Grybų mikrobiologijos filogenija ir klasifikacija keitėsi ir tikslinama daugelį metų, nuo XIX a. Tyrimo objektai tikrai neįprasti ir bus tiriami dar ilgai.
Grybai, kurie auga visą gyvenimą, kaip augalai, bet tuo pačiu ropoja ir ryja kitus organizmus – ar tai įmanoma? Taip, šiuolaikiniai ląstelės ultrastruktūros, jos biochemijos ir fiziologinių savybių tyrimai leidžia daryti išvadą, kad grybai turi tarpinę padėtį, turinčią gyvūnų ir augalų savybių.
| Pasirask | Grybai | Gyvūnai | Augalai |
| Šerdies skaičius langelyje | Daugelis, retai vienas | Vienas | Vienas |
| Ląstelės sienelė | Yra ir gali būti chitino, celiuliozės, chitozano, gliukano | Ne | Yra ir yra celiuliozės |
| Galutinis azoto apykaitos produktas |
Karbamidas (karbamidas) |
Karbamidas (karbamidas) |
Asparaginas, glutaminas |
| Angliavandeniai (atsarga) | Glikogenas, cukraus alkoholiai | Glikogenas | Krakmolas |
| Gyvenimo būdas | Pataisytas ir laisvas | Nemokama | Sandėliuose |
Kaip grybai tapo atskira karalyste
Karolio Linėjaus laikais (XVIII a. pradžioje) grybai buvo laikomi augalais. XX amžiuje (40-aisiais) B. M. Kozopolyansky pasiūlė padalinti augalų karalystę į subkaralystes:
- Schizophyta Schizophyta (šautuvai) – bakterijos buvo nukreiptos į juos.
- Nomophyta Nomophyta (tikrieji augalai) yra pagrindiniai floros atstovai.
- Mycophyta Mycophyta (grybai ir gleivių pelėsiai).
XX amžiaus 50-aisiais tęsėsi grybų taksonomijos pokyčiai: pasirodė publikacijų mikrobiologijos, tiksliau atitinkamoje literatūroje, kur buvo analizuojama ląstelių mikrostruktūrų raida. Remdamasis šia medžiaga, Whittakeris 1969 metais sukūrė savo pasaulio sistemą, kurioje visą gyvenimą galima suskirstyti į 5 karalystes. Vienas iš jų buvo skirtas grybams.
A. L. Takhtadžianas (1973 ir 1976 m. darbai) ekologiniame pasaulyje primygtinai reikalavo keturių karalysčių, o ketvirtoji buvo priskirta grybams. Abu mokslininkai turėjo aukščiausią autoritetąmokslo ratus. Išspręstas atskiros karalystės grybams klausimas. Bet tada šis taksonas pradėjo „plisti“.
Paslaptingos kilmės grybai
Grybų grupė įdomi tuo, kad jų istorinė raida (filogenezija) yra nevienalytė.
Jie skiriasi, kaip neseniai buvo išsiaiškinta, biochemine sudėtimi, ląstelių membranų sandara ir genomu. Nuo XX amžiaus pabaigos (1998 m.) buvo išskirti trys grybų stiebai, kurie evoliuciškai skiriasi vienas nuo kito. Kiekvienas iš jų atitinka atskirą klasę (Cavalier-Smith):
- Pirmuonys.
- Chromistai.
- Grybelis.
Pirmuonys ir chromistai priklauso žemesniems grybams, grybų klasei - aukštesniems.
Aukščiau ir žemiau – koks skirtumas
Bet kokio laipsnio grybą vaizduoja grybiena (grybiena). Apatinių grybų grybiena yra neląstelinė, tai yra, neskirstoma pertvaromis į mažus sektorius. Aukštesni grybai turi pertvaras (septas), tačiau jos nėra vientisos, o turi skylutes, todėl protoplazmos turinys gali judėti iš sektoriaus į sektorių.
Kitas skirtumas tarp žemesnių ir aukštesnių grybų yra tai, kad neįmanoma suformuoti didelių ir tankių vaisiakūnių. Primityviuose neląsteliniuose grybuose (ar į grybus panašiuose organizmuose) vaisiakūnių dar niekas nerado. Tai nesumažina jų mitybos funkcijos – maži dirvožemio gyvūnai labai noriai valgo mikroskopinį grybelį.
