Chytridiomicota: características, nutrição, habitat e reprodução

Chytridiomicota é um filo que agrupa fungos microscópicos de esporos flagelados. Possivelmente eles são o grupo ancestral de fungos superiores. Sua taxonomia é complicada devido à plasticidade de suas formas sob diferentes condições de crescimento.

Eles são nutridos pela absorção. Existem saprófitas e parasitas, alguns dos quais são patogênicos em culturas como batata e outros causam estragos nas populações de anfíbios. Eles habitam o solo e também em águas doces e salgadas. Algumas espécies anaeróbicas obrigatórias habitam o trato digestivo dos herbívoros.

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Micrografia microscópica eletrônica de zoospora e esporângio do chrido Batrachochytrium dendrobatidis que causa a quitridiomicose em anfíbios. Autor: Dr. Alex Hyatt, CSIRO. Reutilizado em hscienceimage.csiro.au

Eles se reproduzem assexuadamente por zoósporos, dando origem a uma fase haplóide na qual são produzidos gametas ciliados. Então, por plasmogamia e cariogamia, é gerada uma fase diplóide que dá origem ao esporotalo.

Características gerais

São principalmente fungos filamentosos com hifas multinucleadas sem paredes divisórias (cenocíticas). Embora existam também espécies unicelulares ou unicelulares com rizoides (raízes falsas com função de absorção formadas por filamentos curtos sem núcleo).

Suas paredes celulares são compostas de quitina, embora em algumas espécies também haja celulose.Eles não formam colônias de hifas ramificadas (micélio), como é o caso de fungos não flagelados. Eles produzem corpos esferoidais multinucleados chamados talos.

Os talos são as estruturas de alimentação que mais tarde se tornam esporângios. O esporángio é uma estrutura em forma de saco com paredes finas em cujo zoósporo protoplasma são formados.

Chytridiomicotas têm formas muito variadas de estrutura do tálus e órgãos reprodutivos. Algumas espécies possuem talos holocárpicos (completamente transformados em sporángio).

Outras formas mostram talos eucárpicos (mantém funções vegetativas e reprodutivas), podendo ser monocêntrica (um esporão com rizoides) ou policêntrica (vários esporángios e rizoides). As formas mais simples são endoparasitas.

Zoospores

O mais relevante desses fungos é a produção de células móveis: esporos flagelados e gametas ciliados. Os zoósporos são células sem parede celular, geralmente de 2 a 10 μm de diâmetro que contêm um único núcleo.

Com exceção de alguns gêneros dos neocallimastigals, os zoósporos são propelidos por um único flagelo suave posteriormente orientado.

O Zoospora fornece caracteres importantes para a classificação de fungos flagelados. Graças ao uso do microscópio eletrônico, várias estruturas peculiares foram detectadas. Entre eles estão: o rumposome e o limite nuclear.

A liberação dos esporos geralmente ocorre através de poros ou tubos de descarga não circulados (sem tampa) e raramente através de aberturas operculadas.

Nos zoósporos é apresentado um conjunto de membranas cisternas fenestradas ou não chamadas rumposoma, cuja função não é conhecida. A tampa nuclear é uma agregação de ribossomos ligados ao núcleo e cobertos por um prolongamento da membrana nuclear.

Parasitas em animais

A quitridiomicose é uma doença que afeta anfíbios, especialmente sapos e sapos. É causada pelo fungo Batrachochytrium dendrobatidis , o único Chytridiomicota conhecido por ser um parasita vertebrado.

A pele dos animais é infectada quando entra em contato com as águas onde são encontrados os zoospores do fungo. Em alguns casos, esse fungo exterminou 100% da população de sapos e é até a causa da extinção de quatro espécies de sapos na Austrália.

Pensa-se que as enzimas secretadas pelo fungo afetam a estrutura epidérmica, impedindo as várias funções desse tecido no sapo (regulação osmótica, absorção de água, respiração), que acaba sendo fatal na maioria dos casos.

