Энтомофтора - Entomophthora

Энтомофтора
Entomophthora muscae на Scathophaga stercoraria (вид сбоку) .jpg
Entomophthora muscae заражение желтой навозной мухой Scathophaga stercoraria
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Разделение:
Zygomycota
Заказ:
Энтомофторалес
Семья:
Entomophthoraceae
Род:
Энтомофтора

Fresen. (1856)
Типовой вид
Entomophthora muscae
(Кон ) Fresen. (1856)
Синонимы[1]
  • Empusa Кон (1855)
  • Миофитон Лебер (1857)
  • Ламия Новак. (1884)
  • Empusa подрод. Триплоспориум Thaxt. (1888)
  • Culicicola Ньивил. (1916)
  • Энтомофтора Креннер (1961)
  • Триплоспориум (Thaxt.) А. Батко (1964)

Энтомофтора это грибок род в семье Entomophthoraceae. Виды этого рода паразитический на мухах и других двукрылые насекомые. Род был ограниченный немецким биологом Фердинанд Кон в 1856 г.[2]

Этот гриб является паразитическим и в течение своего жизненного цикла проходит несколько стадий, в том числе: инфекционное заболевание, инкубация, споруляция и мумификация. На каждом этапе это возбудитель вторгается в клетки организма хозяина, используя питательные вещества насекомого, позволяя ему контролировать мозг незадолго до смерти хозяина.[3]

Энтомофтора воспроизводит бесполым путем через оба подающий надежды и споры. Находясь в организме хозяина, патоген использует почкование как форму роста. Это делается через грибы клетка развивает почку (дочернюю клетку) на родительской клетке. Затем родительская клетка воспроизводит свой ДНК и снабжает дочернюю клетку этой ДНК. Затем дочерняя клетка может отделиться от родительской клетки, что приведет к размножению грибка. Споры - еще один механизм, который используется как метод размножения; споры действуют как семена в том смысле, что они будут процветать, когда условия окружающей среды будут подходящими, и начнут расти гифы - корнеобразные нити. Эти гифы затем развиваются в тело гриба, где споры могут быть снова созданы и выпущены в окружающую среду, чтобы обеспечить дальнейшее развитие. воспроизведение происходит снова.[4]

Точно так же споры используются как способ передачи этого паразитарного болезнь, когда споры вступают в контакт с насекомым через потребление или прямой контакт, патоген может инфицировать насекомое что приводит к началу жизненного цикла. Однако у насекомых есть иммунные ответы, которые борются с этими паразитами, чтобы защитить себя от инфекции. Гемоциты клетки внутри невосприимчивый ответ, который способен обнаруживать проникновение патогена и инициировать иммунный ответ для уничтожения инородных частиц внутри насекомого.[5]

Физические характеристики

Описание

Энтомофтора - это разновидность грибкового патогена, паразитирующего на мухах и других двукрылых насекомых. При попадании в организм хозяина грибковый патоген начинает проникать в клетки организма и контролировать хозяев, что, в свою очередь, приводит к смерти.[6] Эти отношения между хозяином и организмом называются паразитизмом. паразит живет за счет или внутри другого организм, в этом случае летать (хозяин) и причиняет вред или даже смерть хозяину.[7] Вспышки энтомофторы обычно происходят в регионах с умеренным климатом весной и осенью. Споры являются причиной заражения хозяина, обычно это происходит в прохладных и влажных условиях, обычно в местах отдыха мух.[8]

Жизненный цикл

Заражение происходит при контакте насекомого с возбудителем Entomophthora. После заражения насекомого начинается грибковое заболевание. коробка передач и развитие по всему телу, причиняя вред и вскоре смерть хозяину. Стадии, на которых этот патоген воздействует на хозяина и причиняет вред, относятся к его жизненный цикл.