Grybų monstrai
Klasifikuojant grybus mikrobiologijoje, visada atsižvelgiama į Grybų karalystę, o kartais ir į kitas dvi karalystes (Protozoa ir Chromists)nepaminėta. Taip yra todėl, kad pirmuonys yra į grybus panašūs organizmai, o ne į grybus.
Jie unikalūs tuo, kad gali savarankiškai judėti ameboidais. Jų kūnas yra daugiabranduolis platus protoplastas (plazmodis, nesudarantis hifų), o vystymosi cikle yra žvynelių judėjimo stadija.
Chromista taip pat labai neįprasta. Karalystė vienija gana margą organizmų grupę, susijusią su dumbliais (rudaisiais, auksiniais, diatomais ir kt.) ir į grybus panašiais organizmais.
Į grybus panašūs chromistai antrą kartą praranda spalvą, yra aprūpinti žvyneliais, o vietoj chitino ląstelių sienelėse gali būti celiuliozės. Dažnai ląstelių sienelių visai nėra. Tada grybelio kūną vaizduoja protoplastas, tai yra, jį supa tik membrana. Jų kilmė yra artima dumbliams (geltonai žalios spalvos).
Daugiau apie pirmuonius
Pirmuonys susideda iš skyrių:
- Mixomycetes (Myxomycota)
- Plasmodioforomicetai (Plasmodiophoromycota)
- Dictyosteliomycota (Dictyosteliomycota)
Myxomycota skyriaus atstovai dar vadinami gleivėmis. Juose sujungiamos ir grybams, ir gyvūnams būdingos savybės. Jie gali šliaužti palei substratą kaip ameba, pasyviai absorbuoti maistines medžiagas iš viso paviršiaus arba aktyviai gaudyti ir virškinti bakterijas. Reaguoti į šviesą arba susikaupusį maistą. Paprastai jie gyvena miško dirvose, pūvančioje medienoje.
Bet jie sporomis dauginasi kaip grybai. Taip pat vyksta seksualinis procesas. Gleivinės formos gali būtimikroskopiniai, bet jie auga visą gyvenimą. Kai kurios gleivinės pelėsiai, pvz., fuligo, užauga iki kelių dešimčių centimetrų.
Nuostabūs chromistai
Kingdom Chromists (Chromista) vienija skyrius:
- Hyfochitriomicetai (Hyphochytriomycota).
- Oomycetes (Oomycot).
- Labyrinthulomycota (Labyrinthulomycota).
Tarp chromistų pavyzdžiu galima laikyti labirintą. Tai maži į grybus panašūs padarai. „Grybo“kūnas yra plazmodis, kurio viršuje yra gleivinės ektoplazmos tinklelis, padengtas membrana. Tinklelis palengvina pritvirtinimą prie pagrindo arba judėjimą link maisto š altinio. Jis netgi apsaugo nuo išdžiūvimo, jei Plasmodium nušliaužia ant žemės.
Dauginimasis, kaip ir dauguma grybų, vyksta sporų pagalba, tačiau tam tikromis sąlygomis suaktyvėja lytinis procesas. Jūrų mitybos grandinėse labirintams skiriama garbės vieta – jomis minta amebos, planktoninės rūšys, mažieji vėžiagyviai. Labirintai kartu su bakterijomis sėkmingai kolonizuoja neorganines šiukšles – stiklą, stiklo vatą, plastiką. Antriniai šiukšlių kolonizatoriai jau gali būti, pavyzdžiui, jūros gilės.
Apie tikrus grybus
Tikrieji grybai žmonių supratimu pirmiausia yra makromicetai. Makromicetų vaisiakūniai yra tokie vertingi kaip maisto objektai, kad pramonėje atsirado atskira pramonės šaka – grybų auginimas specialiai sukurtomis sąlygomis.
Grybų Karalystė (Fungi,Mycota) yra padalintas į keturis skyrius. Tarp jų:
- Chytridiomycetes (Chytridiomycota).
- Zygomycota.
- Ascomycetes (Ascomycota).
