CHYTRIDIOMICOTA: VLASTNOSTI, VÝŽIVA, LOKALITA A REPRODUKCE - BIOLOGIE - 2025

Chytridiomicota je kmen, který seskupuje mikroskopické houby spór. Jsou to pravděpodobně skupina předků vyšších hub. Jeho taxonomie je komplikovaná kvůli plasticitě jejích forem za různých pěstitelských podmínek.

Vyživují se vstřebáním. Existují saprofyty a paraziti, z nichž některé jsou patogeny na plodinách, jako jsou brambory, a jiné způsobují na populaci obojživelníků chaos. Obývají půdu a také ve sladké i slané vodě. Některé povinné anaerobní druhy obývají trávicí trakt býložravců.

Mikrograf mikroskopu zoospor a sporangií chytrido Batrachochytrium dendrobatidis způsobující chytridiomykózu u obojživelníků. Autor: Dr. Alex Hyatt, CSIRO. Opakovaně použito z hscienceimage.csiro.au

Asexuálně se reprodukují zoosporami, což vede k haploidní fázi, ve které se produkují řasinkové gamety. Plazmogamií a karyogamií se pak vytvoří diploidní fáze, která vede ke sporothalu.

Obecné vlastnosti

Většinou se jedná o vláknité houby s vícejadrovými hyfy bez septy (cenocytární). Ačkoli existují také jednobuněčné nebo jednobuněčné druhy s rhizoidy (falešné kořeny s absorpční funkcí tvořené krátkými vlákny bez jádra).

Jejich buněčné stěny jsou složeny z chitinu, ačkoli u některých druhů existuje i celulóza. Netvoří kolonie rozvětvených hýf (mycelia), jako tomu je u houbek bez příznaků. Produkují vícejaderná sféroidní těla zvaná thalli.

Thalli jsou krmné struktury, které se později promění v sporrangii. Sporangia je tenkostěnná, vakovitá struktura v protoplazmě, ze které se vytvářejí zoospory.

Chytridiomicoty představují velmi rozmanité formy struktury talu a reprodukčních orgánů. Některé druhy mají holokarpický tallus (zcela se promění v sporrangii).

Jiné formy vykazují eukarpické talli (udržuje vegetativní a reprodukční funkce) a mohou být monocentrické (sporrangie s rhizoidy) nebo polycentrické (několik sporrangií a rhizoidů). Nejjednodušší formy jsou endoparazity.

Zoospores

Nejvýznamnější z těchto hub je produkce mobilních buněk: bičí spory a řasinkové gamety. Zoospory jsou buňky bez buněčné stěny, obvykle o průměru 2 až 10 μm, které obsahují jediné jádro.

S výjimkou některých rodů Neocallimastigales jsou zoospory poháněny jediným zadní orientovaným hladkým bičíkem.

Zoospore poskytuje důležité znaky pro klasifikaci bičíkovitých hub. Díky použití elektronového mikroskopu bylo detekováno několik zvláštních struktur. Mezi ně patří: rumové a jaderné víčko.

K uvolnění spór obvykle dochází skrze nezakryté (nezakryté) póry nebo vypouštěcí trubice a zřídka skrz otvory s uzávěrem.

V zoosporách je soubor fenestrálních nebo nefenestrálních cisternových membrán nazývaných rumposome, jejichž funkce není známa. Jaderná čepice je agregace ribozomů připojených k jádru a pokrytá prodloužením jaderné membrány.

Paraziti u zvířat

Chytridiomykóza je nemoc, která postihuje obojživelníky, zejména ropuchy a žáby. To je způsobeno houbou Batrachochytrium dendrobatidis, jedinou Chytridiomicota známou jako parazit obratlovců.

Kůže zvířat se nakazí, když přijdou do styku s vodami, kde se nacházejí zoospory houby. V některých případech tato houba vyhubila 100% populace žáby a je dokonce příčinou vyhynutí čtyř druhů žab v Austrálii.

Předpokládá se, že enzymy vylučované houbou ovlivňují epidermální strukturu a zabraňují různým funkcím této tkáně v žábě (osmotická regulace, absorpce vody, dýchání), která ve většině případů končí fatální.

