Sēņu valstība tika izdalīta kā atsevišķa taksonomiskā vienība pagājušā gadsimta 70. gados. Tie ir eikarioti, kas apvieno dažas augu un dzīvnieku iezīmes. Tie ir izplatīti visā pasaulē, tie vada saprofītisku, parazītu vai simbiotisku dzīvesveidu. Daži no tiem tiek izmantoti zāļu pagatavošanai.
Sēņu valstības apraksts
Vispārīgs apraksts
Pirmās sēnes parādījās pirms miljoniem gadu un tiek uzskatītas par vecākajiem organismiem uz Zemes. Sugas raksturojums ietver dažas augu un dzīvnieku kopīgās īpašības. Ilgu laiku tos attiecināja uz floru, bet tagad tie ir izolēti atsevišķā valstībā.
Kopīgas iezīmes augiem:
- Uzturvielu absorbcija osmozes ceļā (lielākajā daļā).
- Fiksēts (piestiprināts) dzīvesveids uz pamatnes.
- Pavairošana ar sporām.
- Izaugsme bez ierobežojumiem laikā un telpā.
- Šūnas sienas klātbūtne.
- Vakuumu klātbūtne.
Kopīgas iezīmes dzīvniekiem:
- Heterotrofisks ēšanas veids.
- Viens no šūnas sienas elementiem ir hitīns, nevis celuloze.
- Slāpekļa savienojumu apmaiņas galaprodukts ir urīnviela.
- Enerģijas uzkrāšanas viela - glikogēns.
- Gremošanas enzīmu sintēze.
- Spēja sintezēt melanīnu ar dzīvām šūnām.
Šīs valstības izpēte nodarbojas ar zinātni, ko sauc par mikoloģiju. Tajā ietilpst īstas sēnes un sēnēm līdzīgi organismi, kas vairāku iemeslu dēļ neietilpst vispārējā aprakstā. Kopumā ir 100–250 oo0 šķirnes, pastāvīgi tiek veikti novērojumi un tiek atklātas jaunas, regulāri tiek atjaunināta taksonomijas tabula. Viņi ir iekļauti tūkstošiem ģinšu un simtiem ģimeņu.
Sēnes apdzīvo visas klimatiskās zonas un galvenās ekoloģiskās nišas, ieskaitot karstos avotus un sasalušo zemi. Tie ir sastopami mežos un meža jostās, laukos un ūdenstilpēs. Daudzi dzīvo uz dzīvu organismu - dzīvnieku un augu - virsmas, apdzīvo zīdītāju un cilvēku gremošanas traktu un iekšējos orgānus. Šie organismi ir dažāda lieluma. Piemēram, meža sugu micēlijs sasniedz desmitiem kilometru lielu teritoriju, un mikroskopiskais raugs ir redzams tikai zem mikroskopa.
Sēnīšu struktūra un ģenētika
Sēnes galvenais veģetatīvais orgāns ir micēlijs vai micēlijs, kas izskatās kā plāns zirnekļa tīkls. Tas sastāv no daudzām hyfae un ir blīvi iegremdēts biotopā (substrātā). Caur micēlija sienām tiek absorbētas barības vielas, izdalīti fermenti un vielmaiņas produkti, tiek veikta elpošana, tā stingri nostiprina augļu ķermeni augsnē un citos substrātos. Vienšūnu mikroorganismos micēlijs ir daudzkodolu sincītijs ar vienas šūnas membrānu. Augstākajās sēnēs tas sastāv no daudzām šūnām, kas izkārtotas pēc kārtas.
Sēņu hyphae aug tikai apikālā (beigu) punktā, tāpēc augšanu sauc par apikālu. Reprodukcijai dažās daudzšūnu sugās veidojas augļu ķermeņi. Tie sastāv no cieši savstarpēji saistītiem micēlija pavedieniem, kas paceļas virs pamatnes. Tipiski augļu augi ar kātiņu un pigmentētu vāciņu veido meža sēnes. Dažām veidnēm ir līdzīgi veidojumi, lai gan kāts un vāciņš šeit nav tik izteikti izteikti. Tas ļauj nobriedušām sporām izplatīties lielos attālumos.
Šūnu struktūra
Sēnīšu citoloģiskā struktūra atšķiras no dzīvniekiem un augiem. Tās vienmēr ir daudzkodolu, savukārt hromosomu kopa vienas šūnas dažādos kodolos bieži ir atšķirīga. Šūnu sienas veido lipīdi, fosfolipīdi, olbaltumvielas un sarežģīti polisaharīdi. Viņiem ir caurumi, caur kuriem iziet ne tikai barības vielas, bet arī kodoli, plazmīdas un citas šūnu daļas.