Espécies do gênero Coelomyces parasitam larvas de mosquitos, por isso são importantes para o controle biológico desses insetos.

Parasitas vegetais

Existem também várias espécies de Chytridiomicotas parasitas obrigatórias de uma grande variedade de plantas vasculares. Espécies do gênero Synchytrium atacam o cultivo de batata.

Synchytrium endobioticum é um fungo endobiótico que produz a chamada “verruga de batata preta”, uma doença importante nesta cultura. O gênero Olpidium inclui espécies que afetam várias cucurbitáceas.

Esta doença é causada quando os zoósporos penetram no tecido dos tubérculos que invadem as células e os utilizam como receptores reprodutivos.

O ciclo reprodutivo é repetido repetidamente no tecido da batata, causando proliferação celular. Os tubérculos adquirem uma aparência verrucosa, semelhante à proliferação de botões de flores.

Observação e estudo

Devido ao seu tamanho microscópico, Chytridiomicotas não pode ser observado diretamente na natureza. Eles só podem ser detectados por uma análise microscópica de tecidos ou restos vegetais, a pele de anfíbios afetados por algumas espécies desses fungos, amostras de água ou solo.

Os especialistas nesses fungos desenvolveram técnicas especiais para coletá-las e posteriormente cultivá-las em laboratório em mídia artificial.

Filogenia e taxonomia

A borda de Chytridiomicota é um grupo monofilético considerado uma das linhagens basais da árvore evolutiva do reino dos fungos. Compreende uma classe única (Chytridiomycetes), tradicionalmente dividida em cinco ordens: Chytridiales, Spizellomycetales, Blastocladiales, Monoblepharidales e Neocallimastigales.

Os critérios para a separação dessas ordens são principalmente o modo de reprodução e a ultraestrutura da zoospora. Inclui cerca de 1000 espécies.

Monoblofaridales são oogâmicos (gameta feminino imóvel fertilizado por um gameta masculino móvel). Blastocladiais apresentam meiose esporádica e alternância de gerações esporofíticas e gametófitas.

Os quitrídios são caracterizados por sua meiose zigótica (indivíduos haplóides). Spizellomycetales são definidos por caracteres ultraestruturais peculiares.

Os neocallimastigals incluem exclusivamente simbiontes anaeróbicos do rúmen de herbívoros e com zoósporos multiflagelados.

Mudanças taxonômicas

Recentemente, foi proposto segregar Blastocladiales e Neocallimastigales desse grupo, elevando-os à categoria filo. Enquanto Monoblepharidales é reduzido à categoria de classe.

Ao mesmo tempo, foi postulada uma nova ordem de Chytridiomicota: Lobulomycetales. Essa nova ordem é baseada principalmente em análises genéticas, em menor grau em dados ultraestruturais e morfologia.

Nutrição

Eles se alimentam absorvendo o substrato através de seus rizóides. Essas estruturas secretam enzimas que digerem o substrato e as substâncias migram para as hifas de absorção. Existem saprófitas e parasitas.

Habitat

As quitridiomicotas são classificadas de acordo com sua posição em relação ao substrato: no substrato (epibióticos) ou dentro do substrato (endobióticos).

Eles habitam o solo em decomposição da matéria orgânica, na superfície de plantas ou animais e também na água. Eles estão localizados nas áreas tropicais do Ártico.

Algumas espécies são parasitas de outros fungos, como algas, plâncton e plantas vasculares, além de animais.

Na água doce são encontrados em riachos, lagoas e estuários. Nos ecossistemas marinhos principalmente como parasitas de algas e componentes planctônicos. As espécies de Chytridiomicotas estão localizadas de sedimentos costeiros a profundidades marinhas de 10.000 m.

Talvez a maioria das espécies de Chytridiomicota seja encontrada em habitats terrestres, como florestas, solos agrícolas e desérticos, e em pântanos ácidos, como saproprofias de substratos refratários, como pólen, quitina, queratina e celulose no solo.

