• Mikroskopické houby (Bi6620) Ekologie hub MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV EXPERIMENTÁLNÍ BIOLOGIE ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm • http://en.wikipedia.org/wiki/Mycorrhiza http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/Mycorrhizal_root_tips_%28amanita%29.jpg/22 0px-Mycorrhizal_root_tips_%28amanita%29.jpg frontal-cortex: It all started with… Cordyceps is a genus of ascomycete fungi (sac fungi) that includes about 400 identified species and many yet to be described. All Cordyceps species are endoparasitoids, mainly on insects and other arthropods (they are thus entomopathogenic fungi); a few are parasitic on other fungi. When a Cordyceps fungus attacks a host, the mycelium invades and eventually replaces the host tissue, while the elongated fruiting body (ascocarp) may be cylindrical, branched, or of complex shape. Some Cordyceps species are able to affect the behavior of their insect host: Cordyceps unilateralis causes ants to climb a plant and attach there before they die. This ensures the parasite’s environment is at an optimal temperature and humidity, and that maximal distribution of the spores from the fruiting body that sprouts out of the dead insect is achieved. (Wikipedia) http://abys-mal.tumblr.com/post/34723991202/frontal-cortex-it-all-started-with-cordyceps Ekologie hub •Ekologické skupiny hub •dle způsobu získávání živin •Paraziti - (obligátní, fakultativní) - získávají živiny z živých buněk rostlin, živočichů či jiných hub •Predátoři – "dravé houby" •Saprofyté - získávají živiny z odumřelých těl rostlin či živočichů •Symbionti - rovněž absorbují živiny z buněk živého organismu, ale za to hostiteli prokazují službu (mutualistická symbióza); rostlinám například pomáhají absorbovat z půdy minerální látky (mykorhiza) • • * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Saprotrofní houby * základní skupinou saprotrofních hub jsou houby terrestrické (pozemní), rozkládající vrstvu opadu a detritu •Dle subtsrátu: * houby lignikolní - dřevokazné houby * koprofilní houby - rostoucích na exkrementech * amoniové houby - rostoucí na substrátech bohatých na alkalické zdroje dusíku * keratinofilní houby - specializované na odumřelé části těl živočichů obsahující rohovinu (rohy, kopyta, ptačí brka) * antrakofilní houby - rostou na stanovištích ovlivněných ohněm • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Symbiotické vztahy s živočichy * houby mohou růst na povrchu nebo uvnitř živočišných těl aniž by poškozovaly svého hostitele (nezpůsobují onemocnění ani smrt) * na povrchu kolonizují srst, kůži, peří, exoskeleton; houba se často omezuje na mrtvou tkáň a nezpůsobuje obrannou reakci organizmu, ale je vystavena vnějšímu prostředí a často je zde nízká dostupnost vody a živin * uvnitř těl je obvykle stálé prostředí, dostatek vody a volně dostupných živin, ale houby se musí vypořádat s hojným výskytem bakterií, nízkým obsahem kyslíku, nízkým pH a silnou peristaltikou (trávicí soustava) nebo se silnou imunitní reakcí (krevní oběh) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.zin.ru/Animalia/Coleoptera/images/fungbeet.gif http://www.zin.ru/Animalia/Coleoptera/eng/mycetob.htm Ekologie hub •Symbiotické vztahy s živočichy •Endosymbióza * celý život tráví uvnitř těla živočicha * nejčastějšími endosymbionty bývají kvasinky nebo houby tvořící kvasinkovitá stadia, žijící v trávicím traktu různých živočichů * součást mikroflóry býložravců - obligátní anaerobové oddělení Neocallimastigomycota (dříve Chytridiomycota), jsou schopny fermentovat celulózu, xylany, hemicelulózu, škrob na kyselinu mravenčí, mléčnou, octovou * spojeny s hmyzem (kvasinky, hyfomycety); vyskytují se v trávicím traktu, malpigických trubicích nebo žijí ve speciálních tkáních či ve speciálních buňkách * houby dodávají hmyzu některé aminokyseliny a vitamíny, též pomáhají rozkládat dusíkaté produkty metabolismu (močovinu, kyselinu močovou) * přenos houby na další jedince je uskutečňován prostřednictvím trávicího traktu, odkud je houba vylučována => přichází do kontaktu s kladenými vajíčky nebo potomstvem * mezi organizmy, které hojně roznášejí spory hub (saprotrofních i mykorhizních) v trávicím traktu i na povrchu těl, patří chvostoskoci a roztoči ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm chvostoskok Isotoma habitus http://cs.wikipedia.org/wiki/Chvostoskoci Ekologie hub •Synbiotické vztahy s