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粘菌门

粘菌门(Myxomycota) 营养及生殖方式兼有动物和植物特征的一大类真核微生物。分类上属于真菌界。无叶绿素,寄生或腐生。营养体为多核而裸露的原生质(体)团,借助伪足伸缩作变形虫式的运动,能吞食腐木和烂叶碎屑。

真菌界的1门。由于它的营养方式是摄食,类似原生动物,所以长期以来称其为菌动物;又因其能产生子实体和孢子,类似真菌,也称为粘菌。粘菌的营养体是原质团,多核而无细胞壁,能变形运动和摄入有机物。粘菌从营养生长阶段转入繁殖阶段时,原质团变成子实体,它能产生大量孢子,孢子萌发后,生成粘变形体或鞭毛细胞,它们分裂增殖,经同宗或异宗配合形成结合子。由于结合子的不断生长和胞核的连续分裂,又形成多核的原质团。

原生质团生长发育到一定阶段,在一定的环境条件下转变成子实体。子实体具不同的形状和颜色,其中经减数分裂产生单倍体的孢子,孢子具纤维素组成的胞壁,单核。孢子萌发后,经两两结合形成二倍体的合子,不经休眠即萌发,细胞核经多次分裂,再形成营养体。营养体亦可进行二分裂或原生质团断裂而繁殖成新的营养体。由于原生质体裸露,繁殖迅速并较易培养,故在细胞学研究中占有重要地位,是研究原生质和生殖生理的一种理想材料。根肿菌属(Plasmodiophora)为专性寄生菌,侵染十字花科作物,引起根肿病。

粘菌在生长期或营养期为裸露的无细胞壁多核的原生质团,称变形体(plasmodium),其营养体构造、运动或摄食方式与原生动物中的变形虫相似,但在繁殖时期产生具纤维质细胞壁的孢子,又具真菌的性状。

事实上粘菌是介于动物和真菌之间的生物。大多数生于森林中阴暗和潮湿的地方,在腐木上、落叶上或其他湿润的有机物上。大多数粘菌为腐生菌,无直接的经济意义,只有极少数粘菌寄生在经济植物上,危害寄主。

变形体粘菌生活于阴湿环境中的朽木败叶中。它们是一团裸露、多核的原生质体,一般直径约几个厘米,能呈变形虫状爬行。变形体能吞食细菌、酵母菌、真菌孢子、有机物碎块,并在原生质内消化吸收。在良好条件下,粘菌变形体不断增长,细胞核也不断分裂,整个变形体可重达几百克,覆盖面积可达1平方米。从变形体结构、运动、营养方式看,它与原生动物中的变形虫相似,是动物。

当粘菌生活条件不良时,变形体就分成若干小团,每个小团形成若干个直立的突起,然后每个突起都发育成一个有细柄的孢子囊,进入生殖时期。这时,孢子囊里的每个细胞核进行减数分裂,原生质也分割成许多块原生质体,缩成球形,分泌纤维素的壁,变成孢子。粘菌的孢子成熟后,由干裂的孢子囊中散出,在干燥环境里可生存很久。当环境适宜时,每个孢子萌发成1或4个有鞭毛的单倍性游动细胞。游动细胞两两配合,成为一个二倍性合子,合子不经休眠,立即发育成一个多核的变形体。从粘菌的生殖期来看,有孢子囊,孢子有纤维素构成的壁,这些又是植物的特征。

粘菌的营养阶段为自由生、无细胞壁、多核的变形虫状原生质所组成的原质团。处于营养阶段的原质团,具负趋光性,在黑暗潮湿的环境中,以细菌、酵母菌和其他有机颗粒为食。营养耗尽时,向有光处迁移,并且就在光暗交界处向子实体阶段过渡,原质团中所含的无数核(二倍体的)进行同步有丝分裂,形成孢子囊和孢子。孢子成熟后,从囊中释出,在潮湿的表面上萌发,生出游动孢子。游动孢子可两两结合,成为二倍体合子。许多合子集聚在一起,又形成多核原质团。

粘菌在全世界约有500种,一般分为3个纲,即粘菌纲(Myxomycetes)、集胞[粘]菌纲(Acrasiomycetes)
  粘菌门和根肿菌纲(Plasmodiophoromycetes)。粘菌纲是最常而种类最多(约450种)的一纲,集胞菌纲种类不多,根肿菌纲中有几个种是危害经济植物的寄生菌。

