Взаимодействие грибов с животными

Взаимодействие грибов с водорослями.

Взаимодействие грибов с грибами.

Межвидовые взаимодействия с участием грибов.

Эколого-биохимические взаимодействия между животными одного вида.

Межвидовые взаимодействия с участием высших растений.

Межвидовые взаимоотношения с участием водорослей.

Межвидовые взаимодействия с участием грибов.

Межвидовые взаимоотношения, опосредованные сигнальными веществами. Алломоны и кайромоны.

Лекция 11-13.

Можно выделить следующие типы экологических межвидовых взаимодействий опосредованных грибными экзометаболитами:

1) грибы - грибы

• паразитизм
• аллелопатия

2) грибы - водоросли

• аллелопатия

3) грибы - высшие растения

• симбиоз (микориза)
• паразитизм

4) грибы – животные

• хищничество
• аллелопатия (токсины).

Эколого-биохимические взаимодействия между грибами разных видов связаны с явлением паразитизма. Соответственно, можно выделить две группы химических соединений, одна из которых является средством нападения микофильных грибов, другая – средством защиты от них.

К первой группе относятся:

• метаболиты, выделяемые потенциальным грибом-хозяином, индуцирующие и направляющие рост гиф паразита;
• вещества, выделяемые паразитическим грибом и вызывающие рост гиф хозяина по направлению к колонии микопаразита. Такой способностью обладают Calcarisporium parasiticum и Gonatobotrys simplex.

Ко второй группе относятся вещества, с помощью которых оказывается противодействие паразитам: антифунгальные вещества и антибиотики, обладающие антифунгальным действием (синтезируются как грибами, которые являются непосредственными объектами атаки паразитов (Agaricales), так и грибами – микоризообразователями; при этом предотвращается заселение корней высшего растения фитопатогенными грибами.

Данный тип взаимодействия по своим экологическим характеристикам относится к аллелопатии. Некоторые представители почвенной альгофлоры образуют экзометаболиты, оказывающие антифунгальное действие, в том числе на возбудителей болезней сельскохозяйственных культур.

Это дает возможность разработать эффективные и экологически безопасные методы борьбы с фитопатогенными микроорганизмами, основанные на использовании культур водорослей, либо веществ, ответственных за микотоксичные эффекты альгофлоры.

Можно выделить две группы химических соединений, опосредующих разные типы экологических взаимоотношений грибов с животными.

Прежде всего, это грибные токсины – микотоксины, представляющие собой достаточно многочисленную и разнообразную по химической природе группу веществ. Эти соединения выполняют функцию экологических хемоэффекторов, регулирующих разделение энергетического потока в экосистеме на пастбищную и детритную пищевые цепи.

Токсины грибов, образующих крупные плодовые тела, служат защитой от животных-консументов и предохраняют их плодовые тела от поедания до периода созревания и рассеивания спор. Грибы, не образующие крупных плодовых тел (спорынья, аспергилл, пенициллиум, фузариум и др.), не представляют большой ценности как кормовой ресурс для животных, и наличие у них мощных ядов несет другую функцию. Вероятно, эти токсины предназначены не только для защиты самих грибов, но и для защиты кормовой базы, на которой они питаются (плоды, ткани растений) и которая привлекает других консументов.

Известным продуцентом микотоксинов является спорынья ржи (Claviceps purpurea), которая вызывает гангренозный эрготизм (антонов огонь), и в прошлом приводила к эпидемиям.

Ядом в данном случае являются полипептидные алкалоиды. Аматоксины бледной поганки (Amanita phalloides) приводят к смертельному исходу при попадании грибов в пищу – смертельная доза α-аманитина для человека составляет 0,1 мг/кг веса.

Механизм токсического действия аматоксинов у человека и жи

вотных связан с ингибированием ДНК-зависимой РНК-полимеразы в результате чего блокируется биосинтез белков печени, что приводит к некрозу клеток печени. Другой распространенный микотоксин – мускарин из красного мухомора (Amanita muscaria), является имитатором ацетилхолина по отношению к парасимпатическим постганглионарным синапсам (м-холинорецепторам). Мускарин снижает у человека артериальное давление, амплитуду и частоту сердечных сокращений; в больших дозах вызывает спазмы мышц и судороги.

Рис. 1. Структура некоторых микотоксинов из грибов,

образующих плодовые тела: 1 – α(аманитин; 2 – мускарин; 3 – триптамин; 4 – псилобицин

Многие микотоксины обладают галлюциногенным эффектом. В настоящее время к галлюциногенным грибам относят около 25 видов и из них 75 % составляют представители рода Psilocybe. Примером подобного соединения являются производные триптамина из гриба теонакатль (Psilocybe) и мухомора (Amanita spp.). Кроме грибов этот же токсин встречается в составе яда камышовой жабы (рис. 1).

Особую группу микотоксинов составляют афлатоксины, наиболее активными продуцентами которых являются грибки Aspergillus flavus (отсюда и название токсинов). Помимо высокой острой токсичности, афлатоксины проявляют свойства канцерогенов (рис. 2). Афлатоксины содержатся в арахисе, различных видах зерновых и бобовых, в комбикормах для скота, обезвоженных пищевых концентратах и, как правило, накапливаются в процессе хранения. Сегодня известно около двадцати разных афлатоксинов, принадлежащих к группам В1 и G1 и вызывающих отравление. Охратоксин А вызывает некрозы печени у животных, питающихся зараженными этими грибками кормами.

Группой опасных для печени веществ (гепатотоксинов) является

группа полиядерных оксихинонов, продуцируемых различными

видами низших грибов, растущих преимущественно на рисе.

Рис. 2. Структура некоторых микотоксинов из микромицетов:

1 – афлатоксин В1 из Aspergillus flavus; 2 – охратоксин из

Aspergillus и Penicillium; 3 – 12,13(эпокситрикоцетин из

Fusarium

Кроме токсинов, некоторые хищные грибы выделяют экологические хемомедиаторы, опосредующие взаимодействие гриба с его основным пищевым объектом – нематодами. С одной стороны, нематоды выделяют вещества, служащие индуктором образования ловушек у хищных грибов, с другой – сами хищные грибы выделяют аттрактанты, привлекающие нематод к ловушкам. Например, летучие терпены, вырабатываемые Arthrobotrys и Candelabriella. У некоторых видов грибов одни и те же вещества совмещают функции аттрактантов и нематотоксинов, у других видов грибов эти две функции выполняют разные вещества.

Дата добавления: 2014-01-07