Doc., Mgr. Ondřej Koukol, Ph.D. katedra botaniky, UK, PřF Ekologie hub
Sclerotinia sclerotiorum (Helotiales, Ascomycota) hlízenka obecná Piceomphale bulgarioides (Helotiales, Ascomycota) číšovka šišková
Ekologie hub - z čeho a jak houby rostou? - kdy a za kterých podmínek houby rostou? - jak svým růstem ovlivňují substrát, jiné houby a ostatní organizmy v prostředí?
Z čeho a jak houby rostou Mycelium systém hyf prorůstajících substrát, získávání živin v daném místě x náchylné na poškození ostatními mikrooorganismy, živočichy, vyschnutí, Marcello Malpighi: Anatome Plantarum (1675 1679) - nejstarší vyobrazení mycelia DIOC 6 fluorescence hyf
Z čeho a jak houby rostou
Z čeho a jak houby rostou myceliální provazce rhizomorfy kvasinkovitá stélka sporangiospory a konidie plodnice
Kdy a proč houby rostou Vzduch, kyslík Voda a vlhkost Teplota Světlo Gravitace
Vzduch Vzduch na zemském povrchu: 21 % O 2 0,03 % CO 2 - O 2 je špatně rozpustný ve vodě (v zamokřených substrátech zpomalena difúze) - horší propustnost pro vzduch skrz substrát (těžké půdy s hutnými hroudami, tlející kmeny s velkým průměrem, ) - při intenzivním metabolizmu se hromadí CO 2 (nejen z mikroorg., ale i z kořenů) - mohou být uvolňovány těkavé látky limitující růst (bakteriemi i houbami)
Vzduch, kyslík (An)aerobie u hub?
Vzduch, kyslík fakultativní anaerobové - dokáží žít v podmínkách s i bez O 2, v aerobních podmínkách lepší růst; většina hub obligátní aerobové - O 2 nutně potřebují (Erysiphales čili padlí a další biotrofní rostlinní parazité) obligátní anaerobové - O 2 je pro ně toxický (Neocallimastigomycota) Piromyces sp.
Voda Mycelium potřebuje přijímat vodu - udržení turgoru uvnitř hyf (tlaku) nutné pro růst hyf a plodnic, transport látek - plodnice dokáže prorazit i asfalt - v přepočtu by jedna plodnice uzvedla 133 kg! Phallus impudicus (Phallales, Basidiomycota)
Voda Odstřelování sporangií - u některých zástupců mukoroidních hub - zrychlení 20.000 180.000 g, dostřel až 2,5 m Pilobolus kleinii (Mucorales, Mucoromycota) - největší zrychlení, koprofilní druh - snaha dostat sporangia na stébla trav (spasena)
Voda Odstřelování bazidiospor - odstřelení bazidiospor do prostoru mezi lupeny (v rource)
Voda Odstřelování askospor - spory vystřeleny 2-25 m s -1 - pro lepší šíření vzduchem Camarops tubulina (Boliniales, Ascomycota)
Voda Xerofilní (osmofilní) druhy - optimum růstu v suchých podmínkách či koncentrovaných roztocích Halofilní (halotolerantní) druhy - efekt anorganických iontů je odlišný od organických sloučenin http://www.cosmosmagazine.com/files/imagecache /news/files/20070912_drought.jpg Schizophyllum commune (Agariales, Basidiomycota)
Teplota Mezofilní druhy - většina druhů, dokáže růst 4 C - 30 C, optimum 20-25 C x Termotolerantní druhy - optimum ± 20 C, dokáží růst i při 50 C (Mucor pusillus, Chaetomium thermophile, Thermomyces lanuginosus, Thermoascus aurantiacus) Thermomyces stellatus (Eurotiales, Ascomycota)
Teplota - extrémy Termotolerantní a termofilní druhy - typické půdní druhy v teplých oblastech
Teplota - extrémy Psychrotolerantní druhy - optimum ± 20 C, dokáží růst i při ± -3 C - temperát a boreál = část sezóny mráz a pod sněhem x půda nezamrzá, vysoká diverzita a aktivita hub Flammulina velutipes (Agaricales, Basidiomycota) Mortierella alpina (Mortierellales, Mucoromycota)
Teplota - extrémy Psychrotolerantní druhy - optimum ± 20 C, dokáží růst i při ± -3 C - temperát a boreál = část sezóny mráz a pod sněhem x půda nezamrzá, vysoká diverzita a aktivita hub
Teplota - extrémy Psychrofilní druhy Pseudogymnoascus destructans (Ascomycota) - původce WNS = white nose syndrom - kolonizuje zimující netopýry Kubátová & Koukol (2011) napadení netopýři Myotis myotis, Býčí skála, 2010
Teplota - extrémy Psychrotolerantní a xerotolerantní druhy - přežijí let ve vesmíru? Možnost kolonizace Panspermií? - simulace na Zemi ve vesmírném centru - let na ISS - Cryomyces minteri - pouze nízká metabolická aktivita (x lišejníky lepší výsledek)