Citoplazmā papildus kodolam ir vakuoli ar barības vielu piegādi (lipīdi, aminoskābes, glikogēns, polinepiesātinātās taukskābes). Mitohondriju sienām (šūnas enerģijas stacijām, kas sintezē ATP) ir plastiska struktūra. Hitīna pavedieni, tāpat kā posmkājiem, darbojas kā skelets, kas atbalsta šūnas struktūru. No augšas citoplazmatisko membrānu ieskauj polisaharīdu siena, tāpat kā augos.
Ģenētikas iezīmes
Sēnīšu ģenētiku sāka pētīt nesen
Sēnīšu ģenētikas apraksti ir parādījušies pēdējās desmitgadēs. Hromosomu skaits dažādās sugās svārstās no 2 līdz 25 gabaliem, vidēji no 10 līdz 12 gabaliem. Ģenētiskā materiāla daudzums ir mazāks nekā augiem un pat dažām baktērijām. Sēnīšu raksturīga iezīme ir īsu B hromosomu klātbūtne, kas nesatur informāciju, kas nepieciešama organisma dzīvībai nepieciešamajai darbībai. Tas ir "rezerves" materiāls, kas iestrādāts noteiktos galveno hromosomu punktos, uzlabojot organisma pielāgošanos jauniem apstākļiem (palielina parazītu celmu virulenci (spēju inficēt), izturību pret sausumu, jaunu substrāta ķīmisko sastāvu utt.).
Daļa ģenētiskā materiāla (DNS virzieni) atrodas plazmīdās - specifiskos citoplazmas veidojumos. Tie ir raksturīgi sēnītēm un baktērijām, un praktiski nav atrodami citu karaļvalstu pārstāvjos. Arī DNS ir atrodams mitohondrijos. Daudzos paraugos tiek atrasts svešs ģenētiskais materiāls, ko ievada specifiski vīrusi. Tam ir gan pozitīva, gan negatīva loma. Patogēni sēnīšu vīrusi spēj iznīcināt veselas populācijas.
Sēņu uzturs
Heterotrofi ir sēnītes, kas pielāgotas barības vielu paņemšanai no ārējās vides osmozes ceļā caur šūnu sienu. Izmantojot fotosintēzi, viņi, piemēram, zāle, paši nespēj radīt organiskas vielas. Šim nolūkam galvenais ir hlorofils, kura sēnīšu šūnās nav.
Caur šūnas sienu iekļūst tikai vienkāršas vielas. Tāpēc ārējā gremošana ir raksturīga lielākajai daļai sēņu. Mikēlijā tiek sintezēti un izdalīti ārējā vidē fermenti - lipāzes (sašķeļ taukus), proteāzes (sadala olbaltumvielas), ogļhidrāzes (sadala sarežģītus polisaharīdus, t.i., pamatojoties uz oglekļa ķēdi).
Ir sugas, kurām ir tikai viena veida fermenti, tāpēc tās apmetas tikai uz noteiktu substrātu. Vienšūnu raugam nav fermentu, tas var dzīvot tikai vidē, kas bagāta ar vienkāršiem ogļhidrātiem (glikozi, saharozi).
Pēc ēdiena veida visas sēnes iedala:
- saprofīti;
- parazīti;
- simbionti.
Saprofīti: tas ir nosaukums visizcilākajai grupai, kas apdzīvo augsni, ūdens telpu un nedzīvus objektus. Viņi saņem barības vielas no ārējās vides (sadalās atlikumus), sintezē visu veidu fermentus. Sarežģītas sākotnējās organiskās vielas saprofītiskās sēnītes sadalās vienkāršākās sastāvdaļās, no kurām pēc tam barojas.
Parazīti: dzīvo no citiem organismiem (augiem, dzīvniekiem), pakāpeniski noplicinot un beidzot tos nogalinot. Visbiežāk tie apmetas uz lapu, koku mizas, dzīvnieku un cilvēku ādas. Bet tie var iekļūt arī iekšējos orgānos.
Simbioze: īpašs dzīvo organismu kopdzīves veids, kad tie viens otram sniedz labumu. Daudzas sēnes ieskauj koku saknes ar savu micēliju, hyfae izaug par šūnām. Viņi apgādā augu ar minerālu elementiem un ūdeni, no tā viņi saņem organiskās vielas, kuras izmanto pārtikai. Īpašs simbiozes veids ir ķērpji, piemēram, ķērpji. Tajos sēne ir atbildīga par minerālu piegādi, un aļģes ir atbildīgas par fotosintēzi. Ir sēnītes, kas dzīvo dzīvnieku gremošanas traktā un ir iesaistītas gremošanā.