Algumas espécies habitam o interior dos tecidos vegetais como parasitas obrigatórios; tanto em folhas, caules e raízes.

As espécies da ordem Neocallimastigales vivem no rúmen de animais herbívoros. Devido à sua capacidade de degradar a celulose, eles desempenham um papel importante no metabolismo ruminal.

Reprodução

O ciclo de vida de Chytridiomicotas tem uma fase assexual e sexual.

Fase assexuada

Na fase assexual, a reprodução pode ser planogamética. Os zoósporos são produzidos a partir de um esporângio de resistência ou dormência, ou seja, esporos flagelados móveis, haplóides.

Os zoósporos nadam livres por um tempo e se tornam cistos que germinam em condições favoráveis, dando origem a um gametotalo.

Aqui são formados os gametangios masculino e feminino que darão origem aos respectivos planogametas iniciando a fase sexual. Esses gametas têm cílios móveis.

Fase sexual

Na fase sexual, o zigoto é formado pela fusão de citoplasmas (plasmogamia) e subsequente fusão dos núcleos (cariogamia) das planogametas. Aqui começa a fase diplóide do ciclo.

O zigoto pode assumir a forma de um cisto de resistência ou transformar-se em um tálus cenocítico diplóide (esporoto).

Os esporotalos dão origem a esporângios de resistência que formam zoósporos haplóides, fechando assim o ciclo. A partir dos esporos zoosporángios também podem ser formados que produzem zoósporos diplóides que se tornam encistados e, quando germinados, formam novos esporotalos.

A reprodução sexual também pode ocorrer por oogamia, como é o caso da ordem Monoblephalidae. Aqui é um gameta feminino ainda localizado no oogônio que recebe o gameta masculino flagelado móvel.

Ciclos vitais em Chytridiomicotas parasitas

Os parasitas de Chytriomicotas geralmente apresentam um ciclo mais simples.

Nos fungos parasitas das plantas, como Olpidium viciae , o zigoto é móvel e infecta a planta hospedeira. Dentro das células vegetais desenvolvem esporángios de resistência. Dentro desses esporángios ocorre a cariogamia.

Finalmente, ocorre a germinação e os zoósporos são liberados. Os zoósporos também podem infectar diretamente a planta hospedeira.

No fungo Batrachochytrium dendrobatidis, parasita da pele de sapos, após um período de mobilidade inferior a 24 horas, os zoósporos reabsorvem seus flagelos e ficam avermelhados. Então eles germinam formando rizóides que se agarram à pele do sapo.

O tálus se desenvolve formando um esporão que dá origem a uma nova geração de zoósporos. A fase sexual ainda é desconhecida.

Referências

  1. Governo Australiano Departamento de Sustentabilidade, Meio Ambiente, Água, População e Comunidades (2013) Quitridiomicose (doença dos fungos por chytrid anfíbios)
  2. Berger, L. Hyatt, R. Speare e J. Longcore (2005) Estágios do ciclo de vida do chytrid anfíbio Batrachochytrium dendrobatidis. Doenças de organismos aquáticos Vol. 68: 51–63.
  3. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de um fungo flagelado (Chytridiomycota) e a descrição de um novo filo (Blastocladiomycota). Mycologia 98: 860–871.
  4. Manohar C, Sumathi e C Raghukuma (2013) Diversidade de fungos de vários habitats marinhos deduzidos por estudos independentes da cultura. FEMS Microbiol Lett 341: 69–78.
  5. Dinheiro, N (2016). Diversidade de fungos In: Watkinson, S; Boddy, L. e Money, N (ed.) Os fungos. Terceira edição Imprensa Acadêmica, Elsiever. Oxford, Reino Unido
  6. Simmons, D, T. Rabern e James, AF Meyer e JE Longcore (2009) Lobulomycetales, uma nova ordem na Chytridiomycota. Mycological Research 113: 450-460.

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