Labøvelse BIO 1000 høst Sopp. 11. november

Transkript

1 Navn: Parti: Journalen leveres når du går. Labøvelse BIO 1000 høst 2003 Sopp 11. november 1

2 Sopp som organisme - bakgrunn Soppene er eukaryote, heterotrofe organismer. De fleste sopp har kitin i celleveggen og ytre fordøyelse. Den vegetative formen av sopp utgjøres av et forgrenet mycel som består av individuelle hyfer (sopptråder). Hyfene vokser kun i tuppen/hyfeenden og kan vokse med en hastighet opptil 0,5 mm/time. Hyfer spesialiseres (differensieres) til mange formål, men beholder oftest kjennetegnet av lange cellerekker som ikke vokser lateralt sammen med andre celler. Fra mycelet dannes morfologiske strukturer som tjener til soppens overlevelse og spredning. Sopp kan ha både seksuell og aseksuell formering (se figur under) og mange sopp danner organer for begge typer formering. Det seksuelle stadiet til en sopp er det ofte lett gjenkjennelige fruktlegemet eller sporokarpen. Imidlertid vokser mesteparten av soppen inne i eller nede i substratet, som kan vært alt fra jord, tre, planter eller dyr. En sopp kan bli enormt stor fordi soppens mycel har ubegrenset vekst og overlever fra år til år (les om verdens største og eldste organisme, s. 617 i læreboka). Soppriket (Fungi) har enormt stor diversitet, og er fortsatt mangelfullt undersøkt. Til nå er ca arter beskrevet, og man antar at ytterligere 1 til 1, 5 millioner sopparter ute i naturen venter på å bli oppdaget og beskrevet. Av alle riker er bare dyreriket større enn soppriket. Soppriket består av 4 hovedgrupper: Chytridiomycota (algesopper), Zygomycota (koplingssopper), Ascomycota (sekksporesopper) og Basidiomycota (stilksporesopper). På denne labben skal dere få se representanter for de tre sistnevnte gruppene. Lab-øvelsene vil fokusere på soppenes ulike former for reproduksjon og økologiske levesett. 2

3 Tema 1: Reproduksjon hos sopp Chytridiomycota (Algesopper) Algesopper antas å være de mest primitive soppene, og man antar at denne soppgruppa utviklet seg fra protister. De fleste algesopper lever i vann. Algesopper er eneste soppgruppe med et flagellert stadium. På bildet til høyre ser dere en type algesopp. Hva tror dere strukturene på bildet representerer? Svar: Zygomycota (Koplingssopper) : Koplingssopper antas å være de nest-mest primitive soppgruppen, etter algesoppene. Koplingssopper kan leve som saprotrofe eller som parasitter, og en viktig orden (Glomales) danner en type endomykorrhiza med de fleste landplanter (se figur s. 8). Preparat 1: Rhizopus stolonifer (krypmugg) Det er satt ut agarskåler med krypmugg Rhizopus stolonifer. Minimum to studenter deler en agarskål. Ta litt (og bare litt) mycel fra skålen med en pirkenål og sett lokket raskt på igjen! Pass på å få med både litt lyst mycel, samt de mørke strukturene. Legg dette i en dråpe Cotton Blue på et objektglass. Legg dekkglass over og mikroskopér. 3