Kdy a proč houby rostou aneb Směrované podněty a reakce hub
Světlo Nejčastější reakce na blízké UV a modré světlo. UV - indukce syntézy karotenoidů, ochrana před volnými radikály - indukuje tvorbu melaninu Viditelné - indukuje plodnice u některých bazidiomycetů Schizophyllum commune
http://www.asturnatura.com/fotografia/setashongos/flaviporus-brownii-humb-donk-2/9723.html Světlo Střídání světelné / temnostní fáze - nutné pro fruktifikaci u některých druhů - nutné pro sporulaci Temnostní formy - plodnice mají méně pigmentů, nevytvořen klobouk a hymenofor Flaviporus cf. brownii (Polyporales, Basidiomycota) Lukáš Faltejsek
Světlo Bioluminescence - reakce kyslíku s látkou luciferin z účasti enzymu luciferáza = dosud známá pouze u dřevokazných a opad rozkládajících bazidiomycetů (Panellus, Pleurotus, Mycena, Armillaria mellea, ) Mycena chlorophos https://sites.google.com
Světlo Bioluminescence - reakce kyslíku s látkou luciferin z účasti enzymu luciferáza = dosud známá pouze u dřevokazných a opad rozkládajících bazidiomycetů (Panellus, Pleurotus, Mycena, Armillaria mellea, ) Mycena sp. parazitující na listech Fuchsia paniculata (Panama)
Gravitace Gravitropizmus (geotropizmus) - u plodnic bazidiomycetů je růst třeně negativně gravitropický, zatímco rourky a lupeny rostou pozitivně gravitropicky (známo již od 1. pol. 19. stol.) - u plodnic bazdiomycetů úzce souvisí s fototropizmem a výsledek často vychází z jejich kombinace (střídání) Proč?
Gravitace Gravimorfogeneze - zcela se změní růst plodnice - nová plodnice orientovaná správně (víceleté chorošovité houby) Fomes fomentarius (Polyporales, Basidiomycota)
Čím se živí a co pro to dělají
Přenos živin do hyf Do hyf vstupují pouze nízkomolární látky přes: buněčnou stěnu porézní a má hlavně strukturní funkci (ovlivňuje některé proteiny a sama může vázat např. ionty) membránu selektivní příjem, transport Co může vstoupit do hyfy? mono- a disacharidy, aminokyseliny, organické kyseliny, steroly, vitamíny, ionty Co s ostatními látkami? musí se naštěpit mimo hyfu = mycelium vypouští do okolí extracelulární enzymy
Extracelulární enzymy Extracelulární enzym Substrát Přenašeč, membránový kanál Aktivní/pasivní přenos Produkt štěpení
Výživa - saprotrofové = dekompozice mrtvé organické hmoty rostlin živočichů jiných hub - parazitičtí symbionti rostlin živočichů (vč. člověka) jiných hub - mutualističtí symbionti s rostlinami s živočichy
Výživa uhlík a dusík Zdroje uhlíku: - rozkladem těl rostlin škrob (α-amyláza), celulóza (celulolytické), lignin (ligninolytické houby) - od symbiotických rostlin jednoduché cukry Zdroje dusíku: - rozkladem převážně živočišné hmoty aminokyseliny a proteiny, chitin (chitinolytické houby) a keratin (keratinofilní houby)
Dekompozice opadu Důležitá kombinace prvků - především C:N a C:P Mycelium 10:1 Jehličnatý opad 120-40:1 Dřevo 300 až 1000:1 - pro houby je nutné přijímat C i N ve stejném poměru, jako je v myceliu http://www.virtualblueridge.com/photojournal/ = při nadbytku C jej musí víc prodýchat = N je vzácný, jeho recyklace (staré mycelium je lyzováno) a translokace tam, kam je třeba
Dekompozice v opadu Složení opadu (suché hmotnosti) celulóza (15-60% ) hemicelulóza (10-30%) lignin (5-30%) rozpustné uhlovodíky taniny + suberin, proteiny, lipidy, pektiny, zásobní polysacharidy, chitin, keratin,
Dřevokazné houby hnědá hniloba bílá hniloba
Dřevokazné houby houby hnědé hniloby (BR, brown rot) - rozkládají pouze pektiny, celulózu a hemicelulózu, lignin zanedbatelně, podobně jako SR - málo druhů, bazidiomycety Serpula, Gloeopyllum - lámání v kostičkách http://forestpathology.coafes.umn.edu/microbes.htm
Dřevokazné houby houby bílé hniloby (WR, white rot) - nejsilnější enzymatická výbava, rozkládají lignin, ale pouze společně s celulózou nebo hemicelulózou - především bazidiomycety (Stereum, Trametes, Pleurotus, Phanerochaete, Pycnoporus, Daedalea, Ganoderma) - dále askomycety čel. Xylariaceae (Xylaria, Kretzschmaria, Daldinia, Hypoxylon, ) Xylaria hypoxylon
