ASCOMYCETES: CHARAKTERISTIKA, VÝŽIVA, LOKALITA, REPRODUKCE - BIOLOGIE - 2025

Tyto Ascomycetes nebo houby Ascomycota jsou tvořící kmenů Ascomycota v rámci sub-království dikarya. Obsahuje přibližně 33 000 druhů distribuovaných v různých stanovištích po celé planetě.

Hlavní charakteristikou ascomycet je přítomnost ascospor (sexuální spory) uzavřených v malých váčcích zvaných asci. Mohou být jednobuněčné (kvasinky) nebo mnohobuněčné a tvoří tělo (mycelium) složené z vláknitých struktur (hyfy).

Rozmanitost Ascomycetes

Hýfy jsou septální a představují malé buněčné organely zvané Woreninova těla. Sada hyphae vytváří pseudo-tkáň zvanou plectrenchyma.

Obecné vlastnosti

Reprodukce

Reprodukce ascomycetů může být asexuální nebo sexuální. Obecně platí, že asexuální stav (anamorfa) převládá nad pohlavním stavem (telomorf).

Asexuální reprodukcí může být tvorba chlamydospor, štěpení, pučení, fragmentace nebo produkce konidií. Při sexuální reprodukci dochází ke vzniku fúzních cytoplazmat (plazmogamie), fúzí jader (karyogamie) a meiózy za vzniku askospor.

Výživa

Tyto houby jsou heterotrofní, se saprofytickými, parazitickými, symbiontovými a masožravými druhy. Saprofyty mohou degradovat téměř jakýkoli uhlíkový substrát.

Symbionty vytvářejí asociace s řasami (lišejníky), s listy a kořeny rostlin (endofyty) nebo s jejich kořeny (mycorrhizae), jakož is různými členovci.

Nemoci

Parazitární druhy jsou hojné a jsou zodpovědné za různá onemocnění rostlin, jako je vadnutí produkované druhy rodu Fusarium.

Mohou také způsobit onemocnění u lidí, jako je pneumonie (Pneumocystis carinii) nebo kandidóza (Candida albicans). Skupina masožravců je omezena na řád Orbiliomycetes, obecně zachycující nematody.

Subphiles

Monofylie ascomycetů byla prokázána ve fylogenetických studiích jako sesterská skupina Basidiomycetes. Tradičně se dělí na tři subfyly: Tafrinomycotina, Saccharomycotina a Pezizomycotina, které se liší uspořádáním svých buněk a pohlavních struktur.

Zdá se, že tafrinomycotina je parafyletická, zatímco ostatní skupiny jsou monofyletické. Pezizomycotina obsahuje největší počet druhů, rozdělených do třinácti tříd a padesáti čtyř řádů.

V Saccharomycotina existuje většina druhů kvasinek, jako je Saccharomyces cerevisiae, která se mimo jiné používá při fermentaci chleba a piva.

Morfologie

Ascomycetes může být jednobuněčný nebo mnohobuněčný. Představují buněčnou zeď složenou z glukanů a chitinu. V buněčné stěně kvasinek (jednobuněčných druhů) je větší množství glukanů.

Vícebuněčné druhy se skládají z vláknitých struktur tvořených několika buňkami, známými jako hyfy, které společně tvoří vegetativní tělo houby (mycelium).

Kvasinky mohou při tvorbě nových buněk tvořit krátká vlákna, která se nazývají psedomicely. Některé druhy představují obě formy růstu (dimorfní).

V ascomycetech jsou hyfy septické a představují pór mezi septou, skrze kterou se cytoplazma může pohybovat z jedné buňky do druhé a někdy do jádra. Woreninová těla jsou dvoumembránové mikrobody, které jsou umístěny v blízkosti pórů a předpokládá se, že pomáhají bránit pohybu cytoplazmy mezi buňkami.

Hyphae se může prolínat a vytvářet tkáňovou strukturu zvanou plectrenchyma, která je známá jako prosenchyma, když lze jednu hyphu odlišit od druhé a pseudoparenchymu, když je nelze individualizovat.

Charakteristikou sdílenou všemi ascomycetami je přítomnost askospor (sexuální spory), které se tvoří ze specializovaných struktur zvaných asci.

