Az eukarióták világa

Átírás

1 Az eukarióták világa Szerk.: Vizkievicz András Az élővilág szerveződési szintjei Az élőlényeket ma 2 nagy birodalomba a prokarióták és az eukarióták és ezen belül 6 országba soroljuk. Az eukarióta élőlények közé 4 ország tartozik: egysejtű eukarióták, többsejtű gombák, többsejtű állatok, többsejtű növények. Az eukarióta sejtek kb. 1,5-2 milliárd évvel ezelőtt jöttek létre. Kialakulásukat ma az ún. endoszimbióta elmélettel magyarázzák. Ennek lényege röviden az, hogy az eukarióta sejt egyes sejtszervecskéi pl. a zöld színtest, különféle bekebelezett prokarióta sejtekből alakultak ki. Az eukarióta sejtekre általánosan jellemző, hogy tartalmaznak sejtmagot, különféle feladatokra specializálódott sejtszervecskéket, jól fejlett belső hártyarendszereket. Az eukarióta sejtek felépítésük és működésük alapján lehetnek: növényi, állati, gomba sejtek.

2 Gombák A gombák sem az állat- sem a növényvilághoz nem tartoznak, önálló szerveződési formák. Törzsfejlődési tekintetben is függetlenek, valószínű, hogy az ősi eukarióta sejtből párhuzamosan fejlődtek ki a növények, az állatok, és a gombák. A jelenleg ismert legősibb gomba leletek kb. 700 millió évesek. Kb fajuk ismert. A gombákat jelenleg 2 országba soroljuk: az egysejtű nyálkagombákat az egysejtű eukarióták közé, a többsejtű formákat a gombák országába. Szerveződés A primitívebbek egysejtűek, a fejlettebbek többsejtűek. A többsejtűek telepes szerveződésűek, ahol a sejtek még kevéssé specializáltak. A gombatelep fonalas szerkezetű, ahol a sejtek hosszú láncokat alkotnak (amely lehet több méteres is). Az így létrejött képződmény a gombafonál, idegen szóval a hifa. A gombafonalak összessége a gomba szövedék vagy micélium. A gombák teste gyakran két részre osztható: termőtest, amely a tenyésztestből fejlődik ki kedvező körülmények között, szaporítósejteket spórákat termel. tenyésztest, amely a talajban, a fában, stb. rejtve él. A tenyésztest az önfenntartás szerve, a termőtest a szaporítás szerve, amely a szaporító hifákat tartalmazza. Sejtfelépítés Az egyszerűbb felépítésű, ősi egysejtű fajoknál a sejt csupasz, azaz sejtfal nincs, a fejlettebbeknél a sejtet sejtfal veszi körül, amelynek anyaga kitin. A sejtfalon belül a sejthártya, azon belül a citoplazma helyezkedik el. A sejtekben membránnal határolt sejtmag található. A gombákban színtestek, színanyagok nincsenek, így fotoszintézisre, autotróf életmódra képtelenek. Ennek megfelelően tartalék tápanyaguk zsír. Szaporodás 1. Vegetatív módon. Ennek az a lényege, hogy szaporítósejtek nem jönnek létre, a gombatelep egyszerűen kettészakad, és a különvált részek önálló életet kezdenek. 2. Ivartalan szaporodás. Ivarsejtek nem jönnek létre, a szaporodás ivartalan szaporítósejtekkel, ún. spórákkal történik. A spórák ellenálló tokba zárt nyugvó szaporító sejtek, 3-5 évig is életképesek. 3. Ivaros szaporodás. Általában az élővilágban ebben az esetben két eltérő ivarjellegű szaporítósejt keletkezik, általában a kisebbet, a mozgékonyat hímivarsejtnek, a nagyobbat a 2