živočichy • * symbiotické houby žijící mimo těla živočichů nebo na jejich povrchu * známé je soužití hub s kůrovci, jejichž chodbičky prorůstají druhy (Ophiostoma spp.), které rozkládají celulózu a lignin a slouží jako potrava pro vylíhlé larvy. Dospělí brouci pak roznášejí houbu na další stromy ve specializovaných orgánech (samičky mají na povrchu těla, pod povrchem nebo mezi články zadečku "kapsy", v nichž přenášejí mycelium nebo konidie, tzv. mycetangia => při kladení vajíček "kladou" i spory hub * houby ambróziové (ambrózia jsou tenkostěnné buňky tvořící souvislou vrstvu vystýlající vnitřní stěny chodbiček ve dřevě) – označení pro houby prorůstající chodbičky hmyzu a šířené hmyzem (obecně) * v užším slova smyslu jsou pravé ambróziové houby jsou jen ty, které nosí hmyz ve specializovaných orgánech (mycetomech, mycetangiích) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.biology.ed.ac.uk/archive/jdeacon/FungalBiology/dutchelm.htm http://www.biology.ed.ac.uk/archive/jdeacon/FungalBiology/ophiost.jpg Ekologie hub •Synbiotické vztahy s živočichy • • * "Pěstování" hub bylo popsáno u mravenců a termitů z tropických oblastí * do mraveniště nosí listí a větévky, které rozkoušou na drť => drť inokulují fragmenty houby z čeledi Agaricaceae (jednotlivé druhy mravenců mají "svůj" druh hub) => přežvýkané kousky listí porostou hustým myceliem => hyfy pak slouží za potravu mravencům, kteří jsou obligátně mykofágní => dělníci sklízejí ztlustlé konce hyf a v útrobách je distribuují larvám i dalším dospělcům (larvy jsou na této výživě pravděpodobně životně závislé, u dospělců nejsou tak zásadní složkou výživy). * u těchto hub nebyla zjištěna sporulace a k šíření pravděpodobně dochází přenosem mycelia s královnou při založení nové kolonie * mravenci mají rovněž schopnost odstraňovat kontaminující druhy hub (mechanismus rozpoznání je dosud neznámý), z přineseného materiálu odebírají kontaminující spory a ve speciálních váčcích je odnášejí mimo kolonii * kromě toho mají mravenci v otvorech na těle symbiotické bakterie (rody Streptomyces nebo Pseudonocardia), které využívají sekrety vylučované mravenci a ony jim za to produkují látky potlačující růst nežádoucích hub ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Photo of leaf-cutter ants carrying leaves back to the nest http://blog.arkive.org/2011/03/new-zombie-ant-fungi-discovered/ Ekologie hub •http://www.pnnl.gov/news/release.aspx?id=916 ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.zi.ku.dk/personal/drnash/atta/Media/lcnest.gif Fungal Garden http://www.zi.ku.dk/personal/drnash/atta/pages/Leafcut.html A nest of an Atta leaf-cutter ant: Ekologie hub •Symbiotické vztahy •Mykorhiza * symbiotický vztah houby (mykobionta) a rostliny (fytobionta) * mykorhizní – houby schopné tvořit mutualistické symbiózy s rostlinami * mykotrofní – rostliny schopné tvořit mutualistické spojení s myceliem * mykorhizu tvoří většina rostlin, asi 5 % druhů mykorhizu netvoří (vodní a mokřadní rostliny, též některé ruderální) •Přínos rostliny: * stabilní přísun organických živin v půdním prostředí, které je v zásadě oligotrofní * jeví se že rostliny jsou schopné rozpoznat "své" mykorhizní houby a produkovat látky podporující tvorbu a růst jejich hyf. •Přínos houby: * přísun vody a minerálních látek * zásobování fosforem (fosfatázou rozloží fosfáty => z nerozpustných sloučenin uvolní a rostlině předává fosfor) * zásobování dusíkem (proteinázy rozloží proteiny a aminokyseliny => NH4+) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Skizze: Lebensgemeinschaft Baum-Pilz Ekologie hub •Mykorhiza • * fakultativně mykorhizní druhy - mohou žít mykorhizně, saprotrofně i paraziticky * obligátně mykorhizní houby - nepřežijí zánik symbiotického vztahu v důsledku nedostatečné enzymatické výbavy * obtížná kultivovatelnost mykorhizních hub * endomykorhizní houby - kultivovatelné pouze v "kultuře" s hostitelskou rostlinou nebo na agaru s tkáňovou kulturou modifikovaných kořenů • * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.waldwissen.net/wald/baeume_waldpflanzen/oekologie/wsl_mykorrhiza_lebensgemeinschaft/inde x_DE Feinwurzeln einer Fichte mit dichtem Pilzmantel Ekologie hub •Mykorhiza •Ektotrofní mykorhiza (ektomykorhiza) * houba neproniká do buněk rostlin, pouze do mezibuněčných prostor, kde vytváří kolem jednotlivých buněk tzv. Hertigovu síťku * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.violka.eu/foto/myko.jpg