KONINKRIJKSCHIMMELS: KENMERKEN, CLASSIFICATIE, VOORTPLANTING, VOEDING - BIOLOGIE - 2026

Het Fungi-koninkrijk is de classificatie waar schimmels zijn gegroepeerd. Dit omvat organismen zoals brood- en biergisten, roetvlekken, fruitschimmels en paddenstoelen, waarvan vele met vormen en functies die ons als mens bekend zijn.

Dit is een zeer grote groep organismen: aanvankelijk dacht men dat er meer dan 100.000 soorten in deze groep zaten en tegenwoordig overschrijdt het een miljoen vijfhonderdduizend. Zo vormen schimmels, althans in termen van het aantal soorten, de op een na grootste groep na insecten.

Foto van de schimmel die behoort tot de Basidiomycota-divisie, Amanita muscaria (Afbeelding door Image PublicDomainPictures op www.pixabay.com)

Het is belangrijk op te merken dat de leden van dit koninkrijk meer dan 90% uitmaken van de terrestrische biomassa die wordt toegevoegd door prokaryote en ongewervelde organismen, waardoor ze de meest voorkomende groep organismen op aarde zijn in termen van bodembiomassa.

Zo worden schimmels wijd verspreid in de biosfeer:

- Schimmels komen voor in Antarctisch ijs, op stranden en tropische wouden, in Scandinavische landschappen en op de middelste breedtegraden.

- Ze leven op de grond, in water, op het oppervlak van rotsachtige bergen en zelfs in zeewater.

- Het kunnen parasieten zijn van planten, vissen, insecten en grote gewervelde dieren zoals zoogdieren, dat wil zeggen in alle levende organismen.

Kenmerken van het Fungi-koninkrijk

Schimmels vormen een complexe groep organismen die, ondanks de vele verschillen die ze onderling kunnen hebben, enkele opmerkelijke kenmerken gemeen hebben:

- Het zijn eukaryote organismen

In tegenstelling tot bacteriën en archaea, maar net als dieren en planten, zijn schimmels eukaryoot, dat wil zeggen dat ze een kern en vliezige systemen hebben die andere organellen in hun cellen definiëren.

Hoewel ze in een andere groep worden ingedeeld, zijn veel auteurs het erover eens dat de cellen van schimmels meer lijken op die van dieren dan op die van planten, vooral met betrekking tot de kenmerken van hun interne organellen.

- Ze hebben een celwand

De reden waarom schimmels samen met planten werden geclassificeerd, heeft te maken met het feit dat hun cellen, hoewel ze geen chlorofyl hebben, omgeven zijn door een muur die hen beschermt, evenals plantencellen.

De verschillen in de samenstelling van deze wand zijn echter wat hen scheidt van de groep planten: planten hebben celwanden die zijn gemaakt van een chemische verbinding genaamd cellulose en schimmels hebben celwanden die zijn gemaakt van een andere verbinding die bekend staat als chitine.

Er moet aan worden herinnerd dat deze verbinding, chitine, hetzelfde materiaal is waarvan de exoskeletten van veel insecten en schaaldieren (geleedpotigen, ongewervelde dieren) zijn gemaakt.

Foto van een paddenstoel (afbeelding door 272447 op www.pixabay.com)

- Het zijn sessiele en meercellige organismen

Op enkele uitzonderingen na zijn de meeste schimmels meercellige organismen, dat wil zeggen dat ze bestaan ​​uit verschillende cellen die op de een of andere manier met elkaar 'verbonden' zijn.

Bovendien zijn het sessiele organismen, dat wil zeggen, net als planten, ze kunnen niet bewegen en bevinden zich altijd op dezelfde plek waar ze "wortel schieten".

- Het zijn heterotrofen

Planten zijn autotrofe organismen (ze maken hun eigen voedsel) en dieren zijn heterotrofe organismen (ze voeden zich met andere organismen).

Schimmels zijn ook heterotroof en veel van hen krijgen de energie die ze nodig hebben om te leven van rottend organisch materiaal of afval van andere organismen in plaats van andere levende organismen.

- Ze hebben hyfen en mycelia

Hypha en mycelium. Genomen en bewerkt vanaf es.winner.wikia.com

Alle organismen die in de groep van schimmels zijn ingedeeld, dat wil zeggen in het Fungi-koninkrijk, hebben een zeer merkwaardige vorm van vegetatieve groei: ze groeien uit de uiteinden van filamenten die hyfen worden genoemd, die kunnen worden gegroepeerd om een ​​'lichaam' te vormen. , bekend als mycelium.

