HOUBY KRÁLOVSTVÍ: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKACE, REPRODUKCE, VÝŽIVA - BIOLOGIE - 2025

Houby království je klasifikace, kde jsou seskupeny houby. Patří sem organismy, jako jsou chléb a pivní kvasnice, smuts, ovocné plísně a houby, mnohé z nich s tvarem a funkcí, které jsou nám známé jako lidé.

Jedná se o velmi velkou skupinu organismů: zpočátku se předpokládalo, že v této skupině existuje více než 100 000 druhů a dnes přesahuje jeden milion pět set tisíc. Houby tedy přinejmenším co do počtu druhů představují druhou největší skupinu po hmyzu.

Fotografie z houby patřící do divize Basidiomycota, Amanita muscaria (Obrázek od Image PublicDomainPictures na www.pixabay.com)

Je důležité si uvědomit, že členy tohoto království tvoří více než 90% pozemské biomasy přidané prokaryotickými a bezobratlými organismy, což z nich činí nejhojnější skupinu organismů na Zemi, pokud jde o půdní biomasu.

V biosféře jsou tedy široce distribuovány houby:

- Houby se nacházejí v antarktickém ledu, na plážích a tropických lesích, v severských zemích a ve středních šířkách.

- Žijí na zemi, ve vodě, na povrchu skalnatých hor a dokonce i v mořské vodě.

- Mohou to být paraziti rostlin, ryb, hmyzu a velkých obratlovců, jako jsou savci, tj. Ve všech živých organismech.

Charakteristika království houby

Houby tvoří komplexní skupinu organismů, které i přes mnoho rozdílů, které mezi sebou mohou mít, mají některé pozoruhodné vlastnosti:

- Jsou to eukaryotické organismy

Na rozdíl od bakterií a archaea, ale stejně jako zvířata a rostliny, houby jsou eukaryotické, to znamená, že mají jádro a membránové systémy, které definují jiné organely uvnitř jejich buněk.

Ačkoli jsou klasifikováni do jiné skupiny, mnoho autorů souhlasí s tím, že buňky hub jsou více podobné buňkám zvířat než buňkám rostlin, zejména pokud jde o vlastnosti jejich vnitřních organel.

- Mají buněčnou zeď

Důvod, proč byly houby klasifikovány společně s rostlinami, souvisí s tím, že jejich buňky, i když nemají chlorofyl, jsou obklopeny zdí, která je chrání, stejně jako rostlinnými buňkami.

Rozdíly ve složení této stěny jsou však tím, co je odděluje od skupiny rostlin: rostliny mají buněčné stěny tvořené chemickou sloučeninou zvanou celulóza a houby mají buněčné stěny tvořené jinou sloučeninou známou jako chitin.

Je třeba si uvědomit, že tato sloučenina, chitin, je stejný materiál, ze kterého se vyrábějí exoskeletony mnoha druhů hmyzu a měkkýšů (členovci, bezobratlí).

Fotografie z houby (Obrázek 272447 na www.pixabay.com)

- Jsou to přisedlé a mnohobuněčné organismy

Až na některé výjimky jsou většinou houby mnohobuněčné organismy, to znamená, že jsou tvořeny několika buňkami, které jsou nějakým způsobem „vzájemně spojeny“.

Kromě toho jsou to přisedlé organismy, to znamená, stejně jako rostliny, nemohou se hýbat a jsou vždy na stejném místě, kde „zakoření“.

- Jsou to heterotrofy

Rostliny jsou autotrofní organismy (vyrábějí si vlastní jídlo) a zvířata jsou heterotrofní organismy (živí se jinými organizmy).

Houby jsou také heterotrofní a mnoho z nich získává energii, kterou potřebují k životu, z rozkladu organické hmoty nebo odpadu z jiných organismů a nikoli z jiných živých organismů.

- Mají hyphy a mycelia

Hypha a mycelium. Převzato a upraveno z webu es.winner.wikia.com

Všechny organismy zařazené do skupiny hub, tj. V království Fungi, mají velmi zvědavou formu vegetativního růstu: rostou z konců vláken zvaných hyphae, které lze seskupit do podoby "těla"., známý jako mycelium.