http://www.violka.eu/symbiom.htm http://www.mykorhizy.webpark.cz/EcM12.jpg http://www.mykorhizy.webpark.cz/morfologie.html Detail Hartigovy sítě v kořeni borovice (šipky). Barveno trypanovou modří. Foto (c) M. Vohník Ekologie hub •Mykorhiza •Ektotrofní mykorhiza (ektomykorhiza) * viditelná i makroskopicky – pseudoparenchymatické houbové pletivo tvoří hyfový plášť na povrchu kořínků a tak zvětšují savou plochu kořenového systému * ektomykorhizní houby * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.violka.eu/foto/myko.jpg http://www.violka.eu/symbiom.htm http://mycorrhizas.info/ecmf.html ECM morphotypes Ekologie hub •Mykorhiza •Endotrofní mykorhiza (endomykorhiza) * houba proniká do buněk rostlin * 75% rostlin * endomykorhizní houby * arbuskulární mykorhizní symbióza * erikoidní mykorhizní symbióza * orchidoidní mykorhizní symbióza * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Diagram with soil hyphae and mycorrhizal root (16KB) http://mycorrhizas.info/vam.html Ekologie hub •Mykorhiza •Arbuskulární mykorhizní symbióza * charakteristická tvorbou vnitrobuněčných arbuskulí v kůře kořenů hostitelské rostliny * některé mykorhizní houby mohou uvnitř kořene tvořit i zásobní vezikuly * rody z řádu Glomerales (dříve v oddělení Zygomycota, nyní Glomeromycota) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.mykorhizy.webpark.cz/arbuskula1.jpg http://www.mykorhizy.webpark.cz/arbuskula3.jpg vnitrobuněčná arbuskula, Foto (c) M. Vohník zásobní vezikuly, Foto (c) Ú. Oskarsson http://www.mykorhizy.webpark.cz/morfologie.html http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSvLdIVpZUT94KFwgGzFJh0fC2JbzJLCdSWJFnLD9LOqeQcVY3XRw Ekologie hub •Mykorhiza •Erikoidní mykorhizní symbióza * tvorba vnitrobuněčných hyfových klubíček a smyček po proniknutí hyfy do buňky * charakteristickou strukturou jsou tenké kořínky erikoidních rostlin, tzv. vlasové kořeny z nichž vyrůstá do okolního substrátu síť mimokořenového mycelia * hyfy kolonizují pouze buňky vnější korové vrstvy kořenů – hypodermis * erikoidní mykorhizní houby: imperfektní rod Oidiodendron nebo askomycety (z řádu Helotiales a Leotiales) nebo některé basidiomycety * rostliny z čeledí Ericaceae (vřesovcovité) rostoucí obvykle na silně kyselých a živinami chudých půdách (vegetace vřesovišť, tunder) • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://mycorrhizas.info/ Leucopogon hair root (11KB) a heath (15KB) Ekologie hub •Mykorhiza •Orchideová mykorhizní symbióza * tvoří vnitrobuněčné hyfová klubíčka (pelotony) * tvoří orchideje (zřejmě všechny druhy čeledi Orchidaceae) s rody oddělení Basidiomycota tvořící anamorfy z rodu Rhizoctonia * tvoří anastomózující extraradikální (mimokořenové) mycelium, na kterém se mohou vytvářet řetízky ztlustlých "monilioidních" buněk; jejich nahloučením vznikají sklerocia, ve kterých houby přežívají zhoršené podmínky • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://mycorrhizas.info/ Seedlings of Rhizanthella Prasophyllum - Leek Orchid (16KB) moniliodní buňky - detail - úprava Mgr. M. Čuříková a Mgr. A. Látr Ekologie hub •Endofytické houby * žijí v mezibuněčných prostorech rostlinných pletiv * nejsou parazity ani symbionty propojenými s buňkami rostlin * na rostlině nejsou viditelné žádné projevy kolonizace * rostliny poskytují stabilní prostředí pro růst a zdroj organického uhlíku a naopak metabolity hub mohou rostliny chránit proti herbivornímu hmyzu (Phomopsis, Lecanocillium), patogenním houbám, bakteriím a jiným organismům * mezi endofytické houby patří zástupci téměř všech oddělení hub (především anamorfy oddělení Ascomycota), * kolonizují jednotlivé buňky nebo prorůstají celými stonky, listy a kořeny * druhy široce rozšířené (ekologicky i geograficky) ale i druhy s úzkou hostitelskou specificitou a vzácným a omezeným výskytem * mechanismy kterými rostlina omezuje růst endofytické houby bývají fyzikální a chemické (produkce fenolických aj. sloučenin) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://microbewiki.kenyon.edu/images/b/b4/Endophyte.jpg http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Grasses_and_endophytic_fungi Ekologie hub •Endofytické houby * přenos spor endofytických hub se uskutečňuje vzduchem, prostřednictvím hmyzu nebo v semenech (Neotyphodium specifický endofyt travin) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.rci.rutgers.edu/~white/images/neoculture.gif