有真正的变形体,通常产生具鞭毛的游动细胞,子实体的外表有1层包被包围着孢子。

本纲最常见的为发网菌属(Stemonitis),其营养体为裸露的原生质团,称变形体。变形体呈不规则的网状,直径数厘米,在阴湿处的腐木上或枯叶上缓缓爬行。在繁殖时,变形体爬到干燥光亮的地方,形成很多的发状突起,每个突起发育成1个具柄的孢子囊(子实体)。孢子囊通常长筒形,紫灰色,外有包被(peridium)。孢子囊柄伸入囊内的部分,称囊轴(columella),囊内有孢丝(capilltium)交织成孢网。然后原生质团中的许多核进行减数分裂,原生质团割裂成许多块单核的小原生质,每块小原生质分泌出细胞壁,形成1个孢子,藏在孢丝的网眼中。成熟时,包被破裂,借助孢网的弹力把孢子弹出。

孢子在适合的环境下,即可萌发为具2条不等长鞭毛的游动细胞。游动细胞的鞭毛可以收缩,使游动细胞变成1个变形体状细胞,称变形菌胞。由游动细胞或变形菌胞两两配合,形成合子,合子不经过休眠,

粘菌门

合子核进行多次有丝分裂,形成多数双倍体核,构成1个多核的变形体。

本纲菌类是寄生于高等植物、藻类或真菌上的粘菌。在整个生活史中,大部分生活在寄主细胞内,其营养组织为原生质团,不形成子实体;其休眠孢子单个或成团、无壁或在某些种内包以薄壁,这些休眠孢子直接在寄主细胞内形成。

芸薹根肿菌(PlasmodiophorabrassicaeWoronin)可作为本纲的代表。该菌侵害十字花科植物根部使患根肿病。芸薹根肿菌的生活大部分在寄主根部细胞中渡过,寄主死后,在病部细胞中形成休眠孢子。孢子微小,单核,单孢子放出后,在适当的条件下,即可萌发为游动细胞,从十字花科植物的根毛侵入,不久失去鞭毛变为变形菌胞,变形菌胞的核重复分裂,形成1个多核的原生质团,在寄主根部细胞中,最后形成休眠孢子。

发网菌 

发网菌(Stemonitis)是粘菌中最常见的种类,其变形体呈不规则网状,直径数厘米,能借助体形的改变在阴湿处的腐木或枯叶上缓慢爬行,并能吞食固体食物。在繁殖时,变形体爬到干燥光亮的地方,形成很多发状突起,每个突起发育成一个具柄的孢子囊(子实体)。孢子囊通常长筒形,外有包被(peridium)。孢子囊柄伸入囊内的部分,称囊轴(columella),囊内有孢丝(capillitium)交织成孢网。然后原生质团中的许多核进行减数分裂,原生质团割裂成许多块单核的小原生质,每块小原生质分泌出细胞壁,形成1个孢子,藏在孢丝的网眼中。成熟时,包被破裂,借助孢网的弹力把孢子弹出。

粘菌的分布是世界性的,在有植物或植物残体而且温度适宜的地方都可存在。温带种类最多,热带或高寒山区很少,南极有记载。

粘菌的起源和亲缘关系,迄今仍不明确。从它的特性来看是属于动物和真菌之间的;就其结构和生理方面看,好像巨大的变形虫动物;从它的繁殖方面看,产生具细胞壁的孢子,又是真菌的性质。

1949年,粘菌学家马丁(G.WMartin)认为,粘菌是从1种与原生动物相类似的祖先进化而来的,在他的“真菌分区中”,列为粘菌纲。1950年,贝西(E.A.Bessey)认为粘菌是动物,称菌形动物(Mycetozoa),并正式把粘菌分到动物界的原生动物门内。

因为学者对粘菌的地位、起源和分类的看法很不一致,通常采用施罗特(Schroter)1889年的传统分类法,把粘菌和细菌、真菌分开,成为植物界中的1个独立门,称粘菌门(Myxothal-lophyta)。安兹沃斯等于1973年将粘菌门(Myxomycota)隶属于真菌界。

粘菌在寻找食物时生长延伸着卷须,在食物来源之间收缩外部卷须寻找最有效的路径。英国研究人员基于计算机模型,通过培育黏菌成功地复制了美国当地道路和铁路的路径。 在模型中的城市部分放置着压缩食物,而在乡镇部分放置着较少的营养物质,这样黏液菌会在模型中的城市部分生长得更加旺盛,为了吸收营养物质黏菌会在荒地之间形成清晰的“交通路线”。这些黏液菌能够均匀地遍布美国地图模型上,并适应性地沿着地形结构蔓延生长。由于黏液菌的培育生长具有很强的“弹性”,它还可以用于创建移动通讯和交通运输网络的模型。


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