Fylogeneze a taxonomie

Ascomycetes tvoří monophyletic skupinu, která je bratr Basidiomycetes, tvořit Dikarya sub-království. Tento fyllum se tradičně dělí na tři subfyllum: Taphrinomycotina, Saccharomycotina a Pezizomycotina.

Tafrinomycotina je považována za parafyletickou a byla rozdělena do pěti tříd, včetně kvasinek, mnohobuněčných a dimorfních druhů.

Většina kvasinek se nachází v Saccharomycotina. Nemají moc morfologickou rozmanitost, i když v některých případech se tvoří pseudomycelie.

Pezizomycotina je největší skupina se třinácti třídami a zahrnuje saprofytické, symbiontové, parazitární a masožravé druhy. Morfologie reprodukčních struktur je velmi variabilní a různé skupiny Pezizomycotiny jsou rozpoznány podle typu znechucení.

Výživa

Ascomycetes jsou heterotrofy a získávají potravu různými způsoby z živých i mrtvých organismů.

Saprofytické druhy

Saprofytické druhy rozkládají různé sloučeniny jako zdroje uhlíku, jako je dřevo, tělo některých členovců, a některé druhy jsou schopny rozložit i palivo nebo barvu na zeď.

Kvasinky

V případě kvasinek mají schopnost provádět alkoholové kvašení, což vedlo k vzniku různých produktů pro lidskou spotřebu, jako je například chléb, pivo nebo víno.

Symbiote skupiny

Symbiontové skupiny mají vztah k jiným organismům a vytvářejí různé asociace. Lišejníky jsou asociace řas nebo sinic s různými druhy ascomycetů.

V této asociaci houby získávají své jídlo z fotosyntetického procesu řas a poskytují stejnou ochranu před vysoušením a větší kapacitu pro absorpci vody.

Mycorrhizae

Mycorrhizae jsou asociace různých skupin hub, včetně různých druhů ascomycetů, s kořeny rostlin. Hýfy houby se šíří v půdě a absorbují vodu a minerály používané rostlinou, zatímco poskytují cukry produkované fotosyntézou.

V mykorhizních skupinách vyniká druh rodu Tuber, který tvoří lanýže, díky své ekonomické hodnotě, vysoce oceňovaný pro aroma a aroma, které poskytují potravě.

Endofytické askomycety

Endofytické askomycety jsou ty, které se během svého životního cyklu vyvíjejí v živých rostlinných tkáních. Tyto houby zjevně poskytují ochranu rostlin před napadením bylin a patogenů.

Mravenci rodu Apterostigma mají symbiotický vztah s houbami rodu Phialophora (černé kvasinky), které se vyvíjejí na hrudníku mravence.

Skupiny parazitů

Parazitické skupiny v ascomycetech jsou hojné. To je příčinou různých chorob rostlin a zvířat.

U zvířat vynikají Candida albicans, která způsobuje kandidózu, Pneumocystis carinii, původce pneumonie a Trichophyton rubrum, zodpovědný za atletickou nohu. V rostlinách způsobuje Fusarium oxysporum vadnutí a nekrózu v různých plodinách, což způsobuje významné ekonomické ztráty.

Řád Orbiliomycetes je tvořen druhy považovanými za masožravé, které představují adhezivní pasti, které zachycují nematody, které se později degradují, aby získaly živiny obsažené v jejich těle.

Místo výskytu

Ascomycetes jsou kosmopolitní a lze je nalézt na různých stanovištích. Mohou se vyvíjet ve sladkovodních i mořských vodních prostředích, hlavně jako paraziti řas nebo korálů.

V terestrických prostředích mohou být distribuovány od mírných do tropických zón a mohou být přítomny v extrémních prostředích.

Například Coccidioides immitis roste v pouštních oblastech Mexika a Spojených států a je příčinou plicní choroby známé jako horečka San Joaquin Valley.

Mnoho lišejníků je široce distribuováno v Antarktidě, kde bylo nalezeno více než 400 různých symbiontů. Distribuce parazitických skupin je spojena s distribucí jejich hostitele.

