Svampen Sordaria fimicola er en let produceret svamp med en unik form for reproduktion. Det er en af mange slags saksvampe. Denne svamp er en modelorganisme til studier af genetik. S. fimicola er et særligt nyttigt værktøj til at lære eleverne om meiose.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Møgesvampens livscyklus Sordaria fimicola giver en ideel model til at studere genetik og meiose.
Hvilken type svamp er Sordaria Fimicola?
Kilden til Sordaria fimicola er ikke glamourøs. Faktisk vokser det ofte i rådnende organisk materiale og især på gødning af planteædende dyr. S. fimicola kaldes derfor også gødning svamp.
Det er klassificeret som en ascomycete svamp. Stamnavnet for disse typer svampe er Ascomycota.
Egenskaber ved Ascomycota
De svampearter, der tilhører Ascomycota, kaldes ascomycetes. Indtil videre har mykologer opdaget mindst 30.000 arter af ascomycetes.
Mange af disse ascomycetes er kendt som sac svampe på grund af deres asci form og egenskaber. Disse ASC har otte haploide sporer eller ascosporer
Ascomycetes overvejes dikaryon svampe på grund af deres kernefase som dikaryoner eller har to haploide kerner.
Ascomycetes er stort set forskellige fra hinanden. Nogle arter betragtes som patogener og kan forårsage sygdom hos dyr såvel som planter. Andre er gavnlige. Almindelig gær er en ascomycete, der bruges i gæring til alkoholholdige drikkevarer som øl.
Som for Sordaria fimicola, betragtes det som et ret typisk ascomycete i dets livscyklus og reproduktive metoder.
Sordaria Fimicola livscyklus
Svampen S. fimicola starter sin livscyklus som en ascospore. Denne ascospore blev opbevaret i en ascus indtil der er opbygget nok tryk til at skubbe sporen ud i luften. Denne ascospore findes i haploide form. Derefter spirer det og danner lange haploide cellefilamenter kaldet hyfer.
Disse vokser i deres omgivelser, såsom gødning eller forfaldne planter, fordøje, når de går. Aseksuel reproduktion i disse svampe kaldes deres anamorf livscyklus.
Seksuel reproduktion og meiose
Seksuel reproduktion forekommer ikke, medmindre disse haploide hyfer møder andre. Til sidst mødes nogle af disse haploide hyfer sammen og går sammen i en celle med to kerner. Det gennemgår mitosedeler sig kontinuerligt i nye celler. Denne nye celle, a dikaryon, er ikke en ægte diploid celle, på trods af at to haploide celler er slået sammen; de to kerner forbliver adskilte og smelter ikke sammen.
De dikaryote hyfer vokser fortsat inde i en masse haploide celler og danner frugtlegemet eller ascoma. Efterhånden som cellerne har været igennem et par mitoserunder, kan nogle af dikaryoncellerne smelte sammen og danne zygoter med en enkelt diploid kerne. Denne seksuelle reproduktive del af Sordaria livscyklus kaldes telomorf livscyklus.
Gennem processen med meiose, en rekombination af genomet fra “krydser over, ”Disse diploide zygoter udvikler fire haploide kerner. Meiose giver svampen større genetisk mangfoldighed.
Disse kerner gennemgår derefter deres egen mitose. Otte haploide kerner skyldes dette. På det tidspunkt dannes celler omkring kernerne. Disse nye celler er ascosporer.
En eksplosiv fordeling
De otte ascosporer ligger i en pose kaldet ascus. Asci holdes i peritheciumeller frugtlegeme (også undertiden kaldet ascoma). Dette er sækket, der brister i naturen og sender ascosporer ud i luften, så processen kan starte forfra.
Ved brug af udstødning fra frugtkroppen er det nødvendigt at distribuere ascosporer, fordi de ellers ikke er mobile. Svampen er afhængig af kinetisk energi for at få arbejdet gjort. Den eksplosive udbrud af sporer skyldes tryk, der opbygges i spidsen af ascus.
