פטריות ממלכות: מאפיינים, סיווג, רבייה, תזונה - ביולוגיה - 2025

ממלכת הפטריות היא הסיווג שבו פטריות מקובצים. זה כולל אורגניזמים כמו שמרי לחם ובירה, סמוטים, תבניות פרי ופטריות, רבים מהם בעלי צורות ותפקידים המוכרים לנו כבני אדם.

מדובר בקבוצה גדולה מאוד של אורגניזמים: בתחילה נהוג היה לחשוב שיש בקבוצה זו יותר ממאה אלף מינים וכיום היא עולה על מיליון וחמש מאות אלף. לפיכך, פטריות, לפחות מבחינת מספר המינים, מייצגות את הקבוצה השנייה בגודלה אחרי חרקים.

תצלום של הפטרייה השייכת לחטיבת Basidiomycota, Amanita muscaria (תמונה מאת Image PublicDomainPictures באתר www.pixabay.com)

חשוב לציין כי בני ממלכה זו מהווים יותר מ 90% מהביומסה היבשתית שנוספו על ידי אורגניזמים פרוקריוטים וחסרי חוליות, מה שהופך אותם לקבוצת האורגניזמים השופעת ביותר על פני האדמה מבחינת ביומסה אדמתית.

לפיכך, פטריות מופצות באופן נרחב בביוספרה:

- ניתן למצוא פטריות בקרח אנטארקטיקה, בחופים וביערות טרופיים, בנופים נורדיים ובקווי הרוחב האמצעיים.

- הם חיים על האדמה, במים, על פני הרים סלעיים ואפילו במי ים.

- הם יכולים להיות טפילים של צמחים, דגים, חרקים ובעלי חיים בעלי חוליות גדולים כמו יונקים, כלומר בכל האורגניזמים החיים.

מאפייני ממלכת הפונגי

פטריות מהוות קבוצה מורכבת של אורגניזמים שלמרות ההבדלים הרבים שיש ביניהם, חולקות כמה מאפיינים מדהימים:

- הם אורגניזמים אוקריוטים

שלא כמו חיידקים וארקאה, אך ממש כמו בעלי חיים וצמחים, פטריות הן אוקיארוטיות, כלומר יש להם גרעין ומערכות ממברנות המגדירות אברונים אחרים בתאים שלהם.

למרות שהם מסווגים בקבוצה שונה, סופרים רבים מסכימים כי תאי הפטריות דומים יותר לאלה של בעלי חיים מאשר לאלה של צמחים, במיוחד ביחס למאפייני האברונים הפנימיים שלהם.

- יש להם דופן תא

הסיבה לכך שפטריות סווגו יחד עם צמחים קשורה לעובדה שתאים שלהם, למרות שאין להם כלורופיל, מוקפים בקיר שמגן עליהם, כמו גם בתאי צמחים.

עם זאת, ההבדלים בהרכב קיר זה הם המבדילים אותם מקבוצת הצמחים: לצמחים יש קירות תאים המורכבים מתרכובת כימית הנקראת תאית ולפטריות יש קירות תאים המורכבים מתרכובת שונה המכונה צ'יטין.

יש לזכור כי תרכובת זו, צ'יטין, היא אותו חומר שממנו עשויים שלדי-הגירוש של חרקים רבים ורכיכות (פרוקי רגליים, בעלי חיים חסרי חוליות).

תצלום של פטריה (תמונה מאת 272447 באתר www.pixabay.com)

- הם אורגניזמים ססגוניים ורב-תאיים

למעט כמה יוצאים מן הכלל, מרבית הפטריות הן אורגניזמים רב-תאיים, כלומר הן מורכבות מכמה תאים אשר איכשהו "מחוברים" זה לזה.

בנוסף, מדובר באורגניזמים שקועים, כלומר, ממש כמו צמחים, הם לא יכולים לנוע והם תמיד נמצאים באותו מקום בו הם "שורשים".

- הם הטרוטרופים

צמחים הם אורגניזמים אוטוטרופיים (הם מכינים מזון משלהם) ובעלי חיים הם אורגניזמים הטרוטרופיים (הם ניזונים מאורגניזמים אחרים).

פטריות הן גם הטרוטרופיות, ורבים מהם משיגים את האנרגיה הדרושה להם כדי לחיות מפירוק חומר אורגני או פסולת מאורגניזמים אחרים ולא מאורגניזמים חיים אחרים.

- יש להם עובש ואת קורים

Hypha ו- Mycelium. צולם ונערך מ- es.winner.wikia.com

לכל האורגניזמים המסווגים בקבוצת הפטריות, כלומר בממלכת הפונגי, יש צורה סקרנית מאוד של צמיחה צמחית: הם צומחים מקצות חוטים הנקראים היפים, שניתן לקבץ אותם ליצירת "גוף". , המכונה mycelium.

