Էուկարիոտների երեք թագավորություններից մեկը (գերտիրույթ, որը ներառում է բջիջներում առանձին միջուկ ունեցող օրգանիզմներ)՝ սնկերը։ Նրանք գտնվում են բույսերի և կենդանիների սահմանին։ Այսօր կա մոտ 100 հազար տեսակ, որոնց մեծ մասը մանրադիտակային սնկերն են։ Այս հոդվածը պատմում է դրանց կառուցվածքի և վերարտադրության առանձնահատկությունների, բնության և մարդու տնտեսական գործունեության կարևորության մասին։
Գրեթե բույսեր և ոչ այնքան կենդանիներ
Kingdom Mycota-ն ներառում է ինչպես միաբջիջ, այնպես էլ բազմաբջիջ օրգանիզմներ՝ շատ յուրահատուկ կազմակերպվածությամբ: Նրանք նմանություններ ունեն և՛ կենդանիների, և՛ բույսերի հետ, ինչպիսիք են՝
- Նրանք ունեն բջջային պատ, բայց ոչ ցելյուլոզից, ինչպես բույսերում, այլ քիտինից, ինչպես կենդանիների մոտ:
- Սնկերի բջիջներում կան բջջային հյութով լցված վակուոլներ։ Բայց ոչ օսլա (բույսերում), այլ գլիկոգեն (կենդանիների մեջ):
- Սունկն ունակ չէ ակտիվ շարժման. Նրանք կցված ապրելակերպ են վարում։
- Սունկ- հետերոտրոֆներ, նրանք չունեն քլորոֆիլ և ունակ չեն ֆոտոսինթեզի: Ուստի նրանք սնվում են մահացած օրգանիզմների (սապրոտրոֆներ) կամ կենդանի օրգանիզմների (մակաբույծներ) պատրաստի օրգանական նյութերով։
- Ի տարբերություն և՛ կենդանիների, և՛ բույսերի, սնկերի բջիջները գործնականում չեն տարբերվում հյուսվածքների, իսկ հյուսվածքները՝ օրգանների։
Սատանայի խորհրդավոր արարածները
Հենց սա է համարվում սունկը միջնադարում։ Ֆրանսիացի բնագետներից մեկը՝ Վենյանը, 1727 թվականին գրել է, որ սնկերը գոյություն ունեն բոլոր կենդանի էակների ներդաշնակությունը խախտելու համար։
Սնկերի ծագման հարցն այսօր բաց է մնում. Թեև դեռևս 18-րդ դարում ականավոր բուսաբան Կարլ Լիննեուսը այս օրգանիզմները վերագրում էր հյուրանոցային թագավորությանը: Սնկերը, որոնք առաջացել են մոլորակի վրա կյանքի արշալույսին (մոտ մեկ միլիարդ տարի առաջ), սպասում են կենսաբանների, կենսաքիմիկոսների, գենետիկների և տաքսոնոմիստների կողմից իրենց ծագման հետքերի:
Սնկերի համակարգ
Բոլոր սնկերը բաժանվում են 4 դասի (ստորին սնկերը՝ օոմիցետներ և զիգոմիցետներ, ավելի բարձր՝ ասկոմիցետներ և բազիդոմիցետներ): Բաժանման հիմնական չափանիշը գամետներում դրոշակի առկայությունը կամ բացակայությունն է և սեռական վերարտադրության տեսակը։ Բացի այդ, ստորին սնկերի մոտ միցելիումը նման է մեկ բազմամիջուկ բջիջի, մինչդեռ բարձրագույն սնկերի մոտ միցելիումն ունի միջբջջային միջնապատեր:
Սնկերի մեծ մասը մանրադիտակային է չափսերով: Ամենից հաճախ նրանց միցելիումը տեսանելի չէ առանց խոշորացման կամ տեսանելի է բարակ թելերի տեսքով։ Մանրադիտակային սնկերի առկայությունը նշվում է նրանց կենսագործունեության արդյունքներով՝ բույսերի, կենդանական հյուսվածքների կամ նյութերի ոչնչացմամբ։ Ընդհանրապեսսնկերի փոքր խումբը կարող է ձևավորել պտղաբեր մարմիններ՝ միցելիումի խիտ կլաստերներ։