Reprodukce

Ascomycota má sexuální a asexuální reprodukci. Asexuální stav (anamorfní) je tvořen hyfy, které jsou haploidní, což je nejčastější způsob, jak můžeme tyto houby v přírodě najít.

Ve skutečnosti není sexuální stav (telomorf) u mnoha druhů znám, což ztěžuje jeho správnou klasifikaci.

Nepohlavní reprodukce

K tomu může dojít štěpením, pučením, fragmentací, chlamydosporami a tvorbou konidií. Štěpení a pučení se vyskytuje v kvasnicích a oba sestávají z rozdělení buňky na dvě dceřiné buňky.

Rozdíl je v tom, že při štěpení se vytvoří dvě buňky stejné velikosti a v pučení je dělení nerovnoměrné, čímž se vytvoří buňka menší než mateřská buňka.

Fragmentace spočívá v oddělení kusu mycelia, které následuje jeho růst nezávisle. Chlamydospory jsou tvořeny zahušťováním septy, která vytváří buňku větší než ostatní, které tvoří hypha, která se poté uvolňuje a vytváří nové mycelium.

Tvorba konidií (asexuální spory) je nejčastějším typem asexuální reprodukce v ascomycetech. Pocházejí ze specializované hypha zvané conidiophore, která se může jevit jako osamělá nebo seskupená a má různé podoby.

Konidie jsou velmi odolné vůči vysychání, a tím usnadňují rozšiřování hub.

V případě lišejníků (symbióza mezi řasami a ascomycetami) je skupina buněk řas obklopena hýfami houby a tvoří strukturu známou jako soredium, které se odděluje od rodičovských lišejníků a vytváří nový symbiont.

Sexuální reprodukce

Když ascomycetes vstoupí do sexuální fáze, vytvoří se ženská struktura nazývaná ascogonium a mužská struktura, antheridium. Obě struktury fúzují (plazmogamie) a vytvářejí asco (sac, kde budou produkovány ascopory).

Následně se jádra obou struktur spojí (karyogamie) a pak tato nová diploidní buňka vstoupí do meiózy, pocházející ze čtyř haploidních buněk.

Buňky, které vznikají, se dělí mitózou a tvoří osm ascospor. U některých druhů se může vyskytnout větší počet divizí a může dojít k četným askosporám.

Asci mají různé tvary a jejich vlastnosti jsou velmi důležité při klasifikaci ascomycet. Ty mohou být otevřené ve tvaru šálku (apothecium), pyriformu (perithecia) nebo více či méně zaoblené uzavřené struktury (cleistocecio).

Uvolňování ascosporů může nastat v malých pórech nebo skrze čepici (operculum) v ascusu.

Reference

1. Berbee, M (2001). Fylogeneze rostlinných a živočišných patogenů v Ascomycotě. Physiology and Molecular Plant Pathology 59: 165-187.
2. Little, A. a C Currie (2007). Symbiotická složitost: objev pátého symbiontu v antimikrobiální symbióze atenu. Lett. 3; 501–504.
3. MacCarthy, C a D Fitzpatrick (2017). Více přístupů k fylogenetické rekonstrukci houbového království. Genet. 100: 211-266.
4. Peníze, N (2016). Houba rozmanitost. In: Watkinson, S; Boddy, L. a Money, N (ed.) Houby. Třetí edice. Academic Press, Elsiever. Oxford, Velká Británie. 1-36.
5. Murat, C, Vizzini, P Bonfante a A Mello (2005). Morfologické a molekulární typizace podzemní houbové komunity v přirozeném lanýži Tuber magnatum. FEMS Microbiology Letters 245: 307–313
6. Sancho, L a A Pintado (2011). Ekologie rostlin Antarktidy. Ecosystems 20: 42-53.
7. Schulz, B., C. Boyle, S. Draeger, A. Rommert a K. Krohn (2002). Endofytické houby: zdroj nových biologicky aktivních sekundárních metabolitů. Mycol. Res. 106: 996-1004.
8. Yang, E, X Lingling, Y Yang, Z Zhang, M Xiang, C Wang, Z An a X Liu (2012). Původ a vývoj karnivorismu v Ascomycotě (houby). Natl. Acad. Sci. 109: 10960-10965.