Mycelia jsou tedy struktury, které mají na starosti absorpci organických látek (jídlo, které bylo externě tráveno) z prostředí, které je obklopuje.

Hýfy, které tvoří tyto mycelia, se podobají vláknitým pramenům. Skládají se z „proužků“ buněk, které jsou ve vzájemném kontaktu takovým způsobem, že absorbované živiny mohou protékat z jednoho do druhého bez mnoha překážek.

Mycelium houby v závislosti na druhu umožňuje růst buď na zemi, ve vodě, na rozkládajících se tkáních, na živých tkáních atd.

Klasifikace

Houby jsou monofyletická skupina, to znamená, že jejich členové mají stejného společného předka. Tato skupina se skládá ze 7 fyla: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Microsporidia, Glomeromycota, Ascomycota a Basidiomycota.

- Phylum Chytridiomycota

V tomto kmenu jsou seskupeny Saprofytické a parazitární organismy, které mohou být také jednobuněčné nebo vláknité. Mohou tvořit mycelium a reprodukovat asexuálně formující asexuální spory. Má dvě třídy: Chytridiomycetes a Monoblepharidomycetes.

- kmen Blastocladiomycota

Skládá se z hub, které jsou parazity rostlin a zvířat a některých saprofytických hub. Zahrnuje vodní a suchozemské organismy, jejichž životní cykly ukazují střídání generací mezi haploidní a diploidní fází. Obsahuje pouze jednu třídu: Blastocladiomycetes.

- Phylum Neocallimastigomycota

Do této skupiny patří organismy nalezené v zažívacím traktu mnoha býložravých zvířat, takže mnoho z nich je anaerobních (žijí v nepřítomnosti kyslíku, O2). Mnoho produkuje asexuální spóry s jedním nebo dvěma bičíky.

Vaše buňky, namísto mitochondrie, mají hydrogensomy, organely, které jsou zodpovědné za tvorbu energie ve formě ATP. Také tvoří jednu třídu: Neocallimastigomycetes.

- Phylum Microsporidia

Tento kmen zahrnuje parazitické houby zvířat a protist organismů. Protože fylogenetické vztahy této skupiny nebyly zcela objasněny, není tento kmen rozdělen do tříd.

- Phylum Glomeromycota

Tyto houby jsou povinnými vzájemnými symbiotickými houbami. Druhy patřící do tohoto kmene jsou spojeny s kořeny mnoha rostlin a navazují s nimi symbiotické vztahy. Je rozdělena do tří tříd: Archaeosporomycetes, Glomeromycetes a Paraglomeromycetes a do čtyř subfilů:

1. Mucoromycotina
2. Entomophthoromycotina
3. Zoopagomycotina
4. Kickxellomycotina

- Ascomycota Blade

Organismy patřící do tohoto kmene, také známé jako „houby sac“, mohou být symbionty lišejníků, mohou to být rostlinné nebo živočišné parazity nebo saprofyty a mohou být jednobuněčné nebo vláknité.

Reprodukují se asexuálně štěpením, pučením, fragmentací nebo spory. K jejich sexuální reprodukci dochází skrze meiospory vytvořené v „vakech“ zvaných asci, které se mohou skládat do struktur nebo těl (uzavřených nebo otevřených) zvaných ascocarpus.

Do této skupiny patří „hríby“, „hřibové houby“ a lanýže. Je rozdělena na subfily:

1. Taphrinomycotina
2. Saccharomycotina (kde jsou kvasinky)
3. Pexixomycotina (mnoho lišejníků tvořících houby)

- Phylum Basidiomycota

Tyto houby mají také různé formy života a výživy: ve skupině jsou paraziti rostlin a hmyzu a také saprofyty.

Mnoho z nich jsou vláknité houby a mohou produkovat dva typy mycelia: jeden s neinukleovanými buňkami (s jedním jádrem) a další s dikaryotickými buňkami (s dvěma jádry). Reprodukují se asexuálně fragmentací nebo sporulací.

K jejich sexuální reprodukci může dojít fúzí hyphae nebo fúzí dvou reprodukčních struktur, jednoho muže a druhého ženy.

