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腐菌和疫霉:水霉菌或卵菌

长在蜉蝣幼虫尸体上的水霉菌

长在蜉蝣幼虫尸体上的水霉菌

卵菌或水霉菌

卵菌或水霉菌是一种有趣的生物,它们与真菌有一些共同的特征。它们通常生长在水生和潮湿的环境中,但也在干燥的地区发现。腐菌病和疫霉是该类群的重要例子。腐肉病是淡水鱼所经历的所谓真菌感染的常见原因。疫霉导致了19世纪爱尔兰毁灭性的马铃薯饥荒,也是其他植物的病原体。

卵菌(发音为oh-oh-my-see-tees)曾经被归类为真菌,因为它们的身体和行为与这些生物体有相似之处。它们像真菌一样,以被称为菌丝的分支丝状生长。它们还通过菌丝壁吸收营养,并通过孢子繁殖。然而,生物学家发现卵菌和真菌之间有一些重要的区别。尽管卵菌被称为“水霉菌”,但它并不是霉菌。真正的霉菌是真菌。

虽然生物学家同意卵菌不应该与真菌归为一类,但对于它们应该如何分类还没有达成共识。它们被认为与Chromista有关,这是一个包含多种藻类的群体。这些藻类与卵菌具有真菌所缺乏的某些特征。

腐菌菌丝与营养

和疫霉一样,沙霉也是一个包含多个种的属。食腐菌的身体由分支菌丝组成,通过其食物来源延伸。这些结构的壁是由纤维素构成的。菌丝除了在繁殖结构的基部外,一般缺乏横壁,并包含多个核。

真菌通常(但不总是)在菌丝中有被称为隔的横壁。它们将结构分裂成细胞,每个细胞都有自己的细胞核。真菌菌丝壁主要由几丁质组成,不含纤维素。

腐菌的不同种类要么是腐生植物,要么是寄生虫。腐生植物以死尸或曾经活着的腐烂物质为食。腐菌菌丝释放消化酶到它们的环境中,以便将死亡或腐烂的物质转化为适合吸收的形式。

在活的生物体中发现了腐肉病的寄生形式。它们通过消化环境中的物质、细胞和组织,然后吸收这些产物来获取食物。它们有时被归类为坏死细胞,因为它们杀死活细胞并从中提取营养物质。

在光学显微镜下,这篇文章中的腐菌照片展示了由它们构成的真实生物或结构。然而,照片的颜色经过了数字调整,使生物体的部分更容易看到。上图为菌丝(C项)和繁殖结构。下面将对结构进行识别和描述。

属的无性繁殖

如上图B项所示,腐草属的一些菌丝分支在顶端发育出游动孢子囊。D项是游动孢子囊的上壁,或中隔。游动孢子囊通过无性繁殖产生孢子。每个孢子都被称为动物孢子,是可运动的。当一个动物孢子从动物孢子囊中释放出来并发芽时,它会产生一个新个体的第一个菌丝。

每个动物孢子有两个不同类型的鞭毛。鞭毛是在活动细胞上常见的又长又细的延伸物。当鞭毛移动时,它们推动细胞通过液体。食腐菌的两条鞭毛之一被称为鞭状鞭毛,另一条被称为金属丝鞭毛。每个点都指向不同的方向。毛状延伸物环绕着金属丝鞭毛。

动物孢子所拥有的两种类型的鞭毛可以在图中看到5种本文后面显示的生命周期。鞭毛的性质支持与染色质的联系。真菌鞭毛为鞭状鞭毛,而嗜色菌属的鞭毛与卵菌属相同。下面的视频显示,游动孢子从一个腐食动物的游动孢子囊中释放出来,然后游走。然而,它们纤细的鞭毛是看不见的。

腐腹性生殖

卵原细胞

腐肠也有性繁殖。女性的器官叫做卵囊。上图为F项,下图为放大图。卵囊产生大的卵球或卵。它们被称为单倍体(n),因为它们的细胞核只有菌丝细胞核中染色体数量的一半。菌丝核的染色体数量是卵球的两倍(或两组),被称为二倍体(2n)。这种情况有点类似于女性的卵子(单倍体)的染色体数量是她的身体细胞(二倍体)的一半。