Первым этапом жизненного цикла является заражение, относящееся к вторжению микроорганизмы в геном эти микроорганизмы чужеродны для организма.[9] На этом этапе хост вступает в контакт с конидии[3] - разновидность репродуктивной спор[10] через трогать или же проглатывание. Когда конидии находятся в теле хозяина, они начинают прорастать. Прорастание относится к процессу роста организма из спор.[11] Здесь конидии, присутствующие в организме, начинают производить гифы, которые действуют как корни грибов, поскольку они растут и разветвляются в теле хозяина. В конечном итоге инициируя распространение патогена по насекомому.[3]

Смерть мухи из-за нашествия энтомофторы

Следующим этапом жизненного цикла возбудителя является инкубация; это период времени между первым контактом насекомого с патогеном и появлением первого симптома.[12] В этот период внутренние гифы сочетают пищеварительную ферменты и использовать давление, чтобы проникнуть через несколько слоев кутикулы хозяина. Это позволяет распространить патоген по всему телу хозяина, заражая насекомых. кровь и ткань. Грибок клетки способны поглощать воду и питательные вещества из организма хозяина, обеспечивая выживание патогена.[3]

Это инициирует третий этап жизненного цикла; спороношение. На этом этапе грибковый патоген начинает воспроизводить, это происходит за счет образования спор из вегетативных клеток и бутонизации. Эти споры затем высвобождаются внутри насекомого и заражают мембрана области в пределах принимающей брюшной кутикула. Нарушение кровотока, тканей и кутикулы брюшной полости заставляет возбудителя вступать в последнюю стадию своего жизненного цикла.[3] У хозяина появление этой стадии очевидно из-за вздутия живота, создающего полосатый рисунок, который сохраняется даже после смерти. [13]

Последняя стадия жизненного цикла энтомофторы - это мумификация трупа, в котором эта стадия приводит к смерти хозяина. Патоген прервал и перехватил основные жизненно важные механизмы хозяина для выживания, поэтому организм хозяина больше не может нормально функционировать и защищаться от патогена или любых других угроз. В мицелий - группа гиф[14]- затем может расти в мозгу, контролируя поведенческие аспекты мухи. Заражение мозга мухи позволяет патогену контролировать движения мухи. Патоген обычно заставляет хозяина располагаться на высокой точке поверхности, распрямлять задние лапы и раскрывать крылья. Это позволяет гифы для максимального увеличения роста тела хозяина, вызывающего смерть. Когда наступает смерть, патоген выпускает свои споры в окружающую среду, чтобы позволить коробка передач и воспроизведение еще раз. Положение, в котором остается муха, обеспечивает максимально широкое распространение спор, гарантируя передачу другому насекомому.[3]

Размножение

Воспроизводство относится к процессу, в котором потомство формируется через бесполый воспроизведение или сексуальный размножение. В бесполом размножении участвует один родитель, производящий генетически идентичный потомство в родительскую ячейку. Тогда как половое размножение предполагает встречу и оплодотворение из гамета ячеек, чтобы произвести генетически разное потомство.[15] Организмы грибного типа размножаются бесполым путем за счет выделения диплоид споры. Споры - это одноклеточные микроклетки, которые выделяются и рассеиваются в окружающей среде в большом количестве, чтобы увеличить вероятность дальнейшего развития и роста грибка. Поскольку споры очень маленькие по размеру, они легко перемещаются в условиях окружающей среды, таких как ветер, вода или даже на шерсти животного. Эти споры найдут благоприятные условия и будут успешно расти, развиваться и врастать в структуру и тело растения. грибы.[4]

Процесс размножения грибов

Развитие грибка через споры начинается через прорастание; это знаменует начало развития грибка. Споры начнут формировать нити, называемые гифами; это корневые структуры грибов, поскольку они разветвляются в окружающую среду, поглощая любую доступную воду и другие питательные вещества, необходимые для выживания. Группы гиф будут соединяться между собой, образуя основное тело гриба - мицелий.[16] У грибов скоро разовьется спорангиенофор, это стебель /корень грибка. В спорангиенофор представляет собой удлиненную структуру, которая поддерживает тело грибка и создает споры.[17] Это делается посредством процесса, в котором гаплоидный ядро - ядро ​​с половиной числа хромосомы для этого разновидность[18] - заключен в наружную мембрану с цитоплазма. Гаплоидное ядро ​​в спорангиофоре сливается с цитоплазмой, создавая диплоид ядра (споры) - ядра с нормальным для конкретного вида количеством хромосом[19] -. Затем эти споры проходят через спорангиофор, где достигают спорангий.[20] Спорангий - это структура внутри грибов, которая зависит от хранения спор.[21] При разрыве спорангия в окружающую среду выделяется большая масса спор, что позволяет грибам быстро размножаться.[16]