http://www.rci.rutgers.edu/~white/images/neoculture.gif Ekologie hub •Endofytické houby * k endofytům lze přiřadit i houby tvořící DSE-asociace (Dark Septate Endophytes), projevující se nesymptomatickou kolonizací kořenů jehličnanů, bylin (trávy) * jedná se o anamorfy saprotrofních vřeckatých hub s melanizovanými hyfami (např. Phialocephala fortinii, Meliniomyces variabilis, Cadophora finlandica) • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm DSE covering a root of White Wood Aster Ekologie hub •Endofytické houby * silné melanizované hyfy vytvářejí hustou síť okolo hostitelského kořene, často tvoří apresoria, pronikají do pletiv kořene * uvnitř jednotlivých buněk tvoří typické struktury tzv. mikrosklerocia * tento typ symbiózy převažuje v chladných oblastech chudých na živiny, ale i v polosuchých stepích * DSE houby se nevyskytují ve vodních, popř. podmáčených ekosystémech, byly ale nalezeny například v půdních vzorcích na Antarktickém poloostrově • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://botany.thismia.com/2010/02/28/dark-septate-endophytes/ Dark septate hyphae and miscrosclerotia mikrosklerocia Ekologie hub •Epifytické houby * využívají listové exudáty a nepronikají do pletiv * jsou obvykle melanizované a některé jsou schopné rozrušovat tuky a tak utilizovat voskovou vrstvičku na povrchu listů * epifyté a endofyté nepoškozují zdravé pletivo hostitele * fyziologické změny v pletivu nebo změny vnějšího prostředí mohou vést ke změně symbionta v patogena (např. Alternaria se stane patogenem při nedostatku draslíku) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Seuratia millardetii A newly reported epiphytic fungus on Camellia species Seuratia millardetii http://www.pnwfungi.org/featuredfungigallery2.htm http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/38/Chain_of_conidia_of_a_Alternaria_sp._fungu s_PHIL_3963_lores.jpg/280px-Chain_of_conidia_of_a_Alternaria_sp._fungus_PHIL_3963_lores.jpg Alternaria http://en.wikipedia.org/wiki/Alternaria http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9c/Rhizocarpon_geographicum01.jpg/220px-Rhizo carpon_geographicum01.jpg Ekologie hub •Lichenismus * pevný, stabilní a soběstačný vztah mezi houbou (mykobiontem) a řasou nebo sinicí (fotobiont) * fotobiont dodává svému partneru asimiláty * mykobiont zajišťuje zdroj vody a minerálních látek • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://cs.wikipedia.org/wiki/Li%C5%A1ejn%C3%ADk Druhy stélek: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/70/Xanthoria_parietina_%2806_03_31%29.jpg/220 px-Xanthoria_parietina_%2806_03_31%29.jpg lupenitá keříčkovitá vláknitá korovitá Provazovka http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b3/Caribou_moss.jpg/220px-Caribou_moss.jpg Ekologie hub • •Lichenismus * většina lichenizovaných hub patří do oddělení Ascomycota (zejména třídy Lecanoromycetes) včetně imperfektních zástupců, pár procent druhů pak najdeme v různých skupinách třídy Agaricomycetes (Basidiomycota) * lichenikolní houby – houbový paraziti na stélkách lišejníků * parasymbiotické houby - žijí volně, ale mohou přistoupit k lišejníkové symbióze jako příležitostný partner a kdykoli zase vypadnout ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Mapovník zeměpisný http://cs.wikipedia.org/wiki/Mapovn%C3%ADk_zem%C4%9Bpisn%C3%BD Mapovník zeměpisný (Rhizocarpon geographicum) Ekologie hub •Parazitizmus •Zoopatogenní houby • * houboví parazité živočichů patří převážně mezi Ascomycota * způsobují povrchové dermatomykózy na kůži nebo sliznicích a systémové mykózy zasahující vnitřní orgány * v poslední době stoupá počet případů mykóz u člověka • - možnými důvody jsou slabší imunita lidí • - příliš častá léčba antibiotiky (potlačuje veškerou bakteriální flóru => snazší invaze houbového patogena) • - případně rozmach cestování (přenos hub z jiných oblastí) • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://bioidea.net/attachments/wysiwyg/2/nature-rev-LRomani-InfectFungi.jpg http://bioidea.net/resources/deadly-molds/ Ekologie hub •Zoopatogenní houby •Dermatomykózy * kožními parazity jsou nejčastěji druhy rodů Epidermophyton, Trichophyton, Microsporum (anamorfy askomycet) * parazitují na keratinových strukturách – u člověka na kůži, nehtech, vlasech, u zvířat na chlupech, peří, rozích (na mrtvých buňkách) • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm File:Epidermophyton floccosum 01.jpg Epidermophyton