САПРОФІТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦІЇ, ХАРЧУВАННЯ, СЕРЕДОВИЩЕ ПРОЖИВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

У сапрофіти організми , які отримують енергію з неживої матерії, що розкладаються. Ці живі істоти взаємодіють із середовищем на мікроскопічному рівні. До цієї групи належать гриби, певні бактерії та водяні цвілі.

Їх функція в екологічній рівновазі дуже важлива, оскільки вони є першим кроком у процесі дезінтеграції неживого матеріалу. У багатьох випадках лише сапрофіти здатні метаболізувати деякі сполуки, перетворюючи їх у продукти багаторазового використання.

Джерела: Грибок та бактерії (pixabay.com) Цвіль (Док. РНДр. Йозеф Рейшиг, к.с. (архів автора), через Wikimedia Commons)

Таким чином ці організми повертаються в навколишнє середовище, у вигляді вільних іонів, компонентів сміття. Це дозволяє закрити цикли поживних речовин.

Сапрофіти в трофічному ланцюзі розглядаються як мікроспоживачі. Причина полягає в тому, що вони беруть свої поживні речовини з шкідливої ​​маси, яка зазнала наслідків розкладання.

характеристики

Гетеротрофи

Сапрофіти є гетеротрофами, оскільки отримують свою енергію з мертвих органічних речовин або детритних мас. З цих розкладених матеріалів витягуються різні сполуки, які використовуються для виконання життєво важливих функцій організму.

Осмотрофи

Ці організми поглинають поживні речовини осмосом. Тут градієнт концентрації речовини в двох різних середовищах відіграє важливу роль для транспортування поживних речовин.

Отримання органічних поживних речовин у тих організмах, які є як осмотрофами, так і гетеротрофами, залежить від зовнішнього травлення. У цьому випадку ферменти сприяють деградації молекул.

Клітинна стінка

Клітини грибів, бактерій і цвілі мають міцну клітинну стінку. Це тому, що вони повинні протистояти осмотичним силам і силам росту клітин. Стінка розташована зовні клітинної мембрани.

Гриби мають клітинну стінку, що складається з хітину. У водоростях вони часто будуються з глікопротеїнів і полісахаридів, а в деяких випадках і з діоксиду кремнію.

Плазматична мембрана

Плазматична мембрана у сапрофітних організмів має селективну проникність. Це дозволяє шляхом дифузії крізь нього проходити лише певні типи молекул або іонів.

Змініть підкладку

Деякі види грибів сапрофітних модифікують pH середовища. Це специфічна особливість зелених (багаторісних) грибів, що входять до роду Penicillium.

Бактерії, що належать до роду Pseudomonas, змінюють колір середовища, де вони виявлені. Він спочатку жовтий і стає червоним через дію метаболізму бактерій.

Екологічна функція

Сапрофіти виконують дуже важливу функцію для екосистеми; вони є частиною організмів, які закривають природний кругообіг матерії. Коли організми, які вже завершили свій життєвий цикл, розкладаються, вони отримують поживні речовини, які переробляються, виділяються та повертаються в навколишнє середовище. Там вони знову в розпорядженні інших живих істот.

Розкладається речовина містить такі поживні речовини, як залізо, кальцій, калій та фосфор. Вони мають важливе значення для росту рослин.

Клітинна стінка рослин складається з целюлози. Ця молекула дуже важко ефективно переробляти переважну більшість організмів. Однак гриби мають групу ферментів, які дозволяють їм перетравлювати цю складну структуру.

Кінцевим продуктом цього процесу є прості молекули вуглеводів. Вуглекислий газ виділяється в навколишнє середовище, звідки він захоплюється рослинами як основний елемент фотосинтетичного процесу.

Багато компонентів живого істоти можуть бути деградовані майже виключно сапрофітами, такими як лігнін. Це органічний полімер, який міститься в опорних тканинах рослин та деяких водоростях.

Біотехнологія

Ацидофільні бактерії можуть протистояти високій концентрації деяких металів. Throbacillus ferrooxidans застосовували для детоксикації іонів металів у кислих водах металевих шахт.

Секретні ферменти можуть брати участь у процесі відновлення іонів металів у шахтних стічних водах.

