Dnes budeme hovořit o houbách: zvažte jejich původ, strukturu a hlavní vlastnosti. Dozvíte se, do jakých skupin se houby obvykle dělí a jakou roli hrají v přírodě.
Co jsou houby?
V každodenním životě nazýváme „houby“ houbami, které rostou v lese a jedí se. Pojem hub v biologii je však mnohem širší a dnes se s tímto královstvím seznámíme podrobněji.
Houby jsou jedním z království živé přírody, které spojuje živé organismy spojující některé vlastnosti rostlin a živočichů.
Studium hub mykologie (ze starořeckého mykes [myši] – „houba“), sekce biologie. Většina vědců se domnívá, že houby pocházejí z primitivních jednobuněčných organismů, které žily ve vodě před více než 1 miliardou let.
První houby se skládaly z jedné buňky, teprve později se objevili jejich mnohobuněční zástupci. Houby byly mezi prvními, které kolonizovaly půdu a osídlily pobřežní oblasti dávno před rostlinami.
Houby žijí všude tam, kde je organická hmota, která je živí. Žijí převážně na souši, ale vyskytují se i mořské a sladkovodní houby.
Zástupci této říše žijí na rostlinných a živočišných zbytcích, na jiných živých organismech, na potravinářských produktech, ale neomezují se na to. Houby žijí na kovech, plastových výrobcích, gumě a zdech domů – zdá se, že je lze najít všude.
Po dlouhou dobu nebyly houby klasifikovány jako samostatná říše, byly klasifikovány jako rostliny nebo zvířata.
Na povrchu vidíme plodnice (nazývá se také „vegetativní“), který je reprezentován klobouk и noha.
Plodnice je zvláštní pevná struktura houby, která slouží k produkci a rozptylování spor. Plodnice hub jsou tvarově, barevně i velikostně velmi rozmanité.
Pod zemí a na jejím povrchu je mycelium (nebo mycelium), které odebírá organickou hmotu a vodu z půdy, aby krmilo houbu. Podíváme-li se na vnitřní stavbu hub, uvidíme mnoho propletených nití – říká se jim “hyfy”.
Hyfy jsou husté bílé nitě se stěnou, která obsahuje chitin, který jí dodává tuhost. Hyfy tvoří plodnici a mycelium houby.
Mycelium (mycelium) je rozvětvená síť hyf, svou funkcí lze přirovnat ke kořenům rostlin.
Mycelium může žít několik desítek nebo dokonce stovek let.
Je možné sbírat houby?
Existuje názor, že houby by se neměly vytahovat – pouze řezat nožem, jinak hrozí poškození mycelia a narušení jeho růstu.
Houbě je vlastně jedno, jestli ji sbíráte nebo krájíte. I když je část mycelia poškozena, časem se obnoví. Řezání houby je však ve skutečnosti pohodlnější než její sběr: půdní podestýlka v lese je obvykle kontaminována rostlinnými zbytky. Aby houba, ruce a oblečení zůstaly čisté, je lepší udělat řez.
Všechny houby jsou eukaryota, protože jejich buňky mají jádro. Hyfy se skládají z buněk a je zajímavé, že jedna buňka může mít ne jedno jádro, ale několik.
Buňka houby je vyplněna cytoplazmou, která obsahuje jádro (jádra) a další konstrukční prvky. Vnější strana buňky je pokryta hustým buněčná stěna.
U nižších hub nejsou hyfy odděleny buněčnou stěnou, zatímco u vyšších hub jsou buňky od sebe zpravidla odděleny.
Výživa hub
Houby jsou heterotrofy, tedy jako zvířata se živí hotovými organickými látkami. Houba si však nemůže ukousnout kousek jablka nebo sýra, pokud dostane hlad – podhoubí tak nasává vodu a živiny z půdy. V tomto, jak si pamatujete, jsou podobné rostlinám.
Obvykle existují 3 skupiny hub podle nutričních typů: saprotrofy, symbiontů a parazity.
V minulém modulu o bakteriích jsme studovali, co jsou saprotrofní bakterie. Stejně tak mohou být i některé houby saprotrofy, tedy využívat mrtvé organismy jako zdroj výživy.
Do toho mohou vstoupit houby симбиотические отношения (oboustranně výhodná spolupráce) se zástupci jiných druhů, jako jsou rostliny a bakterie. Vlákna mycelia pevně propletou kořeny rostlin a stromů a z kořenů získávají organické látky. Rostliny zase odebírají vodu a živiny z mycelia.
Mykorhiza je symbióza houbového mycelia a kořenů rostlin.
