PRAKTICKÁ VÝUKA PŘÍRODOVĚDNÝCH PŘEDMĚTŮ NA ZŠ A SŠ CZ.1.07/1.1.30/02.0024 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Oborový workshop pro SŠ BIOLOGIE Téma: KRÁSA HUB NEJEN POD MIKROSKOPEM
TÉMA: KRÁSA HUB NEJEN POD MIKROSKOPEM AUTOŘI: Mgr. JIŘÍ KOUT, Ph.D., Mgr. ZBYNĚK HOUDEK, Ph.D. CÍL: Vytvořit úkoly, které provedou žáky ve školních osnovách podceňovanou skupinou houbových organismů z makro i mikroskopického pohledu. ÚVOD Houby zahrnují rozsáhlou skupinu eukaryotických heterotrofních organismů osidlujících snad všechna prostředí na Zemi. Nepatří sem jen tzv. kloboukaté druhy jako jsou hříbky a muchomůrky, ale i tisíce dalších, často mikroskopických druhů, které žijí skrytě i před odborníky (mykology). Proto se také používá pro celou skupinu spíše pojem houbové organismy. Variabilita říše hub je tak značná. Najdeme zde jednobuněčné organismy, které k houbám patří na základě buněčných a molekulárních znaků. Nepochybně si vzpomeneme na plesnivé potraviny, ať už jde o zelený chleba nebo plísňový sýr. Makroskopické plodnice vytváří ty nejznámější druhy z celé říše hub, protože některé z nich jsou využívány v kuchyni. Jde o všechny tzv. prašivky, hříbky, pýchavky nebo choroše. Houby patří mezi málo probádané organismy a nejde vždy jen o ty mikroskopické bez nápadných plodnic. Pokud se pokusíme např. určovat houby v našem okolí, velmi brzo narazíme na celou řadu překážek. Často není možné používat běžně prodávané atlasy hub, protože zahrnují výběr jen těch nejznámějších druhů a už nás většinou neseznámí s dalšími velmi podobnými zástupci; naše určení pak bývá spíše nejisté a o tom už nevíme. Přesná determinace hub vyžaduje odbornou literaturu, kvalitní mikroskop a zkušenost s taxonomií hub. V našich podmínkách v přírodě roste několik tisíc druhů hub, které vytváří plodnice. Je víceméně nemožné i pro odborníky kompletně se orientovat v celém tomto bohatství. Mykologové se často specializují jen na určité skupiny. Školní osnovy se houbám v porovnání s ostatními organismy nevěnují dostatečně. Tento workshop se proto částečně snaží formou praktických cvičení osvětlit některé aspekty mykologie pro studenty středních škol. 2
ÚLOHY: 1 ANATOMIE PLODNIC VŘECKOVÝTRUSÝCH HUB 1.1 Pomůcky Různé typy plodnic vřeckovýtrusých, binolupa, mikroskop, mikroskopické pomůcky. 1.2 Princip Pokročilejší houby (tzv. vyšší) vytváří k rozmnožovacím účelům plodnice. V taxonomii poskytuje typ plodnice velmi důležitý znak pro determinaci, protože různé skupiny se často odlišují právě na základě typu plodnice. Samozřejmě pod mikroskopem v plodnici najdeme vlastní rozmnožovací částice spory a často i další významné znaky. Vřeckovýtrusé houby vytváří tři základní typy plodnic: kleisthothecium, perithecium a apothecium. Nejznámější jsou nepochybně diskovité plodnice ve tvaru kalíšků nebo mističek apothecia (Obr.1). Baňkovité plodničky se nazývají perithecia a jsou charakteristické pro tzv. tvrdohouby (Obr.2). Obr. 1 Kalíškovitá plodnice (apothecium) zvonkovky (Tarzetta) 3
Obr. 2 Tvrdohouba káčovka penízková (Biscogniauxia nummularia) 1.3 Postup Dopředu před plánovaným praktikem si zajistíme plodničky vřeckovýtrusých hub. Kleisthothecia získáme snadno například z napadených listů dubů. Vhodný materiál na apothecia představují větší druhy, např. řasnatky (Peziza), ale je možné použít jakoukoliv plodničku, kterou najdeme. Morfologicky se houby s plodničkami typu apothecia sdružují pod společný název Discomycety. Perithecia můžeme bez problémů najít v jakékoliv tvrdohoubě (Pyrenomycety), typu dřevnatek (Xylaria) nebo dřevomorů (Hypoxylon). Výskyt spor již nemusí být tak jistý, záleží na podmínkách, v jakých byla houba sbírána. Inspirovat se můžeme i v různých rozsáhlejších atlasech hub, ale je opravdu nutné mít vhodnou lokalitu s jistým výskytem hledaných hub. Houby nerostou vždy a velkou roli hraje počasí. 4