藏精器

男性的器官被称为睾丸。它比oogonium还要小。一些生物的精子腔含有精子细胞,每个精子细胞含有一个单倍体核。在生殖畸形中,单倍体核存在于精子腔中,但不产生精子细胞。

受精

承载着胚囊的茎部生长,使胚囊与卵囊的侧面接触。然后,精子腔形成一个短管,穿过卵囊。男性的细胞核沿着管子移动,并与女性的细胞核融合在一个卵球中。由此产生的二倍体结构被称为卵孢子或合子(上图中的a项)。卵孢子被释放到环境中并产生一个新的粪孢子。

上图中A、B两项为沙prolegia未成熟卵母细胞。C项为成熟卵囊,D项为卵球。

鱼类的腐殖病

腐肉病可引起淡水鱼及其卵的疾病。它还可以感染两栖动物及其卵以及甲壳类动物。水霉属parasitica是影响鱼类的主要物种。它会引起一种叫做腐殖病的感染。

在一些养鱼场,腐肉病是一个问题。野生和水族鱼也可能被一种腐肉菌感染。目前已有针对这种疾病的化学疗法。这些可能会有帮助,但情况并非总是如此。

寄生虫首先感染鱼的外层。在身体的鳞片和鳍上可能会出现一团白色的细线。肿块可能类似于棉絮。寄生虫的菌丝可能会延伸到动物的鳃或肌肉,也会进入血管,这可能会造成严重的影响。

卵菌生殖周期的某些阶段产生包囊。囊肿是一种厚壁休眠结构,保护其内部内容物不受有害环境条件的影响。研究人员发现原发性囊肿在水霉属parasitica表面有钩状突起。这些可以帮助它附着在经过的鱼身上。

观赏鱼的腐蛆病可能是可以治疗的,但最常见的治疗方法有潜在的危险。如果鱼生病了,应咨询兽医,并应严格遵守药物容器上的说明。

疫霉:植物破坏者

不同种类的疫霉会给植物种植者带来严重的问题。它们可以感染许多不同种类的植物。该属可能造成严重的经济损失。Phytophthora这个名字来源于两个希腊单词:phyto,意思是植物,phthora,意思是破坏者。

与腐菌病一样,疫霉体由分枝菌丝组成。其菌丝具有与腐肉菌相似的特征,并以相同的方式获取养分。疫霉的生命周期与腐菌相似,但有一些略微不同的特征。

卵菌的菌丝具有二倍体核,而真菌的菌丝具有单倍体核。这是卵菌和真菌之间的另一个显著区别。

疫霉菌的繁殖

无性生殖

像腐菌一样,疫霉通过产生含有游动孢子的游动孢子囊进行无性繁殖。和腐肉菌一样,游动孢子也有鞭毛和金属丝。然而,如上图所示,游动孢子囊或其前体可以直接产生新的生物体,而不是产生完成这项工作的游动孢子。在这种情况下,孢子囊可称为分生孢子。

有性生殖

一个未成熟的疫霉卵gonium含有多个核,但在成熟时只存在一个包含单个核的卵球。类似地,一个未成熟的睾丸包含多个核,但当它成熟时,它只有一个核。在有性生殖过程中,卵囊生长并穿过睾丸,使女性细胞核和男性细胞核相遇。

腐菌和疫霉有性生殖的另一个区别是。为了在疫霉菌中发生有性繁殖,必须满足两种交配类型。这些被称为A1和A2生物体。

马铃薯的晚疫病

5种这种病被称为晚疫病或马铃薯疫病。这种有机体感染马铃薯植株的茎和叶,产生深色病变。在叶子的下表面可以看到白色的线。感染可能会杀死植物。

病原体有时会到达土豆的块茎,这是我们吃的部分。土豆的内部会变成棕色。棕色首先出现在土豆的外层,然后逐渐向内移动,使块茎不能食用。病原体甚至可以在从地里收集的土豆中传播。另一个问题是,病原体使马铃薯容易受到其他有机体的感染。这可能会对块茎造成进一步的损害,当它们在田间或储存时。

