Salah satu dari tiga kerajaan eukariota (superdomain, yang mencakup organisme dengan inti terpisah di dalam sel) - jamur. Mereka berada di perbatasan antara tumbuhan dan hewan. Saat ini ada sekitar 100 ribu spesies, yang sebagian besar adalah jamur mikroskopis. Artikel ini menceritakan tentang ciri-ciri struktur dan reproduksi mereka, pentingnya alam dan aktivitas ekonomi manusia.
Hampir tumbuhan dan bukan hewan
Kingdom Mycota mencakup organisme uniseluler dan multiseluler dengan organisasi yang sangat aneh. Mereka memiliki kesamaan dengan hewan dan tumbuhan, sebagai berikut:
- Mereka memiliki dinding sel, tetapi bukan dari selulosa, seperti pada tumbuhan, tetapi dari kitin, seperti pada hewan.
- Dalam sel jamur terdapat vakuola yang berisi getah sel. Tapi bukan pati (pada tumbuhan), tetapi glikogen (pada hewan).
- Jamur tidak mampu bergerak aktif. Mereka menjalani gaya hidup yang terikat.
- jamur- heterotrof, tidak memiliki klorofil dan tidak dapat berfotosintesis. Oleh karena itu, mereka memakan zat organik siap pakai dari organisme mati (saprotrof) atau organisme hidup (parasit).
- Tidak seperti hewan dan tumbuhan, sel jamur praktis tidak dibedakan menjadi jaringan, dan jaringan menjadi organ.
Makhluk misterius setan
Inilah yang dianggap jamur pada Abad Pertengahan. Salah satu naturalis Prancis, Venyan, menulis pada tahun 1727 bahwa jamur ada untuk mengganggu keharmonisan semua makhluk hidup.
Pertanyaan tentang asal usul jamur tetap terbuka hingga hari ini. Meskipun pada abad ke-18, ahli botani terkemuka Carl Linnaeus menghubungkan organisme ini dengan kerajaan hotel. Jamur, yang berasal dari awal kehidupan di planet ini (sekitar satu miliar tahun yang lalu), sedang menunggu petunjuk tentang asal-usulnya dari ahli biologi, ahli biokimia, ahli genetika, dan ahli taksonomi.
Sistematika jamur
Semua jamur dibagi menjadi 4 kelas (jamur yang lebih rendah - Oomycetes dan Zygomycetes, lebih tinggi - Ascomycetes dan Basidomycetes). Kriteria utama untuk pemisahan adalah ada atau tidak adanya flagela dalam gamet dan jenis reproduksi seksual. Selain itu, pada jamur tingkat rendah, miselium tampak seperti satu sel berinti banyak, sedangkan pada jamur tingkat tinggi, miselium memiliki septa antar sel.
Kebanyakan jamur berukuran mikroskopis. Paling sering, miseliumnya tidak terlihat tanpa pembesaran atau terlihat dalam bentuk benang tipis. Kehadiran jamur mikroskopis ditunjukkan oleh hasil aktivitas vitalnya - penghancuran tanaman, jaringan hewan, atau bahan. Sama sekalisekelompok kecil jamur dapat membentuk tubuh buah - kelompok miselium yang padat.
Struktur jamur mikroskopis
Micromycetes tidak membentuk tubuh buah, bisa uniseluler dan multiseluler. Dengan demikian, morfologi jamur mikroskopis cukup beragam.
Tubuh jamur multiseluler dibentuk oleh sel-sel yang ditempatkan secara berurutan yang membentuk hifa (benang) dengan ketebalan 0,15 hingga 1 mikron. Hifa tumbuh secara apikal (apikal) dan mungkin memiliki struktur bercabang. Seluruh rangkaian hifa jamur disebut miselium atau miselium.
Hifa jamur tumbuh sangat cepat. Di beberapa spesimen, miselium bisa tumbuh puluhan meter hanya dalam sehari.
Cendawan bersel tunggal (misalnya, Ragi) adalah satu sel, tidak membentuk miselium. Ia memiliki nukleus, vakuola dengan zat organik dan anorganik, mitokondria.
Fitur nutrisi dan kehidupan
Mikrobiologi jamur mikroskopis memiliki karakteristik tersendiri. Sel hifa di atas membran sitoplasma mengandung membran yang terdiri dari polisakarida kitin. Sitoplasma sel mengandung nukleus (satu atau lebih) dan organel.