המיסליה היא, אם כן, המבנים שאחראים לקליטת חומר אורגני (מזון שעוכל באופן חיצוני) מהסביבה הסובבת אותם.

ההיפות המרכיבות את המיסיליה הללו דומות לחוטים חוטים. הם מורכבים מ"רצועות "של תאים שנמצאים במגע זה עם זה בצורה כזו שהחומרים התזונתיים שנספגו יכולים לזרום האחד לשני ללא מכשולים רבים.

המיסוליום של פטריה, תלוי במין, מאפשר לו לגדול גם על האדמה, במים, על רקמות ריקבון, על רקמות חיות וכו '.

מִיוּן

פטריות הן קבוצה מונופילטית, כלומר, לחבריהם יש את אותו אב משותף. קבוצה זו מורכבת מ -7 תפילות: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Microsporidia, Glomeromycota, Ascomycota ו- Basidiomycota.

- פילום צ'יטרידיומיקוטה

אורגניזמים Saprophytic וטפילים מקובצים בפילום זה שיכול גם להיות חד תאיים או חוטים. הם יכולים להיווצר mycelia ולהתרבות נבגים א-מיניים באופן בלתי-מיני. יש לו שני שיעורים: Chytridiomycetes ו- Monoblepharidomycetes.

- Phumum Blastocladiomycota

זה מורכב מפטריות שהן טפילים של צמחים ובעלי חיים ועל ידי כמה פטריות ספראפטיות. הוא כולל אורגניזמים ימיים ויבשתיים, שמחזור החיים שלהם מראה תחלופה של דורות בין השלבים החצוביים והדיפלואידים. הוא מכיל רק כיתה אחת: Blastocladiomycetes.

- Phylum Neocallimastigomycota

אורגניזמים שנמצאים במערכת העיכול של בעלי חיים רבים מעשבים עשבוניים שייכים לקבוצה זו, ולכן רבים מהם אנאירוביים (הם חיים בהיעדר חמצן, O2). רבים מייצרים נבגים לא-מיניים עם סמל אחד או שניים.

התאים שלך, במקום שיש לך מיטוכונדריה, יש הידרוגנסומים, אברונים שאחראים להיווצרות אנרגיה בצורה של ATP. הם גם מהווים מחלקה יחידה: Neocallimastigomycetes.

- פילום מיקרוספורודיה

פילום זה כולל פטריות טפיליות של בעלי חיים ואורגניזמים פרוטסטיים. מכיוון שמערכת היחסים הפילוגנטית של קבוצה זו לא הוסברה במלואה, הפילום הזה אינו מחולק לשיעורים.

- פילום גלומרומיקוטה

פטריות אלה הן פטריות סימביוטיות הדדיות. המינים השייכים לפילום זה קשורים לשורשי צמחים רבים ומבססים עימם קשרים סימביוטיים. הוא מחולק לשלושה כיתות: Archaeosporomycetes, Glomeromycetes, ו- Paraglomeromycetes, ולארבעה תת-תאים:

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

- להב אסקומיקוטה

ידוע גם בשם "פטריות שק", האורגניזמים השייכים לפילום זה יכולים להיות סימביונים בחזזיות, הם יכולים להיות טפילים צמחיים או בעלי חיים או ספירופיטים והם יכולים להיות חד תאיים או חוטים.

הם מתרבים בצורה לא-מינית על ידי ביקוע, ניצנים, פיצול או נבגים. הרבייה המינית שלהם מתרחשת באמצעות meiospores הנוצרים ב"שקיים "הנקראים אסי, שיכולים להרכיב למבנים או גופים (סגורים או פתוחים) המכונים אסקוקארפוס.

כמה "פטריות כוס", "פטריות אוכף" וכמהין שייכים לקבוצה זו. הוא מחולק לתת-הקבוצות:

1. טפרינומיקוטינה
2. Saccharomycotina (במקום בו השמרים נמצאים)
3. Pexixomycotina (פטריות רבות ליצירת חזזית)

- Phumum Basidiomycota

לפטריות אלה יש גם צורות חיים ותזונה שונות: בקבוצה ישנם טפילים של צמחים וחרקים וגם ספירופיטים.

רבים מאלה הם פטריות חוטניות ויכולים לייצר שני סוגים של mycelia: האחד עם תאים לא מוכלים (עם גרעין בודד) ואחרים עם תאים דיקרוטיים (עם שני גרעינים). הם מתרבים בצורה לא-מינית על ידי פיצול או ספורולציה.

הרבייה המינית שלהם יכולה להתרחש על ידי היתוך של היפות או על ידי היתוך של שני מבני רבייה, האחד זכר והשני נקבה.

