MYXOMYCETEN: EIGENSCHAFTEN, TAXONOMIE, ERNÄHRUNG, LEBENSRAUM - BIOLOGIE - 2025

Die Mixomicetos (Klasse Myxogastria), auch bekannt als Plasmodien, Schleimpilze oder schleimige "Pilze", sind die reichsten Gruppenarten am Rande der Amöbozoen, wobei etwa 1000 Arten morphologisch erkennbar sind. Aufgrund der oberflächlichen Ähnlichkeit ihrer Fortpflanzungsstrukturen wurden sie fälschlicherweise als Pilze eingestuft.

Diese Organismen sind einzellige Protisten ohne Zellwand, Heterotrophe, die sich von der Phagozytose von Bakterien, anderen Protisten und Pilzen ernähren. Sie besetzen verschiedene Mikrohabitate in fast allen terrestrischen Ökosystemen und wurden sogar in aquatischen Umgebungen lokalisiert. Sie leben in der Rinde von Bäumen, umgestürzten oder hängenden Pflanzenresten und in organischer Substanz im Boden.

Bild Tubifera ferruginosa (Batsch) JF Gmel. 1791. Von Dan Molter (shroomydan) über Wikimedia Commons

Proben können als Fruchtkörper gewonnen werden, die unter natürlichen Bedingungen oder im Labor gezüchtet werden. Die beiden trophischen Stadien ihres Lebenszyklus (Amöboflagellaten und Plasmodien) sind oft unauffällig, aber die Fruchtkörper sind oft groß genug, um direkt in der Natur beobachtet zu werden.

Sie sind weder pathogen noch von wirtschaftlicher Bedeutung. Nur wenige Arten sind als Labormodelle von Interesse; Insbesondere Physarum polycephalum und Didymium iridis wurden verwendet, um die Zellteilung und Entwicklungsbiologie bei Myxomyceten zu untersuchen oder um einige genetische Mechanismen zu untersuchen.

Sie schließen einen Lebenszyklus von Sporen ab, die sich im Allgemeinen in der Luft ausbreiten. Sie durchlaufen eine haploide Phase von nicht gekernten Zellen mit Flagellen oder nicht und eine mehrkernige diploide Phase, die in einem Fruchtkörper endet, der die Sporrangie hervorruft, die die Sporen freisetzt. Sie bilden Resistenzstrukturen, Mikrozysten und Sklerotien, um extreme Bedingungen zu überstehen.

Allgemeine Charakteristiken

Myxomyceten sind einzellige, einzellige oder mehrkernige, frei lebende terrestrische Organismen, phagotrophe Heterotrophe, denen eine Zellwand fehlt. Sie werden durch Sporen in der Luft oder seltener durch tierische Vektoren verbreitet.

Seit ihrer Entdeckung wurden Myxomyceten auf verschiedene Weise als Pflanzen, Tiere oder Pilze klassifiziert, da sie Luftsporen mit Strukturen produzieren, die denen bestimmter Pilze ähneln und typischerweise in einigen der gleichen ökologischen Situationen wie Pilze auftreten.

Der Name Myxomycete, der seit mehr als 175 Jahren verwendet wird, leitet sich von den griechischen Wörtern Myxa (Schleim) und Myceten (Pilze) ab.

Das Fehlen einer Zellwand und ihre Art der Fütterung durch Phagozytose unterscheiden sie jedoch von echten Pilzen. Aus RNA-Sequenzen erhaltene Beweise bestätigen, dass es sich um Amöbozoen und nicht um Pilze handelt.

Interessanterweise wurde die Tatsache, dass Myxomyceten Protisten sind, erstmals vor über anderthalb Jahrhunderten erwähnt, als der Name Mycetozoa für die Gruppe vorgeschlagen wurde (was wörtlich "Tierpilz" bedeutet).

Myxomycetos wurden jedoch von den meisten Mykologen bis zur zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts weiterhin als Pilze angesehen.

Phylogenie und Taxonomie

Die ersten Beschreibungen von Organismen, die heute als Myxomyceten bekannt sind, wurden von Linnaeus in seinem Speies plantarum von 1753 (Lycoperdon epidendru, jetzt Lycogala epidendrum genannt) geliefert.

Die erste signifikante taxonomische Behandlung der Myxomyceten wurde von De Bary (1859) veröffentlicht, der als erster zu dem Schluss kam, dass diese Organismen Protisten und keine Pilze waren.