Միկրոսկոպիկ սնկերի կառուցվածքը
Միկրոմիցետները պտղաբեր մարմիններ չեն կազմում, դրանք կարող են լինել միաբջիջ և բազմաբջիջ։ Համապատասխանաբար, մանրադիտակային սնկերի մորֆոլոգիան բավականին բազմազան է։
Բազմաբջիջ սնկերի մարմինը ձևավորվում է հաջորդաբար տեղադրված բջիջներով, որոնք կազմում են 0,15-ից 1 մկմ հաստությամբ հիֆեր (թելեր): Հիֆերը աճում են գագաթային (գագաթային) և կարող են ունենալ ճյուղավորված կառուցվածք։ Սնկային հիֆերի ամբողջությունը կոչվում է միցելիում կամ միցելիում:
Սնկի հիֆերը շատ արագ են աճում։ Որոշ նմուշներում միցելիումը կարող է ընդամենը մեկ օրում աճել տասնյակ մետրերով:
Միաբջջային սնկերը (օրինակ՝ խմորիչները) մեկ բջիջ են, միցելիում չեն կազմում։ Ունի միջուկ, օրգանական և անօրգանական նյութերով վակուոլներ, միտոքոնդրիաներ։
Սնուցման և կյանքի առանձնահատկությունները
Միկրոսկոպիկ սնկերի մանրէաբանությունն ունի իր առանձնահատկությունները. Հիֆային բջիջները ցիտոպլազմային մեմբրանի վրա պարունակում են թաղանթ, որը բաղկացած է պոլիսախարիդ քիտինից: Բջջի ցիտոպլազմը պարունակում է միջուկ (մեկ կամ ավելի) և օրգանելներ։
Սնկերը կլանում են սննդանյութերը միցելիումի ողջ մակերեսով, որը ներթափանցում է ամբողջ ենթաշերտը (սուբստրատի միցելիում) կամ գտնվում է դրա մակերեսի վրա (մակերևույթի միցելիում):
Սնկերի համար կերակուրը օրգանական միացություններ են՝ շաքար, պոլիհիդրիկ սպիրտներ, ճարպեր, սպիտակուցներ: Միևնույն ժամանակ, հարուստ և բազմազան ֆերմենտսարքը թույլ է տալիս ամբողջությամբ օգտագործել ամբողջ ենթաշերտը մանրադիտակային սնկերի մարմինը կառուցելու համար:
Մանրէաբանությունը տարբերակում է սնկերը, որոնք բնութագրվում են սապրոտրոֆ (սնվում են մահացած օրգանական նյութերով) և մակաբուծական (սնվում են կենդանի օրգանական նյութերով) սնուցման տեսակներով։ Բացի այդ, սնկերը կարող են սիմբիոտիկ հարաբերությունների մեջ մտնել բույսերի հետ: Այսպիսով, սնկերի և ջրիմուռների հիֆերը ձևավորում են սիմբիոտիկ օրգանիզմներ՝ քարաքոսեր։
Միկրոսկոպիկ պաթոգեն սնկերը կարող են զարգանալ կենդանիների և բույսերի մեջ և առաջացնել հիվանդություններ, որոնք կոչվում են միկոզներ:
Վերարտադրման առանձնահատկությունները
Միկրոմիցետները բնութագրվում են բազմացման երեք տեսակով՝ վեգետատիվ, անսեռ և սեռական։
Մանրադիտակային սնկերի վեգետատիվ բազմացումն իրականացվում է միկելիումի մասնիկներով։ Օրինակ՝ հիֆայի մի կտորից առաջանում է բորբոսի նոր միկելիում։
Ասեռ բազմացումն իրականացվում է սպորների օգնությամբ՝ միկրոսկոպիկ ռուդիմենտներ, որոնք առաջանում են սպորանգիաներում (միկելիումի մասնագիտացված մասեր): Սպորների հիմնական գործառույթը անբարենպաստ պայմաններում գոյատևումն է: Իսկ մի շարք մանրադիտակային սնկերի համար, որոնք վարում են մակաբուծական կենսակերպ, սպորները ծառայում են հյուրընկալող օրգանիզմը վարակելու համար։