Dřevokazné houby houby bílé hniloby (WR, white rot) - nejsilnější enzymatická výbava, rozkládají lignin, ale pouze společně s celulózou nebo hemicelulózou - především bazidiomycety (Stereum, Trametes, Pleurotus, Phanerochaete, Pycnoporus, Daedalea, Ganoderma) - dále askomycety čel. Xylariaceae (Xylaria, Kretzschmaria, Daldinia, Hypoxylon, ) Ganoderma lipsiense
Rozklad lignocelulózy - celulóza poměrně snadno rozložitelná
Rozklad lignocelulózy - lignin má silně nepravidelnou strukturu, která neumožňuje přímý kontakt s aktivním místem enzymů - oxidaci ligninu umožňují volné radikály: veratryl alkohol produkován lignin peroxidázou a Mn 2+ produkován Mn peroxidázou - tyto reakce vyžadují H 2 O 2 jakožto donor elektronů
Rozklad lignocelulózy - i opad obsahuje značné množství ligninu (jehličí, sklerenchym, ) - některé saprotrofní houby rozkládající opadu mají enzymatickou výbavu podobnou houbám bílé hniloby bílá hniloba - na jehlicích P. sylvestris - v listnatém opadu v terénu Steffen 2006
Výživa nevšední zdroje Keratin - chytridiomycety, askomycety z řádu Onygenales Batrachochytrium dendrobatidis (Chytridiomycetes) - keratinofilní obligátní parazit obojživelníků sporangia (šipka) B. dendrobatidis v epidermis (E)
Výživa nevšední zdroje Keratin - chytridiomycety, askomycety z řádu Onygenales Onygena equina - keratinofilní saprotrof http://www.biolib.cz/img/gal/big/76587.jpg
Výživa stopové prvky a kovy Měď - nutná ve stopovém množství, ale toxická ve vyšších koncentracích - úplně prvním fungicidním přípravkem Pierre Alexis Millardet (1838-1902) - francouzský mykolog http://botany.upol.cz/atlasy/system/na zvy/plasmopara-viticola.html
Výživa těžké kovy Jak se vyvarovat příjmu těžkých kovů? 1) vysrážení kovů v okolí mycelia např. kys. šťavelovou (šťavelany kovu) 2) imobilizace uvnitř mycelia (plodnice) 3) imobilizace na povrchu buněčné stěny - akumulace z prostředí, koncentrace až 1000 násobná (např. i Au, Ag, ) - těžba ekonomicky nevýhodná (na 1g zlata cca tuna sušiny)
Výživa těžké kovy a radioaktivita
Výživa těžké kovy a radioaktivita Radioaktivní izotopy - lišejníky, plodnice bazidiomycetů akumulují přirozeně i radioaktivní prvky - 137 Cs po atomových pokusech a haváriích Cyanoboletus pulverulentus (Boletales, Basidiomycota) - arzénu až 1300 mg/kg Foto: W. Sturgeon
Výživa těžké kovy a radioaktivita Ochuzený uran - 238 U v protitankových střelách - po válce v Iráku a na Balkáně rozptýlené v prostředí
Symbiózy s autotrofními organizmy
Symbiózy s (nejen) rostlinami Mykorhiza Ektomykorhiza (ECM) Arbuskulání mykor. (AM) Erikoidní Orchideoidní Endofytizmus Lichenizmus Mykoheterotrofní rostliny Parazitizmus
Mykorhizní vs. mykotrofní Mykotrofní rostliny, schopnost tvořit funkční mutualistické spojení s myceliem; lze kvantifikovat (více méně) Mykorhizní houby, schopny tvořit mutualistické symbiózy s rostlinami Mykorhiza funkční symbióza rostliny a houby s. l.; morfologicky ale i místo, kde dochází k výměně látek, různé morfologie x mykofágní (žeroucí houby)
Kolik rostlin mykotrofních? - 90-95 % všech druhů rostlin (225 000) - z těchto mykotrofních, cca 2/3 druhů mají arbuskulární mykorhizu (AM) - cca 8.000 druhů má ektomykorhizu (ECM) - alespoň část druhů z každé větší taxonomické jednotky říše Plantae tvoří AM (tedy např. i játrovky, kapradiny, dřeviny, ) AM cca 150 druhů rozeznávaných morfologicky - vývojová linie Glomeromycotina ECM cca 5.500 druhů jeden z posledních údajů založený převážně na klasických morfologických determinačních technikách
Historie mykorhizy AM vyvinula se cca před 460 mil. let Aglaophyton major devon, před 400 mil let, rhizomy obsahují arbuskuly Helgason & Alastar (2005) ECM nejstarší fosilní nálezy z doby před 50 mil. let, ale dle fylogeneze odhadujeme stáří na až 180 mil. let x kořenové symbiotické bakterie fixující N 2 před cca 200 160 mil. let
Kdy vznikla? Strullu-Derrien & al. (2014) Palaeoglomus boullardii (kořen Rhyniophyta) - devon (407 mil let), arbuskuly mimo rhizomy(!)