3 mozdulatlant petesejtnek nevezzük. A két ivarsejt egyesülését megtermékenyítésnek, az így létrejövő sejtet zigótának nevezzük. A zigóta sokszoros osztódással növekszik és létrehozza az új egyedet. A gombák esetében az ivaros szaporodás igen komplikált folyamat, továbbá nagyon sokféle módja ismert, ezért e jegyzet kereti között kizárólag egyetlen példát ismerhetünk meg (lásd bazídiumos gombák). Életmód Életük a vízhez, nedvességhez kötött: tápanyagaikat csak vizes oldatok formájában vehetik fel, szaporodásuk vízhez kötött. Anyagcseretípus szerint kemotrófok, azon belül heterotrófok, azaz szerves anyagot vesznek fel. Életmód szerint a gombákat tovább csoportosítjuk: 1. Szaprofitonok Korhadékbontók, amelyek főleg savas talajokban az elhalt szervezetekből származó szerves anyagokkal táplálkoznak. Ezzel megakadályozzák, hogy a természetben nagyobb mennyiségű szerves törmelék halmozódjon fel. Az elhalt élőlények lebontásával lehetővé teszik az anyagok újrafelhasználását. A szerves anyagokat visszaalakítják szervetlen anyagokká, azaz mineralizálják a vegyületeket. A bomlás lehet korhadás, ha aerob körülmények között zajlik, rothadás, ha anaerob körülmények mellett mennek végbe a lebontó folyamatok. 2. Szimbióták a) Fejlettebb növényekkel ún. mikorrhizát alkotnak. Ennek lényege, hogy a gombafonalak behatolnak a gyökérbe, segítik a növények tápanyag felvételét. Ennek fejében a gomba a növénytől kész szerves anyagot kap. Egyesek szerint az egyéves növények kivételével, minden növény mikorrhizás. b) Zuzmók. Ebben az esetben gombák kék vagy zöldalgákkal élnek együtt (lásd később). 3. Paraziták Előfordulás Spóráik óriási számban teremnek és a széllel, vízzel, rovarokkal a világ minden tájára elkerülnek, ezért az egész földön megtalálhatók. Fontosabb csoportjaik Egyéb gombák (nyálka- és moszatgombák) Valódi gombák tömlősgombák bazídiumos gombák 3

4 Nyálkagombák Egyszerű felépítésű, ősi típusú gombák. Fejlődéstörténetileg a legősibb szervezettségű eukariótákhoz tartoznak, leginkább az állati jellegű állábas amőba-félékhez állnak legközelebb, ezért az egysejtű eukarióták országába soroljuk őket. Felépítés A sejtek csupaszak, sejtfal nincs. Állábakkal amőbaszerűen mozogni képesek. A sejtek kezdetben egymagvúak, majd felkeresik egymást, összeolvadva sokmagvú plazmatömeget hoznak létre, melynek a neve plazmódium. A plazmódiumok mérete elérheti olykor a 1.5 négyzetmétert. Lehetnek szaprofiták, melyek nyirkos erdei talajon, árnyékos fakérgen, lehullott faleveleken, korhadó növényi részeken élnek. Ilyen pl. a kakukknyál, amely fűszálakon, leveleken, nyálkás plazmacsomót hoz létre. A továbbiakban tárgyalt fajoknak plazmódiumuk, amőba alakjuk nincs. Van sejtfaluk, mely kitinből áll. Testüket hifák, ill. micélium alkotják. Peronoszpórák Moszatgombák Paraziták, gazdaságilag igen jelentős károkat idéznek elő. Peronoszpóra (szőlőragya) A szőlőlevélben, szárában, bogyóiban élősködik. A szőlő peronoszpórája Amerikából került Európába. Először 1880-ban észlelték nálunk, a század végén már több millió hektoliter vesztességet okozott. 4

5 A védekezés azon alapul, hogy a rajzóspórák csak vízben úszva tudják a sejteket megközelíteni. Ezért a vizet rézgálicos ( bordói lé ) oldattal megmérgezik. A tudomány ma kb. 240 féle peronoszpóra fajt ismert. A fontosabbak közül említést érdemel: sárga- és görögdinnyeragya, répalevélragya, dohányperonoszpóra. Fejespenészek Szaprofiták. Trágyán, rothadó gyümölcsökön, lekváron, nedves kenyéren tenyésznek. A hifák egyenletesen behálózzák a táplálékot és behatolnak abba. A telepből, egyes helyeken merőlegesen kiemelkedő hifák, a végükön gömbszerű spóratartókat viselnek. Halpenészek Rovarok, csigák, kétéltűek, halak hulláin, élőhalak kopoltyúin, bőrén penészfoltokat okoz. A megtámadott állat előbb-utóbb elpusztul. Valódi gombák Van sejtfaluk, mely kitinből áll. Testüket hifák, ill. micélium alkotják. Tömlősgombák A törzsfejlődés magasabb fokán álló, fonalas gombák. Egy-két kivételtől eltekintve (élesztő), a hifák gazdagon elágazva, változatos telepeket hoznak létre. Az osztály nevét onnan kapta, hogy a spóráik nyolcasával, a hifavégeken kialakuló tömlőben jönnek létre. Sör- és borélesztő A gyakorlati életben fontosak: bor-, sör-, szeszgyártás, fontos B-vitamin források. 5

