Гетерокариоз. Парасексуальный процесс

Сущность полового процесса заключается в получении новых комбинаций наследуемых признаков, что позволяет грибам адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Бесполое же размножение «тиражирует» полученную с помощью полового процесса удачную комбинацию признаков.

Но у грибов, в отличие от прочих организмов, есть способы получения новых комбинаций признаков в клетке и талломе без полового процесса.

Гетерокариоз – это наличие двух и более генетически различных ядер в одной клетке или талломе. При этом образуется гетерокарион - соответствующий гетерокариотический таллом (клетка или группа клеток), и совокупность его ядерных типов. Способы образования гетерокариона:

1. Миграция ядер через поры клеточных перегородок.

2. Возникновение мутации, которая будет передана потомкам этого ядра.

3. Гифы могут анастомозировать - срастаться друг с другом. Содержимое клеток сливается, происходит обмен ядрами и образование гетерокариона.

4. В некоторых случаях после мейоза в мейоспорангии образуются не споры, а сразу вегетативный мицелий, генетически отличный от исходного.

Ядра гетерокариона могут сливаться, митотически делиться с рекомбинацией наследственного материала – таким образом происходит парасексуальный процесс. Это аналог полового процесса, при котором в результате слияния ядер гетерокариона возникают гетерозиготные диплоиды. Они митотически расщепляются с появлением гаплоидных или диплоидных рекомбинантов. Т.е. конечный результат тот же, что и при обычном половом процессе – образование генетически нового мицелия, но без стадии мейоза.

Фазы жизненного цикла грибов

После изучения особенностей организации таллома грибов и их размножения в жизненном цикле грибов логично выделить две основные фазы онтогенетического развития:

Вегетативная фаза: Непосредственно после прорастания формируется вегетативное тело (таллом, колония) гриба или грибоподобного протиста. В вегетативной фазе гриб осваивает субстрат, растет, накапливает биомассу и энергию и через определенное время переходит в репродуктивную фазу.

В вегетативной фазе установить систематическое положение гриба можно только до уровня высших таксонов – классов или порядков. Определенные признаками штамма, расы и вида заметны в вегетативной фазе лишь в исключите­льных случаях.

Репродуктивная фаза: Начинается функциональная дифференцировка таллома – одна его часть продолжает выполнять свои трофические функции, а другая развивает специфические органы размножения, или споруляции. В это время и появляется большинство таксономически значимых признаков. Появляются плодовые тела, которые и позволяют идентифицировать гриб.

По преобладанию в жизненном цикле гаплоидной или диплоидной фазы различают:

1. Гаплоидные грибы. Аскомицеты, зигомицеты, многие хитридиомицеты.

2. Гаплоидно-дикариотичные грибы. Базидиомицеты, тафриномицеты.

3. Гапло-диплоидные грибы. Некоторые дрожжи. Фазы чередуются.

4. Диплоидные грибы. Оомицеты, многие миксомицеты (подобно некоторым водорослям и простейшим, а также растениям и животным).

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные этапы развития микологии.

2. В чем выражается специфичность химического состава грибной клетки?

3. Каковы особенности организации таллома грибов?

4. Какие видоизменения вегетативных гиф вам известны?

5. Каковы особенности питания грибов?

6. Какие структуры в жизненном цикле грибов относятся к анаморфе?

7. Какие структуры в жизненном цикле грибов относятся к телеоморфе?

8. Какие типы полового процесса у грибов вам известны?

9. В чем заключаются отличия явлений гомоталлизма и гетероталлизма?

10. Какие процессы могут привести к явлению гетерокариоза?