KRÁSA HUB NEJEN POD MIKROSKOPEM Makroskopický vzhled plodnice zhodnotíme pouhým okem u dostatečně velkých druhů, u menších použijeme binolupu. Binolupa se hodí i pro prohlížení pouhým okem nezřetelných struktur. Mikroskopický preparát vytvoříme obvyklým postupem jako při jiných mikroskopických praktikách. Na podložní sklíčko umístíme kapku preparačního media, může to být voda, 5% KOH nebo roztok jodu (Lugolův, v mykologii se používá Melzerovo činidlo). Do kapky následně vložíme malý kousek určený k pozorování. U apothecia jednoduše preparační jehlou odlomíme malý kousek, nejlépe u okraje plodnice, aby byly vidět případné struktury z okraje plodnice. Perithecium je nejvhodnější podélně říznout žiletkou a připravit si tak řeznou plochu, následně se snažíme vytvořit co nejslabší řez celou plodničkou. Pokud si netroufáme, můžeme jen preparační jehlou vybrat obsah plodničky do kapky na podložním sklíčku. Poslední fází je pak přiložení krycího sklíčka. Pro rozřazování hub do morfologických skupin podle typu plodniček můžeme použít atlasy hub, vlastní nasbírané plodničky nebo obrázky z internetu. Obr. 3 Mikroskopický obraz vřeckovýtrusé houby - kosmatka (Scutellinia) 5
1.4 Otázky a úkoly Nakreslete všechny pozorované typy plodnic vřeckovýtrusých hub a jednoduše popište. Pokuste se vybrané druhy vřeckovýtrusých hub rozlišit podle typu plodnic. Nakreslete mikroskopický záznam (příklad na obr.3) z preparátu vřeckovýtrusých hub a popište pozorované útvary. Na základě mikroskopických preparátů určete, odkud se výtrusy z plodnic dostávají do prostředí. 6
2 ANATOMIE PLODNIC STOPKOVÝTRUSÝCH HUB 2.1 Pomůcky Různé typy plodnic stopkovýtrusých hub, binolupa, mikroskop, mikroskopické pomůcky. 2.2 Princip Houby, které se sbírají za účelem konzumace jsou většinou plodnice stopkovýtrusých hub. Tedy cílové objekty pro následující úkoly. U stopkovýtrusých hub se vyskytuje morfologicky větší variabilita plodnic, a proto vybereme tři základní typy, na základě kterých byl dříve sestaven systém celé této houbové skupiny (dnes již neplatí). Nelupenaté houby (Aphyllophorales) vytváří morfologicky variabilní plodnice s neukončeným růstem a nelupenatým hymenoforem, který není chráněn. Do této skupiny se zahrnovaly různé dřevní houby (např. choroše), lišky (Cantharellus), korálovce (Hericium), kuřátka (Ramaria obr.3) apod.; i když ne úplně vždy plodnice odpovídá obecné definici. Klasické lupenaté houby (Agaricales) mají jednoleté plodnice s nechráněným hymeniem a poslední břichatky (Gasteromycetes) ukrývají své hymenium uvnitř plodnice. Obr. 4 Charakteristicky větvené plodnice kuřátka (Ramaria) 7
