פילוגניות וסיווג של מיקרוביולוגיה של פטריות משתנה ומתוקן כבר שנים רבות, מאז המאה ה-19. מושאי המחקר הם באמת יוצאי דופן וייבדקו עוד זמן רב.
פטריות שצומחות כל חייהן, כמו צמחים, אבל במקביל זוחלות וזוללות אורגניזמים אחרים - האם זה אפשרי? כן, מחקרים מודרניים על מבנה האולטרה של התא, הביוכימיה והמאפיינים הפיזיולוגיים שלו מאפשרים לנו להגיע למסקנה שלפטריות יש עמדת ביניים, שיש להן מאפיינים של בעלי חיים וצמחים.
| Sign | פטריות | חיות | צמחים |
| מספר הליבות בתא | רבים, לעתים רחוקות אחד | One | One |
| קיר סלולרי | נוכח ויכול להכיל כיטין, תאית, צ'יטוסן, גלוקן | No | נוכח ומכיל תאית |
| התוצר הסופי של חילוף החומרים של חנקן |
Carbamide (אוריאה) |
Carbamide (אוריאה) |
אספרגין, גלוטמין |
| פחמימות (רזרבה) | גליקוגן, אלכוהולי סוכר | Glycogen | עמילן |
| סגנון חיים | קבוע ומשוחרר | Free | Stocked |
איך פטריות הפכו לממלכה נפרדת
בתקופת קרל לינאוס (תחילת המאה ה-18), פטריות נחשבו לצמחים. במאה ה-20 (בשנות ה-40) הציע ב.מ. קוזופוליאנסקי לפצל את ממלכת הצמחים לתת-ממלכות:
- Schizophyta Schizophyta (רובי ציד) - חיידקים הופנו אליהם.
- Nomophyta Nomophyta (צמחים אמיתיים) הם הנציגים העיקריים של הצמחייה.
- Mycophyta Mycophyta (פטריות ותבניות סליים).
בשנות ה-50 של המאה העשרים נמשכו שינויים בטקסונומיה של פטריות: פרסומים הופיעו במיקרוביולוגיה, או ליתר דיוק בספרות הרלוונטית, שבה נותחה האבולוציה של מבנים תאיים. בהתבסס על החומר הזה, ויטאקר יצר בשנת 1969 את מערכת העולם שלו, שבה ניתן לחלק את כל החיים ל-5 ממלכות. אחת מהן ניתנה לפטריות.
A. L. Takhtadzhyan (יצירות של 1973 ו-1976) התעקש על ארבע ממלכות בעולם האורגני, והרביעית הוקצתה לפטריות. לשני המדענים הייתה הסמכות הגבוהה ביותר בתחוםחוגים מדעיים. הסוגיה של ממלכה נפרדת לפטריות נפתרה. אבל אז הטקסון הזה התחיל "להתפשט".
פטריות ממוצא מסתורי
קבוצת הפטריות מעניינת כי התפתחותן ההיסטורית (פילוגניה) הטרוגנית.
הם שונים, כפי שהתגלה לאחרונה, בהרכב הביוכימי, במבנה של ממברנות התא והגנום. מאז סוף המאה ה-20 (1998), הבחינו בשלושה גבעולים של פטריות ששונים זה מזה מבחינה אבולוציונית. כל אחד מתאים למחלקה נפרדת (Cavalier-Smith):
- פרוטוזואה.
- Chromists.
- פטריות.
פרוטוזואה וכרומיסטים שייכים לפטריות הנמוכות יותר, מחלקת הפטריות - לגבוהות יותר.
גבוהה ונמוכה יותר - מה ההבדל
פטריה בכל דרגה מיוצגת על ידי תפטיר (תפטיר). התפטיר של פטריות תחתונות אינו תאי, כלומר אינו מחולק על ידי מחיצות למגזרים קטנים. לפטריות גבוהות יותר יש מחיצות (מחיצות), אבל הן אינן מוצקות, אלא יש להן חורים, כך שתכולת הפרוטופלזמה יכולה לעבור ממגזר למגזר.
הבדל נוסף בין פטריות נמוכות לפטריות גבוהות יותר הוא חוסר האפשרות ליצור גופי פרי גדולים וצפופים. איש עדיין לא מצא גופי פרי בפטריות פרימיטיביות לא תאיות (או באורגניזמים דמויי פטריות). זה לא פוגם בתפקוד התזונתי שלהם - חיות אדמה קטנות אוכלות תפטיר מיקרוסקופי ברצון רב.
