- الخصائص العامة
- التمثيل الغذائي والتأثير البيولوجي
- تطبيقات التكنولوجيا الحيوية
- علم الوراثة والتصنيف
- الأجناس
- التغذية
- الموطن
- الأنواع المضيفة
- التكاثر
- استعمار المواد النباتية
- الإنبات واختراق الأنسجة
- المراجع
Neocallimastigomycotas عبارة عن قسم من الفطريات المتعايشة الداخلية في الجهاز الهضمي للثدييات العاشبة المجترة وغير المجترة ، وكذلك الزواحف العاشبة. يمكن أن تكون أحادية الخلية أو متعددة الخلايا ولها أبواغ سوطية (أبواغ حيوانية).
حتى وقت قريب كانوا يعتبرون أمرًا داخل phylum Chytridiomicota ، ولكن في عام 2007 تم رفع المجموعة إلى فئة phylum. وهي مقسمة حاليًا إلى 8 أجناس وتم وصف حوالي 20 نوعًا.
القسم النسيجي لحليمة الكرش الضأن. 1) خلايا القرنية من النوع C. 2) الخلايا الحبيبية. 3) خلايا باراباسال. 4) الخلايا القاعدية. 5) ورقة خاصة. 6) الأجسام الحليمية. 7) الشريان المركزي بواسطة المستخدم: Uwe Gille ، من ويكيميديا كومنز
تتطور أنواع Neocallimastigomycotas في ظل ظروف لاهوائية تمتلك من أجلها عضيات متخصصة تسمى الهيدروجين. تؤدي هذه العضيات وظائف مماثلة للميتوكوندريا في الكائنات الحية التي تعيش في ظروف هوائية.
خلال دورة حياتها تشكل الأبواغ الحيوانية التي تلتصق بالمواد النباتية. في وقت لاحق هذه encyst وتنبت. مع تطورها ، فإنها تشكل sporangia التي ستؤدي إلى ظهور أبواغ حيوانية جديدة.
تلعب هذه المجموعة من الفطريات دورًا مهمًا في البيئة المعقدة للجهاز الهضمي للحيوانات العاشبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تنتج إنزيمات مفيدة يحتمل أن تكون مفيدة في التكنولوجيا الحيوية التي تم استخدامها كجهاز هضمي في التركيبات الغذائية للحيوانات.
الخصائص العامة
Neocallimastigomycotas هي كائنات حية ذاتية التعايش ، أي أنها لا توجد في الحياة الحرة ، ولكنها ترتبط دائمًا بالجهاز الهضمي للحيوانات العاشبة. هم وحيدون للفطريات متعددة الخلايا ، مع جدار خلوي.
أنها تنتج الثالي الخضري الذي يطور sporangia ، والتي تنشأ منها الأبواغ الحيوانية مع واحد أو أكثر من الأسواط. تم تصنيف هذه الأبواغ الحيوانية الموجودة في كرش العواشب في البداية على أنها أواليات.
تعتبر الأبواغ الحيوانية السوطية أحادية السوط عندما تحتوي 90٪ من الجراثيم على سوط واحد ، بينما تحتوي نسبة 10٪ المتبقية على سوطين إلى أربعة أسواط. تقدم المجموعات متعددة السوطيات الأبواغ الحيوانية بأكثر من أربعة سوط ، وقد لوحظ في بعض الأنواع ما يصل إلى 17 سوطًا.
تهاجم الحيوانات المفترسة المعروفة لـ Neocallimastigomycotas ، مثل البروتوزوا ، الأبواغ الحيوانية وتنتج الإنزيمات التي تعمل على تدهور جدران الخلايا للفطر.
التمثيل الغذائي والتأثير البيولوجي
بعض التعديلات المثيرة للاهتمام التي تقدمها هذه الفطريات هي أنها تتطور في بيئة لاهوائية. أنها لا تقدم الميتوكوندريا ، السيتوكرومات وبعض الخصائص الكيميائية الحيوية النموذجية لدورة الفسفرة المؤكسدة.