זוהי אחת הקבוצות הגדולות וכוללת את הפטריות המכילות חלדות, מצוקים, פטריות ג'לטיניות, פטריות, פטריות כדוריות, פטריות סירחון ופטריות "קן ציפור" וכו '.

פילום זה מחולק לשלושה תת-תאים נוספים:

1. פוצ'ינומיכוטינה
2. Ustilaginomycotina
3. אגאריקומיקוטינה

רבייה בממלכת הפונגי

האופן בו פטריות מתרבות משתנה במידה ניכרת ותלוי רבות בכל מין שנחשב.

חלקם יכולים להתרבות על ידי יצירת מושבות חדשות משברי היפים שלהם ואחרים, לעומת זאת, מסוגלים לייצר גופי פרי (כמו פטריות או פטריות) היוצרים נבגים.

כדי להבין זאת טוב יותר, נזכור שבממלכת הפונגי יש גם רבייה א-מינית וגם רבייה מינית.

תצלום של פטריה (תמונה מאת enriquelopezgarre באתר www.pixabay.com)

רבייה א-מינית בממלכת הפונגי

בפטריות יכולנו לדבר על רבייה מינית "פשוטה" ואחרת קצת יותר "מורכבת". הרבייה האסקסואלית "הפשוטה ביותר" קשורה לתהליכי ביקוע, ניצנים ופיצול.

- שבר מתרחש בקבוצות מסוימות והוא צריך לעשות, כפי שציינו, עם הכפל של מושבות משברי היפים היוצרים את המיסיה שלהם.

- ניצנים הם צורה נוספת של רבייה א-מינית שדרכה, בתא, מעין "פפילה" שמתעצמת ואז נפרדת, ויוצרת יישות עצמאית (אך זהה, כלומר שיבוט).

- ביקוע אופייני לכמה פטריות חד-תאיות, כמו שמרים מסוימים, למשל. זה מורכב מהיווצרות תא חדש משני שמתחלק לשניים.

מיקרוסקופיה של Saccharomyces cerevisiae, שמרים של לחם ובירה, פטריה חד-תאית המתרחשת על ידי ניצנים (מקור: Mogana Das Murtey ו- Patchamuthu Ramasamy / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/ 3.0) באמצעות Wikimedia Commons)

צורות רבות יותר "מורכבות" של רבייה א-מינית כוללות היווצרות של נבגים א-מיניים, כלומר נבגים שנוצרו על ידי חלוקות מיטוטיות או מיוטיות (על ידי מיטוזה או מיוזה, בהתאמה) ולא על ידי מיזוג של שני תאים או גמטות מין.

אומרים שהם "מורכבים" יותר מכיוון שהפטריות היוצרות נבגים אלה (ניידים או לא ניידים) מפתחות בדרך כלל מבנים מורחבים יותר לכך.

רבייה מינית בממלכת הפונגי

כמעט כל המינים שנמצאים בממלכה זו יכולים להתרבות מינית.

הבדל חשוב ברבייה המינית של פטריות מזו של אורגניזמים אחרים הוא שהממברנה הגרעינית של התאים שלהם נשארת שלמה לאורך התהליך (אצל אורגניזמים אחרים היא "מתמוססת" ונוצרת שוב).

פלסמוגמיה, קריוגמיה ומיוזה

בפטריות, רבייה מינית מתרחשת בשלושה אירועים עוקבים. בתחילה, הכרומוזומים הדיפלואידים (2n) מופרדים לשני תאי בת, ויוצרים שלב haploid (n).

פלסמוגמיה מורכבת אפוא בהתמזגות של שני פרוטופלסטים המכילים גרעינים "תואמים". אנו קוראים פרוטופלסט לכל מה שנמצא בדופן התא: קרום הפלזמה והציטוזול על כל האברונים שלו.

שלב זה מייצר תא עם שני גרעינים חצובים שלא התמזגו, אירוע המתרחש מאוחר יותר ומכונה קריוגמיה. קריוגמיה מולידה גרעין דיפלואידי, השונה גנטית מהשניים הקודמים, בתוך תא שכונה כיום זיגוטה.

ישנם פטריות רבות שתמיד הן עוברות יכולת ולכן הזיגוטה היא התא הדיפלואידי היחיד בכל מחזור חייו. בנוסף, פטריות אחרות יכולות להישאר עם תאים דיקרוטיים (עם שני גרעינים) למשך זמן רב.

לאחר הקריוגמיה, מיוזה עוקבת, שזהו תהליך חלוקת התאים שבאמצעותו מופחת העומס הגנטי או מספר הכרומוזומים לתא, ובכך מייסד מחדש את "השלב" האפולידי. גרעינים הפלואידים נמצאים בדרך כלל בתאים המתפתחים לנבגים, meiospores.