Die erste Monographie der Gruppe stammt von einem De Bari-Studenten namens Rostafinski (1873, 1874-1876). Da es in polnischer Sprache verfasst war, war es nicht weit verbreitet. Das Werk, das immer noch als endgültige Monographie für die Gruppe erhalten bleibt, ist The Myxomycetes, das 1969 von George Martin und Constantine Alexopoulos veröffentlicht wurde.

Supergruppe und Unterklassen

Sie gehören zur Supergruppe Amoebozoa in der Klasse Myxogastria und umfassen zwei Unterklassen: Collumellidia und Lucisporidia. Aufgrund der empfindlichen Natur ihrer Strukturen sind die fossilen Überreste von Myxomyceten nicht häufig. Einige Exemplare von Stemonitis und Arcyria wurden jedoch in baltischem Bernstein gefunden, der mehr als 50 Millionen Jahre alt ist. Phylogenetische Studien mit molekularen Daten belegen die Beziehung zu anderen Amöbozoengruppen und nicht zu den Königreichspilzen.

Aufträge

Sie wurden zunächst in sechs Ordnungen unterteilt: Ceratiomyxales, Echinosteliales, Liceales, Physarales, Stemonitales und Trichiales.

Die Mitglieder der Ceratiomyxales, die nur durch die Gattung Ceratiomyxa vertreten sind, unterscheiden sich jedoch deutlich von den Organismen, die den anderen Ordnungen zugeordnet sind, und wurden daher von den Myxomyceten getrennt.

Zum Beispiel werden seine Sporen extern an einzelnen Stammstrukturen und nicht innerhalb eines Fruchtkörpers produziert.

Neuere molekulare Phylogenien haben eine monophyletische Klade (genannt "Macromycetozoan") gefunden, die aus Dictyostelia, Myxogastria und Ceratiomyxa besteht.

Die Myxogastria-Gruppe ist monophyletisch, aber tief in zwei Gruppen unterteilt: die glänzende Spore Myxomycetes (Lucidisporidia) und die dunkle Spore Myxomycetes (Columellidia). Dieser Unterschied ist auf das Auftreten von Melanin in den Sporenwänden zurückzuführen. Detaillierte phylogenetische Beziehungen innerhalb der beiden Gruppen müssen noch geklärt werden.

60% der bekannten Arten wurden direkt auf dem Feld nachgewiesen, wobei ihre Fruchtkörper erkannt wurden. Die anderen 40% sind nur aus feuchten Kammern oder Agarkulturmedien bekannt.

Ernährung

Myxomyceten sind Heterotrophe, die sich von Phagozytose ernähren. Sowohl in ihrer Amöboflagellat- als auch in ihrer Plasmodienform sind ihre Hauptnahrungsmittel frei lebende Bakterien, aber sie fressen auch Hefe, Algen (einschließlich Cyanobakterien) und Pilze (Sporen und Hyphen).

Sie sind eine der wichtigsten Gruppen im Hinblick auf den Bakterienverbrauch. Ihre Lage in der Nahrungskette weist ihnen eine wichtige ökologische Rolle zu, indem sie die Freisetzung von Nährstoffen aus der Biomasse von Bakterien- und Pilzzersetzern begünstigen, insbesondere von lebenswichtigem Stickstoff für Pflanzen.

Lebensraum

Sie sind in fast allen terrestrischen Ökosystemen weit verbreitet und einige Arten besetzen sogar aquatische Lebensräume. Ein mit den Myxomyceten verwandter Amöboidorganismus wurde als Endokommensal in der Koelomhöhle eines Seeigels isoliert.

Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind die begrenzenden Faktoren für das Auftreten von Myxomyceten in der Natur. In einigen Fällen kann auch der pH-Wert des Substrats beeinflusst werden.

Sie können unter extremen xerischen Bedingungen wie der Atacama-Wüste, Teilen der Arabischen Halbinsel, der Gobi-Wüste in der Mongolei oder in alpinen Höhen in Gebieten leben, in denen Schneebänke im späten Frühjahr und Frühsommer schmelzen.

Ihre Ausbreitungs- und Latenzstrukturen ermöglichen es ihnen, diese extremen Bedingungen zu überleben: Sporen können Jahrzehnte überleben, Mikrozysten und Sklerotien Monate oder Jahre.

Vielfalt und Biomasse

Der Artenreichtum von Myxomyceten nimmt tendenziell zu, wenn die Vielfalt und Biomasse der zugehörigen Vegetation zunimmt, wodurch Trümmer entstehen, die die Populationen von Bakterien und anderen Mikroorganismen unterstützen, die als Nahrung dienen. Andererseits passen sie sich sehr spezifischen Lebensräumen an und erzeugen bestimmte Biotypen.

