Mikrobielle und Pilzvielfalt

Mikroorganismen werden als Lebensformen definiert, die zu klein sind, um sie mit bloßem Auge zu sehen. Aber obwohl wir sie normalerweise nicht sehen, sind Mikroben überall, sie tun gute Dinge wie unsere Verdauung zu unterstützen oder Joghurt und Wein herzustellen, bis hin zu weniger guten Dingen wie Infektionen oder Krankheiten.

Apropos Infektionen: Im Jahr 1928 kehrte Alexander Fleming aus dem Urlaub in sein Labor zurück und bemerkte eine seltsame Pilzkontamination auf einer seiner Bakterienkulturplatten. Interessanterweise waren die Bakterienkolonien unmittelbar um die Kontamination herum zerstört worden. Diese Beobachtung führte zu vielen weiteren Forschungen, die schließlich in der Entwicklung von Penicillin und anderen Antibiotika gipfelten, die bakterielle Infektionen behandeln konnten. Doch obwohl sie in der mikroskopischen Welt Seite an Seite leben, wissen wir aus dem Studium ihrer Formen und Phylogenien, dass Bakterien und Pilze sehr unterschiedliche und vielfältige Organismen sind. Lassen Sie uns kurz einige der definierenden Merkmale dieser beiden Hauptgruppen durchgehen.

Bakterien sind einzellige Prokaryoten, was bedeutet, dass es sich um einzellige Organismen ohne Zellkern handelt. Alle Bakterien haben eine Zellwand, deren Zusammensetzung und Dicke jedoch variieren. Grampositive Bakterien haben eine Zellwand mit einer dicken Peptidoglycanschicht, die kristallviolette Moleküle bei der Gramfärbung leicht zurückhält. Gramnegative Bakterien haben jedoch eine dünne Zellwand, die von einer äußeren Lipopolysaccharidmembran umgeben ist, und sie behalten nur den Gegenfleck, das rot gefärbte Safranin. Die Gram-Färbung ermöglicht auch die Beobachtung von Bakterienformen. Runde Bakterien werden als Kokken bezeichnet. Stäbchenförmige Bakterien werden als Bazillen bezeichnet. Und spiralförmige Bakterien werden Spirilla genannt. Darüber hinaus können Bakterienkolonien auch mit bloßem Auge charakterisiert werden, indem Merkmale wie Farbe, Form und Größe der Kolonie verwendet werden.

Werfen wir nun einen Blick auf die Pilze. Im Gegensatz zu den Bakterien sind Pilze Eukaryoten, und daher haben ihre Zellen membrangebundene Organellen und einen Zellkern. Sie werden üblicherweise auf der Grundlage ihrer Fortpflanzungsstrategien in Gruppen eingeteilt. Zum Beispiel haben Ascomycota oder Sackpilze, zu denen Morcheln, Penicillium und Trüffel gehören, Fruchtkörper, die Ascokarpe genannt werden. Morcheln sind mit diesen Strukturen gefüllt. Wenn wir uns diese genauer ansehen, enthalten sie viele kleinere Strukturen, die Asci, genannt werden, die wiederum viele Ascosporen enthalten, die bei der sexuellen Fortpflanzung gebildet werden. Ascomycota vermehren sich jedoch oft ungeschlechtlich, indem sie knospen. Die zweite große Pilzgruppe, die wir untersuchen werden, sind die Basidiomycota oder Keulenpilze. Die meisten essbaren und giftigen Pilze im Wald sind eigentlich Fortpflanzungsstrukturen der Basidiomycota. In dieser Gruppe ist das, was wir als Pilzkappe bezeichnen würden, technisch als Basidiokarp bekannt. Bei Kiemenpilzen sind die Kiemen unter dem Basidiokarp mit winzigen Strukturen ausgekleidet, die als Basidien bekannt sind, und diese produzieren während der sexuellen Fortpflanzung Basidiosporen, mikroskopisch kleine Fortpflanzungssporen. Diese Sporen werden in der Regel durch den Wind ausgetragen, ähnlich wie viele Pflanzensamen. Hier haben wir mehrere wichtige Bakterien- und Pilzgruppen und die Merkmale, die sie definieren, auf sehr vereinfachte Weise untersucht. Aufgrund der großen Anzahl mikrobieller Spezies, die nach vielen Schätzungen mehr als eine Billion beträgt, identifizieren und gruppieren Wissenschaftler sie jedoch oft mit zusätzlichen Methoden, einschließlich der Untersuchung ihrer DNA.

In diesem Labor identifizieren Sie verschiedene Bakterienarten mit Hilfe der Gram-Färbung und untersuchen die Merkmale der Kolonie. Sie untersuchen auch Pilzarten, um ihre Fortpflanzungsstrukturen zu identifizieren.