Kdy vznikla? Strullu-Derrien & al. (2014)
Arbuskulární mykorhiza - hyfy pronikají přes buněčnou stěnu buněk primární kůry - produkují arbuskuly, větvené útvary; výměna živin s rostlinou (styk membrány arbuskule + rostliny) - mimo kořen tzv. extraradikální mycelium - zásobní látky ve vezikulech http://mycorrhizas.info/resource.html#photos
Arbuskulární mykorhiza - vyšší příjem P a vody pro rostlinu; pro houbu výlučný zdroj organických látek - ochrana rostliny před stresem ze sucha, před těžkými kovy http://www.cotonmanor.co.uk/wild_flower_meadow.php
Arbuskulární mykorhiza - vývojová linie Glomeromycotina - rody Glomus, Gigaspora, - minimální saprotrofní schopnosti = zcela závislí v příjmu organických látek na svém hostiteli = obtížně kultivovatelné pouze v kultuře s hostitelskou rostlinou (v květináči nebo na agaru s tkáňovou kulturou modifikovaných kořenů) např. kukuřice velmi mykotrofní uchovávání kultur a pokusy David Püschel
Ektomykorhiza - plášť hyf obklopuje kořeny, rozsáhlá síť extraradikálního mycelia - hyfy pronikají do kořene a vyplňují mezibuněčné prostory, obklopují buňky primární kůry a tvoří Hartigovu síť, ale nepronikají skrz buněčnou stěnu - rostliny tvoří zkrácené, tupě zakončené, často dichotomicky větvené kořeny Picea abies kořínky
Ektomykorhiza - houbovými symbionty bazidiomycety a askomycety, hlavně řádů Russulales, Boletales a Thelephorales, a další (Helotiales z askomycetů) - kultivace na speciálních agarových půdách (MMN) - některé se obtížně kultivují, nebo nejdou vůbec pěstovat - bez symbiotické rostliny nefruktifikují X nebo tvoří jen základy plodnic (Boletus reticulatus) Boletus edulis
Ektomykorhiza - pro rostlinu transport P, N a vody; pro houbu významný příjem organických látek - chrání rostlinu před kořenovými parazity, pomáhá rostlině získávat minerální živiny
Erikoidní mykorhiza - pouze u zástupců čeledí Ericaceae - tenké kořínky erikoidních rostlin, tzv. vlasové kořeny - rhizodermální buňky těchto kořenů a tvoří v nich typické útvary - klubka a smyčky (výměna látek mezi houbou a rostlinou), a síť extraradikálního mycelia http://mycorrhizas.info/
Erikoidní mykorhiza - houbovými symbionty především askomycety rodu Rhizoscyphus - v podstatě saprotrofové, org. látky získávají z půdy - silná enzymatická výbava včetně proteáz, fenol oxidáz, schopných rozkládat org. látky a humus při nízkém ph Rhizoscyphus ericeae http://www.devonian2.ualberta.ca/uamh/ Rhododendron hirsutum http://flora.nikde.cz/view.php?cisloclanku=2004082003
Erikoidní mykorhiza - umožňují přežít rostlině v kyselém prostředí (boreální a temperátní tundra, tajga) s minerálními živinami vázanými v org. sloučeninách http://www.maion.com/photography/_photos/lapo0972.jpg Phyllodoce caerulea http://www.funet.com/pub/sci/bio/life/plants
Orchideoidní mykorhiza - všechny orchideje (30 tis. druhů) alespoň z počátku zcela závislé na houbě (semena nemají zásobní látky, organické látky od houby) = tj. pouze jednostranná záležitost, houba nepřijímá z rostlin žádné org. látky - nejčastěji symbiontem bazidiomycet rodu Rhizoctonia kořenové buňky Goodyera oblongifolia obsahujíci klubíčka hyf, pravděpodobně mykorhizní houba Rhizoctonia http://www.mycolog.com/orchid_mycorrhiza3.jpg Goodyera pubescens http://www.missouriplants.com/whitealt/goodyera_pubescens_plant.jpg
Mykoheterotrofní rostliny - cca 400 druhů rostlin (játrovky, kapradiny, orchideje, Ericaceae, Pyrolaceae, Monotropaceae, Fabales, Gentianaceae ) - přesnější je termín epiparazitické, neboť parazitují na houbách a potažmo rostlinách - symbionty jsou často houby ECM, AM i saprotrofní - panuje přísná vazba druh hostitele, druh houby Sciaphila sp. http://phytosoc.h.kobe-u.ac.jp/~hyogobio/ seibutu/plant/photo/uematsusou.jpg Gymnosiphon minutum http://staff-www.uni-marburg.de/ ~b_morpho/gallery.html