Mykorhiza (kořen houby)
Houby-paraziti živí se organickou hmotou z jiných organismů, aniž by na oplátku něco dávali. Prostřednictvím pórů nebo poškození na těle hostitele pronikají hyfy mycelia do jeho tkání.
Budete se divit, ale některé houby ano dravci – Ano Ano přesně!
Dravé houby mají speciální zařízení – přísavky nebo smyčky tvořené hyfami. Chytají prvoky nebo drobné bezobratlé živočichy prorůstají tělem ulovené oběti. Poté houby vysají všechny živiny a ponechá pouze skořápku – to netrvá déle než jeden den.
Houba pýchavka („tabák dědečka“) rozstřikuje výtrusy
Sexuální reprodukce vzniká v důsledku fúze speciálních zárodečných buněk.
Význam hub
Role hub v přírodě a lidské ekonomické činnosti je velká. Houby žijí v různých prostředích: ve vodě, v půdě, na souši, a proto vstupují do vztahů s mnoha dalšími živými organismy.
Houby jsou nesmírně důležité pro celou biosféru – jsou významnými účastníky koloběhu látek v přírodě. Ničí zbytky rostlin a živočichů a vracejí do půdy anorganické látky, které obohacují její úrodnou vrstvu.
Mnoho druhů hub je aktivně využíváno lidmi pro potravinářské a léčebné účely.
Houbaři pěstují jedlé houby a mikroskopické kvasinkové houby se používají při průmyslové výrobě potravin a nápojů kvašením (chléb, kvas).
Houby se používají při výrobě antibiotik a léků. Například houba penicilin, objevená již v roce 1929 britským mikrobiologem Alexanderem Flemingem, byla dlouhou dobu používána k vytvoření antibiotika.
Na druhou stranu, houby také mají špatný vliv. Například houby mohou poškodit plodiny, způsobit onemocnění a smrt. U zvířat a lidí mohou také způsobit plísňová onemocnění nebo otravy mikroskopickými houbovými toxiny (mykotoxiny).
Houby, zejména plísně, kazí mnoho potravinářských výrobků: obiloviny, ořechy, koření, ovoce, sušené ovoce atd. To je velmi nebezpečné a často to vede ke zkažení obrovského množství potravin ve skladech a skladech.
Je možné plíseň odříznout a zbytek sníst?
Stává se, že výrobek je na jedné straně plesnivý, ale druhá strana vypadá skvěle. Je možné odříznout plesnivý kus a zbytek sníst?
Je lepší to nedělat, ale zkažené pečivo, ovoce nebo jakýkoli jiný produkt úplně vyhodit. Postižený výrobek totiž uvnitř obsahuje mykotoxiny a spory – i když navenek vypadá dobře. Odříznutím nebo smytím zjevné plísně se nezbavíme jejích mikroskopických částeček. Konzumace velkého množství mykotoxinů může způsobit příznaky otravy: závratě, nevolnost, žaludeční nevolnost a někdy i dýchací potíže.
Často kladené dotazy
Proč jsou houby klasifikovány jako samostatné království?
Houby sdílejí některé vlastnosti rostlin i zvířat. Z tohoto důvodu byli po dlouhou dobu klasifikováni jako jeden nebo druhý, dokud nebyli odděleni do samostatného království.
Jak se houby liší od rostlin?
Houby nemají ve svých buňkách chloroplasty a nejsou schopny fotosyntézy. V souladu s tím nejsou autotrofy, to znamená, že nejsou schopni vytvářet vlastní potravu.
Jsou houby jednobuněčné nebo mnohobuněčné organismy?
Existují obě skupiny – nižší (z jedné buňky) a vyšší (z mnoha buněk) houby.
Mají houby kořeny?
Ne, houby se skládají výhradně z hyf, které tvoří plodnici houby na povrchu a mycelium pod zemí.
Jsou houby parazity?
Ne vždy. Existují parazitické houby, ale ne každý používá tento typ výživy.
Mycorrhiza (v překladu z latiny – kořen houby) je forma symbiózy rostliny a houby, při které je mycelium houby částečně ponořeno do půdy a částečně se nachází v tkáni kořene rostliny. Tato struktura činí z houby prostředníka mezi kořeny rostlin a půdou.