מפלצות פטריות
בסיווג של פטריות במיקרוביולוגיה, ממלכת הפטריות נחשבת תמיד, ולפעמים שתי הממלכות האחרות (פרוטוזואה וכרומיסטים)לא מוזכר. הסיבה לכך היא שפרוטוזואה הם אורגניזמים דמויי פטריות ולא פטריות.
הם ייחודיים בכך שהם מסוגלים לתנועה עצמאית של אמבוי. גופם הוא פרוטופלסט נרחב מרובה גרעיני (פלסמודיום שאינו יוצר היפאות), ובמחזור הפיתוח ישנו שלב תנועת דגל.
Chromista הוא גם מאוד יוצא דופן. הממלכה מאגדת קבוצה ססגונית למדי של אורגניזמים הקשורים לאצות (חומות, זהובות, דיאטומים וכו') ואורגניזמים הדומים לפטריות.
כרומיסטים דמויי פטריות מאבדים את צבעם בפעם השנייה, מצוידים בפגללה, ובמקום כיטין, דפנות התא עשויות להכיל תאית. לעתים קרובות אין קירות תאים בכלל. אז גוף הפטרייה מיוצג על ידי פרוטופלסט, כלומר, הוא מוקף רק בקרום. מקורם קרוב לאצות (צהוב-ירוק).
עוד על פרוטוזואה
פרוטוזואה מכילה מחלקות:
- Mixomycetes (Myxomycota)
- Plasmodiophoromycetes (Plasmodiophoromycota)
- Dictyosteliomycetes (Dictyosteliomycota)
נציגי מחלקת Myxomycota נקראים גם תבניות רפש. הם משלבים את התכונות הטבועות הן בפטריות והן בבעלי חיים. הם יכולים לזחול לאורך המצע כמו אמבה, לספוג באופן פסיבי חומרים מזינים מכל פני השטח או ללכוד ולעכל באופן פעיל חיידקים. להגיב לאור או להצטברות מזון. בדרך כלל הם חיים על אדמת יער, עצים נרקבים.
אבל הם מתרבים כמו פטריות על ידי נבגים. יש גם תהליך מיני. תבניות סליים יכולות להיותמיקרוסקופיים, אבל הם גדלים כל חייהם. כמה תבניות רפש, כמו פוליגו, גדלות עד כמה עשרות סנטימטרים.
Amazing Chromists
Kingdom Chromists (Chromista) מאחדת מחלקות:
- Hyphochytriomycetes (Hyphochytriomycota).
- Oomycetes (Oomycot).
- Labyrinthulomycetes (Labyrinthulomycota).
בין הכרומיסטים, אפשר להתייחס למבוך כדוגמה. אלה הם יצורים קטנים דמויי פטריות ימיות. גוף ה"פטריה" הוא פלסמודיום, המכוסה למעלה ברשת של אקטופלזמה רירית, לבוש בקרום. הרשת מקלה על התקשרות למצע או תנועה לכיוון מקור המזון. זה אפילו מגן מפני ייבוש אם פלסמודיום זוחל אל היבשה.
רבייה, כמו רוב הפטריות, מתבצעת בעזרת נבגים, אך בתנאים מסוימים מופעל התהליך המיני. בשרשרת המזון הימית ניתן למבוכים מקום של כבוד - אמבות, מינים פלנקטוניים וסרטנים קטנים ניזונים מהם. מבוכים, יחד עם חיידקים, מיישבים בהצלחה פסולת אנאורגנית - זכוכית, צמר זכוכית, פלסטיק. מיישבת אשפה משנית עשויים כבר להיות, למשל, בלוטי ים.
על פטריות אמיתיות
פטריות אמיתיות בהבנת האדם הן בעיקר מאקרומיציטים. גופי הפרי של המקרומיציטים הם בעלי ערך רב כל כך כחפצי מזון, עד שהופיעה בתעשייה תעשייה נפרדת - גידול פטריות בתנאים שנוצרו במיוחד.
ממלכת הפטריות (Fungi,Mycota) מחולקת לארבע חטיבות. ביניהם:
- Chytridiomycetes (Chytridiomycota).
- Zygomycota.
- Ascomycetes (Ascomycota).
- Basidiomycetes (Basidiomycota).