Merckx & al. (2009) Mykoheterotrofní rostliny - některé nezelené po celý život, jiné jen zpočátku, některé druhy mají i jedince fotosyntetizující / nefotosyntetizující
Mykoheterotrofní rostliny Pterospora andromedea = symbiontem Rhizopogon salebrosus Foto: R. Tehan
K čemu jsou mykorhizy Finlay (2008)
Endofyti - nesymptomatičtí kolonizátoři mezibuněčných prostor v kterémkoliv živém pletivu rostlin (vyšších, ale i mechorostů a kapradin!) - na rostlinách nejsou vidět žádné známky kolonizace - po většinu sezóny se vůbec nijak neprojevují Základní rozdělení: = u travin (Hypocreales, Ascomycota) - především rod Neotyphodium (teleom. Epichloë) = u ostatních rostlin a dřevin (různé Ascomycota) - vysoká druhová diverzita, stovky až tisíce kmenů od desítek druhů, různé části rostlin bez jakéhokoliv projevu kolonizace (kořeny, listy, jehlice, stonky, větvičky, )
Endofyti travin Epichloë typhina Müller & Krauss (2005) Neotyphodium sp. hyfy v semeni a v listu
Endofyti travin - produkují různé alkaloidy - chrání před herbivory, mají osmoregulační funkci - kromě vlivu na rostlinu a na herbivory i na parazity a predátory herbivorů - např. Neotyphodium produkuje alkaloidy (ergoty, loliny, lolitrem, ) odpuzující herbivory a nebo odpuzující jejich predátory - mohou vadit i hospodářskému dobytku Müller & Krauss (2005)
Endofyti ostatní - v živých pletivech zřejmě neaktivní, omezeni na pár hyf x i kolonizace celé rostliny Mueller & al. (2004)
Endofyti ostatní - produkují také sekundární metabolity s různou funkcí proti herbivorům x mohou se z nich stát patogeni - po opadu kolonizovaného orgánu jsou prvními kolonizátory dekompozice - skrytá diverzita
Endofyti a jejich význam Phialocephala scopiformis (Helotiales, Ascomycota) - producent rugulosinu toxického vůči obalečům rodu Choristoneura
Endofyti a aplikace Hypoxylon pulicicidum (Xylariales, Ascomycota)
Lichenismus - symbióza hub (askomycety, bazidiomycety) a řas (nebo sinic, případně obou) - většinu stélky tvoří houba, řasa pouze v tenké vrstvě pod svrchní kůrou Xanthoria parietina Omphalina hudsoniana
Lichenismus Jedinečné schopnosti - fotosyntetizovat i při nízkých teplotách (až -40 C) - růst na nehostinných substrátech, první kolonizátoři - rychle přecházet z vyschlého do aktivního stavu - dlouhá životnost stélky - produkce specifických sekundárních metabolitů = ochrana před herbivory = antibiotické účinky = mykotoxiny = ochrana před UV = arkto-alpinská tundra, tajga, temperátní deštné lesy,... = 8% zemského povrchu lišejníky dominují
Lichenismus - houba tvoří plodnici (miskovité nebo lahvicovité u askomycetů), klobouk a třeň u bazidiomycetů - rozmnožování nepohlavní pomocí specializovaných útvarů = sorédie (houbová vlákna obalující řasy), vznik v sorálech = izídie (části stélky určené k odlomení sorédie svrchní korová vrstva gonidiová vrstva dřeň spodní korová vrstva izídie
Lichenismus Význam pro člověka - zdroj přírodních barviv (Evernia, Roccella) - doplněk potravy (Bryoria, Aspicilia) - léčiva (antibiotika, Cetraria islandica) - výroba jedů (Letharia vulpina) - esence do voňavek (Evernia prunastri)
Symbiózy s (nejen) rostlinami Ektomykorhiza (ECM) Endomykorhizy arbuskulání (AM) erikoidní mutualistické orchideoidní Mykoheterotrofní rostliny Parazité prospěšné pouze pro jednoho Endofyti Lichenismus mutualistické až prospěšná pouze pro jednoho, nebo nejasné
Trofické interakce s bezobratlými a obratlovci
Bezobratlí živící se plodnicemi Mykofágní hmyz Obligátní mykofágové (mycetobionti) - larvy i dospělci se živí pouze plodnicemi Fakultativní mykofágové (mycetofilové) - živí se plodnicemi v některé fázi svého životního cyklu, ale nepotřebují houby pro svůj vývoj
Bezobratlí živící se plodnicemi Mykofágní hmyz Obligátní mykofágové (mycetobionti) Drabčíkovití (Staphylinidae) Gyrophaena boleti http://www.commanster.eu/commanster/insects/beetles/subeetl es/gyrophaena.boleti.html