بدلاً من ذلك ، لديهم عضيات متخصصة مشابهة للميتوكوندريا تسمى الهيدروجين ، والتي تنتج الطاقة الخلوية من استقلاب الجلوكوز دون الحاجة إلى الأكسجين.
الهيدروجين الموجود في الهيدروجين ينتج الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والفورمات والأسيتات كنفايات أيضية. هذه المركبات ، إلى جانب اللاكتات والإيثانول ، هي المنتجات النهائية الرئيسية للتخمير.
يتم إنتاجها من التحلل والتخمير اللاهوائي الفطري للسكريات المتعددة لجدار الخلية النباتية.
تطبيقات التكنولوجيا الحيوية
إن قدرة Neocallimastigomycota على تحلل ألياف النبات تمنحها دورًا بيولوجيًا ذا صلة في تغذية العديد من الحيوانات العاشبة ، وخاصة المجترات.
وبهذا المعنى ، فقد تم تجربة إضافة مكملات الفطر اللاهوائية إلى النظام الغذائي ، وكانت النتائج جيدة جدًا.
بالنسبة للحيوانات العاشبة غير المجترة ، مثل الدجاج ، فإن إمداد الفطريات غير فعال. ربما يرجع ذلك إلى عدم قدرتها على البقاء في الجهاز الهضمي لهذه الأنواع من الحيوانات.
ومع ذلك ، فإن إضافة الإنزيمات التي تنتجها Neocallimastigomycotas مباشرة إلى مكملاتهم الغذائية قد نجحت.
تجعل القدرات الكيميائية الحيوية لـ Neocallimastigomycotas أيضًا مفيدة في التكنولوجيا الحيوية لتحويل lignocellulose إلى منتجات طاقة حيوية.
علم الوراثة والتصنيف
تم تصنيف Neocallimastigomycotas في الأصل على أنه Chytridiomicotas. بعد ذلك ، مع الأخذ في الاعتبار السمات المورفولوجية والبيئية والبنية التحتية ، تم منحهم مرتبة الحافة.
يُعرف حوالي 8 أجناس و 20 نوعًا من Neocallimastigomycotas ، على الرغم من أن العديد من العزلات لم يتم تصنيفها بعد.
الأجناس
Anaeromyces ، Neocallimastix ، Orpinomyces و Piromyces ، لها ثالوس جذري ليفي متفرع مع sporangia. في Anaeromyces ، يكون الثالي متعدد المراكز (العديد من الأبواغ) مع الأبواغ الحيوانية أحادية السوط.
Neocallimastix هو أحادي المركز (سبورانجيوم واحد) مع الأبواغ الحيوانية متعددة السوط. يحتوي Orpinomyces على ثالوس متعدد المراكز والأبواغ الحيوانية متعددة الأسوط. يحتوي Piromyces على ثالوس أحادي المركز مع أبواغ حيوانات أحادية السوط.
يوجد جنسان موجودان يتكونان من خلايا حاملة نباتية منتفخة (فطيرة منتفخة) و sporangia: Caecomyces و Cyllamyces.
إنها تختلف لأن Caecomyces لديها واحد أو عدد قليل جدًا من zoosporangia ، تنمو مباشرة على الخلايا المنتفخة أو في نهاية sporangiophore بسيط. ينتج Cyllamyces sporangia متعددة على sporangiophores المتفرعة.
تم اقتراح جنسين جديدين (Oontomyces و Buwchfawromyces) بناءً على المعلومات الجزيئية.
التغذية
تعمل هذه الفطريات على تحلل السليلوز والهيميسليلوز الموجود في الخلايا النباتية التي تستهلكها العواشب التي تستضيفها.
يلعبون دورًا مهمًا في عملية الهضم لهذه الأنواع بسبب إنتاج الإنزيمات المحللة للخلايا والخلوية والإنزيمات المحللة للجلوكوز والمحللة للبروتين ، والتي تكسر أنسجة النبات.
الموطن
Neocallimastigomycota ليسوا يعيشون بحرية. تقع في البيئة اللاهوائية للكرش ، المعى الخلفي ، وبراز الحيوانات العاشبة المجترة أو غير المجترة.