De mycelia zijn daarom de structuren die verantwoordelijk zijn voor het absorberen van organisch materiaal (voedsel dat extern is verteerd) uit de omgeving die hen omringt.

De hyfen waaruit deze mycelia bestaan, lijken op draadvormige strengen. Ze zijn opgebouwd uit "stroken" van cellen die zo met elkaar in contact staan ​​dat de opgenomen voedingsstoffen zonder veel obstakels van de ene naar de andere kunnen stromen.

Het mycelium van een schimmel laat het, afhankelijk van de soort, groeien op de grond, in water, op rottend weefsel, op levend weefsel, enz.

Classificatie

Schimmels zijn een monofyletische groep, dat wil zeggen dat hun leden dezelfde gemeenschappelijke voorouder hebben. Deze groep bestaat uit 7 phyla: Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Microsporidia, Glomeromycota, Ascomycota en Basidiomycota.

- Phylum Chytridiomycota

Saprofytische en parasitaire organismen zijn gegroepeerd in dit phylum dat ook eencellig of filamenteus kan zijn. Ze kunnen mycelia vormen en zich ongeslachtelijk voortplanten en aseksuele sporen vormen. Het heeft twee klassen: chytridiomyceten en monoblepharidomyceten.

- Phylum Blastocladiomycota

Het is samengesteld uit schimmels die parasieten zijn van planten en dieren en uit sommige saprofytische schimmels. Het omvat aquatische en terrestrische organismen, waarvan de levenscycli een afwisseling van generaties tussen de haploïde en diploïde fasen vertonen. Het bevat slechts één klasse: Blastocladiomycetes.

- Phylum Neocallimastigomycota

Organismen die in het spijsverteringskanaal van veel herbivore dieren worden aangetroffen, behoren tot deze groep, dus veel van hen zijn anaëroob (ze leven in afwezigheid van zuurstof, O2). Velen produceren aseksuele sporen met een of twee flagellen.

In plaats van mitochondriën te hebben, hebben uw cellen waterstofsomen, organellen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van energie in de vorm van ATP. Ze vormen ook een enkele klasse: neocallimastigomyceten.

- Phylum Microsporidia

Dit phylum omvat parasitaire schimmels van dieren en protistische organismen. Aangezien de fylogenetische relaties van deze groep niet volledig zijn opgehelderd, is deze phylum niet onderverdeeld in klassen.

- Phylum Glomeromycota

Deze schimmels zijn obligate mutualistische symbiotische schimmels. De soorten die tot dit phylum behoren, worden geassocieerd met de wortels van veel planten en gaan symbiotische relaties met hen aan. Het is onderverdeeld in drie klassen: Archaeosporomycetes, Glomeromycetes en Paraglomeromycetes, en in vier subfiles:

1. Mucoromycotina
2. Entomophthoromycotina
3. Zoopagomycotina
4. Kickxellomycotina

- Ascomycota Blade

Ook bekend als "zakschimmels", kunnen de organismen die tot dit phylum behoren symbionten zijn in korstmossen, het kunnen plant- of dierparasieten of saprofyten zijn en ze kunnen eencellig of filamenteus zijn.

Ze planten zich ongeslachtelijk voort door splijting, knopvorming, fragmentatie of sporen. Hun seksuele voortplanting vindt plaats via meiosporen die worden gevormd in "zakjes", asci genaamd, die zich kunnen samenvoegen tot structuren of lichamen (gesloten of open), ascocarpus genaamd.

Sommige "cup-paddenstoelen", "stoel-paddenstoelen" en truffels behoren tot deze groep. Het is onderverdeeld in de subfiles:

1. Taphrinomycotina
2. Saccharomycotina (waar de gisten zijn)
3. Pexixomycotina (veel korstmosvormende schimmels)

- Phylum Basidiomycota

Deze schimmels hebben ook verschillende vormen van leven en voeding: in de groep zijn er parasieten van planten en insecten en ook saprofyten.

Veel van deze zijn filamenteuze schimmels en kunnen twee soorten mycelia produceren: een met cellen zonder kern (met een enkele kern) en andere met dikaryotische cellen (met twee kernen). Ze planten zich ongeslachtelijk voort door fragmentatie of sporulatie.

Hun seksuele voortplanting kan plaatsvinden door versmelting van hyfen of door versmelting van twee voortplantingsstructuren, een mannetje en het andere vrouwtje.