Sie wachsen auf Pflanzenresten aus dem Boden, Baumrinde (Corticolas), lebenden Blattoberflächen (Epiphilen), Algen, hängenden Pflanzenresten, Blütenständen und Gülle von pflanzenfressenden Tieren.

Dieselbe Myxomycetenart variiert in Farbe und Größe der Fruchtkörper, je nachdem, ob sie sich in Blütenständen tropischer Kräuter oder in Pflanzenresten im Boden entwickelt.

Die Myxomyceten, die normalerweise auf umgestürzten Stämmen auftreten, sind diejenigen, die im Allgemeinen größere Fruchtkörper produzieren, und aus diesem Grund sind sie die bekanntesten. Diese Gruppe umfasst Arten der Gattungen Arcyria, Lycogala, Stemonitis und Trichia.

Fortpflanzung: Lebenszyklus

Der Lebenszyklus der Myxomyceten umfasst zwei sehr unterschiedliche trophische Stadien, von denen eines aus nichtkernigen Amöben mit oder ohne Flagellen besteht und das andere aus einer charakteristischen mehrkernigen Struktur, der Plasmodie, die in den meisten Fällen durch sexuelle Fusion entstanden ist. der vorherigen Wege.

Sporenhaploide Phase

Aus der Spore (haploide Phase) entsteht ein Protoplast. Der Protoplast kann die Form einer teilbaren Amöbe oder einer nicht teilbaren Flagellatzelle annehmen (der Begriff Amöboflagellat bezieht sich auf beide Formen).

Protoplasten-binäre Spaltung

Diese Protoplasten teilen sich durch binäre Spaltung, um große Populationen in den verschiedenen Mikrohabitaten aufzubauen, in denen sie sich entwickeln. Während des ersten trophischen Stadiums, unter trockenen Bedingungen oder aufgrund von Futtermangel, bildet ein Amöboflagellat eine Mikrozyste oder ein Ruhestadium.

Amöboflagellaten-gametische Fusion-diploide Phase

Kompatible Amöboflagellaten bilden durch gametische Fusion eine Zygote und initiieren die diploide Phase. Der Kern der Zygote teilt sich durch Mitose und jeder neue Kern teilt sich weiter, ohne dass eine Zytokinese auftritt, wodurch eine einzelne große mehrkernige Zelle namens Plasmodia entsteht, die die zweite trophische Phase darstellt.

Unter ungünstigen Bedingungen kann Plasmodie die zweite Art von Ruhestruktur bilden, die in Myxomyceten vorkommt: die Sklerotie oder Makrozyste.

Sporophor

Das gesamte Plasmodium wird zu einem Sporophor, der Fruchtkörper (auch Sporocarps genannt) erzeugt, die die durch Meiose (Haploide) gebildeten Sporen enthalten.

Myxomyceten-Sporen werden durch den Wind oder in einigen Fällen durch tierische Vektoren verteilt. Aus der Spore tritt ein Amöboflagellat aus und der Zyklus beginnt von vorne.

Einige Myxomyceten sind jedoch apomiktisch und folgen diesem Zyklus nicht genau. In monosporischen Kulturen durchgeführte Experimente legen nahe, dass die Kolonien eine Mischung aus heterostallischen (sexuellen) Stämmen umfassen, bei denen die Fusion der Amöben die diploiden Plasmodien erzeugt, und asexuellen Stämmen, bei denen nur die Amöboflagellaten zu haploiden Plasmodien reifen können.

Verweise

1. Clark, J. und Haskins, EF (2010). Fortpflanzungssysteme in den Myxomyceten: Eine Überprüfung. Mykosphäre 1 337 - 353
2. Clark, J. und Haskins, EF (2013). Der nukleare Fortpflanzungszyklus bei den Myxomyceten: Ein Rückblick. Mycosphere, 4, 233 & ndash; 248.
3. Stephenson, Steven L. 2014. Excavata: Acrasiomycota; Amöbozoen: Dictyosteliomycota, Myxomycota. (S. 21-38). In: DJ McLaughlin und JW Spatafora (Hrsg.). The Mycota VII Part A. Systematik und Evolution. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2. Auflage
4. Stephenson, Steven L und Carlos Rojas (Hrsg.). 2017. Myxomyceten: Biología, Systematik, Biogeographie und Ökologie. Akademische Presse. Elsevier.
5. Stephenson, Steven L und Martin Schnittler. 2017. Myxomyceten. 38: 1405 & ndash; 1431. In: JM Archibald et al. (Hrsg.). Handbuch der Protisten. Springer International Publishing AG.