Đặc Điểm Dinh Dưỡng, Đặc Điểm Sinh Sản Và Chu Trình Sống Của Nấm

Đặc Điểm Dinh Dưỡng Của Nấm

Nấm là sinh vât dị dưỡng do không có chứa sắc tố quang hợp nên phải lấy thức ăn từ các nguồn hữu cơ khác ( động vât, thực vât). Ngoại trừ niên khuẩn thay đổi hình dạng để nuốt lấy thức ăn (tương tự như amib) còn lại hầu hết các loài nấm khác đều lấy dinh dưỡng qua màng tế bào hệ sợi ( giống như rễ thực vât). Nhiều loài nấm có hệ enzym phân giải ngoại bào (protease, cellulase, amylase, chitinase…) tương đối mạnh giúp chúng có thể sử dụng các dạng thức ăn phức tạp bao gồm các đại phân tử như chất xơ (cellulose, hemicellulose) chất đạm (protein), chất bột (polysaccharid), chất gỗ (lignin). Với cấu trúc sợi, tơ nấm có thể len lỏi sâu vào trong cơ chất (rơm, rạ, mạt cưa, gỗ.) rút lấy thức ăn để nuôi toàn bộ cơ thể nấm ( tản dinh dưỡng hay tản sinh sản.)

Dựa vào phương thức dinh dưỡng của nấm có thể chia làm ba nhóm chính:

– Hoại sinh: đây là đặc tính chung của hầu hết các loài nấm, trong đó có nấm

trồng. Thức ăn của chúng là xác bã thực vât hoặc động vât. Chúng có khả năng biến đổi các chất này thành những thành phần đơn giản để có thể hấp thụ được

– Ký sinh: bao gồm chủ yếu các loài nấm gây bệnh. Chúng sống bàm vào cơ thể các sinh vât khác (động vât, thực vât hoặc các loài nấm khác). Thức ăn của chúng cũng chính là các chất lấy từ cơ thể kí chủ và do đó làm suy yếu hoặc tổn thương cơ thể ký chủ

– Công sinh: đây là nhóm nấm đặc biệt, lấy thức ăn từ cơ thể chủ và ngược lại chúng sẽ cung cấp các chất khác cho cơ thể chủ. Đây là môt hình thức quan hệ qua lại rất chặt chẽ và có lợi giữa nhiều nhóm sinh vật, hỗ trợ cho nhau cùng phát triển ( ví dụ: địa y là hình thức công sinh giữa nấm – tảo; khuẩn căn là hình thức công sinh nấm – rễ thực vật…)

Đặc Điểm Sinh Sản Và Chu Trình Sống Của Nấm

1. Sinh sản

Nấm sinh sản bằng bào tử ( bào tử vô tính và bào tử hữu tính)

Các bào tử vô tính khác nhau bởi các đặc điểm hình thái và bởi các đặc điểm phát sinh. Căn cứ vào đặc điểm phát sinh chung, chúng ta phân biệt 2 loại bào tử vô tính:

– Bào tử kín (còn gọi là bào tử nang, sporangiosporum) phát sinh trong các nang bào tử kín và chỉ khi vỏ nang mở nứt vỡ hoặc bị phân huỷ bào tử kín mới được phóng thích ra bên ngoài. Bào tử kín ở nấm roi có khả năng di đông ở trong nước nhờ có roi, khi đó bào tử kín được gọi là đông bào tử hay bào tử đông

– Bào tử trần (Gymnosporum conidium) phát sinh ở bên ngoài các tế bào sinh bào tử ( ngoại sinh) hoặc ở bên trong các tế bào sinh bào tử (nôi sinh) nhưng bao giờ cũng bị đẩy ra ngoài các tế bào này, trong khi các bào tử trần khác vẫn được tiếp tục hình thành ở bên trong.

Môt dạng bào tử nữa vẫn được coi là bào tử vô tính là bào tử áo (chlamydosporum). Bào tử áo không phải là dạng sinh sản đúng nghĩa, do môt đoạn sợi nấm tích luỹ nhiều chất dinh dưỡng và có thành dày lên, do đó thích ứng với điều kiện sống tiềm sinh.

