2010年6月17日 星期四

接合菌透過接合作用進行有性生殖

生物學的歷史115


1.     接合菌(Zygomycota)的學名起源於,它們有性生殖的時候會產生特殊的有性生殖孢子接合孢子zygospore。它們的俗名叫接合菌conjugation fungi,因為特殊菌絲相接觸conjugation的細胞會製造出接合孢子。(下圖深色圓塊部分)


2.     接合菌的菌絲hyphae內,沒有把菌絲隔開成好幾個細胞空間的細胞壁cross walls,所以細胞質cytoplasm可以在菌絲內流通,每個菌絲都有許多單倍體的細胞核。(下圖透明的線條為菌絲,大的圓點為無性生殖的孢子囊)


3.     隔開菌絲彼此的細胞壁cross wall只出現在生殖組織小菌絲hyphae成長得很快,發育成大的菌絲mycelium覆蓋它的食物來源。(下圖圓點為生殖組織接合子,其餘為菌絲)


4.     就像其他的真菌,接合菌族群能進行有性生殖無性生殖,並以無性生殖為主。(下圖菌絲頂端伸出的圓球為孢子囊)


5.     接合菌的其中一個成員是黑麵包黴black bread mold, Rhizopus,它們會在麵包表面形成白色或灰色的菌絲mycelium。(下圖水果上的白灰色毛茸茸就是黑麵包黴)


6.     麵包表面的黑麵包黴菌絲,用顯微鏡觀察會發現它包含三類菌絲:1.匍匐於麵包表面、形成一個網絡的菌絲2.根狀菌絲(假根rhizoid)穿透麵包裡面,功能包括固定真菌與吸收養分;3.往上生長的菌絲,它們的頂端通常有孢子囊sporangia


7.     孢子囊製造出來的成千上萬無性生殖孢子可能被風、雨或動物帶到遙遠的地方。如果有一旦孢子落在適合生長的環境裡,溫暖而充滿水分的環境將使得孢子發芽,並且很快地長出新的菌絲團,這樣就完成了無性生殖


8.     有性生殖發生的頻率比較低,通常是環境條件不利於生長的時候才會進行有性生殖。


9.     接合菌的成員分布得很廣,土壤和糞便的腐生物裡都有接合菌。不過也有些接合菌寄生在植物或其他真菌身上,另外一些接合菌是主要的昆蟲病原。


10.  接合菌黑麵包黴Rhizopus的生命週期如下圖:


 


11.   有性生殖階段,二個特化的短菌絲碰觸到彼此(編號3的位置)。這二個短菌絲末端退後一點的位置,出現隔開菌絲與末端的細胞壁cross wall,製造出2配子細胞,每個配子細胞有一個單倍體的細胞核

12.  這二個配子連同細胞核融合成一個雙倍體細胞,稱為接合子zygospore(編號4的位置)接合子會長出厚厚、有保護作用的細胞壁,並且進入冬眠期(通常1~3個月)


13.  發芽的時候,接合子會進行減數分裂,恢復單倍體狀態,這時接合孢子會長出一個短菌絲hypha。這個單倍體菌絲的頂端會長出孢子囊孢子囊會釋出無性生殖的孢子(編號1的位置),這些孢子接著長出新的菌絲體


14.  無性生殖階段,往上長的菌絲上的孢子囊會以有絲分裂,製造出成千上萬的無性生殖孢子,每個孢子能夠發展長成新的菌絲團,完成無性生殖循環


圖片來源kentsimmons.uwinnipeg.faculty.baruch.cuny.eduwebs.wichita.eduleavingbio.net


(翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)


徐弘毅:


1.     即使是微不足道的霉菌,也盡一切力量生存下去,隨處而生,與所有比自己高大的物種不斷地競爭下去。


2.     赫塞:我看到每棵樹都過著孤獨的生活,都形成獨自的型態,映照著獨特的影子,他們是與山有密切關係的隱士和戰士。


3.     因為任何一棵樹,尤其是山上的樹,為了生存生長,必須和風、天候、岩石做沈靜的長期苦戰。每棵樹都緊緊支撐自己的體重,因此才有獨自的形體,承受獨特的傷痕。


4.     其中有些銀松,被風侵襲,只有一側生長樹枝;有的樹幹,像蛇一般糾纏在突出的岩石周圍,和岩石相互緊抱支撐。他們像戰士般凝視著我,喚起我畏懼和崇敬之心。


5.     樹,像孤高的人,它不是懦弱逃世的隱遁者,而是像貝多芬或尼采那樣偉大孤立的人;在那樹梢中,世界沙沙作響,而其樹根則憩息在無限之中。


6.     但樹不會在當中迷失自我,不只如此,還以生命所有的力量,以實現寄寓在自我本身的法則,完成自己本來的身姿。那麼美麗堅強的樹,只有神聖足以規範。


7.     在我悲痛欲絕時,樹大概會對我們這麼說:「冷靜吧!看看我,生存雖不輕鬆,但也不是很困難。你那種想法是幼稚的。你可以向你心中之神傾訴,如此,那樣的想法就會沈默下來。


8.     你是否正擔心你的路途遠離母親和故鄉呢?但我正一步一步、一天一天再一次把你帶回母親的身邊。故鄉不在哪裡,而是在你的心中,除此之外,不存在任何地方。」

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