Bezobratlí živící se plodnicemi Mykofágní hmyz Obligátní mykofágové (mycetobionti) Mycetophagidae http://www.biolib.cz/cz/taxonimage/id11251/?taxonid=14086 Mycetophagus quadripustulatus
Bezobratlí živící se sporami - šíření spor, např. u Phallus impudicus
Bezobratlí živící se sporami - šíření spor prokázáno také např. u Tomentella pillosa http://www.tomentella.net/images/pilosa.html
Mravenci tribu Attini - tropická skupina (stř. a J Amerika) - hnízda (mraveniště) ohromná (několik ha), hloubka až 6 m, klimatizované chodby - mravenci rozděleni na kasty Atta mexicana http://blog.lib.umn.edu/denis036/ thisweekinevolution/ant.jpeg http://www.zi.ku.dk/personal/ drnash/atta/pages/lcd.html
Mravenci tribu Attini - střihači, nosiči, porcovači, zahradníci - královna přenáší inokulum do nového hnízda
Mravenci tribu Attini - symbióza s bazidiomycety druhů bělohnojník paličkonosný Leucocoprinus gongylophorus, Attamyces bromatificus a druhy čeledi Pterulaceae - houba roste na přinesených listech - na myceliu tvoří gongylidia obsahující proteiny, steroidy, lipidy - mravenci okusují pouze gongylidia - zároveň chrání před dalšími parazitickými houbami a bakteriemi, čistí mycelium a zajišťují optimální teplotu a vlhkost - houba vzácně tvoří plodnice, ale nerozmnožuje se sama, rozšiřování mravenci do nových kolonií Foto: M. Piepenbring
Termiti - všichni termiti mají symbiózu s prokaryoty, houbami, nebo prvoky - houbové symbiosy pouze u Macrotermitinae v Asii a Africe - houbu pěstuje na výkalech (zbytková celulóza, lignin) kde tvoří gongylidia bohaté na N, cukry, enzymy (celulázy a xylanázy) - termiti sice sami štěpí celuloźu, ale houba notně vypomáhá - termiti stále přidávají výkaly na vrch zahrádky a ze spodu žerou houbu, či jednou za čas sežerou celou část zahrady - mladé nymfy se infikují tzv. anální trofalakací
Termiti - houbovými symbionti rody Termitomyces - jedlé a velmi chutné houby T. heimii T. robustus http://content.herbalgram.org/wholefoodsmarket/ Pegler (2002)
Interakce s obratlovci + Phellinus pini (Polyporales, Basidiomycota) - hnědá hniloba jádrového dřeva strakapoud kokardový (Picoides borealis)
Interakce s obratlovci Gymnopus androsaceus (Agaricales, Basidiomycota) - rhizomorfy v hnízdech drozda newfoundlandského
Interakce s obratlovci Obratlovci vytvořili spoustu nových habitatů pro houby - Hebeloma radicosum vyrůstá z podzemních chodeb krtků (z míst kam chodí vylučovat vysoký obsah N) Sagara (1995) Takayama (1985)
Interakce s obratlovci I mrtví obratlovci přispívají k tvorbě nových habitatů - řada druhů hub vázaná tvorbou plodnic na místa s mrtvolkama Hebeloma spoliatum = corpse finder
Mykofágní obratlovci Mykofágie - řada obratlovců je mykofágních, živí se plodnicemi hub - podobné jako u bezobratlých obligátní mykofágové - živí se výhradně houbami preferenční mykofágové - živí se výhradně houbami po určitou část roku příležitostní mykofágové - občas se přiživí na houbách náhodní mykofágové - pozřou houbu spolu s jinou stravu, většinou tedy neúmyslně
Mykofágní obratlovci obligátní mykofágové - Clethrionomyces californicus - živí se podzemními plodnicemi ECM hub; když nejsou, tak lišejníky spadlé na zem - musí mít plodnice po celý rok = pobřežní vlhké lesy v Oregonu a S Californii http://www.flickr.com/photos/terryandchristine/ 2699639823/
Mykofágní obratlovci obligátní mykofágové - Potorous longipes - žije vzácně v eukalyptových lesích JV Austrálii - plodnice hub tvoří >90% denní stravy http://www.arkive.org/media/ee/ Presentation.Large/photo.jpg
Mykofágní obratlovci preferenční mykofágové - u některých pozemních hlodavců můžou tvořit plodnice až 100 % stravy v průběhu určitého období (léto, podzim) - Bettongia gaimardii (klokánek králíkovitý) převážně mykofágní po celý rok http://upload.wikimedia.org/wikipedia/
