Nepohlavné rozmnožovanie húb: Prehľad foriem a významu
Huby (Fungi) sú stielkaté organizmy, ktoré nemajú asimilačné farbivá, a preto nie sú schopné tvoriť organické látky pomocou slnečnej energie ako zelené rastliny. Takéto látky prijímajú z odumretých alebo živých tiel iných organizmov, čiže živia sa heterotrofne. Ich bunky obsahujú pravé jadro a rozmnožujú sa výtrusmi. Napriek tomu, že netvoria vývojovo jednotnú skupinu, v najnovších systémoch sa popri rastlinách a živočíchoch dokonca pokladajú za samostatnú ríšu. Telo mnohobunkových húb netvoria klasické pletivá, ale dlhé hubové vlákna - hýfy. Tie sa rozkonárujú, vzájomne splietajú a vytvárajú podhubie (mycélium). Huby sú prastaré organizmy a spolu so sinicami a riasami existujú zrejme už 2,7 miliardy rokov, pretože pravdepodobne vznikli v predkambriu.
Formy rozmnožovania húb
Rozmnožovanie húb je veľmi rozmanité a môže prebiehať nepohlavne aj pohlavne. Pri oboch spôsoboch huby zvyčajne produkujú obrovské množstvo haploidných výtrusov - spór. Tie sa ľahko a na veľké vzdialenosti šíria vzduchom alebo vodou. Samotné spóry sú väčšinou nepohyblivé, no u niektorých vodných húb (chytrídiomycét) sa vyskytujú aj pohyblivé spóry s bičíkmi nazývané zoospóry. Huby sa rozmnožujú pohlavne, ale častejšie nepohlavne produkciou množstva spór (hlavne plesne). Výtrusy sa vytvárajú priamo na povrchu hubových vláken alebo vo výtrusniciach. Pri pohlavnom rozmnožovaní dochádza k splývaniu pohlavne rozlíšených vláken podhubia - hýfogamia.
Nepohlavné rozmnožovanie húb
Nepohlavné rozmnožovanie nie je nikdy spojené so splývaním jadier dvoch buniek. Je to najčastejší spôsob rozmnožovania húb a prebieha niekoľkými cestami. Nový jedinec pri tomto type rozmnožovania vzniká z telových (somatických) buniek a je geneticky zhodný s rodičovským organizmom. Vývin jedinca vzniknutého nepohlavným rozmnožovaním (blastogenéza) býva jednoduchší ako vývin oplodneného vajíčka (embryogenéza) a do určitej miery sa podobá regenerácii.
Medzi najjednoduchšie formy nepohlavného rozmnožovania patria:
- Delenie buniek alebo pučaním: Tento spôsob je typický pre jednobunkové huby, napríklad kvasinky. Pri neúplnom oddelení dcérskych buniek môžu vznikať nepravé pseudomycéliá. Jednobunkové huby sa rozmnožujú pučaním a môžu vytvárať nepravé hubové vlákna, tzv. pseudomycélium. Kvasinka pivná (Saccharomyces cerevisiae) sa používa na skvasovanie sladu pri výrobe piva, na výrobu pekárenských kvasníc (droždie je vlastne biomasa kvasinkových buniek), na výrobu liehu a vitamínov zo skupiny B.
- Rozpad hubových vláken (fragmentáciou): Mnohobunkové huby sa môžu rozmnožiť tak, že sa ich mycélium rozdelí na časti a z každej dorastie nové vlákno. Najjednoduchšou formou rozmnožovania je rozpad podhubia na jednoduché úlomky - artrospóry.
- Tvorba nepohlavných spór: Ide o najbežnejšiu formu. Spóry vznikajú priamo na haploidných hýfach alebo v rôznych typoch výtrusníc (spórangiách) bez spájania jadier či redukčného delenia (meiózy). Tieto výtrusy majú len jednu chromozómovú sadu a priamo z nich rastie nové haploidné mycélium. Samostatné výtrusy - konídia sa odškrcujú na špecializovaných hýfach. Konídia sú jednobunkové alebo viacbunkové, majú rozličný tvar, veľkosť a farbu. Bunky, na ktorých alebo z ktorých vznikajú nepohlavné výtrusy, označujeme ako konidiogénne.
Yeast Fermentation Under the Microscope
Pohlavné rozmnožovanie húb
Pohlavný proces u húb je veľmi špecifický a odlišuje sa od rastlín či živočíchov. Pri pohlavnom rozmnožovaní nastáva spojenie fyziologicky odlišných buniek. Častejšie sa spájajú obsahy celých pohlavných orgánov (gametangií), čo označujeme ako gametangiogamia. U mnohých húb však prebieha tzv. hýfogamiou, pri ktorej sa stretávajú priamo mycéliá dvoch rôznych párovacích typov. Tie zvyčajne nemajú vonkajšie rozdiely a označujú sa len ako „plus“ (+) a „mínus“ (-).
Samotný pohlavný proces má tri hlavné fázy:
- Plazmogamia (splynutie cytoplazmy): Keď sa vlákna oboch typov dotknú, ich bunky a cytoplazma splynú. Zvláštnosťou húb je, že ich haploidné jadrá v tomto momente ešte nesplývajú. Vznikne tak bunka, ktorá má dvojicu odlišných haploidných jadier. Tento stav sa nazýva heterokaryotický (alebo čiastočne diploidný) a označuje sa ako \( n + n \). V takomto stave môže huba zotrvať hodiny, dni, alebo dokonca storočia. Práve z takého dikaryotického podhubia vyrastá plodnica húb, ktorú bežne zbierame.
- Karyogamia (splynutie jadier): Až v bunkách výtrusorodej vrstvy plodnice (hyméniu) dôjde k samotnému splynutiu oboch haploidných jadier. Na veľmi krátky čas tak vznikne diploidná zygota (\( 2n \)), ktorá je jediným diploidným štádiom v životnom cykle húb.
- Vznik výtrusov: Zygota sa následne meioticky (redukčne) delí, čím vznikajú nové haploidné spóry (zväčša 4, prípadne 8 pri následnom mitotickom delení). Tieto spóry v sebe nesú zmiešanú genetickú informáciu, čím zvyšujú variabilitu v populácii.
Spóry vzniknuté pohlavným procesom sú zväčša odolnejšie, slúžia na prečkanie nepriaznivých podmienok a často sa nazývajú podľa konkrétnej skupiny húb:
- oospóry - spóry riasoviek (Oomycetes)
- zygospóry - spóry plesní (Zygomycetes)
- askospóry - spóry vreckatých húb (Ascomycetes)
- bazídiospóry - spóry bazídiových húb (Basidiomycetes)
Mnohé druhy húb dokážu striedať oba spôsoby rozmnožovania. Za stabilných podmienok tvoria spóry nepohlavne, no pri zhoršených podmienkach prejdú na pohlavné rozmnožovanie.
Význam húb v prírode a pre človeka
Huby majú v prírode spolu s baktériami obrovský význam pri udržiavaní kolobehu biogénnych prvkov, pretože rozkladajú a mineralizujú odumreté telá rastlín a živočíchov. Pre človeka boli huby spočiatku len doplnkovou výživou pre svoj vysoký obsah minerálnych látok. Neskôr sa začali využívať ich vlastnosti pri výrobe alkoholických nápojov (kvasinky). Niektoré huby sú pôvodcami chorôb - mykóz rastlín, živočíchov a človeka.
tags: #nepohlavne #rozmnozovanie #hub