Jamur menyerap nutrisi melalui seluruh permukaan miselium, yang menembus seluruh substrat (miselium substrat) atau terletak di permukaannya (miselium permukaan).
Makanan jamur adalah senyawa organik - gula, alkohol polihidrat, lemak, protein. Pada saat yang sama, enzim yang kaya dan beragamperangkat ini memungkinkan Anda untuk sepenuhnya menggunakan seluruh substrat untuk membangun tubuh jamur mikroskopis.
Mikrobiologi membedakan jamur yang dicirikan oleh jenis nutrisi saprotrofik (memakan bahan organik mati) dan parasit (memakan bahan organik hidup). Selain itu, jamur dapat melakukan hubungan simbiosis dengan tanaman. Jadi, hifa jamur dan ganggang membentuk organisme simbiosis - lumut.
Jamur patogen mikroskopis dapat berkembang pada hewan dan tumbuhan dan menyebabkan penyakit yang disebut mikosis.
Fitur reproduksi
Micromycetes dicirikan oleh tiga jenis reproduksi: vegetatif, aseksual dan seksual.
Perbanyakan vegetatif jamur mikroskopis dilakukan oleh partikel miselium. Misalnya, sepotong hifa menghasilkan miselium baru jamur.
Reproduksi aseksual dilakukan dengan bantuan spora - dasar mikroskopis yang terbentuk dalam sporangia (bagian khusus miselium). Fungsi utama spora adalah bertahan hidup dalam kondisi yang merugikan. Dan untuk sejumlah jamur mikroskopis yang menjalani gaya hidup parasit, spora berfungsi untuk menginfeksi organisme inang.
Bentuk proses seksual pada jamur beragam dan dibagi menjadi tiga kelompok:
- Gametogami adalah jenis reproduksi seksual dengan pembentukan sel benih (gamet).
- Somatogami adalah peleburan sel vegetatif miselium atau jamur uniseluler.
- Gametangiogami adalah jenis reproduksi seksual ketika struktur di mana gamet belum adadibedakan.
Pada peleburan gamet (fertilisasi), jamur membentuk zigot dengan satu atau lebih inti. Paling sering, zigot tidak segera berkecambah, tetapi setelah periode tidak aktif. Jadi jamur juga bisa bertahan dalam kondisi lingkungan yang buruk.
Micromycetes di alam
Pentingnya jamur mikroskopis di alam sangat besar. Mereka berpartisipasi dalam siklus zat, menguraikan sisa-sisa organik bersama dengan bakteri.
Jamur tanah terlibat dalam pembentukan lapisan subur. Dalam simbiosis dengan ganggang di lumut, mereka adalah yang pertama menjajah tanah yang buruk dan mengambil bagian aktif dalam penghancuran batu.
Perlu dicatat fenomena seperti mikoriza - sel-sel jamur mikroskopis masuk ke dalam hubungan simbiosis dengan tanaman. Pada saat yang sama, tanaman menyediakan nutrisi organik bagi jamur, dan jamur menghasilkan vitamin dan zat yang mengandung nitrogen yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Jamur mikroskopis hadir di semua biocenosis dan melakukan fungsi ekologis yang penting. Mereka adalah penghubung detritus penting dalam rantai makanan dan pengatur kelimpahan organisme lain. Dalam banyak biogeocenosis, proporsi biomassa jamur dari biomassa semua mikroorganisme mencapai 90% dan sebanding dengan biomassa akar tanaman tingkat tinggi.
Tidak mungkin untuk tidak memperhatikan peran jamur patogen mikroskopis di alam. Mereka mengatur jumlah organisme lain dan berpartisipasi dalam perubahan biocenosis di planet ini.
Micromycetes dan manusia
Dalam aktivitasnya, seseorang telah menggunakanbeberapa jamur inferior.
Jamur mikroskopis, jamur putih dan aspergillus, semua jenis ragi digunakan dalam industri roti, susu, pembuatan bir, anggur, dan alkohol.
Dalam industri farmasi, micromycetes banyak digunakan untuk memproduksi antibiotik, vitamin, hormon, enzim, dan zat aktif fisiologis.
Banyak micromycetes merusak kertas dan produk selulosa, merusak minyak dan produk minyak bumi, merusak optik dan karya seni.