מתוכם, שתי המחלקות הראשונות כוללות נציגים של פטריות נמוכות יותר (micromycetes), והשניים - גבוהים יותר (בעיקר macromycetes). לא ניתן לראות מיקרומיציטים בעין בלתי מזוינת. לעתים נדירות, שלבי דגל תנועתיים מתרחשים במחזור החיים. ישנם טפילים רבים בין הנציגים. Macromycetes כוללים נציגים היוצרים גופי פרי. אלו הן בעיקר פטריות קליפות ופטריות כובע.
לפעמים Deuteromycetes (Deuteromycóta) מסומנים כמחלקה החמישית. בבניית סיווג פטריות מייחסת המיקרוביולוגיה חשיבות רבה לשיטות הרבייה. נציגי deuteromycetes נקראים פטריות לא מושלמות. הסיבה היא שהם איבדו לחלוטין את היכולת להתרבות מינית.
שמרים - פטריות חד-תאיות
לפי הסיווג המודרני של פטריות, המיקרוביולוגיה מקצה שמרים לממלכת הפטריות, מחלקת Ascomycete. אלו הן פטריות גבוהות יותר, למרות העובדה שגופן הוא חד-תאי. אבות השמרים היו רב-תאיים, אך הכיוון האבולוציוני של התפתחותם עבר לעבר אובדן התפטיר.
תכונה ייחודית של המחלקה היא קרומי תאים דו-שכבתיים. גם למקרומיצטים, לפטריות עובש ושמרים יש אותם. קליפות שמרים מכילות פוליסכרידים גלוקנים ומנאנים.
שמרים - מחלקה של פטריות Hemiascomycetes (Hemiascomycetes), סדר Saccharomycetales.ישנה דעה ששמרים הם קבוצה של אורגניזמים שאין לה טקסון משלה. הוא כולל נציגים של המחלקות Ascomycetes ו- Basidiomycetes.
שמרים מתרבים על ידי ניצנים, לעתים רחוקות יותר על ידי חלוקת תאים לשניים, ובתנאים לא נוחים, תהליך מיני אפשרי. חלק מהשמרים יוצר נבגים, מה שמאפשר לחלק אותם לשתי קבוצות גדולות - ספורוגניות ואספורוגניות.
פטריות עובש
נמצא כמעט בכל הטסים הגדולים. ישנם עובשים גבוהים ונמוכים יותר: בניגוד לפטריות נמוכות יותר, במיקרומיציטים של עובש גבוהים יותר, התפטיר מחולק על ידי מחיצות לשברים (תאים). הם ניזונים על ידי שחרור אנזימים על המצע שמפרקים חומרים לרכיבים פשוטים. כך למשל ניתן למצוא תבניות ושמרים על אותה חתיכת לחם, אך החומרים שהם צורכים יהיו שונים. שמרים ניזונים מסוכר, בעוד שחלבונים ושומנים הם מצעי מזון לפטריות עובש.
עובשים נמצאים בכל הקבוצות הטקסונומיות של ממלכת הפטריות:
- Chytridiomycetes. Synchytrium endobioticum הוא טפיל תפוחי אדמה הגורם לריקבון פקעת.
- Zygomycetes. נציג המוקור הוא ספרופיט (מתיישב על מצע דומם), גורם לעובש לחם.
- Ascomycetes. נציג העובש השחור הוא ספרופיט, המשמש לייצור תעשייתי של חומצת לימון. האלרגן החזק ביותר בבני אדם גורם למחלה כמו אספרגילוזיס. זה כולל גם פניצילים המשמשים לייצור גבינה ואנטיביוטיקה.
- Basidiomycetes. לגרום למחלותדגנים (טפילי חלודה וטפילים).
יש עובשים אפילו בממלכת הכרומיסט, בין האומיציטים:
- Phytophthora, טפיל הגורם לריקבון בעגבניות ותפוחי אדמה.
- Plasmopara (Plasmopara viticola) מטפיל גפנים ופירות. מחלת צמחים - טחב אבקתי.
לכן, פטריות נשארות אחת הקבוצות שנחקרו בצורה גרועה ביותר של הטבע האורגני. שיטות מודרניות לחקר המיקרו-מבנים והביוכימיה של התא מאפשרות לגלות תגליות חדשות, שעל בסיסן ממשיך סיווג הפטריות להשתנות.