2.3 Postup Stejně jako u vřeckovýtrusých hub je nutné mít zajištěn materiál pro praktikum dopředu nebo znát vhodné lokality. Plodnice hub ze Aphyllophorales zajistíme velmi jednoduše, stačí někde odloupnout choroš ze dřeva, ale na druhou stranu z něho půjde obtížněji vyrobit mikroskopický preparát díky jejich tvrdosti. Pokud budeme mít více štěstí při hledání, je možné použít kuřátka nebo i různé povlakové houby ze dřeva. Tvorba mikroskopického preparátu se u těchto hub primárně orientuje na hymenium. Některé druhy nás však mohou postavit před otázku, kde se vlastně nachází (kuřátka). Vždy je to někde na povrchu nebo blízko něho. U chorošů ho hledejme v rourkách, kuřátka ho mají na celém povrchu, povlakové druhy též. Lupenaté houby jsou snadnější, jednoduše vyjmeme kousek lupenu na preparát. U břichatek se musíme probourat dovnitř plodnice. Není to nijak obtížné, jednoduše protrhneme obal preparační jehlou a vyjmeme vláknitou hmotu ukrývající spory. Je vhodné zabránit většímu rozptylu spor, protože mohou dráždit oči a vyvolat až zánět spojivek. Mikroskopická část práce je obdobná jako u vřeckovýtrusých hub. U tvrdších plodnic musíme dát pozor, aby nám neprasklo krycí sklíčko. Proto je vhodné brát jen velmi malé a tenké kousky, případně si pomoci žiletkou. Výsledek ukazuje obr 5. Obr. 5 Mikroskopický obraz stopkovýtrusé houby plesňák (Thelephora) 8
2.4 Otázky a úkoly Nakreslete mikroskopické záznamy z preparátů stopkovýtrusých hub a popište pozorované útvary. 9
3 APLIKACE MORFOLOGICKÝCH POZNATKŮ Z PŘEDCHÁZEJÍCÍCH CVIČENÍ NA ČERSTVĚ NASBÍRANÝCH HOUBÁCH 3.1 Pomůcky Čerstvě nasbírané vřeckovýtrusé a stopkovýtrusé houby, binolupa, mikroskopické pomůcky, různé atlasy hub. 3.2 Princip Po nasbírání nutných znalostí a dovedností z předcházejících úkolů se nyní pokusíme o základní determinaci předložených druhů podle makro i mikroskopických znaků. 3.3 Postup Nejdříve se pokusíte o sepsání makromorfologických znaků a přibližného taxonomického zařazení vašeho materiálu. Následně stvoříte mikroskopický preparát a zhotovíte nákres mikroskopického obrazu, podle kterého jednoznačně houbu přiřadíte k vřecko nebo stopkovýtrusých houbám. Další postup závisí na konkrétním druhu a možnostech další determinace. 3.4 Otázky a úkoly Přiřaďte houbový materiál ke kmenům Ascomycota nebo Basidiomycota (Tab.1). Pořiďte zápis vašeho určování s kresbami a pokuste se v rámci možností o přibližnou determinaci druhu. Tabulka 1 Rozdělení jednotlivých hub na vřecko a stopkovýtrusé houby Ascomycota Ascomycota Basidiomycota Basidiomycota Basidiomycota 10
4 TYPY BASIDIÍ 4.1 Pomůcky Stopkovýtrusé houby s dělenými a celistvými basidiemi, binolupa, mikroskopické pomůcky. 4.2 Princip Starší morfologické uspořádání systému stopkovýtrusých hub bylo mimo jiné založeno na typu basidií. Rozlišují se basidie celistvé a dělené (příčně i podélně, záleží na skupině hub). Houby s dělenými basidiemi (Heterobasidiomycetes) se řadí mezi primitivnější skupiny, nejnápadnějšími druhy jsou různé rosoly (Obr.6.), ale i známé ucho Jidášovo (Auricularia auricula-judae). Celistvé basidie (Obr.5) byly znakem skupiny Holobasidiomycetes, kam se řadily veškeré ostatní druhy stopkovýtrusých hub (všechny kloboukaté apod.). Obr. 6 Rosolovka listovitá (Tremella foliacea) 11
4.3 Postup Viz podkapitola 2.3. V preparátech hledáte basidie, a proto musíte vzít kousek k mikroskopování z hymenia. Jako preparační medium použijte roztok KOH nebo jodu (pozor značně barví). 4.4 Otázky a úkoly Pomocí mikroskopického studia houbových položek prokažte jejich příslušnost ke skupině Heterobasidiomycetes nebo Holobasidiomycetes. Vše zakreslete. Zhotovte tedy mikroskopické preparáty ze dvou položek hub s potencionálně odlišnými basidiemi (z hlediska celistvosti). 12
LITERATURA 1. Baier, J., Hagara, L., Antonín, V.: Velký atlas hub. Ottovo nakladatelství, Praha (2005). 2. Holec, J., Bielich, A., Beran, M.: Přehled hub střední Evropy. Academia, Praha (2012). 3. Kubát, K., a kol.: Botanika, Scientia, Mníšek pod Brdy (2003). 13