5-1: مدخل إلى الفطريات
انظر إلى نشاط المطويات في هذه الصفحة، حيث يطلب منك طي ورقة لتنظيم أفكارك حول الحصول على الغذاء في الفطريات عبر تقسيمها إلى ثلاثة أعمدة للفطريات الرمية والتطفلية والتكافلية. وفي جانب التجربة الاستهلالية، تلاحظ التباين الهائل في أحجام الفطريات بين فطر مشكوم عملاق يعرض في غابات أمريكا وبين خلايا المجهر. يطلب منك العمل بحذر، وارتداء ملابس السلامة، ومقارنة الخصائص الشكلية لعينات الفطريات التي يزودك بها معلمك، وتدوين الملاحظات حول لونها وحجمها ووسط نموها المناسب في جدول بيانات خاص، ثم التخلص منها بأمان حسب التعليمات.
الفطريات مخلوقات حية حقيقية النوى وغير ذاتية التغذية، فبعضها عديدة الخلايا مثل المشروم وبعضها وحيدة الخلية مثل الخميرة. تتميز بجدار خلوي يحتوي على الكايتين، وتتكون أجسامها من سلاسل طويلة تسمى الخيوط الفطرية أو الهيفات التي تتفرع لتكون الغزل الفطري. تختلف الفطريات عن الحيوانات في طريقة حصولها على الغذاء، فهي تهضم الطعام أولا خارج أجسامها بإفراز الإنزيمات ثم تمتصه، وتنقسم إلى رومية وتطفلية وتبادل منفعة. تتكاثر الفطريات لاجنسيا بالتبرعم أو التجزؤ أو بإنتاج الأبواغ، وتتكاثر جنسيا أيضا. على سبيل المثال، عفن الخبز ينمو بواسطة خيوط فطرية تنتج أبواغا داخل حافظات أبواغ لتضمن بقاءها وانتشارها.
الفكرة الأساسية
الفطريات مخلوقات حية وحيدة الخلية أو عديدة الخلايا، حقيقية النوى، غير ذاتية التغذية، ويتغذى معظمها بصورة رمية بوصفها محللات، وبعضها الآخر متطفل، كما توجد أنواع أخرى تعيش بصورة تكافلية.
الشرح
الفطريات مخلوقات حقيقية النوى وغير ذاتية التغذية. يختلف تركيبها الخلوي عن النباتات؛ فالجدار الخلوي في الفطريات يتكون من مادة قوية مرنة عديدة التسكَر تسمى الكايتين، بينما في النباتات يتكون من السليلوز. الوحدة الأساسية في جسم الفطريات عديدة الخلايا هي الخيوط الفطرية أو الهيفات، وهي سلاسل طويلة من الخلايا تنمو قممها وتتفرع لتكون شبكة تسمى الغزل الفطري. التركيب التكاثري الذي يظهر فوق سطح الأرض هو الجسم الثمري. تنقسم الخيوط الفطرية في العديد من الفطريات إلى خلايا بفعل حواجز تحتوي ثقوباً واسعة تسمح بمرور الغذاء والسيتوبلازم والأعضاء والنوَى بين الخلايا. أما الفطريات التي لا تحوي حواجز فيكون سيتوبلازمها مدمجاً مدمجةً خلوياً يحوي مئات أو آلافاً من النوى تسبح حرة داخل الخيوط الفطرية. تختلف الفطريات عن الإنسان في طريقة التغذية؛ فهي لا تلتهب الطعام ثم تهضمه بل تهضمه أولاً ثم تمتصه، إذ تفرز إنزيمات لتحليل المواد العضوية ثم تمتتص الغذاء عبر جدرانها الخلوية الرقيقة. تنقسم إلى ثلاث طرائق للحصول على الغذاء: الفطريات الرومية التي تتغذى على المخلوقات الميتة أو الفضلات العضوية وتعمل كمحلات تعيد تدوير الغذاء، والفطريات التطفلية التي تمتص الغذاء من خلايا حية لمخلوق آخر يسمى العميل وتنتج ممصات تمتص الغذاء في أنسجة العائل ومنها فطر البياض