличительной особенностью аскомицетов является образование эндоспорообразующей структуры. Эта структура представляет собой особый вид спорангия и называется «отвращение». Следовательно, все грибы, вызывающие отвращение, относятся к классу аскомицетов.

Аски обычно имеют форму мешочка и представляют собой место, где образуются аскоспоры. У более специализированных аскомицетов, например, у лишайников, есть макроскопические аски и плодовое тело, называемое аскокарпусом.

Форма асков и аскоспор используется систематиками для дифференциации различных видов класса Ascomycota. Например, внутри аскомицетов находятся дрожжи, одноклеточные грибы, не образующие плодовых тел.

Часть агропродовольственной промышленности посвятила себя защите предметов и продуктов питания от заражения аскоспорами, поскольку, когда они прорастают и вырастают зрелые особи, они портятся и разлагают пищу.

характеристики

Аскоспоры похожи на своего рода «семена» грибов Ascomycota, аналогичные семенам растений, поскольку они могут оставаться неактивными (в состоянии покоя), но жить в течение длительного времени.

Эти структуры очень устойчивы, могут дать начало новым полноценным особям и могут оставаться живыми в течение длительного времени после прорастания, поскольку питаются эндогенными субстратами.

Фотография Schizosaccharomyces octosporus, показывающая аскоспоры с защитными оболочками при помощи световой микроскопии. A = аскоспоры, B = аскоспоры, C = аскоспоры, разделенные делением на четыре аскоспоры, D = аскоспоры с защитными оболочками. Масштабная шкала = 0,01 мм (Источник: Фотография Schizosaccharomyces octosporus, показывающая аскоспоры с защитными оболочками при помощи световой микроскопии. A = Аскоспоры, B = Ascas, C = Аскоспоры, разделенные делением четырьмя аскоспорами, D = Аскоспоры с защитными оболочками. масштаб = 0,01 мм. Через Wikimedia Commons)

Однако аскоспоры обладают уникальными характеристиками, которые отличают их от семян растений, например, основными стимулами для прорастания аскоспор являются химические вещества, образующиеся при разложении субстратов.

У растений же, наоборот, стимулом для прорастания в некоторых случаях являются вода и свет. Аскоспоры имеют половину хромосомного заряда нормальной клетки, то есть они гаплоидны; Между тем семена растений в основном полиплоидные.

Аскоспоры, как правило, представляют собой микроскопические структуры, которые редко можно увидеть в лупу с малым увеличением. С другой стороны, семена овощей макроскопичны, и за некоторыми исключениями можно назвать микроскопические семена.

Глядя под микроскопом и детализируя типичную аскоспору, мы видим, что они имеют эллиптическую форму, что их протопласты окружены трехуровневой или многослойной хитиновой клеточной стенкой и что у них есть зародышевые поры на каждом конце клетки.

Формирование отвращения и аскоспоры

Прорастание аскоспоры и развитие мицелия

Аскоспоры являются конечным продуктом процесса полового размножения аскомицетов. Формирование мицелия у этих организмов начинается с прорастания аскоспоры, а сразу после этого начинают формироваться конидиеносцы.

Грибок начинает фазу роста, когда образуется большое количество конидий, которые способствуют распространению гриба в субстрате. В этом мицелии начинается формирование отвращения.

Перед этим происходит гаметогенез, в результате которого образуются антеридии (мужские) и аскогонии (женские). Ядра антеридия переносятся в аскогониум, и протопласты обеих клеток сливаются в процессе, называемом плазмогамией.

В одном цитозоле мужские ядра спариваются с женскими, но без слияния. Затем «гифы» начинают расти за пределами аскогониума, а аскогенные гифы удлиняются.

В аскогенных гифах ядра развиваются и размножаются за счет одновременных митотических делений во всех гифах аскогония. Отвращение формируется в конце одной из асхогенных дикариотических гиф, образовавшихся на этом этапе.