http://en.wikipedia.org/wiki/File:Epidermophyton_floccosum_01.jpg Microconidia Trichophyton http://www.mycology.adelaide.edu.au/Fungal_Descriptions/Dermatophytes/Trichophyton/mentagrophytes.h tml http://classconnection.s3.amazonaws.com/220/flashcards/1237220/jpg/cardimage_2399138_01331263864872 .jpg http://www.studyblue.com/notes/note/n/lab/deck/2399138 Microsporum Ekologie hub •Zoopatogenní houby • •Systémové mykózy * způsobují jednak specializovaní, jednak příležitostní (oportunní) patogeni * specializovaní patogeni jsou anamorfy hub z řádu Onygenales, způsobující kožní a plicní onemocnění – Histoplasma, Blastomyces, Coccidioides a Paracoccidioides • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://bioidea.net/attachments/wysiwyg/2/nature-rev-LRomani-InfectFungi.jpg http://bioidea.net/resources/deadly-molds/ http://catalog.nucleusinc.com/imagescooked/8827W-.jpg http://catalog.nucleusinc.com/generateexhibit.php?ID=8827 Histoplasma http://4.bp.blogspot.com/-swKgNgbRdSs/ULlg1vE3ANI/AAAAAAAAIGs/L9RhM2nWC5k/s1600/08-+Blastomyces+der matitidis+1000X.jpg Blastomyces http://thunderhouse4-yuri.blogspot.cz/2012/12/blastomyces-dermatitidis.html http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/images/coconid.jpg Coccidioides http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/jan2002.html Ekologie hub • • •Zoopatogenní houby • • •Systémové mykózy * centra jejich výskytu jsou v různých oblastech amerických kontinentů, infekce je možná vdechováním spor (riziko infekce vyšší pro lidi z oblastí, kde se tyto houby přirozeně nevyskytují, zatímco "domorodci" mívají často vyvinutu přirozenou imunitu) * primárně napadají plíce, které jsou "vstupní branou" infekce, ale v kvasinkovité formě se šíří krevním oběhem i na další orgány • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.elsevierimages.com/images/vpv/000/000/033/33081-0550x0475.jpg Ekologie hub •Zoopatogenní houby •Oportunní mykózy * způsobuje celá řada saprotrofních hub, když napadnou oslabené nebo poškozené tkáně či orgány * případem je pomnožení kvasinky Candida albicans, běžně se vyskytující na povrchu i uvnitř těla – saprotrofní fáze je kvasinkovitá, šíří se blastokonidiemi * vzniknou-li podmínky k pomnožení (např. působením antibiotik, zejména širokospektrých, které zredukují bakteriální flóru => snížení kompetice o živiny), přechází v parazitickou pseudomyceliální formu => pronikne-li do krve, je roznesena po těle a často způsobí vleklá onemocnění kůže, plic nebo trávicí soustavy * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://bioidea.net/attachments/wysiwyg/2/nature-rev-LRomani-InfectFungi.jpg http://bioidea.net/resources/deadly-molds/ Ekologie hub •Zoopatogenní houby •Oportunní mykózy * Cryptococcus neoformans (anamorfa stopkovýtrusné houby Filobasidiella) napadá kůži a sliznice, kosti, plíce i nervovou soustavu; vyskytuje se často u domácích zvířat (zejména kopytníků), ve městech jsou jeho přenašeči holubi (spory se šíří v jejich exkrementech => následně větrem) * mukormykózy (druhy rodů Mucor, Rhizopus, Absidia) * aspergilózy (druhy rodu Aspergillus, například A. fumigatus) trávicího traktu, plic ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.pfdb.net/photo/mirhendi_h/box020909/standard/a_fumigatus_s.jpg http://www.pfdb.net/html/species/s11.htm http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6f/Cryptococcus_neoformans_using_a_light_Indi a_ink_staining_preparation_PHIL_3771_lores.jpg/220px-Cryptococcus_neoformans_using_a_light_India_in k_staining_preparation_PHIL_3771_lores.jpg Cryptococcus neoformans http://en.wikipedia.org/wiki/Cryptococcus_neoformans Ekologie hub •Zoopatogenní houby • •Oportunní mykózy * k mykózám vnitřních orgánů dochází při oslabené imunitě vlivem jiného onemocnění (bezprostřední příčinou smrti u nemocných AIDS bývají často kandidózy, v menší míře i aspergilózy či mukormykózy) nebo vlivem podaných léků, typicky po transplantacích ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Zoopatogenní houby • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Zoopatogenní houby • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Bat Wing http://www.wired.com/2014/08/bats-white-nose-syndrome-uv-light/ Ultrafialové světlo umožňuje detekci syndromu bílého nosu u netopýrů Ultrafialové světlo umožňuje detekci syndromu bílého nosu u netopýrů Ultrafialové světlo umožňuje detekci syndromu bílého nosu u netopýrů Ekologie hub •Zoopatogenní houby • •Nematofágní houby * houby napadající hlístice * jen málo z nich jsou klasičtí parazité, jako je například Catenaria anguillulae (Blastocladiomycota) * většina nematofágních hub jsou saprotrofní, obohacují si zdroj živin o dusík; nejsou na zdroji nematod přímo závislé • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/be/CrawlingCelegans.gif/200px-CrawlingCelegan s.gif http://cs.wikipedia.org/wiki/Hl%C3%ADstice wpe23.jpg (82400 bytes) http://www.uoguelph.ca/~gbarron/2008/catenar0.htm Catenaria anguillulae Ekologie hub •Zoopatogenní houby • •Nematofágní houby • * způsoby získávání živin: • - pasivní => hyfa houby se přilepí na hlísta => vytvoří se apresorium a následně vstřebávací hyfa. Přilepení je vyvoláno dotekem hlísta, který vyvolá vyloučení lepkavé kapky s obsahem lektinů (povrchových proteinů). Tyto proteiny mohou být specifické pro různé druhy. • - aktivní "lovení" => houba se chová jako predátor uplatňující různé typy návnad, pastí, sítí a lapacích struktur: • např. druhy rodů Arthrobotrys nebo Dactylaria vytvoří z mycelia smyčku (někdy také produkují atraktanty – látky, které lákají kořist) => vleze-li hlíst do smyčky, buňky houby se "nafouknou" a sevřou kořist => hyfami jsou poté vstřebávány živiny ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.uoguelph.ca/~gbarron/N-D%20Fungi/n-dfungi.htm http://www.uoguelph.ca/%7Egbarron/N-D%20Fungi/n-dfun1.jpg Ekologie hub •Zoopatogenní houby •Nematofágní houby • * lapací struktury jsou produkovány spontánně (nalezneme je i v čisté kultuře) nebo se vytvoří v přítomnosti kořisti (po chemické indukci) * druhy hub jsou zcela "nevybíravé" (co se týče kořisti, např. Zoophagus pectosporus), jiné naopak loví specificky třeba zástupce konkrétní čeledi háďátek (Monacrosporium ellipsosporum) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Zoopatogenní houby •"vodních plísně" * zástupci z řádu Saprolegniales (Oomycota) jsou významnými parazity vodních živočichů, zejména ryb * Saprolegnia parasitica je přirozeným obyvatelem našich vod, ale vážný problém znamená její pomnožení v chovech ryb * Aphanomyces astaci (zavlečený z USA do Evropy) likviduje místní populace raků • Račí mor - projevuje se neklidem a neobvyklou denní aktivitou postižených jedinců, křečemi, upadáváním končetin a hynutím ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Aphanomyces astaci http://www.europe-aliens.org/pdf/Aphanomyces_astaci.pdf Ekologie hub •Zoopatogenní houby •"vodních plísně" * Batrachochytrium dendrobatidis (Chytridiomycota) celosvětový problém s úbytkem obojživelníků * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Aphanomyces astaci http://www.habitatadvocate.com.au/wp-content/uploads/2012/10/8103653_orig.jpg http://www.habitatadvocate.com.au/?tag=batrachochytrium-dendrobatidis http://www.rozhlas.cz/leonardo/priroda/_zprava/jak-zabiji-batrachochytrium--649801 Ekologie hub •Zoopatogenní houby •Entomopatogenní houby * parazité hmyzu * využívány v biologickém boji * specializovaní na určité vývojové stadium hmyzu – larvy a kukly napadají hlavně půdní druhy, zatímco paraziti imag se šíří vzduchem * na larvách, kuklách i dospělcích různého hmyzu parazitují druhy rodu Cordyceps (řád Hypocreales) => napadené tělo prorostou a mumifikují => vzniká pseudosklerocium, ze kterého následně vyrůstají stromata ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://mycor.nancy.inra.fr/blogGenomes/?p=2978 http://mycor.nancy.inra.fr/blogGenomes/wp-content/uploads/2012/03/cordyceps.jpg Cordyceps Ekologie hub •Zoopatogenní houby •Entomopatogenní houby * Entomophthora infikuje hmyz slizovitými konidiemi => vyklíčí v mycelium s apresorii => hyfy pronikají do těla => rozpadají se na hyfová tělíska (jedno- nebo vícebuněčné fragmenty) => ta jsou roznášena hemolymfou po těle => na povrchu těla houba sporuluje (jednosporová sporangia na nevětvených sporangioforech) * Entomophthora muscae parazituje na mouchách, E. grylli napadá sarančata • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/83/Entomophthora_muscae_on_Scathophaga_stercoraria_ %28lateral_view%29.