For at sikre, at ascosporer distribueres i luften, skal ascus hjælpe dem med at skyde mod himlen. Glycerol og andre komponenter fører til trykopbygning. Undertiden kan trykket nå op på tre atmosfærer.
Kræver Sordaria Fimicola, at møg reproducerer?
I mange år brugte forskere tilstedeværelsen af mødesvampe til at udlede adfærd hos planteædende pattedyr i oldtiden. Fordi S. fimicola ascosporer sprængte ud af pattedyrsmøll, antog forskere livscyklussen for møgsvampene afhængig af tilstedeværelsen af møg. Nyere forskning tyder imidlertid på mangel på en sådan sammenhæng.
Det er rigtigt, at udstødningen af S. fimicola ascosporer fra gødning tillader dem at klæbe til overfladerne af planter. Planteædere spiser planterne med svampen på og begynder en cyklus med genindføring af sporer i dyrets mave-tarmkanal.
Faktisk, S. fimicola gør ikke kræve, at pattedyrs herbivoregødning lever. Forskere fandt ud af, at svampen også kan vokse på plantevæv. Svampen kan også påvirke forskellige planter på forskellige måder; det kan for eksempel hæmme vækst i majs. Men andre planter får fordel af svampen.
Så på trods af forekomsten af mødesvampe i pattedyrsmøg kræver arten ikke gødning som et substrat til reproduktion. Mere forskning er nødvendig for at sammenligne forekomsten af Sordaria fimicola på gødning versus planterester.
Hvorfor Sordaria Fimicola er ideel til undervisning
Denne svamp appellerer til lærere for sin lette kultur og dens elegante og interessante reproduktionsmetoder. Lette eksperimenter med S. fimicola kan udføres i et laboratorium uden megen anstrengelse.
Sordaria kan producere frugtlegemer inden for en uges tid, så de studerende kan vidne og registrere genetiske processer.
S. fimicola giver en ordnet ordning for studerende til at se den første og anden division af meiose. Studerende kan inden for en kort periode få praktisk viden om ”krydsning” eller kromosomudveksling.
Et nyttigt træk ved Sordaria er dens ascospore farve. Farven repræsenterer fænotyper i genetiske varianter af svampen. For eksempel er sorte ascosporer vildtypefarven. Der er også andre farver som rød, lyserød, solbrun og grå, der repræsenterer forskelle i deres alleler, der adskiller dem fra vildtypen.
Studerende kan have belagte kulturer af S. fimicola at observere asci og deres ascospore farver. De med blandede farver afslører parring mellem forskellige stammer.
Typer af Asci
Der er mange forskellige kvaliteter i saksvampe; den ene er deres variation af ASCI. Der er forskellige typer ASCI, der kan forekomme. Nogle af dem er det unitunicate-operculate asci. Denne form for asci har en slags låg, der åbner for at skubbe sporerne ud. Kun apotekisk ascomata Brug denne slags ASCI.
En anden type ASCI, der kan forekomme, er unitunicate-inoperculate asci. Disse har ikke låg, men snarere en lille elastisk-lignende mekanisme ved deres spids, der strækker sig og lader sporer skubbe ud. Disse typer af ASCI findes primært i perithecial ascomata.
Prototunicate asci arbejde via oser af sporer i stedet for at skubbe dem ud. Prototunicate asci har en afrundet form, og deres vægge opløses ved modenhed.
En anden type asci, der kan forekomme, er bitunicate asci. Disse er dobbeltvæggede asci. Den ydre væg brister ved modenhed, og den indre væg udvider sig med ascosporerne indeni den. Denne struktur strækker sig op og starter sporer.
Det er klart, at medlemmer af phylum Ascomycota besidder unikke og interessante måder at reproducere og sprede deres sporer i naturen. Livscyklus af Sordaria fimicola giver den ideelle model til at lære om disse slags svampe, hvordan de reproducerer sig, og hvordan de kan fungere som modeller til at uddanne studerende om genetik og meiose.