Жизненный цикл грибка Ascomycota. А - гаплоидная стадия (дрожжи); Б - стадия дикариотика (мицелия); В - диплоидная стадия (проаски); Г - развитие аски и спорогенез. 1 - появление аскоспор и бластоспор (конидий); 2-dicariotization; 3 - дикариотический мицелий в клетках растений, образующий аскогенный слой; 4 - кариогамия; 5 - митоз диплоидного ядра, прото-фасции и образования базальных клеток; 6 - развитие отвращения после мейоза; 7 - митоз гаплоидных ядер, образование аскоспор; 8 - слойное образование растительных клеток (Источник: Афанасович Via Wikimedia Commons)

Формирование отвращения

Одна из клеток дикариотических гиф растет, образуя крючок, называемый «унцинуло». В этой крючковидной клетке два ядра делятся таким образом, что их митотические веретена расположены в параллельной и вертикальной ориентации.

Два дочерних ядра находятся в верхней части крючка, одно - у конца, а другое - у базальной перегородки крючка. Там образуются две перегородки, которые делят крючок на три ячейки.

Ячейка в середине из трех будет вызывать отвращение. Внутри этой клетки происходит процесс кариогамии, когда два ядра сливаются, образуя диплоидное ядро, известное как зигота.

Это диплоидное ядро ​​- единственный диплоид в жизненном цикле грибов Ascomycota. После кариогамии отвращение начинает нарастать и увеличиваться в длину (удлиняться).

Формирование аскоспоры

В молодых аско-клетках диплоидные ядра внутри них претерпевают мейоз, а затем митоз. 8 новых гаплоидных клеток происходят из исходной клетки. Эти восемь клеток по мере развития превращаются в аскоспоры.

Каждое ядро, возникшее в результате мейотического, а затем митотического размножения, будет храниться вместе с частью цитозоля клетки, в которой произошло деление, в хитиновой клеточной стенке, которая синтезируется внутри клетки.

Почти у всех аскомицетов отвращение представляет собой очень хорошо структурированную жесткую структуру. Когда аскоспоры созревают, отвращение взрывается и выпускает аскоспоры в окружающую среду.

Как правило, аскоспоры распространяются на небольшие расстояния, около нескольких сантиметров, однако у некоторых видов они распространяются на несколько метров, все зависит от среды, в которую они изгнаны.

Примеры

Самыми распространенными видами Ascomycota в природе и в сельском хозяйстве являются дрожжи, которые можно найти на поверхности почвы, воды, фруктов и большого количества пищи.

Эти организмы обладают способностью метаболизировать сахар, производя при этом алкоголь и углекислый газ.

Плодовые тела дрожжей не встречаются, так как это одноклеточные организмы, размножающиеся чаще всего путем двойного деления или бутонизации. Однако, когда условия в среде неблагоприятные, две совместимые клетки сливаются, образуя зиготу.

Зигота развивается непосредственно внутри клетки, эта клетка дифференцируется в отвращение, и внутри нее делятся 4 или 8 ядер в зависимости от вида дрожжей. Эти ядра развиваются и покрываются хитином, превращаясь в аскоспоры.

Все грибы, составляющие симбиотическую ассоциацию, представляющую лишайников, относятся к семейству Ascomycota, поэтому они развивают аскоспоры в результате своего полового размножения.

Как правило, при детальном наблюдении за лишайником, который уже достиг стадии зрелости, можно увидеть небольшие чашевидные структуры. Эти структуры представляют собой плодовые тела гриба, известные как «апотеции». Внутри апотеция находится место, где образуются аскоспоры.

Ссылки

1. Бельмер, А. (1994). Аски и аскоспоры в систематике аскомицетов. В Систематике аскомицетов (стр. 111-126). Спрингер, Бостон, Массачусетс.
2. Дейкстерхейс, Дж. (2007). Термостойкие аскоспоры. В пищевой микологии (стр. 115-132). CRC Press.
3. Гут, Э., Хашимото, Т., и Конти, С.Ф. (1972). Морфогенез аскоспор у Saccharomyces cerevisiae. Журнал бактериологии, 109 (2), 869-880
4. Линдорф, Х., Де Париска, Л., и Родригес, П. (1985). Ботаника Классификация, строение и размножение.
5. Лоури, Р.Дж., и Сассман, А.С. (1968). Изменения ультраструктуры при прорастании аскоспор Neurospora tetrasperma. Микробиология, 51 (3), 403-409.
6. Рэйвен, PH, Эверт, РФ, и Эйххорн, С.Е. (2005). Биология растений. Macmillan.