תרשים "מהיר" של רבייה מינית של פטרייה עם גוף פרי (מקור: Fungi_sessuate_reproduction.png: M.violante 10:22, 24 מאי 2006 (UTC) עבודת נגזרת: DZadventiste / CC BY-SA (http: // creativecommons. org / רישיונות / by-sa / 3.0 /) באמצעות Wikimedia Commons, שונה על ידי ראקל פרדה)

כיצד נמצאים גרעינים חצורים תואמים?

ניתן להשיג פלסמוגמיה באמצעות ייצור תאי מין או גמטות מיוחדים, אותם ניתן לייצר על ידי אברי מין הנקראים גמטנגיה.

חלק מהפטריות מכניסות את הגמטנגיה שלהם למגע, ומאפשרות לגרעינים של האחד (הזכר) לעבור לשני (הנקבה), אך הם אינם מייצרים תאי מין. פטריות אחרות ממזגות את הגמטנגיה שלהם על מנת לבצע פלסמוגמיה.

הפטריות המתקדמות יותר, לעומת זאת, אינן מייצרות גמטנגיה, אך ההייפות הצמחיות מפעילות תפקודים מיניים ונתיכים, ומחליפות גרעינים.

תְזוּנָה

הזכרנו קודם כי פטריות הן אורגניזמים הטרוטרופיים. מכאן מובן שבניגוד לצמחים, יצורים חיים אלה אינם מסוגלים לסנתז את מזונם מאור השמש ופחמן דו חמצני (CO2) הקיימים באטמוספירה.

מקור האנרגיה והפחמן המועדף על פטריות הם פחמימות (אם כי הן משיגות חנקן מפירוק חלבון) ופטריות מסוגלות לספוג ולמתבץ פחמימות מסיסות שונות, כולל גלוקוז, קסילוז, פרוקטוז, סוכרוז וכו '.

בנוסף, ניתן גם לפרק פחמימות מורכבות יותר "בלתי מסיסות", כמו תאית והמיסלולוזה, ליגנין או עמילן, על ידי סוללת אנזימי העיכול שפטריות יכולות לייצר.

כאורגניזמים הטרוטרופיים, ניתן לסווג פטריות לפי "הדרך" שהם צריכים להאכיל:

- חלקם מפרקים או מפרקים. Saprotrophy מורכב מעיכול חיצוני של חומר אורגני מתפרק (דרך הפרשת אנזימי עיכול) ואז קליטתו דרך "הגוף" שנוצר על ידי ההיפות.

תצלום של היפות של פטריה ספראפיטית בין עלי העץ שנפלו (מקור: Sten / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) באמצעות Wikimedia Commons)

- פטריות אחרות הן טפילים ולכן הם משיגים את מזונם מרקמות האורגניזם שהם מארחים בו, דבר שלעתים יכול להזיק לבריאותו.

- פטריות אחרות הינן סימביונים ומתקיימות בדו-קיום באותו "אורגניזם" עם אצה, ויוצרים את מה שמכונה חזזית. האצה פוטוסינתטית (אוטוטרופית) והפטרייה הטרוטרופית, כך שלזוג יש מצב האכלה שנוכל לשקול "מעורבבים".

תצלום של חזזית (מקור: נורברט נגל, Mörfelden-Walldorf, גרמניה / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) באמצעות Wikimedia Commons)

- חלקם יוצרים מבנים הנקראים mycorrhizae, שהם גם חלק מקשר סימביוטי בין שורשי צמח ופטריה. אלה מחליפים חומרים מזינים עם בן זוגם הפוטוסינתטי ומספקים לו יתרונות מסוימים.

ערכת היחסים ההדדיים של פטריית mycorrhizal וצמח (מקור: Nefronus / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) באמצעות Wikimedia Commons, שונה על ידי ראקל פרדה)

הפניות

1. צ'וי, ג'יי, וקים, ש. (2017). עץ חיים גנום לממלכת הפטריות. הליכי האקדמיה הלאומית למדעים, 114 (35), 9391-9396.
2. אנציקלופדיה בריטניקה. (2020). הוחזר ב -16 באפריל 2020 מ- www.britannica.com/science/fungus
3. Feofilova, EP (2001). פטריות הממלכה: הטרוגניות של תכונות פיזיולוגיות וביוכימיות ויחסים עם צמחים, בעלי חיים ופרוקריוטות. ביוכימיה ומיקרוביולוגיה יישומית, 37 (2), 124-137.
4. Mentzer, AP "מאפייני אורגניזמים פטרייתיים ממלכתיים" Sciencing.com, www.sciencing.com/characteristics-kingdom-fungi-organism-8425182.html. 17 באפריל 2020.
5. מור, ד '(2001). רוצחים, מושיעים, משרתים ומין: חשיפה של פטריות הממלכה. ספרינגר מדע ומדיה עסקית.
6. Stephenson, SL (2010). הביולוגיה של פטריות, תבניות, וליצנים.