Миксомицеты - "грибы-животные", совершенно фантастическая форма жизни

Например, и в наши дни существуют некоторые жгутиковые простейшие, которые то живут как отдельные одноклеточные организмы, то собираются в колонии, действующие как единый организм. Если губку растереть на сите до отдельных клеток, клетки могут снова собраться воедино. Проводились даже опыты, в ходе которых при изменении параметров среды (температуры, солености) клетки эмбриона многоклеточного организма распадались, становясь одноклеточными.

 

Элементы - новости науки: Многоклеточный организм надежнее строить из схожих по генетике клеток

Американские ученые исследовали эффективность размножения у социальных амеб. Они сравнили темпы появления клеток-обманщиков и эффективность размножения в ассоциациях генетически разнородных и однородных клеток. Выяснилось, что в однородных ассоциациях клетки-обманщики появляются исключительно редко, зато в разнородных ассоциациях это явление задает тон. // elementy.ru

 

Dictyostelium discoideum является представителем довольно обширного рода амеб, включающего еще около сотни видов. Этот род живет в почве, в листовом опаде, его можно встретить повсюду в северном полушарии; подобно другим амебам, он питается бактериями. Эти одноклеточные амебы служат излюбленной моделью для изучения законов социальной жизни и становления многоклеточности. Последнее, очевидно, является крайней степенью социальности, когда действия каждого индивидуума жестко подчинены интересам всего коллектива.

Диктиостелиум в благоприятной обстановке живет в виде отдельных клеток, каждая из которых делится и питается. Но зато при голодании клетки собираются вместе и сообща формируют плодовое тело (как диктиостелиум формирует плодовое тело, можно увидеть здесь).

Development

Cell tracks on agaroseNEW! Early development Aggregation center of Crac-GFP labeled cells Chemotaxis of large field of cells Aggregation towards cAMP Details of Chemotaxis  Dynamic Reorganization of Actin in chemotaxing cells Steps cell movement in aggregation Dark-field waves of cell shape change in aggregation Movement of Cells Into an Aggregate Movement of Cells During Morphogenesis // dictybase.org

 

Плодовое тело ведет себя как многоклеточный организм: у него имеется стебелек или ножка, на которой сидят генеративные клетки, дающие споры. Потомство оставляет только генеративная часть плазмодия, а клетки стебелька потомства не оставляют.

 

dictyostelium-fig1-300.jpg @ elementy.ru [кеш]

dictyostelium-fig2-300.jpg @ elementy.ru [кеш]

Предложена первая филогенетическая классификация миксомицетов • Дмитрий Леонтьев • Новости науки на «Элементах» • Систематика, Микология

Слизевики — своеобразные амебоидные протисты, освоившие наземный образ жизни и способные к образованию сложно устроенных плодовых тел. Классификация крупнейшей группы слизевиков, миксомицетов, длительное время опиралась на морфологию плодовых тел. В свежем номере журнала Phytotaxa опубликована первая детальная классификация миксомицетов, основанная на молекулярно-филогенетических данных, в которой не только предложен ряд новых порядков и семейств, но и использованы морфологические критерии разграничения таксонов, ранее не принимавшиеся во внимание. //  elementy.ru

 

Ученые и обыватели многие века принимали спороносные структуры слизевиков за плодовые тела грибов. Ситуация изменилась в 1820-е годы, после того, как выдающийся миколог Элиас Магнус Фриз забыл в лесу свою шляпу-цилиндр, в которую он для сохранности положил незрелое плодовое тело слизевика. Вернувшись за шляпой вечером, Фриз обнаружил, что странный гриб... выполз на поля цилиндра, где, наконец, замер и созрел. То, что казалось плодовым телом скрытой в толще земли грибницы, было спороношением гигантского подвижного существа! Когда же Антон де Бари в 1858 году прорастил в лаборатории споры слизевика и обнаружил, что из них выползают крохотные амебы, стало ясно, что слизевики имеют не больше отношения к грибам, чем киты к рыбам.

 

Плодовые тела слизевиков могут формироваться двумя различными способами. Путь агрегации предполагает, что свободные клетки, напоминающие обычных амеб, собираются в тесные группы, так называемые псевдоплазмодии (рис. 2, а, б). Зрелый псевдоплазмодий ведет себя как единый многоклеточный организм: поддерживает постоянную форму, целенаправленно перемещается по субстрату, и в конце концов, в результате довольно сложного «эмбриогенеза», формирует конструкцию типа «шарик на ножке» — собственно плодовое тело. Псевдоплазмодии и плодовые тела не развиваются из одной клетки-предшественницы, как тела многоклеточных организмов, а являются временными объединениями генетически разнокачественных особей. При этом, в ходе онтогенеза плодовых тел некоторые амебы могут целенаправленно приноситься в жертву, поскольку ножка, состоящая из мертвых клеток, прочнее, чем «живая». Такая стратегия — американский биолог Джеймс Кавендер (James Cavender) в шутку назвал ее «коммунистической» — сближает ее обладателей с истинно многоклеточными организмами. Слизевики, которым свойственна агрегация и псевдоплазмодии, традиционно называют клеточными.

