Różnorodność mikrobiologiczna i grzybicza

Mikroorganizmy definiuje się jako formy życia zbyt małe, aby można je było zobaczyć gołym okiem. Ale chociaż zazwyczaj ich nie widzimy, mikroby są wszędzie, robiąc dobre rzeczy, takie jak wspomaganie trawienia lub robienie jogurtów i wina, a także niezbyt dobre rzeczy, takie jak powodowanie infekcji lub choroby.

Mówiąc o infekcjach, w 1928 roku Alexander Fleming wrócił z wakacji do swojego laboratorium i zauważył dziwne zanieczyszczenie grzybem na jednej ze swoich płytek do hodowli bakteryjnej. Co ciekawe, kolonie bakterii znajdujące się bezpośrednio wokół skażenia zostały zniszczone. Ta obserwacja doprowadziła do wielu dalszych badań, których kulminacją było opracowanie penicyliny i innych antybiotyków, które mogłyby leczyć infekcje bakteryjne. Mimo że mogą żyć obok siebie w mikroskopijnym świecie, z badań nad ich formami i filogenezą wiemy, że bakterie i grzyby są bardzo różnymi i różnorodnymi organizmami. Przyjrzyjmy się pokrótce niektórym cechom charakterystycznym tych dwóch głównych grup.

Bakterie są jednokomórkowymi prokariotami, co oznacza, że są organizmami jednokomórkowymi bez jądra. Wszystkie bakterie mają ścianę komórkową, ale jej skład i grubość są różne. Bakterie Gram-dodatnie mają ścianę komórkową z grubą warstwą peptydoglikanu, która łatwo zatrzymuje cząsteczki fioletu krystalicznego w barwieniu metodą Grama. Jednak bakterie Gram-ujemne mają cienką ścianę komórkową otoczoną zewnętrzną błoną lipopolisacharydową i zachowują tylko przeciwbarwienie, safraninę w kolorze czerwonym. Barwienie metodą Grama pozwala również na obserwację kształtów bakterii. Okrągłe bakterie nazywane są ziarniakami. Bakterie w kształcie pałeczek nazywane są pałeczkami. A bakterie w kształcie spirali nazywane są spirillą. Co więcej, kolonie bakteryjne można również scharakteryzować gołym okiem, wykorzystując takie cechy, jak kolor, kształt i wielkość kolonii.

Przyjrzyjmy się teraz grzybom. W przeciwieństwie do bakterii, grzyby są eukariontami, a zatem ich komórki mają organelle i jądro związane błoną. Są one powszechnie klasyfikowane w grupy na podstawie ich strategii rozrodczych. Na przykład Ascomycota, czyli grzyby workowe, do których należą smardze, penicillium i trufle, mają owocniki zwane askokarpami. Smardze są wypełnione tymi strukturami. Jeśli przyjrzymy się im bliżej, zawierają one wiele mniejszych struktur zwanych workami, które z kolei zawierają wiele askospor powstałych podczas rozmnażania płciowego. Jednak workowce często rozmnażają się bezpłciowo przez pączkowanie. Drugą główną grupą grzybów, którą zbadamy, jest Basidiomycota, czyli grzyby klubowe. Większość jadalnych i trujących grzybów w lesie to w rzeczywistości struktury rozrodcze Basidiomycota. W tej grupie to, co nazwalibyśmy kapeluszem grzyba, jest technicznie znane jako bazydiokarp. U grzybów blaszkowych skrzela pod bazydiokarpem są wyłożone maleńkimi strukturami znanymi jako podstawki, które wytwarzają bazydiospory, mikroskopijne zarodniki rozrodcze podczas rozmnażania płciowego. Zarodniki te są zwykle przenoszone przez wiatr, podobnie jak wiele nasion roślin. Tutaj zbadaliśmy kilka głównych grup bakterii i grzybów oraz cechy, które definiują je w bardzo uproszczony sposób. Jednak ze względu na ogromną liczbę gatunków drobnoustrojów, według wielu szacunków przekraczającą bilion, naukowcy często identyfikują je i grupują za pomocą dodatkowych metod, w tym badania ich DNA.

W tym laboratorium zidentyfikujesz różne gatunki bakterii za pomocą barwienia metodą Grama i zbadasz charakterystykę kolonii. Zbadasz również gatunki grzybów, aby zidentyfikować ich struktury rozrodcze.