Druhy rodu Coelomyces parazitují larvy komárů, a proto jsou důležité pro biologickou kontrolu těchto hmyzů.

Paraziti v rostlinách

Existuje také několik druhů povinných parazitických Chytridiomycotes z celé řady cévnatých rostlin. Druhy rodu Synchytrium napadají bramborové plodiny.

Synchytrium endobioticum je endobiotická houba, která produkuje tzv. „Černé bramborové bradavice“, což je v této plodině důležité onemocnění. Rod Olpidium zahrnuje druhy, které ovlivňují různé cucurbitaceae.

Toto onemocnění je způsobeno, když zoospory pronikají hlízovou tkání, napadají buňky a používají je jako reprodukční receptory.

Reprodukční cyklus se znovu a znovu opakuje v bramborové tkáni, což způsobuje proliferaci buněk. Hlízy získají válečný vzhled, podobný rozmnožování poupat.

Pozorování a studium

Kvůli jejich mikroskopické velikosti nelze Chytridiomycotes pozorovat přímo v přírodě. Mohou být detekovány pouze mikroskopickou analýzou tkání nebo rostlinných zbytků, kůže obojživelníků postižených některými druhy těchto hub, vodou nebo vzorky půdy.

Specialisté na tyto houby vyvinuli speciální techniky pro jejich sběr a později je kultivovali v laboratoři na umělých médiích.

Fylogeneze a taxonomie

Chytridiomicota phylum je monofyletická skupina považovaná za jednu ze základních linií evolučního stromu království Fungi. Obsahuje jednu třídu (Chytridiomycetes), tradičně rozdělenou do pěti řádů: Chytridiales, Spizellomycetales, Blastocladiales, Monoblepharidales a Neocallimastigales.

Kritéria pro oddělení těchto řádů jsou hlavně způsob reprodukce a ultrastruktura zoospory. Zahrnuje asi 1000 druhů.

Monoblofaridaly jsou oogamické (imobilní samičí gameta oplodněná mobilní samčí gametou). Blastocladiales představují sporickou meiózu a střídání sporophytic a gametophytic generací.

Chytridiales se vyznačují zygotickou meiózou (haploidní jedinci). Spizellomycetales jsou definovány zvláštními ultrastrukturálními znaky.

Neocallimastigales zahrnují výhradně anaerobní symbionty z bachoru býložravců a multiflagelátových zoospor.

Taxonomické změny

Nedávno bylo navrženo oddělit Blastocladiales a Neocallimastigales od této skupiny a povýšit je do kategorie hran. Zatímco Monoblepharidales je redukován na kategorii třídy.

Současně byl stanoven nový řád Chytridiomicota: Lobulomycetales. Tento nový řád je založen hlavně na genetické analýze, v menší míře na ultrastrukturálních datech a morfologii.

Výživa

Živí se tím, že absorbují substrát jejich rhizoidy. Tyto struktury vylučují enzymy, které tráví substrát a látky migrují směrem k absorpčním hyfám. Existují saprofyty a paraziti.

Místo výskytu

Chytridiomicoty jsou klasifikovány podle polohy, kterou zaujímají vzhledem k substrátu: na substrátu (epibiotika) nebo uvnitř substrátu (endobiotika).

Žijí v půdě při rozkladu organických látek, na povrchu rostlin nebo zvířat a také ve vodě. Nachází se od tropických oblastí po Arktidu.

Některé druhy jsou parazitární na jiných hubách, jako jsou řasy, plankton a cévnaté rostliny, stejně jako zvířata.

Ve sladké vodě se vyskytují v potokech, rybnících a ústí řek. V mořských ekosystémech hlavně jako paraziti řas a složky planktonu. Druhy Chytridiomycot se nacházejí od pobřežních sedimentů do hloubek 10 000 metrů.

Snad většina druhů Chytridiomicota se nachází v suchozemských stanovištích, jako jsou lesy, zemědělské a pouštní půdy, a v kyselých bažinách jako saprotrofy žáruvzdorných substrátů, jako je pyl, chitin, keratin a celulóza v půdě.