Het is een van de grootste groepen en omvat de schimmels die roest, bacterievuur, geleiachtige schimmels, paddenstoelen, bolvormige schimmels, stinkende schimmels en "vogelnest" -schimmels, enz. Bevatten.

Deze phylum is onderverdeeld in drie andere subfiles:

1. Pucciniomycotina
2. Ustilaginomycotina
3. Agaricomycotina

Voortplanting in het Fungi-koninkrijk

De manier waarop schimmels zich voortplanten is aanzienlijk variabel en hangt sterk af van elke beschouwde soort.

Sommigen kunnen zich voortplanten door nieuwe kolonies te vormen uit fragmenten van hun hyfen en anderen zijn daarentegen in staat vruchtlichamen (zoals paddenstoelen of paddenstoelen) te produceren die sporen vormen.

Laten we, om het beter te begrijpen, in gedachten houden dat er in het Fungi-koninkrijk zowel aseksuele voortplanting als seksuele voortplanting is.

Foto van een paddenstoel (afbeelding door enriquelopezgarre op www.pixabay.com)

Ongeslachtelijke voortplanting in het Fungi-koninkrijk

Bij schimmels zouden we kunnen spreken van een "simpele" seksuele voortplanting en een andere iets "complexer". De meest ‘simpele’ ongeslachtelijke voortplanting heeft te maken met splijtings-, knop- en fragmentatieprocessen.

- Fragmentatie komt voor in sommige groepen en heeft, zoals we al zeiden, te maken met de vermenigvuldiging van kolonies uit fragmenten van de hyfen die hun mycelia vormen.

- Ontluiken is een andere vorm van ongeslachtelijke voortplanting waarbij een soort "papil" ontstaat in een cel die groter wordt en zich vervolgens scheidt, waardoor een onafhankelijke (maar identieke, dat wil zeggen, een kloon) entiteit wordt gevormd.

- Splijting is kenmerkend voor sommige eencellige schimmels, zoals bijvoorbeeld bepaalde gisten. Het bestaat uit de vorming van een nieuwe cel uit een andere die in tweeën wordt gedeeld.

Microscopie van Saccharomyces cerevisiae, de gist van brood en bier, een eencellige schimmel die zich voortplant door te ontluiken (Bron: Mogana Das Murtey en Patchamuthu Ramasamy / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/ 3.0) via Wikimedia Commons)

Andere meer "complexe" vormen van ongeslachtelijke voortplanting omvatten de vorming van ongeslachtelijke sporen, dat wil zeggen sporen die zijn gevormd door mitotische of meiotische delingen (respectievelijk door mitose of meiose) en niet door de fusie van twee cellen of geslachtscellen.

Er wordt gezegd dat ze "complexer" zijn omdat de schimmels waaruit deze sporen (mobiel of immobiel) bestaan, doorgaans meer uitgebreide structuren hiervoor ontwikkelen.

Seksuele voortplanting in het koninkrijk Fungi

Bijna alle soorten die binnen dit koninkrijk vallen, kunnen zich seksueel voortplanten.

Een belangrijk verschil in de seksuele voortplanting van schimmels en die van andere organismen is dat het kernmembraan van hun cellen gedurende het hele proces intact blijft (in andere organismen "lost" het op en vormt het zich weer).

Plasmogamie, karyogamie en meiose

Bij schimmels vindt seksuele voortplanting plaats in drie opeenvolgende gebeurtenissen. Aanvankelijk worden de diploïde chromosomen (2n) gescheiden in twee dochtercellen, die een haploïde (n) stadium vormen.

Plasmogamie bestaat dan uit de fusie van twee protoplasten die "compatibele" kernen bevatten. We noemen protoplast voor alles wat zich in de celwand bevindt: plasmamembraan en cytosol met al zijn organellen.

Deze fase produceert een cel met twee haploïde kernen die niet zijn gesmolten, een gebeurtenis die later optreedt en bekend staat als karyogamie. Karyogamie geeft aanleiding tot een diploïde kern, genetisch verschillend van de vorige twee, in een cel die nu een zygote wordt genoemd.

Er zijn veel schimmels die altijd haploïde zijn en daarom is de zygote de enige diploïde cel in zijn hele levenscyclus. Bovendien kunnen andere schimmels lange tijd in dikaryotische cellen (met twee kernen) blijven.

Na karyogamie volgt meiose, het proces van celdeling waarbij de genetische belasting of het aantal chromosomen per cel wordt verminderd, waardoor de haploïde "fase" wordt hersteld. Haploïde kernen bevinden zich meestal in cellen die zich ontwikkelen tot sporen, meiosporen.

