Микробное и грибковое разнообразие

Микроорганизмы определяются как формы жизни, слишком малые, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Но хотя мы обычно их не видим, микробы повсюду, они делают как хорошие вещи, такие как помощь пищеварению или приготовление йогуртов и вина, так и не очень хорошие вещи, такие как инфекция или болезнь.

Говоря об инфекциях, в далеком 1928 году Александр Флеминг вернулся в свою лабораторию из отпуска и заметил странное грибковое загрязнение на одной из своих бактериальных культуральных пластин. Интересно, что колонии бактерий непосредственно вокруг загрязнения были уничтожены. Это наблюдение привело к дальнейшим исследованиям, которые в конечном итоге завершились разработкой пенициллина и других антибиотиков, которые могли бы лечить бактериальные инфекции. Тем не менее, хотя они могут жить бок о бок в микроскопическом мире, из изучения их форм и филогении мы знаем, что бактерии и грибы — это совершенно разные и разнообразные организмы. Давайте кратко рассмотрим некоторые из определяющих характеристик этих двух основных групп.

Бактерии являются одноклеточными прокариотами, что означает, что они являются одноклеточными организмами без ядра. У всех бактерий есть клеточная стенка, но ее состав и толщина варьируются. Грамположительные бактерии имеют клеточную стенку с толстым пептидогликановым слоем, который легко удерживает кристаллические молекулы фиалки при окрашивании по Граму. Тем не менее, грамотрицательные бактерии имеют тонкую клеточную стенку, окруженную внешней липополисахаридной мембраной, и они сохраняют только противостоящее вещество – сафранин красного цвета. Окрашивание по Граму также позволяет наблюдать за бактериальными формами. Круглые бактерии называются кокками. Палочковидные бактерии называются бациллами. А спиралевидные бактерии называются спириллой. Кроме того, колонии бактерий также можно охарактеризовать невооруженным глазом, используя такие признаки, как цвет, форма и размер колонии.

Теперь давайте посмотрим на грибы. В отличие от бактерий, грибы являются эукариотами, и поэтому их клетки имеют мембраносвязанные органеллы и ядро. Их обычно классифицируют на группы в зависимости от их репродуктивных стратегий. Например, аскомицоты, или мешочковые грибы, к которым относятся сморчки, пенициллиумы и трюфели, имеют плодовые тела, называемые аскокарпами. Этими структурами наполнены сморчки. Если мы посмотрим на них более внимательно, то увидим, что они содержат множество более мелких структур, называемых аскоспорами, которые, в свою очередь, содержат множество аскоспор, образующихся во время полового размножения. Тем не менее, аскомицеты часто размножаются бесполым путем почкованием. Вторая крупная группа грибов, которую мы рассмотрим, — это Basidiomycota, или булановые грибы. Большинство съедобных и ядовитых грибов в лесу на самом деле являются репродуктивными структурами базидиомицетов. В этой группе то, что мы называем шляпкой гриба, технически известно как базидиокарпий. У жабр под базидиокарпием жабры выстланы крошечными структурами, известными как базидии, и они производят базидиоспоры, микроскопические репродуктивные споры, во время полового размножения. Эти споры обычно разносятся ветром, подобно многим семенам растений. В этой статье мы рассмотрели несколько основных групп бактерий и грибов, а также характеристики, которые их определяют, в очень упрощенной форме. Однако из-за огромного количества видов микробов, превышающего по многим оценкам один триллион, ученые часто идентифицируют и группируют их с помощью дополнительных методов, включая изучение их ДНК.

В этой лаборатории вы сможете идентифицировать различные виды бактерий с помощью окрашивания по Граму и изучить характеристики колоний. Вы также изучите виды грибов, чтобы определить их репродуктивные структуры.