Սնկերի մոտ սեռական գործընթացի ձևերը բազմազան են և բաժանվում են երեք խմբի՝
- Գամետոգամիան սեռական վերարտադրության տեսակ է սեռական բջիջների (գամետների) ձևավորմամբ։
- Սոմատոգամիան միկելիումի կամ միաբջիջ սնկերի վեգետատիվ բջիջների միաձուլումն է։
- Գամետանգիոգամիան սեռական վերարտադրության տեսակ է, երբ կառուցվածքները, որոնցում գամետները դեռ չենտարբերակված։
Գամետների միաձուլման (բեղմնավորման) ժամանակ սնկերը կազմում են զիգոտ՝ մեկ կամ մի քանի միջուկներով: Ամենից հաճախ զիգոտը չի բողբոջում անմիջապես, այլ քնած շրջանից հետո։ Այսպիսով, սնկերը կարող են նաև գոյատևել շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններում:
Միկրոմիցետները բնության մեջ
Միկրոսկոպիկ սնկերի նշանակությունը բնության մեջ հսկայական է. Նրանք մասնակցում են նյութերի ցիկլին՝ բակտերիաների հետ միասին քայքայելով օրգանական մնացորդները։
Հողի սնկերը մասնակցում են բերրի շերտի ձևավորմանը։ Քարաքոսերի ջրիմուռների հետ սիմբիոզում նրանք առաջինն են, որ գաղութացնում են աղքատ հողերը և ակտիվորեն մասնակցում ապարների ոչնչացմանը:
Հարկ է նշել այնպիսի երևույթ, ինչպիսին է միկորիզը. մանրադիտակային բորբոսի բջիջները սիմբիոտիկ հարաբերությունների մեջ են մտնում բույսերի հետ: Միևնույն ժամանակ, բույսերը սնկին ապահովում են օրգանական սննդանյութերով, իսկ բորբոսն արտադրում է բույսերի աճի և զարգացման համար անհրաժեշտ վիտամիններ և ազոտ պարունակող նյութեր։
Միկրոսկոպիկ սնկերը առկա են բոլոր կենսացենոզներում և կատարում են էկոլոգիական կարևոր գործառույթ: Դրանք սննդային շղթաներում կարևոր դետրիտային օղակ են և այլ օրգանիզմների առատությունը կարգավորողներ: Բազմաթիվ բիոգեոցենոզներում բոլոր միկրոօրգանիզմների կենսազանգվածից սնկային կենսազանգվածի տեսակարար կշիռը կազմում է մինչև 90% և համեմատելի է բարձր բույսերի արմատների կենսազանգվածի հետ:
Անհնար է չնկատել մանրադիտակային ախտածին սնկերի դերը բնության մեջ։ Նրանք կարգավորում են այլ օրգանիզմների թիվը և մասնակցում մոլորակի կենսացենոզների փոփոխություններին։
Միկրոմիցետներ և մարդ
Իրենց գործունեության մեջ մարդն օգտագործել էորոշ ցածրորակ սունկ:
Միկրոսկոպիկ սնկերը, սպիտակ բորբոսն ու ասպերգիլուսը, խմորիչի բոլոր տեսակներն օգտագործվում են հացաբուլկեղենի, կաթնամթերքի, գարեջրագործության, գինու և ալկոհոլի արդյունաբերության մեջ:
Դեղագործական արդյունաբերության մեջ միկրոմիցետները լայնորեն օգտագործվում են հակաբիոտիկների, վիտամինների, հորմոնների, ֆերմենտների և ֆիզիոլոգիապես ակտիվ նյութեր արտադրելու համար:
Շատ միկրոմիցետներ ոչնչացնում են թուղթը և ցելյուլոզային արտադրանքները, փչացնում յուղերն ու նավթամթերքները, վնասում օպտիկան և արվեստի գործերը։