Jamur dan ragi adalah penyebab utama pembusukan makanan. Mereka juga merusak kayu - merusak kayu.
Jamur patogen mikroskopis menyebabkan penyakit pada tanaman, hewan peliharaan, dan manusia. Karena kemampuannya menghasilkan racun, jamur sering menyebabkan keracunan.
Mikotoksin
Zat biologis berbahaya yang disintesis oleh jamur mikroskopis adalah metabolit (produk limbah) dengan berbagai struktur dan efek kimia pada tubuh manusia.
Saat ini, lebih dari 250 spesies micromycetes telah diketahui. Mereka mensintesis sekitar 100 racun dan alergen. Jamur mikroskopis dari spesies yang berbeda dapat mensintesis racun yang sama. Dan racun itu sendiri paling sering memiliki efek kumulatif (kumulatif) pada tubuh manusia, yaitu:
- Yaflatoksin - memiliki efek hepatotoksik, mutagenik, imunosupresif pada tubuh manusia.
- Trichothecenes adalah neurotoksin yang menekan sistem kekebalan tubuh,menyebabkan berbagai dermatitis.
- Ochratoxins - terutama mempengaruhi tubulus nefron ginjal.
- Patulin adalah neurotoksin dan mutagen.
Dalam kasus keracunan dengan racun micromycete, perut harus dicuci terlebih dahulu.
Micromycetes parasit
Grup ini mencakup sejumlah besar jamur yang menyebabkan berbagai patologi pada manusia, tumbuhan, hewan, ikan. Patologi kulit disebut dermatomikosis, dan kelainan organ disebut mikosis.
Penyakit manusia yang paling umum disebabkan oleh jamur parasit adalah:
- Dermatophytosis (keropeng atau kurap), yang bermanifestasi sebagai bercak merah dan gatal pada kulit dan kerusakan folikel rambut.
- Kandidiasis (sariawan) disebabkan oleh perwakilan genus Candida, yang bersifat patogen fakultatif dan merupakan bagian dari mikroflora normal rongga mulut, saluran genital, dan usus besar.
- Onikomikosis (jamur kuku) disebabkan oleh berbagai jamur yang mempengaruhi ruang subungual.
- Sporotrikosis - jamur parasit menghancurkan jaringan subkutan, selaput lendir, organ dalam.
- Piedra hitam putih adalah penyakit yang menyerang folikel rambut kumis dan alis. Agen penyebabnya adalah jamur dari genus Piedraia.
Dan ini bukan daftar lengkap penyakit yang disebabkan oleh micromycetes. Pada saat yang sama, cara jamur masuk ke dalam tubuh beragam (udara, air, kontak), dan ketahanannya terhadap berbagai media cukup tinggi.
Micromycetes paling terkenal
Jamur mikroskopis termasuk Mucor, Penicillium dan Ragi.
Jamur dari genus Mucor adalah 60 spesies jamur yang kita sebut jamur putih. Mereka membentuk koloni warna putih dan abu-abu, yang berubah menjadi hitam saat spora matang. Miselium mucor adalah uniseluler, dinding sel mengandung kitosan karbohidrat yang mengandung nitrogen, yang memiliki fitur alergi. Diantaranya ada parasit, tetapi ada juga yang aktif digunakan dalam pembuatan antibiotik. Mukor Cina Mushroom - dasar "ragi" penghuni pertama berdasarkan kedelai dan sereal.
Penicillium (Penicillium) adalah genus jamur mikroskopis yang umum di mana-mana - di tanah, air, laut, udara, ruangan, di semua permukaan. Membentuk koloni berwarna kehijauan. Cetakan sikat emas atau hijau Penicillium adalah perwakilan paling umum dari genus dan sumber penisilin. Jamur ini memiliki miselium multiseluler bercabang.
Ragi adalah sekelompok jamur uniseluler beragam dari kelas yang berbeda (1.500 spesies dari kelas Ascomycetes dan Basidomycetes). Jamur ini tidak membentuk miselium, dan selnya berukuran hingga 40 mikron. Mereka digabungkan menjadi kelompok umum untuk kekhasan metabolisme - mereka semua menerima energi selama fermentasi (proses redoks, sebagai akibatnya karbohidrat terurai, dan alkohol adalah produk penguraian). Pembuatan roti, pembuatan anggur, pembuatan bir, dan pembuatan bir kvass bukanlah daftar lengkap industri di mana seseorang menggunakan jamur ini. Dan pada saat yang sama, ini adalah salah satu faktor utama pembusukan makanan, dan beberapaparasit yang menyebabkan penyakit pada manusia (kandidiasis, kriptokokosis, pitiriasis, folikulitis, dermatitis seboroik).