晚疫病之所以得名,是因为它比早疫病出现的时间晚。早疫病是由真菌引起的,也会破坏土豆。尽管名字不同,早疫病和晚疫病可能在一年的同一时间发生。

在1846年夏天的一个星期内,这种疾病几乎消灭了爱尔兰所有的土豆作物,而土豆是当时穷人的主要食物。将近一百万爱尔兰人死于大饥荒。

-加州大学古生物博物馆(参考马铃薯晚疫病)

毁灭性的爱尔兰马铃薯饥荒

5种对今天的土豆和番茄来说都是一个严重的问题。尽管如此,它不再造成类似19世纪中期爱尔兰马铃薯饥荒那样的破坏。饥荒造成的大量死亡(约100万人)和大规模移民(约150万人)影响了爱尔兰和世界。

通过研究过去收集的植物标本室标本,研究人员发现饥荒是由一种真菌引起的5种这(显然)已不复存在。随着马铃薯新品种的出现,新的品系似乎出现了,而饥荒品系似乎在大约同一时间消失了。

研究人员检查了饥荒菌株的基因组,他们说,它似乎并没有天生就比现在的菌株更具毒性。他们怀疑导致饥荒的两个主要原因是土豆在当时的饮食中非常重要,以及当时种植的土豆在基因上非常相似。这种低遗传多样性意味着不太可能存在对病原体具有遗传抗性的马铃薯。

重要而有趣的病原体

今天,腐菌病和疫霉是对环境产生重大影响的重要病原体。尽管它们可能造成伤害,但它们是有趣的生物。我认为研究它们是一项有价值的追求。预防或治疗鱼类疾病并使作物存活是重要的目标。

探索卵菌的性质和行为可能有助于科学家更好地了解生物世界,并可能在多个方面对我们有益。管理和/或保护生活世界中那些对我们有害或有益的方面是非常重要的。

参考文献

问题与答案

问题:我们在浅井里发现了一些霉菌——因为我有肠道疾病,所以我们检查了一下。它会导致人类疾病吗?

答:与真正的霉菌不同,我还没有读到水霉菌会让我们生病(尽管这并不意味着它们不会),只有一个主要的例外。蟒蛇可以感染人类,甚至导致致命的疾病。它通常在热带国家被发现,但在美国的部分地区和其他一些国家也被发现。有可能其他种类的水霉菌也会让我们生病。你应该咨询你当地的公共卫生部门或你的医生,看看你井里的特定种类的水霉菌是否安全,尤其是当你有肠道疾病时。

©2018 Linda Crampton

评论

琳达·克兰普顿(作者)2018年5月5日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

嗨,艾德丽安。谢谢你的评论。当地的马铃薯作物受到如此严重的影响,这当然是一个可怕的想法。对于那些依靠土豆作为营养的人来说,那一定是一段可怕的时期。

艾德丽安Farricelli2018年5月5日:

太可怕了,以至于土豆几乎濒临灭绝,很多人因此而死亡。这篇文章很有趣,我学到了很多以前不知道的新东西。

琳达·克兰普顿(作者)2018年5月5日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

谢谢,Devika。我同意它的味道。这当然不是一个好想法!

DDE2018年5月5日:

独特且见多识广。我在这里又学到了新东西。我可以想象,在那里臭土豆的味道可不是什么好主意。

琳达·克兰普顿(作者)2018年5月1日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

嗨,杰基。是的,海洋环境非常需要我们的帮助。这些问题令人沮丧。我希望我们能够并且确实改善这种情况。

杰基Lynnley2018年5月1日,来自美丽的南方:

我已经发誓不再养鱼一段时间了。然而,看到海里的垃圾并没有让我感觉太好。

也许这些漂浮在水中收集所有废物的新型桶形容器将激发一种改进的、更大的版本,以帮助清理我们的水域。当然,完全不向我们的海洋中添加污物可能是唯一的治疗方法,随着工厂、石油泄漏和不关心环境的粗心大意的人如此迅速地增长,我不确定我们有多大的改善希望。

琳达·克兰普顿(作者)2018年5月1日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

这是个有趣的想法,海蒂!希望你今晚过得愉快。

海蒂索恩2018年5月1日,芝加哥地区:

啊,这就是整个马铃薯枯萎病的问题!

当我看到或听到这样的生物时,它们似乎是超凡脱俗的。我想知道,当我们最终在其他星球上发现生命时,我们会发现这些类型的生物吗?

