CHYTRIDIOMICOTA: CARATTERISTICHE, NUTRIZIONE, HABITAT E RIPRODUZIONE - BIOLOGIA - 2025

Il chytridiomicota è un phylum che raggruppa microscopici funghi flagellati spore. Probabilmente sono il gruppo ancestrale dei funghi superiori. La sua tassonomia è complicata a causa della plasticità delle sue forme in diverse condizioni di crescita.

Sono nutriti dall'assorbimento. Ci sono saprofiti e parassiti, alcuni dei quali sono patogeni su colture come le patate e altri devastano le popolazioni di anfibi. Abitano il suolo e anche in acque dolci e salate. Alcune specie anaerobiche obbligate abitano il tratto digerente degli erbivori.

Micrografia al microscopio elettronico di zoospore e sporangi di chytrido Batrachochytrium dendrobatidis che causano chytridiomicosi negli anfibi. Autore: Dr. Alex Hyatt, CSIRO. Riutilizzato da hscienceimage.csiro.au

Si riproducono asessualmente dalle zoospore, dando origine a una fase aploide in cui vengono prodotti i gameti ciliati. Quindi per plasmogamia e cariogamia si genera una fase diploide che dà origine allo sporotale.

Caratteristiche generali

Sono principalmente funghi filamentosi con ife multinucleate senza setti (cenocitici). Sebbene esistano anche specie unicellulari o unicellulari con rizoidi (false radici con funzione di assorbimento formate da brevi filamenti senza nucleo).

Le loro pareti cellulari sono composte da chitina, sebbene in alcune specie esista anche cellulosa. Non formano colonie di ife ramificate (miceli) come nei funghi non flagellati. Producono corpi sferoidali multinucleati chiamati thalli.

I talli sono le strutture di alimentazione che successivamente si trasformano in sporrangia. Lo sporangia è una struttura a sacco a pareti sottili nel protoplasma di cui si formano le zoospore.

I Chytridiomicotas presentano forme molto varie di struttura del tallo e degli organi riproduttivi. Alcune specie hanno il tallo olocarpico (si trasforma completamente in sporrangia).

Altre forme mostrano talli eucarpici (mantiene le funzioni vegetative e riproduttive) e possono essere monocentriche (una sporrangia con rizoidi) o policentriche (diversi sporrangi e rizoidi). Le forme più semplici sono gli endoparassiti.

zoospore

Il più rilevante di questi funghi è la produzione di cellule mobili: spore flagellate e gameti ciliati. Le zoospore sono cellule senza parete cellulare, di solito da 2 a 10 μm di diametro che contengono un singolo nucleo.

Con l'eccezione di alcuni generi di Neocallimastigales, le zoospore sono spinte da un singolo flagello liscio orientato posteriormente.

La zoospora fornisce caratteri importanti per la classificazione dei funghi flagellati. Grazie all'uso del microscopio elettronico, sono state rilevate diverse strutture peculiari. Tra questi ci sono: il rumposome e il berretto nucleare.

Il rilascio di spore avviene generalmente attraverso i pori o i tubi di scarico non coperti (non coperti) e raramente attraverso le aperture coperte.

Nelle zoospore è presente un insieme di membrane di cisterne fenestrate o non, chiamate rumposome, la cui funzione non è nota. La calotta nucleare è un'aggregazione di ribosomi attaccati al nucleo e coperti da un prolungamento della membrana nucleare.

Parassiti negli animali

La chitridiomicosi è una malattia che colpisce gli anfibi, in particolare rospi e rane. È causato dal fungo Batrachochytrium dendrobatidis, l'unico Chytridiomicota noto per essere un parassita di un vertebrato.

La pelle degli animali si infetta quando vengono a contatto con acque dove si trovano le zoospore del fungo. In alcuni casi questo fungo ha sterminato il 100% della popolazione di rane ed è persino la causa dell'estinzione di quattro specie di rane in Australia.

Si pensa che gli enzimi secreti dal fungo influenzino la struttura epidermica, impedendo le varie funzioni di questo tessuto nella rana (regolazione osmotica, assorbimento d'acqua, respirazione), che nella maggior parte dei casi finisce per essere fatale.