Sēņu pavairošana
Sēnēm ir sarežģīts reprodukcijas process
Sēņu pavairošana notiek dažādos veidos:
- veģetatīvs;
- seksuāls;
- aseksuāls.
Dažādu sugu sēnes noteiktos dzīves periodos atkarībā no vides apstākļiem izvēlas vienu vai otru pavairošanas metodi.
Veģetatīvā pavairošana
Veģetatīvā reprodukcija ir visvienkāršākā, tai piemīt vienšūņi, daži augi. Metodes būtība ir tāda, ka daļa orgāna tiek atdalīta un piešķir dzīvību jaunam organismam. Sēne veģetatīvi vairojas:
- Atdalot micēlija daļu.
- Arthrospores (oidia), kas veidojas pēc micēlija sadalīšanās atsevišķās daļiņās.
- Pēc hyfae pumpurēšanas (tipiski raugam, augstāku šķirņu askosporām).
Aseksuāla reprodukcija
Aseksuālu pavairošanu veic, izmantojot sporas, taču atšķirībā no seksuālās metodes ģenētiskā materiāla apmaiņa nenotiek. Aseksuālās reprodukcijas laikā ir šāda veida sporas:
- Endogēns: šūnās attīstās sporangija, kas raksturīga zemākajiem valstības pārstāvjiem.
- Eksogēnie (konidijas): veidojas micēlija īpašo hyphae virsotnēs - konidiopori, kas aug vertikāli, var būt vienkārši vai sazaroti. Sporas ir pārklātas ar spēcīgu apvalku, un tās nes vējš, ūdens un dzīvnieki.
- Zoosporas: īpaša veida kustīgas sporas ar mazām plēksnītēm, kas raksturīgas daudzām zemākajām sēnītēm.
Seksuāla reprodukcija
Seksuālā reprodukcija ir sarežģīts process, kam ir savas īpašības un kas atšķiras dažādās sēņu kategorijās.
Seksuāla reprodukcija notiek pēc šūnu dalīšanas ar meiozi. Tikai puse mātes hromosomu paliek meitas struktūrās. Tas nodrošina ģenētiskā materiāla apmaiņu un sugu mainīgumu. Seksuālai reprodukcijai sēnītēm ir šādi mehānismi:
- Izogamija vai divu tāda paša izmēra un struktūras šūnu saplūšana.
- Anisogamija, heterogamija vai oogāmija (vīriešu un sieviešu gametu saplūšana).
- Zigogāmija ("+" un "-" micēlija veidu saplūšana, kas nav vīrietis vai sieviete).
- Gametangiogamija (vīriešu un sieviešu dzimumorgānu saplūšana).
- Somatogamija (veģetatīvo hyphae saplūšana, veidojot bazidijas un basidiosporas).
Pirmie 2 reprodukcijas veidi ir raksturīgi zemākām sēnītēm, pārējie 3 - augstākiem. Mežā sastopamās šķirnes vāciņa apakšējā daļā veido īpašu reprodukcijas kārtu - hymenoforu. Tam ir cauruļu vai plākšņu forma, starp kurām veidojas sporas. Kāja nes vāciņu augstu virs zemes, lai sporas priekšlaicīgi nezaudētu vitalitāti.
Irina Selyutina (bioloģe):
Vāciņa apakšpusē ir īpaša daļa, kas atbild par sēnītes - hymenofora - reprodukciju. Tās pazīmes ir svarīgas gan identificējot lielas sēņu grupas, gan noskaidrojot atšķirības starp cieši saistītām sugām. Hymenofora virsma bieži ir ļoti labi attīstīta, un tas ļauj sēnītei veidot lielu skaitu sporu. Parasti sēnes mēs sadalām divās grupās, bet kopumā ir pieci tipi hymenophores:
- Slānis: attēlots ar plānām plāksnēm, kas radiāli atšķiras no kāta.
- Cauruļveida: attēlotas ar blīvi izvietotām caurulēm, kas atveras uz leju ar porām.
- Labirints: cauruļveida modifikācija.
- Spiny: sastāv no mugurkauliem (koniskiem vai adatām līdzīgiem), kas atrodas vāciņa apakšpusē.