再次接受教育!谢谢你和我们分享你的知识。祝你有美好的一天!

琳达·克兰普顿(作者)2018年5月1日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

听说马铃薯枯萎病可能影响了你的家族,比德。谢谢你的评论。

比德来自明尼苏达州2018年5月1日:

琳达,我不知道爱尔兰马铃薯饥荒的原因。这可能是我的祖先在19世纪移民到加拿大的原因。让我们希望科学家们能在卵菌中找到一些有益的东西。一个有趣的研究。

琳达·克兰普顿(作者)2018年5月1日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

嗨,玛丽。是的,因为生物在生物学上有如此多的共同特征,研究其中的一些可能有助于我们了解其他的。谢谢你来看我。

玛丽诺顿2018年5月1日,加拿大安大略省:

琳达,另一篇有趣的文章,关于一些我真的不知道的东西。你说得对,进一步研究这些问题可能会带来更多好处。当我们想要吃更多的鱼时,你已经让我参与了这件事。

琳达·克兰普顿(作者)2018年5月1日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

你好,佩吉。我想,当人们能吃的时候,他们确实吃了腐烂的土豆,但这并不是在所有情况下都是可能的。枯萎植物常被次生生物感染,导致块茎软腐。这些微生物将枯萎的土豆变成一种黑色的液体糊状物,很难吃。

佩吉·伍兹2018年5月1日,美国德克萨斯州休斯顿:

和往常一样,这是一篇引人入胜的文章。我一直期待着从你身上学到新东西。我在评论中注意到,如果人类吃了鱼,应该不会受到腐肉病的影响。土豆呢?我可以想象,在马铃薯饥荒期间,如果块茎感染了疫霉菌,饥饿的人无论如何都会吃它们。

琳达·克兰普顿(作者)2018年4月30日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

谢谢你来看我,马纳塔。水霉菌是值得研究的有趣生物。

manatita442018年4月30日,伦敦:

这些藻类和真菌的研究非常深入。我在学校没有做那么多。看到有性繁殖,了解它们对鱼和土豆的影响,真是令人着迷。

琳达·克兰普顿(作者)2018年4月30日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

嗨,蓬勃发展。科学中的联系通常是非常有趣的!

FlourishAnyway2018年4月30日,美国:

谁知道现代鲑鱼养殖场的损失和爱尔兰马铃薯饥荒之间有联系,那场饥荒不仅引发了大规模的人类死亡和痛苦,还引发了大规模的移民模式?

琳达·克兰普顿(作者)2018年4月30日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

说得好,拉里!谢谢你来看我。

拉里·兰金2018年4月30日,俄克拉荷马州:

有时候世界上最微小的事情却能产生最大的影响。

非常值得一读!

琳达·克兰普顿(作者)2018年4月30日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

嗨,玛丽。专家表示,腐肉病不会感染人类。他们还说,最好把鱼煮熟,以消灭一系列寄生虫。我还没有发现任何关于霉菌产生的化学物质是否会伤害我们的信息。

我怀疑在烹饪和装罐过程结束后,我们是否会注意到霉菌。不过,我希望鱼加工者不会使用严重感染腐肉菌病的鱼。谢谢你的评论和有趣的问题。

玛丽Wickison2018年4月30日,美国:

虽然当影响土豆和西红柿时,我们会看到一种疾病,它永远不会进入市场或在我们自己的花园里,我们会丢弃它。

然而,如果这被加工成鲑鱼罐头,我们会注意到吗?这会对我们有害吗?

另一篇精彩的文章。

琳达·克兰普顿(作者)2018年4月30日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

嗨,比尔。非常感谢您的来访和评论。

比尔荷兰2018年4月30日,华盛顿州奥林匹亚:

又是一堂很棒的生物课。我每次都能从你身上学到东西,琳达!

琳达·克兰普顿(作者)2018年4月30日,加拿大不列颠哥伦比亚省:

非常感谢你的评论,佩格。我很感激你的好意。

科尔挂钩2018年4月30日,美国德克萨斯州北达拉斯:

我一直对爱尔兰马铃薯饥荒及其原因感到好奇。你让信息变得有趣、有教育意义、易于理解。我真希望你是我高中时的生物老师,希望我上课能更专心些。迷人的东西。

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