- Basidiomycetes (Basidiomycota).
Iš jų pirmuosiuose dviejuose skyriuose yra žemesniųjų grybų (mikromicetų) atstovai, o antriesiems dviem – aukštesniųjų (daugiausia makromicetų). Mikromicetai negali būti matomi plika akimi. Retai gyvenimo cikle atsiranda judrių žvynelių stadijų. Tarp atstovų yra daug parazitų. Makromicetams priskiriami vaisiakūnius formuojantys atstovai. Daugiausia tai plunksniniai grybai ir kepuraitės.
Kartais Deuteromycetes (Deuteromycóta) nurodomos kaip penktasis skyrius. Kurdama grybų klasifikaciją, mikrobiologija didelę reikšmę skiria dauginimosi metodams. Deuteromicetų atstovai vadinami netobulais grybais. Priežastis ta, kad jie visiškai prarado gebėjimą daugintis lytiškai.
Mielės – vienaląsčiai grybai
Pagal šiuolaikinę grybų klasifikaciją, mikrobiologija mieles priskiria Grybų karalystės Ascomycete departamentui. Tai aukštesni grybai, nepaisant to, kad jų kūnas vienaląstis. Mielių protėviai buvo daugialąsčiai, tačiau jų vystymosi evoliucinė kryptis pasislinko grybienos praradimo link.
Išskirtinis skyriaus bruožas – dviejų sluoksnių ląstelių membranos. Jų taip pat turi makromicetai, pelėsiniai grybai ir mielės. Mielių lukštuose yra polisacharidų gliukanų ir mananų.
Mielės – grybų klasė Hemiascomycetes (Hemiascomycetes), būrys Saccharomycetales. Yra nuomonė, kad mielės yra organizmų grupė, neturinti savo taksono. Ją sudaro Ascomycetes ir Basidiomycetes departamentų atstovai.
Mielės dauginasi pumpuruojant, rečiau dalijantis ląstelėms per pusę, o esant nepalankioms sąlygoms, galimas lytinis procesas. Dalis mielių formuoja sporas, todėl jas galima suskirstyti į dvi dideles grupes – sporogenines ir asporogenines.
Pelėsiniai grybai
Aptinkama beveik visuose dideliuose taksonuose. Yra aukštesni ir žemesni pelėsiai: skirtingai nuo žemesniųjų grybų, aukštesniųjų pelėsių mikromicetuose grybiena skaidoma pertvaromis į fragmentus (ląsteles). Jie maitinasi išskirdami ant substrato fermentus, kurie medžiagas skaido į paprastus komponentus. Pavyzdžiui, ant to paties duonos gabalėlio galite rasti pelėsių ir mielių, tačiau jų suvartojamos medžiagos skirsis. Mielės minta cukrumi, o b altymai ir riebalai yra pelėsinių grybų maisto substratai.
Pelėsiai randami visose Grybų karalystės taksonominėse grupėse:
- Chytridiomicetes. Synchytrium endobioticum yra bulvių parazitas, sukeliantis gumbų puvinį.
- Zigomicetai. Mukoro atstovas yra saprofitas (nusėda ant negyvo substrato), sukelia duonos pelėsį.
- Ascomycetes. Juodojo pelėsio atstovas – saprofitas, kuris naudojamas pramoninei citrinų rūgšties gamybai. Stipriausias žmonių alergenas sukelia tokią ligą kaip aspergiliozė. Tai taip pat apima penicilus, naudojamus sūriui gaminti, ir antibiotikus.
- Basidiomicetai. Sukelti ligasjavai (rūdžių ir dūmų parazitai).
Pelėsių yra net chromistų karalystėje, tarp oomicetų:
- Phytophthora – parazitas, sukeliantis pomidorų ir bulvių puvinį.
- Plasmopara (Plasmopara viticola) parazituoja vynmedžiuose ir vaisiuose. Augalų liga – miltligė.
Taigi grybai išlieka viena prasčiausiai ištirtų organinės gamtos grupių. Šiuolaikiniai ląstelės mikrostruktūrų ir biochemijos tyrimo metodai leidžia daryti naujus atradimus, kurių pagrindu grybų klasifikacija ir toliau kinta.