V půdě se nacházejí spící spory těchto hub. Pod vlivem chemických sekretů z kořenů rostlin klíčí a hyfy rostou směrem ke kořeni, infikují rostlinu a šíří se uvnitř kořene mezi buňkami (tento typ mykorhizy se nazývá endotrofní, tj. živí se uvnitř rostliny). Pronikají do buněk a vytvářejí tam výživné orgány haustorií, které vypadají jako silně rozvětvené keře nebo stromy, a proto se tento typ mykorhizy nazývá arbuskulární (v latině arbuscule znamená strom). Arbuscule existuje v samostatné buňce pouze několik dní, poté je buňkou strávena (přátelství je přátelství, ale pokud je příležitost, proč se nepohostit přítelem), ale brzy se vytvoří nová. Arbuskulární mykorhizu způsobuje malý počet druhů hub (asi 150), ale vyskytuje se u obrovského množství rostlinných druhů (až 300 tisíc) z různých taxonů – od mechů po krytosemenné rostliny. Glomusové houby proto nejsou příliš vybíravé ve výběru kořene vhodného pro infekci, i když samozřejmě existují rostliny, které mykorizují s větším či menším potěšením.
Vzájemně výhodná spolupráce
Odpověď na otázku, co mykorhizní houba získává z rostliny, nevyžaduje mnoho přemýšlení – jedná se samozřejmě o produkty fotosyntézy, především o cukry. A Co rostlina získá z takového soužitíUkazuje se, že hodně.
1. Houbové hyfy vycházející z kořenů zvětšují absorpční povrch a plochu pro krmení. V první řadě se zlepšila výživa kořenů, protože se zvětšil objem půdy pokrytý absorpčním povrchem. Kromě toho je půda kolem kořene v důsledku absorpční aktivity kořene ochuzena o živiny; a s pomocí houbových hyf lze tuto ochuzenou zónu překonat.
2. Houba přeměňuje nerozpustné, těžko dostupné sloučeniny fosforu na formu, kterou rostliny dokáží vstřebat, a dodává je rostlině. Mykorhiza je pro výživu rostlin fosforem stejně důležitá jako hlízkové bakterie pro výživu dusíkem.
3. Rostlina využívá biologicky aktivní látky produkované houbou, například některé vitamíny.
4. Mykorhizní kořeny mají zvýšenou odolnost vůči potenciálním půdním patogenům. Přítomnost cizího organismu, houby, v kořenových tkáních vyvolává reakci a syntézu ochranných látek. Zejména mykorhizní houby indukují v rostlinách syntézu ochranných fenolů, flavonoidů. Je možné, že houby nejen aktivují fenolický metabolismus v infikovaných rostlinách, ale také horizontálním přenosem přenášejí geny nejdůležitějších enzymů nezbytných pro syntézu fenolů do genomu rostliny.
5. Mykorhizní systém „naučil“ rostliny vnímat jiné půdní mikroorganismy (například hlízkové bakterie) jako symbionty. Mykorhizní symbiózy jsou mnohem starší než symbiózy rostlin s bakteriemi.
Endotrofická mykorhiza vřesů (erikoidní mykorhiza)
Na rozdíl od arbuskulární mykorhizy se tato vyskytuje pouze u zástupců jednoho řádu rostlin – vřesovců, mezi které patří azalky, rododendrony, vřes, borůvky, brusinky, brusinky a další známé keře a keře. Jejich kořeny jsou napadeny vačnatci, jejichž mycelium infikuje kořeny a vytváří zde mykorhizní asociace. Tento typ mykorhizy měl obrovský vliv na šíření vřesovců. Díky mykorhize se dokázaly usadit v extrémně nepříznivých podmínkách pro život – ve vysokých zeměpisných šířkách (v tundře) a vysokých nadmořských výškách (ve vysočině), s velmi chudými, mělkými půdami, chladným podnebím, ale kde je málo konkurentů: kdo by chtěl v takových podmínkách žít? A díky mykorhize se vřesovce dokážou vyrovnat s životními obtížemi, respektive je překonat.