الزغبي وفطر باكسينيا المسبب لأمراض الصدأ، وفطريات تبادل المنفعة التقايض التي تعتمد على علاقات تبادل منفعة مع مخلوقات أخرى مثل نمو غزل فطري يغطي جذور نباتات فول الصويا ليزيد من قدرة النبات على امتصاص الماء والمعادن ويحصل منه على السكر. تتجنب الفطريات وتتكاثر لاجنسياً بعدة طرائق: إما بالتبرعم حيث تنمو خلايا جديدة ملتصقة بالخلية الأم وينحسر الغشاء البلازمي لتنفصل جزئياً، أو بالتجزؤ عندما ينقسم الغزل الفطري إلى أجزاء تنتشر في مواقع جديدة، أو بإنتاج الأبواغ. البوغ هو خلية أحادية العدد الكروموسومي لها غلاف صلب تنمو لتصبح مخلوقاً جديداً دون اندماج الأمشاج. تنتج الفطريات كميات هائلة من الأبواغ تكيفاً من أجل البقاء، فالأبواغ خفيفة الوزن ينقلها الريح أو الحيوانات أو الحشرات، ويحميها جدار صل وقاس ومقاوم للماء لتبقى في ظروف قاسية.
مثال محلول خطوة بخطوة
تخيل أن لديك كمية من عفن الخبز تظهر على شكل بقع سوداء على قطعة خبز تركت في مكان دافئ ورطب. الخطوة الأولى: تلاحظ أن العفن يتكون من جسم أرضي يخترق قطعة الخبز وهو الغزل الفطري الذي يفرز إنزيمات هاضمة لتحليل مواد الخبز العضوية إلى جزيئات بسيطة. الخطوة الثانية: يمتص الفطر الغذاء المهضوم عبر جدرانه الخلوية الرقيقة بواسطة خيوطه الفطرية. الخطوة الثالثة: ينمو من الغزل الفطري تركيب تكاثري يسمى حامل الأبواغ، وفي قمته تركيز كيسي يحوي آلاف الأبواغ يسمى حافظة الأبواغ. الخطوة الرابعة: تنضج حافظة الأبواغ وتتفتح لتطلق تريليونات الأبواغ الخفيفة التي تحملها الرياح لمسافات بعيدة لتستقر في بيئة ملائمة وتنتج جيلاً جديداً من الفطريات.
أخطاء شائعة
- الاعتقاد بأن الفطريات تنتمي إلى النباتات بسبب عدم حركتها ووجود جدار خلوي، والصواب أن الفطريات مملكة مستقلة لأن جدارها الخلوي يتكون من الكايتين وليس السليلوز ولأنها غير ذاتية التغذية.
- الخلط بين طريقة تغذية الإنسان والفطريات؛ فالإنسان يلتهب الطعام ثم يهضمه داخلياً، بينما الفطريات تهضم الطعام خارج أجسامها أولاً ثم تمتصه.
- الظن بأن الأبواغ تنتج فقط بالطرق الجنسية، والصواب أن الأبواغ في الفطريات تنتج عن طريق الانقسام المتساوي في التكاثر اللاجنسي أو الانقسام المنصف في التكاثر الجنسي.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: قارن بين الفطريات الرومية والفطريات التطفلية من حيث حصولها على الغذاء. الإجابة: الفطريات الرومية تتغذى على المخلوقات الميتة أو الفضلات العضوية وتعيد تدوير الغذاء في النظام البيئي، بينما الفطريات التطفلية تمتص الغذاء من خلايا حية لمخلوق آخر يسمى العائل وتستخدم تراكيب متخصصة تسمى الممصات لتمتص الغذاء في أنسجة العائل. السؤال الثاني: صف كيف تتكاثر خلايا الخميرة لاجنسياً. الإجابة: تتكاثر خلايا الخميرة لاجنسياً بالتبرعم، حيث تنمو خلايا جديدة صغرى ملتصقة بالخلية الأم، ثم ينحسر الغشاء البلازمي لتنفصل الخلية الجديدة جزئياً عن الخلية الأم وتتكون خلية مستقلة.