Виды грибов также могут размножаться бесполым путем за счет бутонизации. Почкование относится к процессу формирования потомства из родительской клетки. Это происходит с клетками Entomophthora уже в организме хозяина. Когда условия окружающей среды благоприятны, клетка гриба развивает небольшой рост на теле клетки, который называется почкой. Со временем почка будет увеличиваться в размерах, используя питательные вещества от родительской клетки, что, в свою очередь, в конечном итоге вызывает рост. Родительская клетка реплицирует свою ДНК в процессе Репликация ДНК - процесс, в котором ДНК проходит ряд этапов, чтобы сформировать свою копию во время деление клеток, создавая генетически идентичную ДНК родительской клетки[22]-. Как только ДНК реплицируется в ядро, тогда ядро ​​делится. Одна копия ядра перемещается в почку, а другое ядро ​​остается в родительской клетке. Когда дочерняя клетка (почка) достигает определенного размера, она отделяется от родительской клетки посредством цитокинеза.[23] Цитокинез относится к процессу, при котором цитоплазма внутри клетки расщепляется, разделяя две клетки.[24] Во время почкования происходит цитокинез с целью отделения дочерней клетки от родительской. Как только дочерняя клетка отделена от родительской, она вырастет и созреет в большую клетку и сможет развить свою почку и, следовательно, размножаться.[16]

Передача инфекции

Передача относится к передаче патогенных микроорганизмов - болезнь вызывающие агенты - от инфицированного человека к группе или другому человеку. Существует два способа передачи, вызывающих инфекцию: прямой или косвенный контакт с патогеном. Прямой коробка передач относится к патогену, передающемуся непосредственно из организма в организм, это может быть в форме прямого контакта (контакт кожа к коже, поцелуи, половой акт и т. д.) или в результате распространения капель (кашель, чихание, разговор). В то время как косвенная передача относится к передаче патогена через частицы воздуха, неодушевленные предметы и живых посредников, а именно: автомобили, векторов и в воздухе коробка передач. Передача через воздух происходит, когда патогены переносятся через пылевые или капельные ядра, взвешенные в воздухе. Неодушевленные предметы могут переносить патогены через транспортные средства. Поскольку инфекционные агенты могут содержаться в пище, воде, крови и т. Д., Они могут транспортироваться с помощью транспортного средства, в конечном итоге косвенно подвергая различные места действию патогенов. Анимированные посредники относятся к переносчикам, это организмы, которые переносят патоген, но не заражены патогеном, например комар могу нести малярия и может инфицировать людей малярией, однако сам комар малярией не болеет.[25]

Entomophthora cf. muscae (Zygomycota sp.), Плазмолен, Нидерланды. jpg

Энтомофтора - это грибковое патогенное заболевание, поэтому для того, чтобы этот вид мог заразить другие организмы, патоген должен вступить в контакт с телом насекомого. Передача грибка происходит при движении микроскопический репродуктивные споры через окружающую среду. Эти споры попадают в окружающую среду через разрыв спорангия. Как только происходит высвобождение спор, их движение зависит от условий окружающей среды, в частности от того, когда они переносятся ветром, проходят через водные потоки и т. Д.[26] Споры будут продолжать перемещаться по окружающей среде до тех пор, пока они не соприкоснутся с насекомым, где организм заразится, и начнется жизненный цикл патогена. Контакт происходит через попадание спор или взаимодействие между возбудителем и внешним телом насекомого. Это косвенная передача, поскольку патоген переносится по воздуху, перемещаясь по воздуху, пока не вступит в контакт с организмом. Передача грибов также может передаваться напрямую через контакт между насекомыми, в конечном итоге передавая споры от инфицированного насекомого к неинфицированному насекомому. Люди рассматривали энтомофтору как форму биологический контроль против мух, которые насекомые-вредители; однако передача происходит через прямую передачу между мухами, и попытки искусственно культивировать грибок потерпели неудачу. [13]