Le specie del genere Coelomyces parassitano le larve di zanzara, motivo per cui sono importanti per il controllo biologico di questi insetti.

Parassiti nelle piante

Esistono anche diverse specie di Chytridiomycotes parassiti obbligati di un'ampia varietà di piante vascolari. Le specie del genere Synchytrium attaccano le colture di patate.

Il Synchytrium endobioticum è un fungo endobiotico che produce la cosiddetta "verruca della patata nera", una malattia importante in questa coltura. Il genere Olpidium comprende specie che colpiscono varie cucurbitacee.

Questa malattia è causata quando le zoospore penetrano nel tessuto tuberoso, invadendo le cellule e utilizzandole come recettori riproduttivi.

Il ciclo riproduttivo si ripete più e più volte nel tessuto della patata provocando la proliferazione cellulare. I tuberi acquisiscono un aspetto verrucoso, simile alla proliferazione dei boccioli dei fiori.

Osservazione e studio

A causa delle loro dimensioni microscopiche, i Chytridiomycotes non possono essere osservati direttamente in natura. Possono essere rilevati solo mediante analisi microscopiche di detriti tissutali o vegetali, pelle di anfibi colpiti da alcune specie di questi funghi, campioni di acqua o suolo.

Gli specialisti in questi funghi hanno sviluppato tecniche speciali per raccoglierli e successivamente coltivarli in laboratorio su terreni artificiali.

Filogenesi e tassonomia

Il Chytridiomicota phylum è un gruppo monofiletico considerato uno dei lignaggi basali dell'albero evolutivo del regno dei Funghi. Comprende un'unica classe (Chytridiomycetes), tradizionalmente suddivisa in cinque ordini: Chytridiales, Spizellomycetales, Blastocladiales, Monoblepharidales e Neocallimastigales.

I criteri per la separazione di questi ordini sono principalmente il modo di riproduzione e l'ultrastruttura delle zoospore. Comprende circa 1000 specie.

I monoblofaridi sono oogamici (gamete femminile immobile fecondato da un gamete maschile mobile). I blastocladiali presentano meiosi spore e alternanza di generazioni sporofitiche e gametofite.

I chytridiales sono caratterizzati dalla loro meiosi zigotica (individui aploidi). Spizellomycetales sono definiti da caratteri ultrastrutturali peculiari.

I neocallimastigali comprendono esclusivamente simbionti anaerobici provenienti dal rumine di erbivori e con zoospore multiflagellate.

Modifiche tassonomiche

Recentemente è stato proposto di separare Blastocladiales e Neocallimastigales da questo gruppo, elevandoli alla categoria di bordo. Mentre Monoblepharidales è ridotto alla categoria di classe.

Allo stesso tempo è stato postulato un nuovo ordine di Chytridiomicota: Lobulomycetales. Questo nuovo ordine si basa principalmente sull'analisi genetica, in misura minore sui dati ultrastrutturali e sulla morfologia.

Nutrizione

Si nutrono assorbendo il substrato attraverso i loro rizoidi. Queste strutture secernono enzimi che digeriscono il substrato e le sostanze migrano verso le ife di assorbimento. Ci sono saprofiti e parassiti.

Habitat

I chytridiomicotici sono classificati in base alla posizione che occupano rispetto al substrato: sul substrato (epibiotici) o all'interno del substrato (endobiotici).

Vivono nel suolo in materia organica in decomposizione, sulla superficie di piante o animali e anche nell'acqua. Si trovano dalle zone tropicali all'Artico.

Alcune specie sono parassite su altri funghi, come alghe, plancton e piante vascolari, così come animali.

In acqua dolce si trovano in ruscelli, stagni ed estuari. Negli ecosistemi marini principalmente come parassiti delle alghe e componenti del plancton. Le specie di Chytridiomycot si trovano dai sedimenti costieri a profondità di 10.000 m.

Forse la maggior parte delle specie di Chytridiomicota si trovano in habitat terrestri come foreste, terreni agricoli e desertici e nelle paludi acide come saprotrofi di substrati refrattari come polline, chitina, cheratina e cellulosa nel suolo.