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/File:Entomophthora_muscae_on_Scathophaga_stercoraria_%28lateral_view%2 9.jpg http://www.mycolog.com/3b_Entomophthora_sporang.jpg http://www.mycolog.com/CHAP3b.htm sporangia sporangiofor Ekologie hub •Zoopatogenní houby •Entomopatogenní houby * velké množství entomopatogenních druhů je mezi imperfektními houbami Beauveria či Metarhizium (u některých jde o fakultativní parazitismus) * Rhodotorula glutinis, žijící symbioticky ve střevech žab => uvolní-li se do vody s exkrementy má to decimující vliv na larvy samic moskytů * ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm green muscardine of insects, Metarhizium anisopliae (Hypocreales: Nectriaceae) - 1276025 http://www.invasive.org/browse/detail.cfm?imgnum=1276025 http://www.daff.qld.gov.au/images/Biosecurity_GeneralPlantHealthPestsDiseaseAndWeeds/Beneficial-Cat erpillarFungalDisease-GVB-Metarhizium-K.Knight.jpg http://www.daff.qld.gov.au/26_12335.htm http://www.potatobeetle.org/pics/CPB_beauveria.jpg Metarhizium Beauveria http://www.uoguelph.ca/%7Egbarron/MISCELLANEOUS/nov01.10.jpg http://morrisontnchristiane.blogspot.cz/ http://www.uoguelph.ca/~gbarron/MISCELLANEOUS/nov01.htm Biologická ochrana proti klíšťatům • • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm • Biologická ochrana proti klíšťatům • • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm • http://images.sciencedaily.com/2013/11/131112091005_1_900x600.jpg Klíště druhu Ixodes ricinus infikované entomopatogenní houbou Metarhizium anisopliae Credit: Karin Westrum, Bioforsk Plant Health http://www.sciencedaily.com/releases/2013/11/131112091005.htm Biologická ochrana proti klíšťatům • • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm • Record #4491 http://www.mycobank.org/BioloMICS.aspx?Table=Mycobank&Rec=58257&Fields=All Metarhizium anisopliae Fungi, Ascomycota, Pezizomycotina, Sordariomycetes, Hypocreomycetidae, Hypocreales, Clavicipitaceae http://www.mycolab.cz/images/cz/archiv/Man_str1_fotox.jpg Record #3856 PDA, 21 dnů http://www.mycolab.cz/cz/projekty/mycobanka.html#man Biologická ochrana proti klíšťatům • • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm • Metarhizium anisopliae Hostitelské spektrum: kosmopolitně rozšířený, polyfágní druh entomopatogenní houby s širokým spektrem hostitelů; parazituje na půdním hmyzu; houba infikuje více než 100 druhů hmyzu z rozdílných řádů; infikuje především druhy z řádu rovnokřídlí, ploštice, brouci, dvoukřídlí, motýli a blanokřídlí, rovnokřídlí. Biopreparáty: Komerční produkty na bázi této houby jsou např. Bio 1020 (Bayer, Německo), BioBlast (USA), Bio-Cane Granules (Austrálie), Gran Met-P (Rakousko, Itálie), Green Muscle (UK, Francie), Metarhizium Schweizer (Švýcarsko) a další. Ekologie hub •Parazitizmus •Parazité prvoků * řada hub parazituje na prvocích a jiných jednobuněčných organismech * houby z řádu Zoopagales (Zoopagomycotina, dříve Zygomycota) napadají měňavky •Parazité řas * zejména z oddělení Chytridiomycota * většinou s eukarpickými monocentrickými stélkami * důležitá úloha při regulaci populací fytoplanktonu * druhy rodu Rhizophydium nebo Polyphagus ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm C:\DATA\Monika\výuka\obrazky\eukarpická stélka.jpg PCDimage Rhizophydium http://protist.i.hosei.ac.jp/PDB3/PCD3118/htmls/26.html Ekologie hub •Parazitizmus •Mykoparazité * až 3000 druhů parazitujících na jiných houbách * dochází ke kontaktu mycelií parazitické a hostitelské houby na základě rozeznání mycelia hostitele reakcí povrchových lektinů; následuje přilepení apresoria nebo penetrace hostitelské buňky a biotrofní nebo nekrotrofní výživa •Biotrofní parazité * pronikají buněčnou stěnou a vytvářejí uvnitř buňky haustoria * nejvíce biotrofních mykoparazitů je mezi spájivými houbami (Zygomycota): • - Spinellus (řád Mucorales) parazituje na plodnicích různých stopkovýtrusných hub ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://tolweb.org/tree/ToLimages/Spinellus_fusiger.jpg http://tolweb.org/Zygomycota Ekologie hub •Parazitizmus •Mykoparazité •Nekrotrofní parazité * druhy anamorfního rodu Trichoderma => proniknou do cizí hyfy => toxiny zahubí buňky => jejich obsah pak rozloží * druhy rodu Trichoderma jsou využívány v "biologickém boji" proti různým fytopatogenním houbám * z kvasinek je nekrotrofním parazitem hyfomycetů Pichia guilliermondii (Saccharomycetales) * z oddělení Oomycota – Pythium oligandrum napadá endomykorhizní houby rodu Glomus, spájivé houby nebo hyfomycety • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4d/Trichoderma_harzianum.jpg/220px-Trichoderm a_harzianum.jpg Trichoderma http://en.wikipedia.org/wiki/Trichoderma http://img.radio.cz/pictures/ved-medicina/pythium.jpg Pythium oligandrum