Endotrofní mykorhiza orchidejí
Toto je jeden z nejzajímavějších typů mykorhizy. Je způsoben druhy bazidiomycetů, ale jejich pohlavní stádium je vzácné, obvykle se tvoří pouze mycelium, a to i bez nepohlavní sporulace (sterilní mycelium). Houba vytváří myceliální kuličky v kořenových buňkách. Co je na tomto typu mykorhizy jedinečné? Faktem je, že klíčky orchidejí, které vznikají během klíčení semen, nemají chlorofyl a nemohou samostatně fotosyntetizovat. Proto přijímají uhlíkovou výživu (cukry) z mycelia symbionta. To znamená, že houba neparazituje na rostlině a nepřijímá z ní produkty fotosyntézy, ale naopak rostlina parazituje na houbě a tyto produkty od ní přijímá. Ale odkud je bere houba, která ze své podstaty nemá schopnost fotosyntézy? Ukazuje se, že houba se chová jako sluha dvou pánů z Goldoniho komedie. Kromě orchidejí, u kterých houba tvoří endotrofní mykorhizu, její mycelium, vycházející z kořenů, infikuje i jiné rostliny, které nejsou orchidejemi, u kterých se chová méně inteligentně, jako nekrotrofní parazit. Mycelium pumpuje sacharidy extrahované z této rostliny do uzlíků orchideje a sdílí kořist s výhonky druhého hostitele – orchideje. Později se v buňkách orchidejí tvoří chlorofyl, ty zahajují samostatnou fotosyntézu a jako projev vděčnosti krmí symbiotickou houbu cukry. Některé druhy si však život na volno zamilovaly natolik, že schopnost fotosyntézy zcela ztratily (rostliny bez chlorofylu) a žijí celý svůj život na úkor houby v kořenech, která musí tvrdě pracovat, aby uživila líného žrouta; a může dosáhnout značných rozměrů (jeden druh achlorofylní tropické liány, rostoucí v jihovýchodní Asii a severní Austrálii, tvoří stonky dlouhé až 40 m). Na jejich obranu je třeba poznamenat, že v tropických lesích, kde se běžně vyskytuje většina achlorofylních orchidejí, proniká k jejich listům jen velmi málo světla a rychlost fotosyntézy je výrazně omezena, takže bylo nutné najít nové zdroje výživy. Achlorofylní orchideje nežijí jen v tropech. Pod hustými korunami smrků v mírných lesích se nachází chlorofylní orchidej, hnízdní orchidej, pojmenovaná tak podle svého oddenku, porostlého mnoha propletenými silnými kořínky. Možná, že růst podzemních částí hnízdní orchideje – embryonální cibule, oddenku – je výsledkem reakce na houbovou infekci. Existuje mnoho známých houbových onemocnění, jejichž patogeny uvolňují fytohormony do napadené rostliny a způsobují růst napadených pletiv (viz kapitola 4). Ve skutečnosti achlorofylní orchideje nepřímo (prostřednictvím houbového mycelia) parazitují na jiných rostlinách.
Ektotrofní mykorhiza
Tento typ mykorhizy dostal své jméno (externí zdroj napájení) v důsledku toho, že houba obaluje kořen rostliny a vytváří myceliální pochvu, a hlavní mycelium je v půdě, vzdaluje se od napadené rostliny někdy i o mnoho metrů. Interakce s kořenovou tkání se uskutečňuje hyfami pronikajícími do kořene (Hartingova síť), ale nejsou schopny se nejen šířit do hlubokých vrstev kořene, ale také se vyvíjet intracelulárně, jako u různých typů endotrofní mykorhizy. V důsledku tvorby myceliální pochvy se mění morfologie kořenů, jejich špičky se dichotomicky větví, netvoří se kořenové chloupky, takže výživa půdy se provádí výhradně houbovými hyfami. Ektotrofní mykorhiza se tvoří u přibližně 6 tisíc druhů rostlin, zejména stromů a keřů, a tvoří ji také asi 6 tisíc druhů makromycetních hub, a to jak bazidiomycetů (muchomůrky, houbičky, osiky, hřiby březové, hlívy máslové a další), tak vačnatců (smrže, lanýže). Bez spojení s kořeny rostlin (na umělých médiích) mohou tyto houby růst jako sterilní mycelium, ale nemohou tvořit plodnice, proto nelze hřiby obecné pěstovat, stejně jako žampiony, na záhonech.
Ektotrofní mykorhiza má kromě dříve popsaných prospěšných vlastností pro rostlinu i některé další. Zaprvé, chrání kořeny před pronikáním parazitických mikroorganismů žijících v půdě lépe než endotrofní mykorhiza. Kromě indukce ochranných látek v mykorhizních kořenech existuje mechanická ochrana ve formě myceliálního pouzdra obklopujícího kořen a chemická ochrana ve formě antibiotických látek tvořených mykorhizními houbami. Zadruhé, mycelium se v půdě šíří na velkou vzdálenost a může tvořit mykorhizu s několika sousedními stromy, nebo spojení mezi těmito stromy probíhá prostřednictvím anastomóz hyf dvou mykorhizních hub. V tomto případě je možný tok živin z kořene jedné rostliny ke kořeni druhé. Tato skutečnost byla experimentálně prokázána pomocí značených atomů. Tímto způsobem jsou vyživovány stále slabé výhonky rostoucí vedle mateřské rostliny a celý les je díky obrovské síti mycelia sjednocen do jednoho obrovského organismu.