Je to jedna z největších skupin a zahrnuje houby obsahující rezy, plísně, želatinové houby, houby, kulovité houby, smradlavé houby a houby „ptačí hnízdo“ atd.

Tento kmen je rozdělen do tří dalších subfilů:

1. Pucciniomycotina
2. Ustilaginomycotina
3. Agaricomycotina

Reprodukce v království Fungi

Způsob, jakým se houby rozmnožují, je značně proměnlivý a závisí hodně na každém uvažovaném druhu.

Někteří se mohou rozmnožovat vytvářením nových kolonií z fragmentů jejich hyf a jiní na druhé straně jsou schopni produkovat plodnice (jako jsou houby nebo houby), které vytvářejí spory.

Abychom to lépe pochopili, mějte na paměti, že v království Fungi existuje jak asexuální, tak i sexuální reprodukce.

Fotografie z houby (Obrázek od enriquelopezgarre na www.pixabay.com)

Asexuální reprodukce v království Fungi

V houbách bychom mohli mluvit o „jednoduché“ sexuální reprodukci a další trochu „složitější“. „Nejjednodušší“ asexuální reprodukce má co do činění s procesy štěpení, pučení a fragmentace.

- Fragmentace se vyskytuje v některých skupinách a musí, jak jsme se zmínili, násobit kolonie z fragmentů hyf, které tvoří jejich mycelium.

- Budding je další forma asexuální reprodukce, díky níž v buňce vzniká druh „papily“, která se zvětšuje a poté odděluje a vytváří nezávislou (ale identickou, tj. Klonovou) entitu.

- Štěpení je charakteristické pro některé jednobuněčné houby, například určité kvasinky. Skládá se z vytvoření nové buňky od jiné, která se dělí na polovinu.

Mikroskopie Saccharomyces cerevisiae, kvasinek chleba a piva, jednobuněčné houby, která se reprodukuje pučením (Zdroj: Mogana Das Murtey a Patchamuthu Ramasamy / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/) 3.0) prostřednictvím Wikimedia Commons)

Jiné složitější formy asexuální reprodukce zahrnují tvorbu asexuálních spór, tj. Spór, které byly vytvořeny mitotickými nebo meiotickými divizemi (mitózou nebo meiózou), a nikoliv fúzí dvou buněk nebo pohlavních gamet.

Říká se, že jsou „složitější“, protože houby, které tyto spory (mobilní nebo imobilní) vytvářejí, k tomu obecně vytvářejí propracovanější struktury.

Sexuální reprodukce v království Fungi

Téměř všechny druhy, které spadají do tohoto království, se mohou sexuálně množit.

Důležitým rozdílem v sexuální reprodukci plísní od ostatních organismů je to, že jaderná membrána jejich buněk zůstává v průběhu procesu neporušená (v jiných organismech se „rozpustí“ a znovu se formuje).

Plazmogamie, karyogamie a meióza

U plísní dochází k sexuální reprodukci ve třech následných událostech. Zpočátku jsou diploidní chromosomy (2n) rozděleny do dvou dceřiných buněk, čímž se vytvoří haploidní (n) fáze.

Plazmogamie tedy spočívá ve fúzi dvou protoplastů, které obsahují „kompatibilní“ jádra. Protoplast nazýváme všechno, co je obsaženo v buněčné stěně: plazmatická membrána a cytosol se všemi jeho organely.

Tato fáze produkuje buňku se dvěma haploidními jádry, která se ne fúzují, což je událost, která nastane později a je známá jako karyogamie. Karyogamy vede ke vzniku diploidního jádra, geneticky odlišného od předchozích dvou, v buňce, která se nyní nazývá zygota.

Existuje mnoho hub, které jsou vždy haploidní, a proto je zygota jedinou diploidní buňkou v celém jejím životním cyklu. Kromě toho mohou jiné houby zůstat dlouho s dikaryotickými buňkami (se dvěma jádry).

Po karyogamii následuje meióza, což je proces buněčného dělení, při kterém se snižuje genetická zátěž nebo počet chromozomů na buňku, čímž se obnovuje haploidní „fáze“. Haploidní jádra jsou obvykle v buňkách, které se vyvíjejí na spory, meiospory.