6 Cukros oldatokban, erjedő mustban egyedül álló, vagy rövid láncokat alkotó sejteket figyelhetünk meg, ún. sarjadzó gombák. Az élesztők alkoholos erjedést idéznek elő: a cukrot etanollá és széndioxiddá alakítják át. A borélesztő gombának több fajtája ismert. Ennek köszönhetően az azonos fajta szőlőből, azonos körülmények között különböző borok állíthatók elő. Az eltérés egyrészt a szesztartalom mennyiségében, másrészt az íz és zamatanyagokban is megnyilvánul. Az erjedésben más élesztők mellett baktériumok is részt vesznek. Ezek a miroorganizmusok kb. 15%-os alkoholt képesek előállítani. A kereskedelemben árusított élesztő szeszélesztők préselt tömege. Tésztafélék elkészítésénél használják: az élesztők a tésztában található cukrot bontják alkoholra és széndioxidra, a keletkező széndioxid felfújja a tésztát, közben az alkohol elillan. Sok élesztő fontos gyógyszer, mivel B-vitaminokat tartalmaznak. A Candida albicans a széles körben elterjedt Candida sarjadzógombák osztályának a leggyakoribb faja. Normál körülmények között is megtalálható a szervezetben, a bél baktériumflórájának kontrollja alatt áll. A bél hasznos baktériumflórája szabályozza a bélben letelepedett gombák szaporodását, de ha az károsodást szenved, akkor a bélben lévő gomba elszaporodik, elözönli a szervezetet. Szinte bárhol megtelepdhet (szájüregben, vastagbélben, húgyutakban, nemiszervekben), attól függően különböző megbetegedéseket, ill. tüneteket okozhat. A gombás fertőzést kísérő tünetek fő okozója a gombák által kibocsátott méreganyag. Kannapenészfélék Sok ismert penész tartozik a tömlősgombák közé. Fekete kannapenész Nedves kenyéren, lekváron fekete penészbevonatot képeznek. Egyes fajaik (Aspergillus flavus) veszedelmes hőálló mérget, rákkeltő anyagot, aflatoxint termel, ezért kerülni kell a penészes ételek fogyasztását. Ecsetpenész A P. notátum a penicillin nevű antibiotikumot termeli. A P. roqeforti, a P. gorgonzola a rokfort és a gorgonzola sajtokban a sajtok ízét és zamatát hozzák létre. 6

7 Lisztharmatgombák Sok gazdasági növényen nagy kárt előidéző parazita gombák, a leveleken, szárakon, terméseken lisztszerű bevonatot képeznek. Szőlő lisztharmat: a lisztszerűen beszórt szőlőlevelek szélei felpenderednek, a levél jellegzetesen penészszagú. A leveleken kívül a fürtöket is pusztítja. Kénporozással védekezhetünk ellenük. Monilia gombák (alma, körte, szilva, kajszi, cseresznye, meggy) Gyümölcsrothadást, ág-, virágszáradást okoznak. Az elszáradt hajtásokon bársonyos sárga penésztelepek tűnnek fel. A fertőzött gyümölcsök előbb barnák, később teljesen elrothadnak, majd a héjon gyűrűszerű sárga penészgyepek keletkeznek. Kucsmagombafélék Papsapkagomba Ehető kucsmagomba Szarvasgombák Nyári és téli szarvasgomba: talajbani életmódra áttért gombák. Szimbionták, mikorrhizában élnek. Termőtestük zárt és a talajban nő. A spórák a termőtest szétesése után jutnak a szabadba. Termőhelyeit betanított sertésekkel, kutyákkal kutatják. Olyan a szaga, mint a nőstény disznónak, így hím disznókkal kerestetik. 7