Nhiều nấm cũng sinh sản hữu tính. Sinh sản hữu tính ở nấm rất đa dạng nhưng trong tất cả các quá trình hữu tính đó, 2 nhân tế bào (khác tính) tiếp xúc với nhau và trôn lẫn với nhau, tiếp theo đó là sự giảm phân, cuối cùng trứng (hợp tử) phát triển trực tiếp thành các sợi nấm mới (ở các lớp phụ Chytridiomycetidae và Hyphochytridiomycetidae) nhưng trong hầu hết các trường hợp trừng biến đổi thành bào tử sống tiềm sinh (bào tử noãn và bào tử tiếp hợp ở các loài Nấm noãn và nấm tiếp hợp) hoặc do những quá trình phát sinh riêng biệt tạo thành các bào tử ( bào tử túi và bào tử đảm ở các loài nấm túi và nấm đảm)

– Bào tử noãn: là bào tử thực do noãn cầu sau khi được thụ tinh biến đổi theo

hướng thích ứng với điều kiện sống nghỉ, trước khi nảy sợi thành cá thể trưởng thành. Đây là dạng sinh sản hữu tính của các loài nấm Noãn thuộc lớp Nấm roi.

– Bào tử tiếp hơp: là bào tử thực do các hợp tử tiếp hợp trực tiếp biến đổi hoặc nảy chồi mà tạo thành. Đây là dạng bào tử đặc trưng của lớp Nấm tiếp hợp.

– Bào tử túi: là bào tử thực được tạo thành trong tế bào sinh bào tử đặc biệt, tế bào này phát triển từ một loại hợp tử (thể sinh túi sau khi thụ tinh) và được gọi là túi bào tử. Bào tử túi chỉ phát tán ra ngoài khi túi đã già và mở ở đỉnh hoặc khi vỏ túi đã bị phân huỷ. Đây là bào tử đặc trưng của lớp Nấm túi.

– Bào tử đảm: là bào tử thực được tạo thành bên ngoài tế bào sinh bào tử đặc biệt gọi là đảm. Tế bào này về nguyên tắc phát triển từ một tiến hợp tử, không phân hóa về hình thái(tế bào song nhân đầu tiên) và sau một giai đoạn phát triển dài của hợp tử đó. Bào tử đảm ở bên ngoài đảm và do đó phát tán bằng cách ruing khỏi đảm. Đây là dạng bào tử đặc trưng của lớp Nấm Đảm.

Sự sinh sản hữu tính ở các nấm có vị trí tiến hóa thấp (lớp Nấm roi) thực hiện bằng các cách đẳng giao, dị giao và noãn giao, không có những đặc điểm riêng biệt đáng chú ý. Ở các lớp Nấm tiếp hợp, Nấm túi, Nấm đảm, các giao tử ít hoặc hoàn toàn không phân hóa và sự phối hợp giữa các giao tử khác tính ở các nấm này về nguyên tắc có một khoảng cách (về không gian và thời gian) giữa giai đoạn phối sinh chất (sự trộn lẫn chất nguyên sinh của hai giao tử) đoạn phối nhân. Đó là những tính chất đặc trưng đặc sắc ở sinh sản hữu tính của những nấm này.

2. Chu trình sống

Nấm không có một chu trình phát triển chung. Căn cứ vào ý kiến thảo luận của Raper (1954) và Burnett (1970) và kết quả nghiên cứu của nhiều nhà nấm học khác, chúng ta có thể phân biệt năm kiểu chu trình phát triển tổng quát của nấm

• Kiểu chu trình thứ nhất: chu trình lưỡng bội. Trong chu trình này, giai đoạn đơn bội tương ứng với giao tử thể, giới hạn ở các giao tử hoặc các nang giao tử. Bào tử thể lưỡng bội chiếm ưu thế rõ rệt so với giao tử thể. Một số loài nấm thuộc lớp phụ Chytridiomycetidae ( theo Chaudefaud, 1960) và một số loài thuộc lớp phụ Oomycetidae ( theo Sansome,1963) có kiểu chu trình này.