«Rapid» diagram sexuální reprodukce houby s plodným tělem (Zdroj: Fungi_sessuate_reproduction.png: M.violante 10:22, 24. května 2006 (UTC) odvozené práce: DZadventiste / CC BY-SA (http: // creativecommons. org / license / by-sa / 3.0 /) přes Wikimedia Commons, upravené Raquel Parada)

Jak jsou nalezena kompatibilní haploidní jádra?

Plazmogamie může být dosaženo produkcí specializovaných pohlavních buněk nebo gamet, které mohou být produkovány pohlavními orgány zvanými gametangie.

Některé houby uvedly svou gametangii do kontaktu, což umožnilo jádru jednoho (samce) přejít k druhému (samici), ale neprodukují sexuální buňky. Jiné houby fúzují svou gametangii za účelem provedení plazmogamie.

Na druhé straně pokročilejší houby neprodukují gametangii, ale vegetativní hyfy vykonávají sexuální funkce a pojistku, vyměňují si jádra.

Výživa

Již dříve jsme se zmínili o tom, že houby jsou heterotropní organismy. Z toho je zřejmé, že na rozdíl od rostlin nejsou tyto živé bytosti schopny syntetizovat své vlastní jídlo ze slunečního světla a oxidu uhličitého (CO2) přítomného v atmosféře.

Upřednostňovaným zdrojem energie a uhlíku pro houby jsou uhlohydráty (ačkoli získávají dusík z rozkladu proteinů) a houby jsou schopné absorbovat a metabolizovat různé rozpustné uhlohydráty, včetně glukózy, xylózy, fruktózy, sacharózy atd.

Kromě toho další složitější "nerozpustné" uhlohydráty, jako je celulóza a hemicelulóza, lignin nebo škrob, mohou být také štěpeny baterií trávicích enzymů, které mohou houby produkovat.

Jako heterotrofní organismy lze houby klasifikovat podle „způsobu“, kterým se musí živit:

- Některé jsou saprofyty nebo rozkladače. Saprotrofie spočívá v externím trávení rozkládající se organické hmoty (prostřednictvím sekrece trávicích enzymů) a poté ji absorbuje skrze „tělo“ tvořené hyfami.

Fotografie hýf saprofytických hub mezi padlými listy stromu (Zdroj: Sten / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) přes Wikimedia Commons)

- Ostatní houby jsou paraziti, takže získávají potravu z tkání organismu, jehož jsou hostiteli, což může často negativně ovlivnit jeho zdraví.

- Ostatní houby jsou symbionty a koexistují ve stejném „organismu“ s řasou a vytvářejí tzv. Lišejníky. Řasa je fotosyntetická (autotrofní) a houba je heterotrofní, takže pár má režim krmení, který bychom mohli považovat za „smíšený“.

Fotografie lišejníků (zdroj: Norbert Nagel, Mörfelden-Walldorf, Německo / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) přes Wikimedia Commons)

- Některé formové struktury nazývané mycorrhizae, které jsou také součástí symbiotického vztahu mezi kořeny rostliny a houbou. Tyto látky si vyměňují živiny se svým fotosyntetickým partnerem a poskytují jim určité výhody.

Schéma vzájemného vztahu mykorhizní houby a rostliny (Zdroj: Nefronus / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) přes Wikimedia Commons, upravené Raquel Parada)

Reference

1. Choi, J., & Kim, SH (2017). Genomový strom života pro houby. Sborník Národní akademie věd, 114 (35), 9391-9396.
2. Encyklopedie Britannica. (2020). Získáno 16. dubna 2020 z www.britannica.com/science/fungus
3. Feofilova, EP (2001). Houby království: heterogenita fyziologických a biochemických vlastností a vztahy s rostlinami, zvířaty a prokaryoty. Applied Biochemistry and Microbiology, 37 (2), 124-137.
4. Mentzer, AP „Charakteristika organismů houby království“ Sciencing.com, www.sciencing.com/characteristics-kingdom-fungi-organisms-8425182.html. 17. dubna 2020.
5. Moore, D. (2001). Zabijáci, Spasitelé, Sluhové a Sex: expozice království Fungi. Springer Science & Business Media.
6. Stephenson, SL (2010). Biologie hub, plísní a lišejníků.