- Salocīts: tā virsma ir pārklāta ar radiālām krokām vai grumbām - tās ir biezākas nekā lamelārā himenofora plāksnes. Ļoti bieži sēnes ar šāda veida hymenophore, piemēram, gailenes, raksturo kā lamellar sēnes.
Hymenofors no augšas ir pārklāts ar hymenium jeb hymenial slāni, kurā faktiski notiek sporu veidošanās bazidijās vai asci. Tas izlīdzina atvērto augļu ķermeņu, piemēram, diskomicītu, vai augļu ķermeņu iekšējos dobumus ārējo, sporas nesošo virsmu, ko raksturo slēgta vai daļēji slēgta struktūra.
No miruša vai noplūkta augļa ķermeņa tos lielos attālumos izplata vējš, ūdens vai dzīvnieki. Kuņģī sporas neizmanto gremošanas enzīmu darbību, iznāk nemainītas, dīgst un rada nākamās micēlija paaudzes. Dažās sugās īpašs maiss, ko sauc par ask, ir konteiners sporām.
Sēņu vērtība dabā
Sēnes dabai ir ļoti svarīgas
Sēnes ir neatņemama biocenozes sastāvdaļa. Ar gremošanas enzīmu palīdzību tie sadala kompleksos polisaharīdus (ciete, celuloze, šķiedra), olbaltumvielas, lipīdus. Vienkāršākā formā šīs vielas kļūst pieejamas baktērijām, kas turpina sēnīšu "darbu". Vide ir atbrīvota no rupjām augu un dzīvnieku atliekām. Notiek organisko vielu mineralizācija, tās. sadalīšanās līdz minerāliem. Vienkāršus ķīmiskos elementus augi absorbē un atkal pārvēršas par organiskām vielām, pabeidzot jebkuru bioloģisko ciklu.
Sēnes piedalās kritušo lapu un skuju apstrādē mežos, zemes florā un augļu pārpalikumos. Pelējums aug uz ēdiena virsmas un ļauj saprast, ka tas ir kļuvis slikts. Dažas sugas dzīvo dzīvniekos, nekaitējot tiem. Pēc nāves viņi kļūst aktīvi, kas veicina strauju līķu sadalīšanos.
Dažas sēnes nonāk simbiozē ar citiem dzīviem organismiem. Ir augi, kas nespēj pastāvēt bez micēlija, kas apņem saknes, jo viņu pašu sakņu matiņi ir atrofējušies, lai absorbētu ūdeni un minerālus.
Šāda veida simbiozi starp koku vai krūmu vienā pusē un sēnīti no otras puses sauc par mikorizu. Eksperti identificē šādus tā veidus:
- Ektomikorriza.
- Endomikorriza.
- Ektoendomikorriza.
Visi šie veidi atšķiras pēc to struktūras iezīmēm. Sēnītes, kas veido mikorizu, sauc par mikorizas veidotājiem.
Lai koks augtu, tam caur micēliju jāuztver viss nepieciešamais. No aļģēm simbiozē ar sēnītēm ir izveidojušies īpaši organismu veidi, kurus sauc par ķērpjiem.
Ir arī citi simbiozes piemēri. Daudzi atgremotāju zīdītāji gremošanai izmanto sēnīšu enzīmus. Vairāk nekā 100 kukaiņu sugu vienā vai otrā veidā mijiedarbojas ar sēnītēm. Šie mikroskopiskie organismi dzīvo termītu kuņģī un palīdz tiem sagremot cieto šķiedru. Lapu griešanas skudras, kas speciāli aug savāktajās lapās, atstāj sēni, kas ir garšīga no viņu viedokļa, baro ar tām kāpurus un ēd paši. Lai pabarotu jauniešus, sēnes izmanto mizgrauži, daži lapsenes veidi. Šo kukaiņu micēlijs atrodas zarnās un no turienes nokļūst uz koksnes. Kāpuri barojas ar augļu ķermeņiem vai šķiedrvielām, kuras pusi sagremo sēnīšu enzīmi.
Sēņu vērtība cilvēkiem
Cilvēka dzīvē šai valstībai ir arī liela loma. Daudzi cilvēki dodas uz mežu, lai novāktu sēnes. Viņu parādīšanās laiks sākas vasarā un beidzas vēlā rudenī, novembra beigās. Visvērtīgākās ir cēlās sugas - baravikas, baltie, baravikas. Daudzkrāsainu augļu augi labi aug naktī un pēc lietus. Sēnes ir bagātas ar olbaltumvielām un citām barības vielām. Tāpēc tie ir kļuvuši par daudzu tautu neatņemamu uzturu. Šo produktu lietošana nav aizliegta, pat reliģijās ar pārtikas ierobežojumiem musulmaņiem un ebrejiem ir atļauts tos ēst.