• Kiểu chu trình thứ hai: chu trình hai thế hệ. Trong chu trình này, giao tử thể đơn bội xen kẽ với bào tử thể lưỡng bội và hai thể hệ này về nguyên tắc tương đương nhau. Một số loài thuộc lớp phụ Oomycetidae có này ( Chadefaud, 1960)

• Kiểu chu trình thứ ba: chu trình đơn bội. Trong chu trình này, sự giảm phân

nối tiếp nhau ngay quá trình phối nhân để tạo thành giao tử thể đơn bội. Giao tử thể đơn bội phát triển bằng các bào tử vô tính ( đơn bội) và sinh ra một thế hệ giao tử thể cũng đơn bội thứ hai. Thế hệ giao tử thể thứ hai tiếp tục phát triển bằng các bào tử vô tính (đơn bội) và tạo thành các giao tử rất ít phân hóa về hình thái. Giai đoạn lưỡng bội tương ứng với bào tử thể chỉ tồn tại trong một dạng hình thái rất hạn chế, như ở bào tử tiếp hợp của các nấm tiếp hợp

• Kiểu chu trình thứ tư: chu trình đơn bội – song nhân. Kiểu chu trình này có thể coi như một biến dạng của kiểu chu trình đơn bội tr6en. Gần với chu trình đơn bội là chu trình đơn bội sonh nhân của các nấm túi. Trong chu trình phát triển của các loài thuộc lớp Nấm túi, giai đoạn đơn bội chiếm ưu thế hơn giao đoạn song nhân. Các sợi nấm đơn bội khá phát triển, đến một thời kỳ phát triển nhất định, mới tạo thành các giao tử rất ít phân hoá về hình thái. Các tế bào hoặc các đoạn sợi nấm làm nhiệm vụ giao tử sau khi phối sinh chất, nhân tế bào của chúng vẫnriêng rẽ từng đôi trong một phần chu trình. Phần này ngắn so với phần đơn bội. Vì sự phối nhân chưa xảy ra nên cả giai đoạn song nhân và giai đoạn đơn bội đều thuộc giao tử thể. Chadefaud đề nghị coi giai đoạn song nhân này tương ứng với một thế hệ gọi là “thế hệ trước bào tử thể”. Giống như trường hợp chu trình đơn bội, giai đoạn lưỡng bội ở chu trình này không đáng kể. Sự phối nhân ở tế bào sinh túi vừa xảy ra (giai đoạn lưỡng bội) tiếp theo ngay sau là sự giảm phân tạo thành các bào tử đơn bội

Chu trình đơn bội song nhân của các loài thuộc lớp Nấm đảm phát triển cách xa chu trình đơn bội một bước nữa, theo hướng giai đoạn song nhân chiếm ưu thế so với giai đoạn đơn bội. Hai đoạn sợi nấm đơn bội tương ứng với hai giao tử sớm hợp với nhau tạo thành đoạn sợi nấm song nhân đầu tiên. Giai đoạn song nhân phát triển dài và thường chiếm phần lớn chu trình phát triển của các nấm đảm. Cũng như trường hợp các nấm túi, giai đoạn lưỡng bội tương ứng với bào tử thể chỉ giới hạn ở các tế bào sinh đảm và đảm non (đảm khi nhân lưỡng bội chưa phân chia giảm nhiễm)

Chỉ xét riêng về mặt chu trình phát triển, rõ ràng chúng ta thấy có sự tiếp nối giữa các chu trình đơn bội và đơn bội song nhân hoặc ngược lại.

• Kiểu chu trình thứ năm: chu trình vô tính. Kiểu chu trình này đặc trưng cho nấm bất toàn, hoàn toàn không có giai đoạn hữu tính. Chúng ta có thể giả thuyết rằng kiểu chu trình này không có trong tự nhiên vì cho đến nay, người ta đã biết dạng sinh sản hữu tính của nhiều loài thuộc nhóm nấm này. Tuy nhiên ở nhiều loài nấm bất toàn, chúng ta chỉ mới biết giai đoạn vô tính chưa biết chúng có hay không có giai đoạn hữu tính, nên vẫn cần thiết phải phân biệt kiểu chu trình này của nấm. Có thể giả thuyết rằng sự phối sinh chất của các nấm này khó xảy ra nên kéo theo giai đoạn song nhân và giai đoạn lưỡng bội không xảy ra. Như vậy các nấm này chỉ có giai đoạn giao tử thể đơn bội, nhưng bước sinh ra các giao tử lại không thực hiện được. Do đó, nấm lại phát triển giai đoạn phụ của chu trình tức là giai đoạn giao tử thể phát triển bằng các bào tử vô tính.