Alcune specie abitano l'interno dei tessuti vegetali come parassiti obbligati; sia in foglie, steli e radici.

Le specie dell'ordine Neocallimastigales vivono nel rumine degli animali erbivori. Grazie alla loro capacità di degradare la cellulosa, svolgono un ruolo importante nel metabolismo del rumine.

Riproduzione

Il ciclo vitale di Chytridiomycos ha una fase asessuata e una sessuale.

Fase asessuale

Nella fase asessuata, la riproduzione può essere planogametica. Da uno sporangio di resistenza o dormienza si producono zoospore, cioè spore flagellate aploidi mobili.

Le zoospore nuotano libere per un po 'e diventano cisti che germinano in condizioni favorevoli danno origine a un gametotalo.

Qui si formano i gametangi maschili e femminili, che daranno origine ai rispettivi planogameti, dando inizio alla fase sessuale. Questi gameti con ciglia sono mobili.

Fase sessuale

Nella fase sessuale, per fusione di citoplasma (plasmogamia) e successiva fusione dei nuclei (cariogamia) dei planogameti, si forma lo zigote. È qui che inizia la fase diploide del ciclo.

Lo zigote può assumere la forma di una cisti di resistenza o trasformarsi in un tallo cenocitico diploide (sporotale).

Gli sporoteli danno luogo a sporrangia di resistenza che forma zoospore aploidi, chiudendo così il ciclo. Dallo sporotelio si possono formare anche zoosporangie che producono zoospore diploidi che incistano e, quando germinano, formano nuovi sporoteli.

La riproduzione sessuale può avvenire anche per oogamia, come nel caso dell'ordine Monoblefaridales. Qui è un gamete femminile immobile situato nell'oogonio che riceve il gamete maschile flagellato mobile.

Cicli di vita nei Chytridiomicotici parassiti

I Chytriomicoti parassiti di solito hanno un ciclo più semplice.

Nei funghi parassiti delle piante, come l'Olpidium viciae, lo zigote è mobile e infetta la pianta ospite. La sporrangia di resistenza si sviluppa all'interno delle cellule vegetali. All'interno di questi sporrangia si verifica la cariogamia.

Alla fine avviene la germinazione e vengono rilasciate le zoospore. Le zoospore possono anche infettare direttamente la pianta ospite.

Nel fungo Batrachochytrium dendrobatidis, un parassita sulla pelle delle rane, dopo un periodo di mobilità inferiore a 24 ore, le zoospore riassorbono i loro flagelli e le loro encisti. Quindi germinano in rizoidi che si attaccano alla pelle della rana.

Il tallo si sviluppa in uno sporangio che dà origine a una nuova generazione di zoospore. La fase sessuale è ancora sconosciuta.

Riferimenti

1. Governo australiano. Dipartimento di Sostenibilità, Ambiente, Acqua, Popolazione e Comunità (2013) Chytridiomycosis (Anphibian chytrid fungus disease)
2. Berger, L, A. Hyatt, R Speare e J. Longcore (2005) Fasi del ciclo di vita dell'anfibio chytrid Batrachochytrium dendrobatidis. Malattie degli organismi acquatici Vol. 68: 51–63.
3. James TY, P Letcher, JE Longcore, SE Mozley-Standridge, D Porter, MJ Powell, GW Griffith e R Vilgalys (2006) Una filogenesi molecolare dei funghi flagellati (Chytridiomycota) e descrizione di un nuovo phylum (Blastocladiomycota). Mycologia 98: 860–871.
4. Manohar C, Sumathi e C Raghukuma (2013) Diversità fungina da vari habitat marini dedotta da studi indipendenti dalla cultura. FEMS Microbiol Lett 341: 69-78.
5. Money, N (2016). Diversità dei funghi. In: Watkinson, S; Boddy, L. e Money, N (ed.) I funghi. Terza edizione. Academic Press, Elsiever. Oxford, Regno Unito.
6. Simmons, D, T Rabern, Y James, AF Meyer e JE Longcore (2009) Lobulomycetales, un nuovo ordine nel Chytridiomycota. Ricerca micologica 113: 450-460.