http://www.radio.cz/en/section/science/cannibal-fungus-helps-treat-skin-diseases-including-psoriasi s Ekologie hub •Parazitizmus •Mykoparazité • - řada druhů řádu Dimargaritales parazituje biotrofně na Mucorales • - Piptocephalis (řád Zoopagales) roste na koprofilních saprotrofech - Catenaria allomycis roste endobioticky v buňkách hub rodu Allomyces (Blastocladiomycota) ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://botany.natur.cuni.cz/sites/default/files/styles/medium/public/images/piptocephalis_40xdic_1. jpg Piptocephalis http://botany.natur.cuni.cz/cs/obrazek/piptocephalis-sp-spo-0 Ekologie hub •Parazitizmus •Fytopatogenní houby * parazité rostlin celé řady taxonomických skupin * napadení rostlin parazitem (patogenem) způsobuje změny ve vývinu, růstu nebo fyziologických procesech hostitele * viditelné projevy napadení se označují jako symptomy: • hniloba - rozklad pletiva působením enzymů patogena • • výron pryskyřice může být doprovodným symptomem napadení • vadnutí - naruší-li patogen kořenový systém, případně je-li narušeno vedení vody z kořenů do vrcholových částí prýtu • • padání klíčních rostlin jež působí např. Pythium, Phytophthora, Fusarium nebo Rhizoctonia • • čarověník, hálky nebo nádory - hypertrofie nebo hyperplazie • • tvorba ložisek v pletivu (pyknidy, acervuli, sporodochia), je charakteristická pro řadu imperfektních hub • • barevné změny mohou být i virového či fyziologického původu • • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Parazitizmus •Fytopatogenní houby •Faktory ovlivňující vznik infekce: * patogena: virulence, množství infekčních částic, účinnost jejich šíření a schopnost přežívání * hostitele: zdravotní stav (nekrotrofové spíš napadnou oslabené jedince, zatímco biotrofové potřebují zdravého hostitele), náchylnost k danému patogenu, vývojové stadium, struktura populace (monokultury jsou ideálním porostem pro plošnou infekci) * prostředí: teplota, vlhkost (důležitá zejména pro organismy, jejichž spory klíčí ve vodě), světlo, provzdušnění, pH a dostupnost živin (pro houby šířící se v půdě), vítr (v případě šíření vzduchem), znečištění prostředí (působí nepřímo, oslabením rostlin) • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm File:Black rot lifecycle.tif http://en.wikipedia.org/wiki/File:Black_rot_lifecycle.tif Ekologie hub •Parazitizmus •Fytopatogenní houby • * inokulace - prvotní kontakt parazita s hostitelem * houby pronikají do pletiv hostitelů z různých prostředí • - z půdy • - vzduchem • - vodou • - z osiva • - přenos hmyzem (nejčastěji jde o hmyz s bodavým nebo sacím ústním ústrojím, penetrujícím pletivo rostliny) • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.apsnet.org/edcenter/illglossary/Article%20Images/appressorium.jpg http://www.apsnet.org/edcenter/illglossary/Article%20Images/Forms/DispForm.aspx?ID=364 Ekologie hub •Parazitizmus •Typy parazitických vztahů • * obligátní parazité jsou biotrofní; typickými příklady jsou Peronosporales, Taphrinales, padlí, rzi, sněti nebo Exobasidiales – žijí výhradně na živých hostitelích nebo jejich pletivech • • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.nature.com/nature/journal/v444/n7115/images/nature05248-f1.2.jpg http://www.nature.com/nature/journal/v444/n7115/fig_tab/nature05248_F1.html Ekologie hub •Parazitizmus •Typy parazitických vztahů • * ektoparazitismus - houba porůstá povrch rostliny, padlí (Erysiphales) nebo Venturia • • • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Parazitizmus •Typy parazitických vztahů * endoparazitismus - mycelium se nerozrůstá jen na povrchu, ale prorůstá i mezibuněčnými prostory pletiv, Peronosporales, Taphrinales nebo Pucciniales ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm Ekologie hub •Parazitizmus •Typy parazitických vztahů • * fakultativní parazité jsou nejčastěji saproparazité, mající schopnost využívat jak živé, tak mrtvé tkáně hostitele * většina fakultativních parazitů jsou perthotrofové (perthofyté) – organismy vyživující se z mrtvé tkáně dosud živého hostitele * hyperparazité jsou označováni parazité parazitů (Sphaeropsis visci) * • • • ČESKÁ SBÍRKA MIKROORGANISMŮ http://www.sci.muni.cz/ccm http://www.asturnatura.com/photo/_files/photogallery/2d830df621b78255373b4f38beb43063.jpg http://www.asturnatura.com/photo/_files/photogallery/98bf810873dd3f4b97ab8bfe6c9cbdbc.jpg http://www.asturnatura.com/fotografia/setas-hongos/sphaeropsis-visci-fr-sacc-3/13629.html