Բորբոսն ու խմորիչները սննդամթերքի փչացման հիմնական մեղավորներն են։ Դրանք նաև փայտ են ոչնչացնում, վնասում են փայտը:
Միկրոսկոպիկ ախտածին սնկերը հիվանդություններ են առաջացնում մշակաբույսերի, ընտանի կենդանիների և մարդկանց մոտ: Տոքսիններ արտադրելու ունակության պատճառով սնկերը հաճախ թունավորումներ են առաջացնում։
Միկոտոքսիններ
Միկրոսկոպիկ սնկերի կողմից սինթեզված վտանգավոր կենսաբանական նյութերը մետաբոլիտներ են (թափոններ), որոնք ունեն տարբեր քիմիական կառուցվածքներ և ազդեցություններ մարդու մարմնի վրա:
Այսօր հայտնի է միկրոմիցետների ավելի քան 250 տեսակ։ Նրանք սինթեզում են մոտ 100 տոքսիններ և ալերգեններ։ Տարբեր տեսակների մանրադիտակային սնկերը կարող են սինթեզել նույն թույնը: Իսկ թույներն իրենք ամենից հաճախ ունենում են կուտակային (կուտակային) ազդեցություն մարդու օրգանիզմի վրա, այն է՝
- Յաֆլատոքսիններ - ունեն լյարդոտոքսիկ, մուտագեն, իմունոպրեսիվ ազդեցություն մարդու օրգանիզմի վրա:
- Տրիխոտեցենները նեյրոտոքսիններ են, որոնք ճնշում են իմունային համակարգը,առաջացնել տարբեր դերմատիտներ:
- Օխրատոքսիններ - հիմնականում ազդում են երիկամների նեֆրոնների խողովակների վրա:
- Պատուլինները նեյրոտոքսիններ և մուտագեններ են:
Միկրոմիցետային տոքսիններով թունավորվելու դեպքում նախ պետք է լվանալ ստամոքսը։
Մակաբուծական միկրոմիցետներ
Այս խումբը ներառում է հսկայական քանակությամբ սնկեր, որոնք տարբեր պաթոլոգիաներ են առաջացնում մարդկանց, բույսերի, կենդանիների, ձկների մոտ։ Մաշկի պաթոլոգիաները կոչվում են դերմատոմիկոզ, իսկ օրգանների պաթոլոգիաները՝ միկոզներ։
Մարդկանց ամենատարածված հիվանդությունները, որոնք առաջանում են մակաբույծ սնկերի կողմից, հետևյալն են.
- Դերմատոֆիտոզ (քոր կամ ողնաշար), որը դրսևորվում է մաշկի վրա կարմիր, քոր առաջացնող բծերի տեսքով և մազի ֆոլիկուլների քայքայմամբ:
- Candidiasis (կեռնեխ) առաջանում է Candida սեռի ներկայացուցիչների կողմից, որոնք ֆակուլտատիվ պաթոգեն են և մտնում են բերանի խոռոչի, սեռական տրակտի և հաստ աղիքի նորմալ միկրոֆլորայի մեջ:
- Օնիքոմիկոզը (եղունգների բորբոս) առաջանում է տարբեր սնկերի կողմից, որոնք ազդում են ենթամաշկային տարածության վրա:
- Սպորոտրիխոզ. մակաբուծական սնկերը ոչնչացնում են ենթամաշկային հյուսվածքը, լորձաթաղանթները, ներքին օրգանները:
- Սև և սպիտակ պիեդրան հիվանդություն է, որն ազդում է բեղերի և հոնքերի մազերի ֆոլիկուլների վրա: Հարուցիչը Piedraia ցեղի սնկերն է։
Եվ սա միկրոմիցետների պատճառած հիվանդությունների ամբողջական ցանկը չէ։ Միևնույն ժամանակ, բորբոսն օրգանիզմ ներթափանցելու ուղիները բազմազան են (օդ, ջուր, շփում), և դրանց դիմադրողականությունը տարբեր միջավայրերի նկատմամբ բավականին բարձր է։
Ամենահայտնի միկրոմիցետները