Второй путь развития, плазмодиация, позволяет получить сложно устроенное плодовое тело из одной-единственной микроскопической амебы. Правда, для этого ей приходится стать макроскопической, разрастаясь, но не делясь. В результате образуется плазмодий (рис. 2, в, г), гигантская многоядерная аме**, которая может покрывать площадь до 1 м2, быть до 5 м в длину и весить до 20 кг (у слизевика Brefeldia maxima). Большинство плазмодиев, конечно, не столь огромны, но достаточно крупны, чтобы в Латинской Америке их употребляли в пищу. При этом плазмодий является типичной эукариотической клеткой, имеющей, правда, миллионы ядер, исключительно мощный цитоскелет и сложную систему циркуляции цитоплазмы. Достигнув определенных размеров, плазмодий переходит к формированию плодовых тел. Будучи одноклеточным, он не может пожертвовать частью клеток для построения вспомогательных структур. Поэтому все компоненты плодового тела, кроме спор, образуются из отложений полисахаридов (в основном — β-1,4-галактозаминогликана, см. гликозаминогликаны), которые накапливаются на поверхности плазмодия или внутри цистерн его эндоплазматической сети. У некоторых видов небольшое количество спороподобных клеток может остаться в ножке, но это скорее случайность, чем целенаправленная стратегия. Слизевики, которым свойственна плазмодиация, обычно называют плазмодиальными.

 

Как видим, стратегии агрегации и плазмодиации имеют между собой мало общего. Поэтому биологи давно предполагали, что клеточные и плазмодиальные слизевики неродственны друг другу. В 1970-е годы выяснилось еще одно обстоятельство: стратегия клеточных слизевиков возникала в ходе эволюции неоднократно, у самых разных организмов (L. S. Olive, 1970. The Mycetozoa: a revised classification). Сегодня мы знаем, что этот экстравагантный путь развития практикуют минимум шесть неродственных групп.

 

Наконец, агрегация с образованием плодовых тел широко распространена у миксобактерий — прокариотов из отдела Proteobacteria. Подвижные «псевдоплазмодии» этих организмов, так называемые швармы, способны лизировать и поедать других бактерий. Однако миксобактерии не способны к фагоцитозу, что исключает их из перечня «классических» слизевиков.

 

towards_a_phylogenetic_classification_of_myxomycetes_4_703.jpg @ elementy.ru [кеш]

Ранние физаровые (ими теперь считается семейство лампродермовые) обитали в почвах и плодоносили преимущественно весной, сразу после таянья снега. Для образования плодовых тел их плазмодиям требовалось выбраться на освещенную поверхность земли и, желательно, забраться на кончик листа злака или ветку кустарника. Такая повышенная подвижность потребовала активизации актин-миозинового цитоскелета, для функционирования которого необходимы ионы кальция. Такова одна из возможных причин того, что высшие физаровые (семейства дидимиевых и собственно физаровых) стали накапливать в плодовых телах огромные количества извести. Толщина известковой корки, покрывающей 5–50-сантиметровое плодовое тело фулиго гнилостного (Fuligo septica, рис. 6), может достигать нескольких миллиметров.

 

Прелюдия истинной многоклеточности или ранние эволюционные эксперименты? • Елена Наймарк • Новости науки на «Элементах» • Зарождение жизни, Эволюция

В Габоне в породах возрастом 2,1 млрд лет обнаружились структуры, которые можно интерпретировать как следы движения многоклеточного существа. Оно было покрыто клейким полисахаридным веществом и по морфологии и характеру движения напоминало современных миксомицетов. Возможно, кислородный пик 2 млрд лет назад вызвал бурное развитие жизни, что привело к появлению каких-то многоклеточных форм за 300 млн лет до эукариотической клетки. //  elementy.ru

 

Нивальный миксомицет • Картинка дня

На фото — плодовые тела миксомицета лампродерма прекрасная (Lamproderma cf. pulchellum), который относится к обширной экологической группе нивальных (от лат. nivalis — снежный) миксомицетов. В отличие от большинства миксомицетов, развивающихся летом и ранней осенью на древесных остатках или коре, нивальные виды плодоносят ранней весной на травянистых растениях и мелких кустарниках. //  elementy.ru

 

Когда талая вода пропитывает почву, споры миксомицета прорастают: из них выползают одноядерные амебы или жгутиконосцы. Эти микроскопические существа сливаются попарно, осуществляя половой процесс. Образовавшаяся при этом диплоидная аме** интенсивно питается и растет, постепенно превращаясь в крупную многоядерную клетку — плазмодий. К этому моменту снег над участком, где развивается миксомицет, успевает растаять.
Плазмодий выбирается на поверхность и начинает ползти вверх, пользуясь теми опорами, которые ему удается нащупать. Как правило, это стебли и листья травянистых растений, особенно злаков, а также побеги кустарников (ежевики, черники, брусники). Миксомицет на верхнем фото выполз на лист осоки волосистой (Carex pilosa). Надо отметить, что серьезного вреда растению миксомицет не наносит, так как использует его лишь в качестве опоры.

Добравшись до самой верхушки растения, плазмодий приступает к спороношению — превращается в россыпь плодовых тел, заполненных спорами.

 

Тот факт, что при необычных погодных условиях нивальные миксомицеты появляются там, где их быть вроде бы не должно, наводит на интересную мысль. Вероятно, эти организмы могут много лет жить и размножаться, не завершая классический жизненный цикл с образованием плодовых тел. Амебы этих миксомицетов выползают из спор, питаются и размножаются бинарным делением, а когда условия ухудшаются — образуют цисты и ждут нового сезона. Не исключено, что некоторые виды миксомицетов вообще «разучились» плодоносить и вернулись к образу жизни типичных амеб. Подобные неплодоносящие, или неохотно плодоносящие, виды в прошлом принимали за обычных одноклеточных и относили к самостоятельному роду Hyperamoeba.