الأنواع المضيفة
يمكن العثور عليها بشكل رئيسي في الثدييات المجترة ، المستأنسة (الأغنام والماعز والأبقار والخيول) والبرية (الياك والحمير الوحشية والزرافات والغزلان والقرود والفيلة ووحيد القرن وأفراس النهر وثور البيسون واللاما والكنغر وغيرها). كما أنها تسكن الزواحف العاشبة ، مثل الإغوانا الخضراء.
التكاثر
استعمار المواد النباتية
يتم استعمار المواد النباتية التي تدخل الكرش بواسطة أبواغ حيوانية مسوطية يتم إطلاقها من البوغ.
ترتبط الأبواغ الحيوانية بالمادة النباتية الموجهة كيميائيًا (بعد الإشارات الكيميائية للسكريات المنبعثة من بقايا النبات). ثم ألقوا سوطهم و encyst
الإنبات واختراق الأنسجة
يحدث الإنبات من خلال انبعاث أنبوب جرثومي من الطرف المقابل إلى مكان السوط.
يختلف تطور الكيس في الأنواع أحادية المركز ومتعددة المراكز. في الأنواع أحادية المركز ، تظل النوى في الكيس ويتم إنشاء جذور جذرية مفلطحة (بدون نوى). ينمو الكيس ويشكل سبورانجيوم واحد (نمو داخلي).
في الأنواع متعددة المراكز يتم إنتاج أشباه جذور أنوية تولد العديد من الأبواغ (التطور الخارجي).
تنتج الأكياس الجذور الجذرية التي تنمو وتخترق الأنسجة النباتية بعمق. يتم الحصول على هذه الإنزيمات التي تهضم الأنسجة النباتية والمواد المغذية اللازمة لإنتاج sporangia.
عندما ينضج sporangium ، فإنه يطلق ما يصل إلى 80 zoospores. تستعمر الفطريات بشكل رئيسي أنسجة الأوعية الدموية للنباتات وكلما كان النظام الغذائي أكثر أليافًا ، زاد عدد الفطريات.
يُعتقد أن Neocallimastigomycotas تصيب الحيوانات المضيفة عن طريق الهواء ، من خلال هياكل المقاومة.
المراجع
- باوشوب ت. (1981). الفطريات اللاهوائية في هضم ألياف الكرش. الزراعة والبيئة 6 (2-3): 339-348.
- Griffith GW و S Baker و K Fliegerova و A Liggenstoffer و M van der Giezen و K Voigt و G Beakes. (2010). الفطريات اللاهوائية: Neocallimastigomycota. فطر IMA 1 (2): 181-185.
- Gruninger و RJ. و AK Puniya و TM Callaghan و JE Edwards و N Youssef و SS Dagar و K Fliegerova و GW Griffith و R Forster و A Tsang و T McAllister و MS Elshahed. (2014) الفطريات اللاهوائية (phylum Neocallimastigomycota): التطورات في فهم التصنيف ودورة الحياة والبيئة والدور وإمكانات التكنولوجيا الحيوية. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
- Liggenstoffer AS و NH Youssef و MB Couger و MS El Shahed. (2010). التنوع الوراثي والبنية المجتمعية لفطريات الأمعاء اللاهوائية (شعبة Neocallimastigomycota) في العواشب المجترة وغير المجترة. مجلة ISME 1-11.
- باول إم جي و بي إم ليتشر. (2014). Chytridiomycota و Monoblepharidomycota و Neocallimastigomycota. الفصل 6: 141-175. في: DJ McLaughlin and JW Spatafora (Eds.) Systematics and Evolution ، الإصدار الثاني Mycota VII Part A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 429 p.
- وانغ إكس ، إكس ليو ، وجي زد جروينوالد. (2016). نسالة الفطريات اللاهوائية (phylum Neocallimastigomycota) ، مع مساهمات من الياك في الصين. أنتوني فان ليوينهوك 110 (1): 87-103.