"Snel" diagram van de seksuele voortplanting van een schimmel met vruchtlichaam (Bron: Fungi_sessuate_reproduction.png: M.violante 10:22, 24 mei 2006 (UTC) afgeleid werk: DZadventiste / CC BY-SA (http: // creativecommons. org / licenties / by-sa / 3.0 /) via Wikimedia Commons, gewijzigd door Raquel Parada)

Hoe worden compatibele haploïde kernen gevonden?

Plasmogamie kan worden bereikt door de productie van gespecialiseerde geslachtscellen of gameten, die kunnen worden geproduceerd door geslachtsorganen die gametangia worden genoemd.

Sommige schimmels brengen hun gametangia in contact, waardoor de kernen van de ene (het mannetje) naar de andere (het vrouwtje) kunnen gaan, maar ze produceren geen geslachtscellen. Andere schimmels smelten hun gametangia samen om plasmogamie uit te voeren.

De meer geavanceerde schimmels produceren daarentegen geen gametangia, maar de vegetatieve hyfen oefenen seksuele functies uit en fuseren en wisselen kernen uit.

Voeding

We zeiden eerder dat schimmels heterotrofe organismen zijn. Hieruit blijkt dat deze levende wezens, in tegenstelling tot planten, niet in staat zijn om hun eigen voedsel te synthetiseren uit zonlicht en kooldioxide (CO2) in de atmosfeer.

De geprefereerde energie- en koolstofbron voor paddenstoelen zijn koolhydraten (hoewel ze stikstof verkrijgen door de afbraak van eiwitten) en paddenstoelen kunnen verschillende oplosbare koolhydraten opnemen en metaboliseren, waaronder glucose, xylose, fructose, sucrose, enz.

Bovendien kunnen andere meer complexe "onoplosbare" koolhydraten, zoals cellulose en hemicellulose, lignine of zetmeel, ook worden afgebroken door de batterij spijsverteringsenzymen die schimmels kunnen produceren.

Als heterotrofe organismen kunnen schimmels worden geclassificeerd op basis van de "manier" waarop ze zich moeten voeden:

- Sommige zijn saprofyten of ontleders. Saprotrofie bestaat uit de externe vertering van ontbindend organisch materiaal (door de afscheiding van spijsverteringsenzymen) en het vervolgens te absorberen via het ‘lichaam’ gevormd door de hyfen.

Foto van de hyfen van een saprofytische schimmel tussen de gevallen bladeren van een boom (Bron: Sten / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

- Andere schimmels zijn parasieten, dus ze halen hun voedsel uit de weefsels van het organisme waarvan ze gastheer zijn, wat vaak schadelijk kan zijn voor de gezondheid.

- Andere schimmels zijn symbionten en leven samen met een alg in hetzelfde "organisme" en vormen een zogenaamd korstmos. De alg is fotosynthetisch (autotroof) en de schimmel is heterotroof, dus het paar heeft een voedingsmodus die we als "gemengd" kunnen beschouwen.

Foto van een korstmos (bron: Norbert Nagel, Mörfelden-Walldorf, Duitsland / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

- Sommige vormen structuren genaamd mycorrhizae, die ook deel uitmaken van een symbiotische relatie tussen de wortels van een plant en een schimmel. Deze wisselen voedingsstoffen uit met hun fotosynthetische partner en bieden deze bepaalde voordelen.

Schema van de mutualistische relatie tussen een mycorrhiza-schimmel en een plant (Bron: Nefronus / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons, gewijzigd door Raquel Parada)

Referenties

1. Choi, J., en Kim, SH (2017). Een genoomboom des levens voor het schimmelkoninkrijk. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114 (35), 9391-9396.
2. Encyclopaedia Britannica. (2020). Opgehaald op 16 april 2020, via www.britannica.com/science/fungus
3. Feofilova, EP (2001). De koninkrijkschimmels: heterogeniteit van fysiologische en biochemische eigenschappen en relaties met planten, dieren en prokaryoten. Toegepaste biochemie en microbiologie, 37 (2), 124-137.
4. Mentzer, AP "Characteristics of Kingdom Fungi Organisms" Sciencing.com, www.sciencing.com/characteristics-kingdom-fungi-organisms-8425182.html. 17 april 2020.
5. Moore, D. (2001). Slayers, Saviors, Servants, and Sex: een uiteenzetting van koninkrijk Fungi. Springer Science & Business Media.
6. Stephenson, SL (2010). De biologie van champignons, schimmels en korstmossen.