Mykofágní obratlovci - velmi šikovní ve vyhledávání = ve výkalech nalezeny spory cca 50 druhů hub s podzemními plodnicemi, řada z nich vůbec nenalezena při mykologických průzkumech - vůně obsahují alkoholy, ketony a estery (dimethyl sulfid) - někdy je důležitá směs, než jednotlivé látky - mechanizmus lákání není znám, mohou to být analogy pohlavních hormonů, ale ne vždy
Mykofágní obratlovci Mohou savci pomáhat při rozšiřování houby? druhy s podzemními plodnicemi nemohou rozšiřovat své spory větrem x jsou v teplotně a vlhkostně stabilnějším prostředí, lákají své konzumenty vůní vyhrábávání šetří energii houby na rozšiřování spor Glaucomys sabrinus x Elaphomyces granulatus http://www.eichhoernchenfreunde.de/
Mykofágní obratlovci Příležitostní mykofágové Ursus arctos horribilis - houby činí 1-7 % potravy - hřibovité (Suillus spp.), holubinkovité (Russula spp.), druhy s podzemní plodnicí (Rhizopogon) a pýchavka (Calvatia) - nejvíce houbaří na podzim (září) http://farm2.static.flickr.com/
Mykofágní obratlovci Příležitostní mykofágové - vliv na šíření, stimulaci klíčení spor?
Mykofágní obratlovci Příležitostní mykofágové - vliv na šíření, stimulaci klíčení spor? Eutypa maura (Xylariales, Ascomycota) - ohryzaná stromata na větvičce Cryptostroma corticale (Xylariales, Ascomycota) - stromata na větvi, konidie a napadený javor klen, šíření i veverkami
Význam hub pro člověka
Historie a první zobrazení http://www.jamtan.com/ jeskyně Tassili N'Ajjer (Alžír) nástěnné skalní malby z 9000 7000 př. n. l. - podobné malůvky i jinde po Africe z neolitických dob, kdy byla Afrika hustě osídlena http://www.wikipedia.org
Historie a první zobrazení řeka Pegtymel, Čukotka (Rusko) nástěnné malby v jeskyních z 1000 2000 př. n. l. pravděpodobně Amanita muscaria http://www.erowid.org/plants/amanitas/
Historie a první zobrazení Amanita muscaria - jedna z nejstarších hub využívaná jako halucinogen - využívána Arijskými kmeny ve střední Asii a Indii od 4. tis. př. n. l. pravděpodobně posvátná Soma = zmiňovaná v hinduistické svaté knize Rigveda a Iránské Avesta
Historie a první zobrazení Soma - elixír života a nápoj nesmrtelnosti Mahabalipuram (Indie), 5. 8. stol. n.l. Indie, přibližně 1 000 př. n. l.
Historie a první zobrazení Houbové kameny, El Salvador, 300-600 n. l. Mexiko, 1000-500 př. n. l. http://physics.lunet.edu/~snow/stone.html
Historie a první zobrazení Teonánactl - prostředník k Bohům, psychedelická látka užívaná rituálně šamany od 3. stol. n.l. Psilocybe caerulescens Codex Magliabechiano (Mexico), pol. 16. stol. rituální používání Psilocybe caerulescens nebo P. mexicana, Panaeolus campanulatus a nebo Stropharia cubensis http://www.funghiitaliani.it http://knarkkorven.magiskamolekyler.org/svampinfo/historia.php Panaeolus companulatus
Historie a první zobrazení Lactarius deliciosus (Agaricales, Basidiomycota) freska z Herculanea (Itálie) - 79 n. l. pohřbeno po erupci sopky Vesuvu - patrně nejstarší vyobrazení jedlých hub v Evropě
Historie a první zobrazení časná renesance Lov v lese, Paolo Uccello (1397-1495)
Historie a první zobrazení renesance Podzim, Giuseppe Arcimboldo (1527-1593)
Historie a první zobrazení baroko Still life with chickens, branches, fungi, snails and vegetables Evaristo Baschenis (1617-1677)
Historie a první zobrazení baroko The Three Ages and Death. Hans Baldung. 1510
Historie a první zobrazení rukopis z roku 1620, Accademia dei Lincei, Řím, Itálie - nejstarší vědecký spolek na světě
Historie a první zobrazení Xylaria hypoxylon (Xylariales, Ascomycota) - nepřesné historická intepretace (Ehret 1744)
Historie a první zobrazení Veselé sbírání hub Nišikava Sukenobuo (1674-1754), Japonsko
Historie a první zobrazení Sběr hub v Arashiyania Kawanabe Kyosai (1831-1889), Japonsko
