真菌如何繁殖?概念、特徵、有性生殖和無性繁殖如何
我們解釋真菌如何繁殖以及這些生物的特徵。另外,它們的有性生殖和無性繁殖如何。
真菌透過孢子繁殖。
真菌的繁殖情形如何?
真菌是真核生物, 屬於真菌界。單細胞的酵母、多細胞的黴菌和蘑菇都歸於此。
這些生物體的特徵是不可移動、異養(有機物的分解者)以及具有幾丁質細胞壁(而不是像植物那樣的纖維素)的細胞。所有這些都將真菌與植物和動物區分開來。
真菌可以生活在極其多樣化的棲息地,包括沙漠或水體。有些是自由生活的,有些是不同生物的寄生蟲,有些則與植物、動物或藻類建立共生關係。
大多數真菌在其整個生命週期中都進行無性和有性繁殖。一般來說,真菌透過一種或另一種機制產生孢子,孢子是產生新個體的生殖細胞。
孢子可以透過空氣、水或動物傳播,並且可以長時間保持休眠狀態,等待有利於其萌發的環境條件。這就是為什麼孢子被稱為抵抗結構。
當孢子萌發時,第一根細絲(稱為「菌絲」)會生長。逐漸形成稱為菌絲體的相互交織的物質,它是一組相同類型的菌絲。當真菌經歷其生命週期的各個階段時,它可能具有單一菌絲體或多種類型的菌絲體。
真菌依其形態和生活史分為四個門:壺菌綱(Chytridiomycota)、接合菌綱(Zygomycota)、子囊菌綱(Ascomycota)和擔子菌綱(Basidiomycota)。那些在其生命週期中沒有已知的有性階段的真菌被歸類為「不完美真菌」或半知菌門。
另請參閱:真菌
真菌的無性繁殖
麵包黴菌的孢子囊使其呈現深色。
真菌的無性繁殖通常發生在環境條件穩定的情況下。無性繁殖機制不會為後代提供遺傳變異,但比有性繁殖更快。
一般來說,真菌會長出特殊的菌絲,稱為孢子梗,孢子囊在其中形成。在每個孢子囊內,孢子透過有絲分裂形成,它們是單倍體(即,它們具有一組染色體)。
這些孢子在子囊菌真菌和無性繁殖的擔子菌中都被稱為「分生孢子」。特別是在壺菌中,這些孢子是二倍體(即它們有成對的染色體)並且有鞭毛。
一旦成熟,孢子囊就會釋放孢子,在找到合適的環境條件後分散和發芽。每個孢子都會產生一個與其親代基因相同的新個體。
真菌的無性繁殖也可以透過菌絲破碎來進行:每個碎片都會轉變成一個新的個體。在酵母中,它是透過出芽發生的,這是一個從每個單細胞個體中長出芽或芽的過程,分離並產生新的酵母。
另請參閱: 無性繁殖
真菌的有性繁殖
子囊果和擔子果是形成孢子的子實體。
真菌的有性生殖涉及同一物種的兩個個體交換遺傳物質,就像有性繁殖的動物和植物一樣。這為後代提供了遺傳變異性。
真菌有性生殖的一般機制始於質配子,即兩個相反菌絲 (+) 和 (-) 的融合,並繼續核配子,即它們的細胞核的融合。結果,形成二倍體細胞,進入減數分裂產生四個單倍體細胞。這些反過來又產生孢子。
在接合菌和子囊菌中,有性生殖通常是由不利的環境條件引發的,例如缺乏濕度或食物。當發現兩個相反的菌絲體時,也可能簡單地發生這種情況,通常指定為(+)和(-),因為沒有雄性和雌性。
擔子菌主要進行有性生殖,壺菌在其整個生命週期中,在世代交替時也總是有一個有性繁殖的階段。相較之下,半知菌沒有已知的有性生殖機制。
另請參閱:孢子形成
接合菌的有性繁殖
在接合菌中,當兩個稱為原配子體(一+和一-)的特殊菌絲相遇時,有性繁殖就開始了。這些不同真菌的菌絲由於擴散到空氣中的荷爾蒙而相互吸引。
接觸後,每個菌絲形成配子體,它是具有多個細胞核的單細胞。兩個配子體融合(此過程稱為「質配子」)並形成稱為「接合孢子囊」的多核細胞,其中包含單一接合孢子。
在接合孢子中,發生核配並形成二倍體核。然後,透過減數分裂,每個核產生四個單倍體核。當接合孢子發芽時,它產生帶有孢子囊的孢子梗。在那裡,細胞核通過有絲分裂繁殖並轉化為孢子,孢子可以成為新的個體。
子囊菌的有性繁殖
在子囊菌中,有性生殖始於兩個相對菌絲的吸引,並形成兩個稱為「antheridium」和「ascogium」的配子體,它們融合(質配子生殖)。這與接合菌中發生的情況類似。
胞漿生殖後,形成雙核菌絲,這意味著它們具有兩種真菌的細胞核,但尚未融合。這些菌絲被納入稱為「子囊果」的子實體中。
在每個菌絲末端形成囊或子囊,其中發生核配。每個二倍體核進入減數分裂,隨後,單倍體核經歷有絲分裂並轉化為子囊孢子。當子囊破裂時,子囊孢子被釋放並可以產生新的個體。
擔子菌的有性繁殖
在擔子菌中,相反的菌絲吸引、融合(胞質生殖)並產生雙核菌絲體,該菌絲體從土壤中生長並產生蘑菇。蘑菇(也稱為擔子果)是這些真菌的子實體。
在蘑菇內部,雙核菌絲的末端產生細長的細胞,稱為「擔子」。每個擔子發生核配並形成二倍體核,進入減數分裂後產生四個單倍體核或擔子孢子。
當釋放到外部並發芽時,每個擔孢子都會產生一個新個體。
壺菌的有性繁殖
壺菌有世代交替:它們在整個生命週期中經歷單倍體和二倍體階段。這些真菌的一個特徵結構是孢子體,它們是二倍體(也就是說,它們有成對的染色體)。
孢子體可以產生有絲分裂孢子囊(其中孢子透過無性繁殖形成)或減數孢子囊。在後者中,發生減數分裂並產生單倍體孢子。
當單倍體孢子萌發時,配子葉體形成。在這種結構中,形成「雌性」和「雄性」配子體,它們彼此靠近並產生有鞭毛的配子。
兩個相反的配子融合形成一個細胞,其中每個配子的細胞核之間發生核配。發芽後,該細胞產生二倍體孢子體。
繼續:遺傳學