Как только насекомое заражается патогеном Entomophthora, оно вскоре начинает свое жизненный цикл. В случае успеха патоген вторгнется в клетки организма хозяина, прорастать и размножаются в организме хозяина, пока патоген не достигнет последней стадии своего жизненного цикла. На этой стадии насекомое умирает, патоген остается в организме хозяина, производя споры и выпуская их в окружающую среду. Дальнейшая передача патогена другим организмам, что в конечном итоге максимизирует заражение энтомофторой среди популяции двукрылых насекомых.[5]

Иммунитет к насекомым

Entomophthora.muscae .-. Lindsey.jpg

В невосприимчивый система относится к органам и тканям, которые используются в организме для обеспечения сопротивления и защиты от инфекционное заболевание.[16] У всех живых организмов есть иммунная система и механизмы, позволяющие защитить себя от чужеродных патогенов и молекул, с которыми они вступают в контакт. Поскольку мухи - небольшой и простой организм, у них нет такой сложной иммунной системы, как у людей, но они все же в некоторой степени способны защищаться от патогенов. У мух есть только врожденный иммунитет, это означает наличие защитного механизма, не специфичного для какого-либо патогена, попадающего в организм.[27] В иммунной системе мух есть ряд ферменты и белки их можно использовать для защиты от чужеродных патогенов.[28]

Энтомофтора - это паразитарное заболевание, при попадании в организм иммунный ответ инициируется при гемоцит рецепторы взаимодействуют с чужеродными молекулами. Распознавание патогена в организме вызывает иммунный ответ, возникающий в зоне инфицированного участка. Гемоциты - это клетки иммунной системы беспозвоночные найдено в гемолимфа. Эти клетки перемещаются к зараженному сайту, когда срабатывает иммунный ответ, и начинают формировать барьерную структуру вокруг чужеродного паразита. Ламеллоциты - эффекторные клетки - связываются с патогеном и создают множество слоев клеток, пока вокруг грибов не образуется капсула. Цитотоксический продукты выпускаются в капсулу, чтобы убить вторгшиеся грибки. Однако, если грибковый патоген способен противостоять этому стрессу, он может продолжать свой жизненный цикл, вызывая смерть хозяина.[28]

Классификация

Живые организмы делятся на группы схожих видов, этот процесс определяется учеными и называется биологическим. классификация.[29] В шести королевствах классификации - растения, животные, архебактерии, эубактерии, грибы и протисты[30] - Энтомофтора находится в королевстве грибов. Затем королевство грибов делится на пять групп: Chytridiomycota. Zygomycota, Аскомикота, Базидиомицеты и Гломеромикотан[31] - этот патоген подпадает под тип Zygomycota. Entomophthora тогда попадает в более точные группы, более конкретно; подтипная группа Энтомофторомикотина, приказ Энтомофторалес, семья Entomophthoraceae, то род Энтомофтора. Затем родовая группа делится на виды, в которых есть несколько типов Entomophthora, различающихся по генетическим характеристикам.[8]

Название Энтомофтора является Греческий для насекомых (энтомо-) повреждающих (-phthora).

