מחזור חיים של Sordaria Fimicola

הפטרייה Sordaria fimicola היא פטרייה המיוצרת בקלות עם צורת רבייה ייחודית. זהו אחד מיני רבים מפטריות השק. פטרייה זו מספקת אורגניזם מודל ללימוד גנטיקה. ש. פימיקולה הוא כלי שימושי במיוחד להוראת סטודנטים אודות מיוזה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

מחזור החיים של פטריית הזבל Sordaria fimicola מספק מודל אידיאלי ללימוד גנטיקה ומיוזה.

המקור ל Sordaria fimicola אינו זוהר. למעשה, הוא גדל לעיתים קרובות בחומרים אורגניים מתפוררים, ובעיקר בזבל של בעלי חיים שאוכלים צמחים. ש. פימיקולה נקרא לכן גם זבל פִּטרִיָה.

זה מסווג כפטרייה ascomycete. שם התפילה עבור סוגי פטריות אלה הוא Ascomycota.

מינים של פטריות השייכים ל- Ascomycota נקראים ascomycetes. עד כה גילו המיקולוגים לפחות 30,000 מינים של ascomycetes.

רבים מ- ascomycetes אלה ידועים בשם פטריות שק בגלל שלהם אסקי צורה ומאפיינים. אסקי אלה מחזיקים שמונה הפלואידי נבגים או ascospores. פטריות Ascomycete ידועות בהקרנת נבגים שלהן, לעיתים במרחק משמעותי.

Ascomycetes נחשבים דיקריון פטריות בגלל השלב הגרעיני שלהן כדיקריונים, או שיש להן שני גרעינים פלואידים.

Ascomycetes שונים זה מזה באופן כללי. מינים מסוימים נחשבים לפתוגנים ועלולים לגרום למחלות אצל בעלי חיים כמו גם בצמחים. אחרים מועילים. שמרים נפוצים הם חומצה משומשת המשמשת בתסיסה למשקאות אלכוהוליים כמו בירה.

בנוגע ל Sordaria fimicola, הוא נחשב לאסקומט אופייני למדי במעגל חייו ובשיטות הרבייה שלו.

הפטרייה ש. פימיקולה מתחיל את מחזור החיים שלו בתור אסקוספור. אסקוספור זה אוחסן ב נֹאד עד שנבנה מספיק לחץ כדי להוציא את הנבגים לאוויר. אסקוספור זה קיים בצורה הפלואידית. לאחר מכן הוא נובט ויוצר חוטים ארוכים של תאים פלואידים הנקראים היפות.

אלה גדלים בסביבתם, כמו גללים או צמחים מתפוררים, ומתעכלים תוך כדי. רבייה מינית בפטריות אלה מכונה שלהם אנמורף מעגל החיים.

רבייה מינית אינה מתרחשת אלא אם כן ההיפות הפלואידיות הללו נתקלות באחרות. בסופו של דבר, חלק מההיפות הפלואידיות הללו נפגשות ומתחברות יחד לתא אחד עם שני גרעינים. זה עובר מיטוזה, מתחלק ללא הרף לתאים חדשים. התא החדש הזה, א דיקריון, אינו תא דיפלואידי אמיתי, למרות העובדה ששני תאים פלואידים התחברו; שני הגרעינים נותרים נפרדים ואינם מתמזגים.

ההיפות הדיקריוטיות הולכות וגדלות בתוך מסה של תאים הפלואידים ויוצרות את גוף הפרי או אסקומה. בסופו של דבר, לאחר שהתאים עברו כמה סיבובים של מיטוזה, חלק מתאי הדיקריון יכולים להתמזג וליצור זיגוטים עם גרעין דיפלואידי יחיד. חלק הרבייה המיני הזה סורדריה מחזור החיים נקרא טלומורף מעגל החיים.

באמצעות תהליך המיוזה, רקומבינציה של הגנום מ- "הצלבה, "אותם זיגוטות דיפלואידיות מפתחות ארבעה גרעינים הפלואידים. מיוזה מניבה מגוון גנטי גדול יותר לפטרייה.

גרעינים אלה עוברים לאחר מכן מיטוזה משלהם. שמונה גרעינים פלואידים נובעים מכך. בשלב זה נוצרים תאים סביב הגרעינים. תאים חדשים אלה הם אסקוספורות.

שמונת האסקוספורות שוכנות בשק הנקרא אסקוס. אסקי מוחזקים ב perithecium, או גוף פרי (נקרא לפעמים גם אסקומה). זהו השק הפורץ בטבע ושולח את האסקוספורות לאוויר, כך שהתהליך יכול להתחיל מחדש.

באמצעות פְּלִיטָה מגוף הפרי יש צורך להפיץ את האסקוספורות, כיוון שאינן ניידות אחרת. הפטרייה נשענת אנרגיה קינטית כדי לבצע את העבודה. התפרצות הנפיצים הנפיצים נובעת מהצטברות לחץ בקצה הלימה.