Kecenderungan berburu
Sepertinya aneh, ada "pemangsa" aktif di antara jamur mikroskopis.
Dengan demikian, jamur Arthrobotrys oligospora membentuk jaringan dengan hifanya, yang dindingnya dilapisi zat lengket. Korban jamur adalah cacing gelang (nematoda) yang hidup di tanah. Cacing yang menempel pada hifa kehilangan kesempatan untuk membebaskan dirinya sendiri, dan hifa dengan cepat tumbuh ke dalam tubuhnya. Nematoda menjadi makanan dan setelah 24 jam hanya tersisa cangkangnya.
Jamur lain, Dactylaria Candida, membentuk cincin perangkap seperti laso dari hifa. Nematoda masuk dan cincin menutup. Epilog drama ini sama dengan versi sebelumnya.
Fitur mikromiset tanah ini telah lama dipelajari oleh para ahli biologi untuk digunakan dalam bentuk perlindungan biologis tanaman.
Bioindikator lingkungan
Studi terbaru oleh para ahli biologi telah membuktikan bahwa jamur mikroskopis memiliki kemampuan untuk mengubah jumlah dan komposisinya tergantung pada keadaan habitatnya.
Biasanya, jumlah micromycetes tanah sekitar 10 ton per hektar, dan pada saat yang sama beragam. Dalam studi tentang tanah yang terkontaminasi minyak dan produknya, para ahli ekologi telah menemukan bahwa pada racun dosis tinggi, jumlah dan komposisi spesies jamur mikroskopis tanah berubah secara dramatis. Dalam hal ini, keanekaragaman spesies menurun tajam, micromycetes dengan pertumbuhan cepat mulai mendominasi, yang tidak khas di tanah seperti itu. Di samping itu,banyak dari jamur ini bersifat fitopatogenik - mereka menghasilkan zat aktif biologis yang mengganggu proses intraseluler pada organisme tanaman, yang menyebabkan penghambatan aktivitas vital dan kematiannya.
Dengan demikian, jumlah dan komposisi spesies jamur mikroskopis dapat menjadi indikator yang dapat diandalkan untuk kontaminasi tanah dengan minyak dan turunannya.
Ringkasan
Selama ribuan tahun, penghilangan lemak dari kulit dianggap sebagai proses yang paling memakan waktu dalam industri kulit. Prosesnya panjang dan berantakan, menggunakan kotoran merpati dan kotoran anjing. Saat ini, proteinase, enzim yang berasal dari jamur Aspergillus, telah mempersingkat proses ini menjadi 24 jam dan juga membuat kulit lebih lembut dan mudah diwarnai.
Ini hanyalah salah satu contoh betapa bermanfaatnya organisme mikroskopis. Terlepas dari perkembangan biologi, banyak fitur dari aktivitas vital organisme ini masih tetap menjadi misteri.
Setiap tahun para ahli taksonomi mendeskripsikan lebih dari seribu spesies baru jamur mikroskopis. Peran micromycetes tanah tetap menjadi cabang bioekologi dan biogeografi yang paling belum dijelajahi. Dan ini terutama karena kesulitan mengamati organisme seperti itu di habitat aslinya.
Sebuah bagian baru dalam mikologi - doktrin racun jamur - sudah hari ini memberi kita harapan kemenangan atas kanker. Misalnya, toksin jamur Chaga sangat meningkatkan daya tahan tubuh terhadap perkembangan sel kanker. Dan psilocycin memberikan prasyarat yang baik untukpengobatan gangguan saraf. Bahkan penicillium yang dipelajari terus memukau ahli mikrobiologi - baru-baru ini, para ilmuwan berhasil mengisolasi zat yang secara kimiawi mirip dengan hormon liberin.
Jamur tidak akan tinggal diam dalam pengembangan cara biologis baru untuk melindungi tanaman pertanian, dan dalam pengembangan cara pembuangan limbah "hijau" baru.