8 Bazidiumos gombák A legfejlettebb gombák tartoznak ide. Nevüket onnan kapták, hogy a szaporító hifafonalak vége bunkószerűen megvastagodik, s ezt a képződményt bazidiumnak nevezzük. A bazídiumok kis nyúlványain találjuk a spórákat, melyek száma 4 bazídiumonként. A primitív bazidiumos gombák kivételével a gombák telepe két részből áll: a föld alatti tenyésztestből, a föld feletti termőtestből. A termőtest alakja igen változatos lehet: kéregszerű, kocsonyás (kocsonyagombák), tönkre, kalapra tagolódó, gumószerű. A legismertebb a tönkre és kalapra tagolódó termőtest. A fejlődő termőtestet kezdetben egy hártya burkolja, ami növekedéskor szétszakad. E hártya maradványaként: a kalapon pikkelyeket, a tönkön gallért, a tönk alján bocskort találunk. Egyes fajokon bocskort nem találunk, mivel a hártya a kalapot csupán a tönkkel kapcsolja össze. A kifejlett kalap alsó részén találhatók a bazidiumokban végződő spóraképző hifák, amelyek termőréteget alkotnak. A termőréteg szerkezete lehet: lemezes (csiperkék), csöves, ill. szivacsos (vargányák). Egy-egy termőtest nagyon sok spórát hoz létre: pl. a csiperke termőteste 2 nap alatt 2 milliárd, a hamistűztapló 15 billió spórát termel. A spóratermő felület egyetlen vargányánál 0,5 négyzetméter. A bazidiumos gombák többsége virágos növények gyökereivel mikorrhizás kapcsolatban van. Termőtestes bazídiumos gombák Általában szaprofitonok, ritkán élősködők. A korhadékbontók micéliuma sugarasan több méterre terjedhet a talajban, a felszínre törő termőtestek ezért gyakran kör alakban mutatkoznak 8

9 meg. Ezt nevezzük boszorkánygyűrűnek, amely több méter átmérőjű is lehet. Vannak évelő fajok, melyek micéliuma télen nem pusztul el. A bazídiumos gombák egyedfejlődése A gomba egyedfejlődési ciklusa a spórából indul. Ebből ún. elsődleges haploid hifák hajtanak ki, amelyek egy sejtmagot tartalmaznak. A különböző eredetű primer hifák végsejtjei összeolvadnak (ivaros esemény), melynek során azonban csak a citoplazma olvad össze, a sejtmagok nem egyesülnek. Ennek eredményeként két sejtmagot tartalmazó (magpáros, dikarionos) sejt keletkezik. Ennek osztódásával fejlődik a magpáros, ún. másodlagos micélium, amelynek minden sejtjében két sejtmag van, és amely a bazídiumos gombák vegetatív testét alkotja. Ez több (akár harminc-ötven) évig is élhet a talajban. A másodlagos hifa sejtjeinek sorozatos osztódásakor mindkét sejtmag egyszerre osztódik, és az újabb sejtekbe is sejtmagpárok kerülnek. Az ilyen típusú osztódás eredményeképpen a bazídiumos gombák hifáin a válaszfalak fölött egy-egy dudor, az ún. csat látható. A csatos hifák csak a bazídiumos gombáknál és azoknak is csak a magpáros micéliumában fordulnak elő. Ezek alapján tudjuk mikroszkóppal megkülönböztetni a bazídiumos gombák hifáit más gombákétól. A másodlagos micéliumon a termőtestek fejlődése külső (környezeti) és belső (hormonális) tényezők hatására kezdődik meg. A termőréteg bazídiumai a magpáros hifák végsejtjéből jönnek létre. Bennük történik meg a hosszú ideig egymás mellett élő sejtmagok egyesülése. A sejtmagok egyesülésével kialakult sejt a zigóta. A sejt ezzel bazídiummá alakult át, melynek sejtmagja ezt követően meiózissal négy sejtmagot hoz létre. Ezek lesznek a bazidiospórák sejtmagjai, melyek a bazídium négy kesztyűujj-szerű nyúlványába vándorolnak. Itt alakul ki vastag, külső spórafaluk. Ezután az érett bazidiospórák leválnak nyelükről és lehullanak. A gombák szaporodásának különlegessége az itt ismertetett folyamat, amelyben a hifa sejtek ivaros egyesülését időben és térben elkülönülve, csak jóval később, esetleg évek múlva követi a sejtmagok egyesülése. Ilyen folyamatot az élővilágon belül csak a gombáknál ismerünk. A gombamérgezésről 1) Gyilkos galóca típusú mérgezésről, a sejtmérgezésről. 9