Entomophthora cf. muscae (Zygomycota sp.), Эльст (Голландия), Нидерланды. jpg

Разновидность

Рекомендации

  1. ^ «Синонимия: Энтомофтора Fresen ". Вид Fungorum. CAB International. Получено 2015-01-19.
  2. ^ Фрезениус Г. (1856). "Notiz, Insecten-Pilze оскорблять". Botanische Zeitung (на немецком). 14: 882–883.
  3. ^ а б c d е ж Григанский, Андрей; Малленс, Брэдли; Гайдечка, Михаил; Ренер, Стивен; Вилгалис, Ритас; Хайек, Энн (2017-05-04). «Захвачено: вариант поведения хозяина энтомофторалеевыми грибами». Патогены PLOS. 13: e1006274. Дои:10.1371 / journal.ppat.1006274.
  4. ^ а б Чидрави (2018). Биология в фокусе: курс HSC.
  5. ^ а б «Пути передачи». www.bode-science-center.com. Получено 2020-05-29.
  6. ^ Нейроскептик (20 ноября 2019). "Секреты грибка" зомби "раскрыты."". Откройте для себя журнал.
  7. ^ «Паразитические отношения». Институт сложных систем Новой Англии. Получено 2020-05-29.
  8. ^ а б Австралия, Атлас жизни. «Вид: Entomophthora muscae». bie.ala.org.au. Получено 2020-05-29.
  9. ^ «Определение инфекции». MedicineNet. Получено 2020-05-29.
  10. ^ "Конидиум | спора". Энциклопедия Британника. Получено 2020-05-29.
  11. ^ Редакторы, Б.Д. (11.02.2018). «Прорастание». Биологический словарь. Получено 2020-05-29.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)
  12. ^ «Определение инкубационного периода». MedicineNet. Получено 2020-05-29.
  13. ^ а б Уотсон, Д.В. "Entomophthora muscae (= Entomophthora schizophorae) Zygomycetes: Entomophthorales". БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ: Путеводитель по естественным врагам Северной Америки. Корнельский университетский колледж сельского хозяйства и наук о жизни. Получено 19 июля 2020.
  14. ^ Редакторы, Б.Д. (22.04.2018). «Гифы против мицелия». Биологический словарь. Получено 2020-05-29.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)
  15. ^ «2.36: Бесполое или половое размножение». Биология LibreTexts. 2016-09-21. Получено 2020-05-29.
  16. ^ а б c d Ladiges (2014). Биология: австралийский фокус. McGraw-Hill Education.
  17. ^ «спорангиофор», Бесплатный словарь, получено 2020-05-29
  18. ^ «гаплоидное ядро». TheFreeDictionary.com. Получено 2020-05-29.
  19. ^ «Диплоид против гаплоида - разница и сравнение | Diffen». www.diffen.com. Получено 2020-05-29.
  20. ^ "Спорангий", Википедия, 2019-11-27, получено 2020-05-29
  21. ^ «Спорангиум: определение и функция - видео и стенограмма урока». Study.com. Получено 2020-05-29.
  22. ^ «Что такое репликация ДНК». твой геном.
  23. ^ Balasubramanian, Mohan K .; Би, Эрфей; Глотцер, Майкл (21 сентября 2004). «Сравнительный анализ цитокинеза почкующихся дрожжей, делящихся дрожжей и клеток животных». Текущая биология. 14 (18): R806 – R818. Дои:10.1016 / j.cub.2004.09.022. ISSN  0960-9822.
  24. ^ Фундамент, СК-12. "Митоз". www.ck12.org. Получено 2020-05-29.
  25. ^ «Принципы эпидемиологии | Урок 1 - Раздел 10». www.cdc.gov. 2019-02-18. Получено 2020-05-29.
  26. ^ «Рассеивание спор в грибах». www.botany.hawaii.edu. Получено 2020-05-29.
  27. ^ «Введение в учебное пособие по иммунологии».
  28. ^ а б Росалес, Карлос (2017-04-12). «Клеточные и молекулярные механизмы иммунитета насекомых». Физиология и экология насекомых. Дои:10.5772/67107.
  29. ^ «Биологическая классификация - Словарь энтомологов - Общество энтомологов-любителей (AES)». www.amentsoc.org. Получено 2020-05-29.
  30. ^ "Шесть королевств". www.ric.edu. Получено 2020-05-29.
  31. ^ "Классификации грибов | Биология для майоров II". course.lumenlearning.com. Получено 2020-05-29.

внешняя ссылка