על מנת להבטיח את התפשטות האסקוספורות לאוויר, על האסקוס לעזור להם לירות לעבר השמים. גליצרול ורכיבים אחרים מובילים להצטברות הלחץ. לפעמים הלחץ יכול להגיע לשלושה אווירות.

במשך שנים רבות השתמשו מדענים בנוכחותן של פטריות גללים כדי להסיק את התנהגותם של יונקים אוכלי עשב בימי קדם. כי ש. פימיקולה אסקוספורות פרצו מתוך גללי יונקים, מדענים הניחו כי מחזור החיים של פטריות הזבל תלוי בנוכחות גללים. עם זאת, מחקרים עדכניים מצביעים על היעדר מתאם כזה.

נכון שהפליטה של ש. פימיקולה אסקוספורות מזבל מאפשרות להיצמד למשטחי הצמחים. עשבי תיבול היו אוכלים את הצמחים ועליהם הפטרייה, ומתחילים במעגל החדרת נבגים מחדש למערכת העיכול של החיה.

למעשה, ש. פימיקולה עושה לֹא דורשים קיום של גללי עשב יונקים. מדענים מצאו כי הפטרייה יכולה לצמוח גם על רקמות הצמח. הפטרייה יכולה להשפיע גם על צמחים שונים בדרכים שונות; זה יכול לעכב צמיחה בתירס, למשל. אך צמחים אחרים מקבלים הטבה מהפטרייה.

כך שלמרות השכיחות של פטריות גללים בזבל של יונקים, המין אינו דורש גללים כמצע להתרבות. יש צורך במחקר נוסף כדי להשוות את השכיחות של Sordaria fimicola על גללים לעומת שאריות צמחים.

פטרייה זו פונה למורים על קלות התרבות שלה ועל שיטות הרבייה האלגנטיות והמעניינות שלה. ניסויים פשוטים עם ש. פימיקולה ניתן לבצע במעבדה ללא מאמץ רב.

סורדריה יכול לייצר גופי פרי תוך שבוע, ומאפשר לסטודנטים להיות עדים ולהקליט תהליכים גנטיים.

ש. פימיקולה מספק סידור מסודר לתלמידים לצפות בחטיבה הראשונה והשנייה של המיוזה. סטודנטים יכולים, בתוך פרק זמן קצר, לרכוש ידע מעשי אודות "מעבר" או החלפת כרומוזומים.

תכונה מועילה אחת של סורדריה הוא צבעו האסקוספור. הצבע מייצג פנוטיפים בגרסאות גנטיות של הפטרייה. לדוגמא, אסקוספורות שחורות הן צבע הבר הטבעי. ישנם גם צבעים אחרים כגון אדום, ורוד, שזוף ואפור המייצגים הבדלים באללים שלהם, ומפרידים אותם מהסוג הבר.

סטודנטים יכולים לקבל תרבויות מצופות של ש. פימיקולה להתבונן באסקי ובצבעיהם האסקוספוריים. בעלי צבעים מעורבים חושפים הזדווגות בין זנים שונים.

יש הרבה תכונות מובחנות בפטריות השק; האחת היא וריאציית האסקי שלהם. ישנם סוגים שונים של אסקי שיכולים להתרחש. חלקם כן יחידת-פונקציה ASC. לסוג זה של אסקי יש מעין מכסה שנפתח להוצאת הנבגים. רק ascomata apothecial השתמש בסוגי ASC כאלה.

סוג אחר של ASC שיכול להתרחש הם asunun-unoperculate. אלה אינם מכסים, אלא מעט מנגנון דמוי אלסטי בקצהם הנמתח ומאפשר נפיחה של נבגים. ניתן למצוא סוגים אלה של אסקי בעיקר ב ascomata perithecial.

Prototunicate asci לעבוד באמצעות נבגים שוטפים, ולא להוציא אותם החוצה. ל- prototunicate asci יש צורה מעוגלת, וקירותיהם מתמוססים בבגרותם.

סוג אחר של אסקי שיכול להתרחש הם ה- bitciate. אלה הם אסקי כפול קירות. הקיר החיצוני נקרע בבגרותו והקיר הפנימי מתרחב עם האסקוספורות בתוכו. מבנה זה נמתח ומשגר את הנבגים.

ברור כי לבני התפילה Ascomycota יש דרכים ייחודיות ומעניינות להתרבות ולהפיץ את נבגיהם בטבע. מחזור החיים של Sordaria fimicola מספק את המודל האידיאלי ללמוד על סוגים אלה של פטריות, כיצד הם מתרבים וכיצד הם יכולים לשמש מודלים לחינוך התלמידים על גנטיקה ומיוזה.