Některé druhy obývají vnitřek rostlinných tkání jako povinní paraziti; v listech, stoncích a kořenech.

Druh řádu Neocallimastigales žije v bachoru býložravých zvířat. Vzhledem k jejich schopnosti degradovat celulózu, hrají důležitou roli v metabolismu bachoru.

Reprodukce

Životní cyklus Chytridiomycos má asexuální a sexuální fázi.

Asexuální fáze

V asexuální fázi může být reprodukce planogamatická. Ze sporangia rezistence nebo dormancie se vyrábějí zoospory, tj. Haploidní, mobilní bičíkové spory.

Zoospores se po určitou dobu volně plavou a stávají se cystami, které klíčí za příznivých podmínek, což vede k gametotalu.

Zde se vytvoří samčí a samičí gametangie, které povedou ke vzniku příslušných planogametů a začnou pohlavní fázi. Tyto gamety s řasinkami jsou mobilní.

Sexuální fáze

V sexuální fázi, fúzí cytoplazmat (plazmogamie) a následnou fúzí jader (karyogamie) planogametů, se vytvoří zygota. Zde začíná diploidní fáze cyklu.

Zygota může mít formu cysty rezistence nebo se může transformovat do diploidního cenocytického talu (sporothal).

Sporothelia vyvolávají sporrangii rezistence, která tvoří haploidní zoospory, čímž se cyklus uzavírá. Ze sporotelu se mohou také vytvářet zoosporangie, které produkují diploidní zoospory, které encystují a po vyklíčení vytvářejí nové sporothaly.

Sexuální reprodukce může také nastat oogamy, jak je tomu v pořadí Monoblefaridales. Zde je to nepohyblivá ženská gameta umístěná v oogoniu, která přijímá mobilní bičovanou samčí gametu.

Životní cykly u parazitických Chytridiomykotik

Parazitní Chytriomycotes mají obvykle jednodušší cyklus.

V houbových rostlinách, jako je Olpidium viciae, je zygota mobilní a infikuje hostitelskou rostlinu. Uvnitř rostlinných buněk se rozvíjí sporrangie odporu. V rámci těchto sporrangie dochází karyogamie.

Nakonec dojde k vyklíčení a uvolnění zoospor. Zoospory mohou také přímo infikovat hostitelskou rostlinu.

V houbě Batrachochytrium dendrobatidis, parazit na kůži žab, po době mobility kratší než 24 hodin reabsorpují zoospory svůj bičík a encyst. Poté klíčí na rhizoidy, které se drží na žabí kůži.

Thallus se vyvíjí ve sporangii, která dává vznik nové generaci zoospor. Sexuální fáze je stále neznámá.

Reference

1. Australská vláda. Oddělení udržitelnosti, životního prostředí, vody, populace a komunit (2013) Chytridiomycosis (Amphibian chytrid fungus houba)
2. Berger, L, A. Hyatt, R Speare a J. Longcore (2005) Fáze životního cyklu obojživelníka chytrid Batrachochytrium dendrobatidis. Nemoci vodních organismů svazek 68: 51–63.
3. James TY, P Letcher, JE Longcore, SE Mozley-Standridge, D Porter, MJ Powell, GW Griffith a R Vilgalys (2006) Molekulární fylogeneze bičíkovitých hub (Chytridiomycota) a popis nového kmene (Blastocladiomycota). Mycologia 98: 860–871.
4. Manohar C, Sumathi a C Raghukuma (2013) Diverzita plísní z různých mořských stanovišť odvozená prostřednictvím studií nezávislých na kultuře. FEMS Microbiol Lett 341: 69-78.
5. Peníze, N (2016). Houba rozmanitost. In: Watkinson, S; Boddy, L. a Money, N (ed.) Houby. Třetí edice. Academic Press, Elsiever. Oxford, Velká Británie.
6. Simmons, D, T Rabern, Y James, AF Meyer a JE Longcore (2009) Lobulomycetales, nový řád v Chytridiomycota. Mycological Research 113: 450-460.