Jums nav jādodas pārgājienā vai jādodas uz mežu, lai novāktu sēnes. Cilvēki ir iemācījušies pats audzēt garšīgas sēnes. Pārtikas sugu audzēšana ir kļuvusi par visu nozari. Visbiežāk Krievijā mākslīgi audzē populāros šampinjonus, rudens sēnes, agrīnās nepretenciozās austeru sēnes.
Mājas sēņu audzēšana ir rentabls bizness, jo tas neprasa lielas izmaksas un pūles, tam nepieciešamais aprīkojums ir vienkāršs. Pietiek, lai micēliju nokārtotu substrātā un periodiski to samitrinātu. Raža parādās pēc pāris nedēļām. Sēņu gultu var viegli novietot parastajā pagrabā vai garāžā. Medus sēnes audzē uz veciem celmiem dārzā vai birzī, ozola vai apšu mizā.
Parastās mājsaimniecības veidnes ļāva ārstēt daudzas baktēriju infekcijas.No šiem organismiem tika iegūta pirmā antibiotika - penicilīns, kas Lielajā Tēvijas karā izglāba daudzas padomju karavīru dzīvības. Līdz šim tie joprojām ir daudzu antibakteriālu zāļu avoti. Ir arī zāles vēža ārstēšanai, kā arī efektīvas diabēta ārstēšanai, kuras iegūst no noteiktiem sēņu veidiem. Dabā pastāv psihotropās šķirnes, kuras ir mēģināts izmantot psihiatrijā un alkoholisma ārstēšanai. Bet tagad šī ideja ir atmesta.
Sēņu bojājumi
No sēnēm ir ne tikai labums, bet arī kaitējums. Indīgas sugas, kas aug mežā, katru gadu saindē simtiem cilvēku. Vienmēr ir vērts pārbaudīt savu "nozveju", indīgo šķirņu kāja dažkārt ir ar bumbuļveida pagarinājumu tās pamatnē, to bieži ieskauj sava veida maiss, cepure ir gaiša, ķermeņi griezumā kļūst sarkani. Bet bieži vien ir grūti atpazīt viņu zīmes bez īpašām zināšanām, tāpēc labāk ir izmest apšaubāmu paraugu no groza. Dažas šķirnes ir nosacīti ēdamas, tās var garšot rūgtas, tāpēc pirms ēšanas tās ieteicams mērcēt un uzvārīt. Lai iepazītu ēdamo un indīgo sēņu daudzveidību, nepieciešams laiks un prakse. Bet teoriju nevar noņemt. Un tam esiet pacietīgs un sāciet studēt sēnes ar atlantu rokās.
Parazītu sēnītes dzīvo uz cilvēka ādas un gļotādām. Normālos apstākļos imūnsistēma kontrolē to augšanu un neļauj viņiem izraisīt slimības. Bet, vājinot ķermeņa aizsargspējas, pēkšņi, it kā no nekurienes, rodas ādas, nagu, matu, gļotādu un pat iekšējo orgānu sēnīšu infekcija, kuru ir grūti izārstēt. Lai izvairītos no piesārņojuma, medicīnas instrumenti ir labi jāsterilizē un jātur tīri. Slimības "rudiments" jau sāk dziedēt, agrīnas zāles neļaus problēmai kļūt hroniskai.
Parazīti bieži izraisa masīvu nāvi. Tie izraisa lielāko daļu šo augu slimību, ietekmējot kātus, lapas, augļus un sēklas, gan svaigas, gan atstātas glabāšanai. Mūsdienās ir viegli atrast daudzas efektīvas pretsēnīšu zāles, taču ne visas ir efektīvas. Daži no tiem nav piemēroti apstrādei, tiem ir zems drošības līmenis.
Sēņu slepenā karaliste, kas definēja mūsu pasauli
Bioloģija I Sēņu karaliste. Vispārīgais raksturojums un struktūra. Mēs turpinām gatavoties eksāmenam
Sēņu struktūra un darbība. Bioloģijas video apmācība 5. klasē
Secinājums
Sēnītes ir sastopamas visur, tāpat kā daudzas baktērijas. Sugu daudzveidība vēl nav pilnībā izprotama. Dabai šie organismi ir svarīgi. Tie nodrošina ķīmisko elementu apriti, dienas un nakts "darbu" vides attīrīšanā no pūšanas produktiem.