Historie a první zobrazení Ganoderma ligzhi - v Číně považována za Ling Chih (Linghzhi, ling-chi), nebo-li svatou houbu z níž lze získat nápoj nesmrtelnosti - nejedlá, tuhá, lze konzumovat pouze po extrakci v alkoholu, nebo užívat extrakt - tip pro nápoj nesmrtelnosti - často zobrazována na malbách buď detailně nebo symbolicky
Historie a první zobrazení - možná symbolická zobrazení G. lucidium v kresbě McMeekin (2004) - různé vyobrazení G. lucidum na malbách a čínském porcelánu
Historie a první zobrazení Lady Xuanwen Jun Giving Instructions on the Classics Chen Hongshou (1598 1652), Čína McMeekin (2004) - malíř a básník, dynastie Ming
Historie a první zobrazení An Elegant Gathering Chen Hongshou (1598 1652), Čína http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/ Chen_Hongshou%2C_An_Elegant_Gathering.jpg
Historie a první zobrazení - Viktoriánská Anglie (19. stol) http://www.mushroomthejournal.com/bestof/vicfp.html
Historie a první zobrazení - Viktoriánská Anglie (19. stol)
Historie a první zobrazení
Historie a první zobrazení plésn, -i f., pozd. plésen plíseň, bělavý povlak napadající ve vlhku potraviny ap.: fermentum sit kvas, mucor plesn, sedimen zákalklarbohe 300 (De semine), pod. SlovVodň 64b mucor panis plessen GlosBrit; muco pleſen, corupcio panis Slov KapPraž O 32,9b; mucor pleſen, color ex vetustate natus SlovKlem 65a; obnovuje tu věc medem a tu pleſſen doluov smietaje LékChir 140b Zdroj: Staročeský slovník
Houby a technologie - co nám houby dávají? - co se získává z hub za látky? - jak využíváme houby? - jak budeme houby využívat v budoucnu?
Houby a technologie potravinářství - pivo, víno, chléb, pečivo, fermentace jídel, pěstování na plodnice, plísňové sýry, kys. citronová, farmacie - antibiotika, léčiva, probiotika
Houby a technologie - národy mykofilní a mykofobní
Houbové enzymy - v detergentech (proteinázy, lipázy, celulázy) - v krmivech pro zvířata - při pečení a výrobě cereálií (endoxylanázy) - úprava tuků a masa - transformace laktózy z mléka (laktáza) - čištění vod (lakázy) - džusy, šťávy, kečupy (pektinázy, celulázy) - zpracování kůže - textilní průmysl (pektinázy, celulázy, xylanázy)
Houby a technologie - biologický boj - v zahradnictví a lesnictví - rekultivace a bioremediace - biodegradace http://www.symbiom.cz/ http://www.trevorwilliams.info/natural_enemies.htm
Houby a technologie - stavební, izolační a obalové materiály (?) http://www.treehugger.com/green-architecture/mycotecturemushroom-bricks-philip-ross.html https://shop.ecovativedesign.com/collections/packaging
Houby a technologie https://www.youtube.com/watch?v=w6vaakle-eo
Houby vs. technologie - i ve vodě z kohoutku a balené vodě - nebezpečné pro zdravotnické zařízení - nebezpečí pro pacienty po transplantacích s oslabeným imunitním systémem - v hadičkách a aparatuře pro umělé dýchání, http://www.ahs.health.wa.gov.au/images/op_theatre.jpg
Houby vs. technologie - poprvé objeveno v Belize, další záznamy Mexika, Panamy, Hong Kongu, - askomycet druhu Geotrichum candidum - konzumuje Al-polykarbonátovou vrstvu
Houby vs. technologie - nebezpečí i pro průmysl (např. papírenský) - byly nalezeny v roztocích solí, v 0,5% kys. fosforečné, 0,5% kys. sírové - podílí se na zvětrávání materiálů, strojů, elektrozařízení http://www.flickr.com/photos/7371031@n08/3832968677
Houby vs. památky - nebezpečí pro muzea, archivy (knihy, obrazy, sochy, filmy, )
Houby vs. památky - nebezpečí pro muzea, archivy (knihy, obrazy, sochy, filmy, )
Houbový alkoholik - tmavé zbarvení stěn skladů a palíren - prokazatelně při vyšší koncentraci ethanolu ve vzduchu http://www.sporometrics.com/wordpress/wpcontent/uploads/2008/05/p5140100b.jpg http://www.botanicalgarden.ubc.ca/potd/2011/12/baudoinia-compniacensis.php
Houboví alkoholici - poprvé ve Francii (Cognac, 19. stol.) - nedávno v Ontariu (Kanada), popis nového druhu Baudoinia compniacensis http://www.wired.com/magazine/2011/05/ff_a ngelsshare/all/1
Děkuji za pozornost!