Бактерія Magnetospirillum magneum виробляє магнітні мінерали, такі як магнетит. Вони утворюють залишки відкладень, які свідчать про місцеві екологічні зміни.

Археологи використовують ці біовиробники для встановлення екологічної історії регіону.

Харчування

Сапрофіти можна розділити на дві групи:

Облігатні сапрофіти, які отримують свої поживні речовини виключно шляхом розкладання безживої органічної речовини. До іншої групи належать ті організми, які є сапрофітами лише протягом однієї фази свого життя, стаючи факультативними.

Сапрофіти живляться процесом, який називають абсорбуючим живленням. При цьому поживний субстрат перетравлюється завдяки дії ферментів, що виділяються грибком, бактеріями або цвіллю. Ці ферменти відповідають за перетворення сміття в простіші молекули.

Це харчування, також відоме як осмтрофія, відбувається в кілька етапів. По-перше, сапрофіти виділяють деякі гідролітичні ферменти, які відповідають за гідролізацію великих молекул сміття, таких як полісахариди, білки та ліпіди.

Ці молекули розгортаються на більш дрібні. В якості продукту цього процесу виділяються розчинні біомолекули. Вони поглинаються завдяки різним градієнтам концентрації цих елементів на позаклітинному та цитоплазматичному рівні.

Після проходження через напівпроникну мембрану речовини досягають цитоплазми. Таким чином можна живити клітини сапрофіту, забезпечуючи тим самим їх ріст і розвиток.

Адаптації в грибах

Гриби мають трубчасті структури, які називаються гіфами. Вони складаються з подовжених клітин, покритих клітинною стінкою хітину і переростають у міцелій.

Нитки розвиваються, розгалужуючись між прошарком, де він знаходиться. Там вони виділяють ферменти, включаючи целюлазу, і поглинають поживні речовини, що є продуктами розпаду.

Хабітат

Сапрофіти віддають перевагу вологому середовищу, з не дуже високою температурою. Ці організми потребують кисню для виконання своїх життєвих функцій. Крім того, для їх розвитку потрібне середовище з нейтральним або слабокислим рН.

Гриби можуть жити на переважній більшості твердих субстратів, оскільки їх гіфи дозволяють їм проникати в різні верстви. Бактерії також можна знайти в різних середовищах, віддаючи перевагу рідким або напіврідким середовищам.

Одне з природних місць існування бактерій - людський організм. Кілька видів сапрофітних бактерій знаходяться в кишечнику. Їх можна також знайти у рослинах, стоячій воді, мертвих тварин, гною та гнилій деревині.

Цвіль є одним з основних розкладаючих речовин у місцях існування прісної та солоної води.

-Навколишнє середовище сапрофітного гриба

Деревина

Ці організми є основними розкладаючими деревиною, оскільки це чудове джерело целюлози. Ваша перевага деревини - це важливий аспект для екології.

Ця схильність до деревини також є недоліком, оскільки вони атакують конструкції з дерева, наприклад, основи будинків, меблі, серед інших, що може мати негативні наслідки для деревообробної промисловості.

Листя

Опале листя - це джерело целюлози, що робить його відмінним середовищем для росту грибів. Вони атакують усі типи листя, хоча деякі види, наприклад, Gymnopus perforans, живуть на певних типах листя, відкидаючи решту.

Злам

Це рослинна маса, багата на поживні речовини, яка вимивається на пляжах. Його складають водорості та деякі наземні рослини, які потрапили у воду. Гриби, активні в цьому середовищі, знаходяться в морських середовищах існування.

Одним із таких екземплярів є Dendryphiella salina, яка зазвичай зустрічається в поєднанні з грибами Sigmoidea marina та Acremonium fuci.

Гній

Цей матеріал багатий поживними речовинами, внаслідок чого гриби швидко їх колонізують. Деякі види, що ростуть у гній, - це Coprinellus pusillulus та Cheilymenia coprinaria.

Приклад сапрофітних організмів

Гриби

Види сапрофітних грибів змінюються залежно від прошарку, де вони розвиваються. Деякі приклади цих зразків:

-Походження: види родів Coprinus, Stropharia, Anellaria, Cheilymenia, Pilobolus.