Միկրոսկոպիկ սնկերը ներառում են մուկոր, պենիցիլիում և խմորիչ:
Mucor ցեղի սնկերը սնկերի 60 տեսակ են, որոնք մենք անվանում ենք սպիտակ բորբոս: Նրանք ձևավորում են սպիտակ և մոխրագույն գույնի գաղութներ, որոնք սպորների հասունացման հետ դառնում են սև։ Mucor mycelium-ը միաբջիջ է, բջջային պատը պարունակում է ազոտ պարունակող ածխաջրածին խիտոզան, որն ունի ալերգենիկ հատկանիշներ։ Նրանց թվում կան մակաբույծներ, բայց կան նաև այնպիսիք, որոնք ակտիվորեն օգտագործվում են հակաբիոտիկների արտադրության մեջ։ Սունկ Մուկոր Չինական՝ սոյայի և հացահատիկի վրա հիմնված թթխմորի «ռագիի» հիմքը։
Penicillium (Penicillium) մանրադիտակային սնկերի ցեղ է, որը տարածված է ամենուր՝ հողում, ջրում, ծովերում, օդում, սենյակներում, բոլոր մակերեսների վրա: Ձևավորում է կանաչավուն գաղութներ։ Պենիցիլիում ոսկե կամ կանաչ վրձնի բորբոսը սեռի ամենատարածված ներկայացուցիչն է և պենիցիլինի աղբյուրը: Այս սնկերն ունեն ճյուղավորված բազմաբջիջ միկելիում։
Խմորիչը տարբեր դասերի միաբջիջ սնկերի խումբ է (1500 տեսակ՝ ասկոմիցետների և բազիդոմիցետների դասերից): Այս սնկերը միցելիում չեն կազմում, և նրանց բջիջները հասնում են 40 մկմ չափի։ Նյութափոխանակության առանձնահատկությունների համար դրանք միավորվում են ընդհանուր խմբի մեջ. բոլորն էլ էներգիա են ստանում խմորման ժամանակ (օքսիդացման ռեդոքս պրոցես, որի արդյունքում քայքայվում են ածխաջրերը, իսկ սպիրտները քայքայման արտադրանք են): Հացագործությունը, գինեգործությունը, գարեջրագործությունը և կվասի գարեջրագործությունը այն ոլորտների ամբողջական ցանկը չէ, որտեղ մարդն օգտագործում է այդ սնկերը: Եվ միևնույն ժամանակ սա սննդամթերքի փչացման հիմնական գործոններից մեկն է, և որոշմակաբույծներ, որոնք մարդու մոտ հիվանդություններ են առաջացնում (կանդիդոզ, կրիպտոկոկոզ, պիտիրիազ, ֆոլիկուլիտ, սեբորեային դերմատիտ):
Որսի միտումներ
Որքան էլ տարօրինակ թվա, մանրադիտակային սնկերի մեջ կան ակտիվ «գիշատիչներ»:
Այսպիսով, Arthrobotrys oligospora բորբոսն իր հիֆերով ցանց է ստեղծում, որի պատերը ծածկված են կպչուն նյութով։ Սնկերի զոհերը հողում ապրող կլոր որդերն են (նեմատոդներ)։ Հիֆերին կպած որդը զրկվում է ազատվելու հնարավորությունից, և գիֆերը արագորեն աճում են նրա մարմնում։ Նեմատոդը դառնում է կերակուր և 24 ժամ հետո մնում է միայն կեղևը։
Մեկ այլ բորբոս՝ Dactylaria Candida-ը, գիֆերից ստեղծում է լասսոյի նման թակարդի օղակ: Նեմատոդը մտնում է դրա մեջ, և օղակը փակվում է: Դրամայի վերջաբանը նույնն է, ինչ նախորդ տարբերակը։
Հողի միկրոմիցետների այս հատկանիշները վաղուց են ուսումնասիրվել կենսաբանների կողմից՝ մշակաբույսերի կենսաբանական պաշտպանության տեսքով օգտագործելու համար:
Բնապահպանական կենսացուցիչներ