10 A gyilkos galóca közepesen nagy termetű, tönkjén lelógó gallér és jól fejlett bocskor van. Lemezei fehérek. Húsa fehér és nem változik. A kalap színe zöld vagy barnászöld árnyalatú. Fiatalabb példányait könnyű összetéveszteni az erdőszéli csiperkével, azonban a csiperkének rózsaszínűből megfeketedő lemezei vannak, bocskora nincsen. Csak olyan gombát szabad elfogyasztani, amiről gombaszakértő megállapította, hogy ehető, illetve, ha megbízható helyről pl. üzletből származik. A legveszedelmesebb a gyilkos galóca. A méreganyagok neve: amatoxinok, fallotoxinok, bonyolult aminosavakból álló gyűrűk. Az amatoxinok 0.24 mg-ja halálos, egyetlen jól fejlett példány 5-6 ember halálát is okozhatja. Ezek a gombamérgek főleg a májat, ill. a vesét és az agyat támadják meg. A mérgezés tünetei. Jellemző, hogy a gombafogyasztás után hosszú ideig nincs semmiféle tünet. A lappangási idő átlag 12 óra. Ezután hirtelen jelentkezik a hányás és a hasmenés. A hányásra jellemző, hogy csillapíthatatlan, bármilyen italt adunk a mérgezettnek kihányja. A hasmenés megállíthatatlan, a széklet vizenyős, nyálkás. Szájon és végbélen át a szervezet több liter folyadékot veszít, emiatt a szervezet kiszárad, a keringés összeomlik, a legtöbb esetben bekövetkezik a halál. Az életben maradottakon látszólagos javulás áll be, de csakhamar bekövetkezik a második, végső szakasz, a májpusztulással járó hepatikus kóma, amely még kórházban is alig kezelhető. Ilyen még a papsapkagomba és a mérges pókhálósgomba, a sárga kénvirággomba mérgezése. 2) Idegrendszerre ható gombamérgezések a) Muszkarin típusú mérgezések. A muszkarin a legelterjedtebb gombaméreg, a vegetatív idegrendszert ingerli, azaz az összes simaizom, az összes mirigy működését serkenti (pupillaszűkület, arckipirulás, erős gyomor bélmozgás, nagyfokú verejtékezés, nyáladzás). Tünetei: gyors hányás, hasmenés, és ezzel a mérgezés véget ér. Muszkarin tartalmú gomba pl. a téglavörös susulyka. b) Érzékcsalódásokat okozó mérgezések. Több olyan gomba van, amelyet már ősidők óta fogyasztottak azért, hogy kellemes érzékcsalódások, hallucinációk jelentkezzenek. A légyölő galócát pl. egyes kaukázusi népek, főleg ünnepek alkalmával használták részegítő hatása miatt. A mérgezés tünetei a mérgezés fajtájától függően változóak: a mérgezett összevissza beszél, ugrál, táncol, jókedvű vagy ellenkezőleg, bódult, leveret, rémeket lát. Az izgalmi állapotot, ami több óráig tart, mély bódult alvás követi, mialatt légzésbénulás miatt a halál is fenyeget. 10

11 A fontosabb bazídiumos gombák Bükkfatapló, kezdetben szaprofita, majd a fa élő szöveteibe is behatol és élősködővé válik. Évelő termőteste elérheti a 80 cm-es átmérőt. Belőle készítették a gyújtótaplót. Tinóru gombafélék. Termőrétegük csöves. Sátántinóru, mérgező! Farkastinóru, mérgező! Nyári vargánya (Ehető) Lemezes gombafélék. Termőrétegük lemezes. Földtoló galambgomba (E) Kékhátú galambgomba (E) Piros galambgomba Hánytató galambgomba mérgező! Kerti susulyka mérgező! Téglavörös susulyka mérgező! Selymes susulyka mérgező! Sárga rókagomba (E) Kenyér tejelőgomba (E) Mezei szegfűgomba (E) Kétspórás csiperke (termesztett csiperke) (E) Mezei csiperke (E) Gyilkos galóca mérgező!! Fehér galóca mérgező!! Légyölő galóca mérgező! Császár galóca (E) Párduc galóca mérgező! Császárgomba (E), egyik legízletesebb gomba, nagy őzlábgomba (E), a gyűrű elmozdítható, világító tölcsérgomba, mérgező!, termőteste enyhén világit. Pöfeteg gombák. Termőtestük zárt, nem különül el tönkre és kalapra. Talajlakók. Termőtestük csupán a spórák érésekor nyílik fel. Óriás pöfeteg akár 50 cm átmérőjű is lehet. Bimbós pöfeteg (E) 11