-Пасовища: Agaricus campestris, Agaricus squamulifer, Hygrocybe кокцина a, Hygrocybe psittacina, Marasmius oreades та Amanita vittadinii.

-Дома: Fomitopsis pinicola, Ganoderma pfeifferi, Oudemansiella mucida, Lentinus lepideus, види індичачих хвостів, устричні гриби (Pleurotus), Bolvitius vitellinus та Polyporus arcularius.

-Озерні басейни: Mycena sanguinolenta, Inocybe lacera, Hygrocybe coccineocrenata, Cantharellus tubaeformis та фібула Ricknella.

-Пірофіти: Pyronema omphalodes, Pholiota carbonaria, Geopetalum carbonarius, Geopyxis carbonaria та Morchella conica.

Цвіль (Ооміцети)

Цвіль вважається членом групи псевдогрибів. Серед тих, що класифікуються як сапрофіти, є деякі види порядків Saprolegniales і Pythium.

Бактерії

Кишкова паличка пов'язана із захворюваннями, що передаються зараженою їжею. Зигомонада - бактерія, яка ферментує глюкозу, виробляючи алкоголь. Ацетобактер окислює органічні сполуки і перетворює їх на іншу речовину, молочну кислоту.

Клостридій ацето-бутиловий перетворює вуглеводи в бутиловий спирт. Лактобактерія перетворює цукор у молочну кислоту. Консерви псуються через дію Clostridium thermosaccharolyticium.

Біоремедація

ДДТ вже давно використовується для боротьби з деякими захворюваннями, особливо тими, які передаються комахами людині. Застосування цього інсектициду було заборонено у багатьох країнах через його стійкість у навколишньому середовищі та потужну токсичність для тварин.

Біоремедикація пропонує використовувати мікроорганізми з наміром деградувати органічні забруднювачі, що знаходяться в навколишньому середовищі. Таким чином вони можуть бути перетворені на більш прості та менш небезпечні сполуки.

Доцільність цієї стратегії висока, оскільки вона має низьку вартість, приймається постраждалим населенням і може бути здійснена безпосередньо на необхідній ділянці.

Хлоровані біфенільні сполуки, такі як ДДТ, стійкі до біологічної, хімічної або фотолітичної деградації. Це пов’язано з його молекулярною структурою, яка робить його стійким і забруднюючим.

Однак біоремедиація передбачає, що вони можуть бути частково деградовані групою бактерій, серед яких є Eubacterium limosum.

Численні дослідження довели здатність цих бактерій та деяких грибів до деградації ДДТ. Це позитивно впливає на природний контроль шкідників на посівах.

Список літератури

1. Вікіпедія (2018). Сапротрофне харчування. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
2. Біологічний словник (2018). Сапрофіт. Відновлено з biologydictionary.net.
3. Ендрю В. Вілсон (2018). Сапротроф. Енциклопедія британіка. Відновлено з britannica.com.
4. Девід Маллох (2018). Природна історія грибів. Музей Нью-Брансвіча. Відновлено з веб-сайту.nbm-mnb.ca.
5. Френсіс Соарес Гомес, Еммануель Віана Понтуал, Луана Кассандра Брейтенбах, Баррозу Коельо, Патріція Марія Гудес Пайва1 (2014). Сапрофітні, симбіотичні та паразитичні бактерії: значення для навколишнього середовища, біотехнологічних, застосувань та біоконтролю. Кафедра біохімії, Центр біологічних наук, Федеральний університет Пернамбуку, Бразилія. Успіхи досліджень. Відновлено з journalrepository.org.
6. Рама Лінгам (2017). Факти про сапрофіти. Knoji. Відновлено з сайту learning.knoji.com.
7. Бібіана Бетанкур-Корредор, Ненсі Піно, Густаво А. Пеньюела та Сантьяго Кардона-Галло (2013). Біоремедіація ґрунту, забрудненого пестицидами: випадок ДДТ. Журнал управління та навколишнього середовища. Відновлено з bdigital.unal.edu.co.
8. Софієн Камун (2003). Молекулярна генетика патогенних оміцетів. NCBI. Відновлено з ncbi.nlm.nih.gov.