Կենսաբանների վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մանրադիտակային սնկերը կարող են փոխել իրենց քանակն ու կազմը՝ կախված իրենց բնակավայրի վիճակից:
Սովորաբար հողի միկրոմիցետների թիվը հեկտարում կազմում է մոտ 10 տոննա, միաժամանակ բազմազան է։ Նավթով և դրա արտադրանքներով աղտոտված հողերի ուսումնասիրության ժամանակ բնապահպանները պարզել են, որ տոքսինների բարձր չափաբաժինների դեպքում հողի մանրադիտակային սնկերի քանակն ու տեսակային կազմը կտրուկ փոխվում է: Այս դեպքում կտրուկ նվազում է տեսակների բազմազանությունը, սկսում են գերակշռել արագ աճով միկրոմիցետները, որոնք բնորոշ չեն նման հողերին։ Բացի այդ,Այս սնկերից շատերը ֆիտոպաթոգեն են. նրանք արտադրում են կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր, որոնք խաթարում են բույսերի օրգանիզմների ներբջջային գործընթացները, ինչը հանգեցնում է նրանց կենսագործունեության արգելակմանը և մահվան:
Այսպիսով, մանրադիտակային սնկերի քանակն ու տեսակային կազմը կարող են լինել հողի աղտոտվածության հուսալի ցուցիչ նավթով և դրա ածանցյալներով:
Ամփոփել
Հազար տարիներ շարունակ մաշկից ճարպի հեռացումը համարվում էր կաշվի արդյունաբերության մեջ ամենաժամանակատար գործընթացը: Գործընթացը երկար ու խառնաշփոթ էր՝ օգտագործելով աղավնիների արտաթորանքը և շան արտաթորանքը: Այսօր, պրոտեինազը, որը ստացվում է Aspergillus սնկից ստացված ֆերմենտից, կրճատել է այս գործընթացը մինչև 24 ժամ, ինչպես նաև մաշկը դարձնում է ավելի փափուկ և հեշտ գունավորվող:
Սա ընդամենը մեկ օրինակ է այն բանի, թե որքան օգտակար կարող են լինել մանրադիտակային օրգանիզմները: Չնայած կենսաբանության զարգացմանը, այս օրգանիզմների կենսագործունեության շատ առանձնահատկություններ դեռ մնում են առեղծված:
Տաքսոնոմագետները ամեն տարի նկարագրում են մանրադիտակային սնկերի ավելի քան հազար նոր տեսակներ: Հողի միկրոմիցետների դերը մնում է ինչպես կենսաէկոլոգիայի, այնպես էլ կենսաաշխարհագրության ամենաչուսումնասիրված ճյուղը: Եվ դա պայմանավորված է առաջին հերթին նման օրգանիզմներին իրենց բնական միջավայրում դիտարկելու դժվարություններով։
Սնկաբանության նոր բաժինը` սնկային տոքսինների վարդապետությունը, արդեն այսօր մեզ քաղցկեղի դեմ հաղթանակի հույս է տալիս: Օրինակ, Chaga սնկային թույնը մեծապես մեծացնում է օրգանիզմի դիմադրողականությունը քաղցկեղի բջիջների զարգացման նկատմամբ: Իսկ պսիլոցիցինը լավ նախադրյալներ է տալիս դրա համարնյարդային խանգարումների բուժում. Նույնիսկ ուսումնասիրված պենիցիլիումը շարունակում է զարմացնել մանրէաբաններին. վերջերս գիտնականներին հաջողվել է դրանից առանձնացնել նյութեր, որոնք քիմիապես նման են լիբերինների հորմոններին:
Սունկը մի կողմ չի կանգնի գյուղատնտեսական բույսերի մշակաբույսերի պաշտպանության նոր կենսաբանական միջոցների և թափոնների հեռացման նոր «կանաչ» ուղիների մշակման գործում։