4 1. Tegn skisse av det du ser. Hvilke strukturer tilsvarer dette på figuren over, og hva heter de? (merk av på figuren og skriv navn på strukturene) Er dette soppens aseksuelle eller seksuelle stadium? Er sporene du ser dannet ved meiose eller mitose? Har hyfene til koplingssopper skillevegger (septa)?... Ascomycota (Sekksporesopp) Sekksporesopper utgjør den mest tallrike soppgruppa og utviklet seg senere enn koplingssoppene. Sekksporesopper danner begerformede, klubbeformede, puteformede, flate og mange andre typer fruktlegemer, også kalt ascokarper. Sekksporesopper inkluderer både saprofytter (nedbrytere), parasitter, mutualister (danner mykorrhiza, lav og andre typer mutualistiske assosiasjoner) og kommensialister. Noen ulike typer fruktlegemer (ascokarper) hos sekksporesopper (Ascomycota). Preparat 2: Mikroskopsnitt av skarlagen vårbeger Vi skal se nærmere på fruktlegemer hos sekksporesopper. På fruktlegemene finner vi sporehus med sporer (ascosporer). Hos sekksporesopper kalles sporehusene asci (entall: ascus). Vi starter med å se på et snitt (ferdig snitt) av fruktlegemet til skarlagen vårbeger (Sarcoscypha austriaca) en sopp som forekommer på pinner av or tidlig om våren. Fruktlegemer av soppen ser du på bildet under. Se på snittet først med 10 x forstørrelse og se hvordan asci sitter på rekke og rad på overflata til 4

5 fruktlegemet. Øk forstørrelsen til 40 x og identifiser asci, ascosporer, og parafyser. Sistnevnte er sterile hår som sitter mellom asci (de kan være vanskelige å se). 1. Tegn det dere ser i snittet av skarlagen vårbeger. Legg vekt på ascus med ascosporer. Fruktlegemer av skarlagen vårbeger 1. Hvor mange ascosporer greier dere å telle pr. ascus? 2. Slike begerformete fruktlegemer hos sekksporesopp kalles for apothecier. Sitter asci på overeller undersiden av apotheciet på denne soppen? 3. Er ascosporene du ser dannet ved seksuell eller aseksuell reproduksjon? 4. Hva tror dere er årsaken til at man finner det observerte antall sporer i ascus? 5. Har hyfene hos sekksporesopp skillevegger (septa)? Preparat 3: Diverse fruktlegemer (= ascokarper) Det er lagt ut frysetørkede eksemplarer av ulike sekksporesopp for at dere skal få se noen av de ulike ascokarpene de ulike artene kan danne. 5

6 1. Representerer dette det aseksuelle eller det seksuelle stadiet til sekksporesoppene? Preparat 4: Demonstrasjon av soppslekten Penicillium Agarskåler med kultur av Penicillium spp. (Bare se, ikke åpne -- for din egen helses skyld). Når osten, brødet, frukten, grønnsakene, badet eller kjelleren blir grønn og illeluktende er det ofte sopp i slekten Penicillium som er på ferde. Slike sopp er ofte et problem for inneklima, og inneholder allergifremkallende stoffer. Samtidig har slekten også en enorm kommersiell og medisinsk betydning: Arter i slekten Penicillium benyttes til å modne de lekreste oster (f. eks. blåmuggost), og de selvsamme plageåndene danner penicilliner og andre antibiotiske (bakterie drepende) stoffer som daglig redder menneskeliv verden over. Hvis dere hadde mikroskopert kulturen på agarskålen ville dere sett en penselformet struktur slik som vist på bildet Hva er dette? Representerer strukturen aseksuell eller seksuell formering? Basidiomycota (Stilksporesopper) Stilksporesopper ansees for å være de mest avanserte soppene. Stilksporesopper danner hattformede, traktformede, hovformede og mange andre typer fruktlegemer, også kalt basidiokarper. Stilksporesopper inkluderer både saprofytter, parasitter og mutualister (mange danner mykorrhiza, noen få danner lav). Noen ulike typer fruktlegemer (basidiokarper) hos stilksporesopp (Basidiomycota). 6

7 Preparat 5: Mikroskopsnitt av kremle (Russula) Vi skal se nærmere på fruktlegemer hos stilksporesopper. På fruktlegemene finner vi sporehus med sporer (basidiesporer). Hos stilksporesopper kalles sporehusene basidier (entall: basidium). Det er lagt ut ferdige mikroskopsnitt av skivene til en art i slekta kremle (Russula). Det er ikke nok snitt til alle, så dere må dele med hverandre. Kremle er en stor slekt av hattsopper med mange viktige mykorrhizasopper. Kremler er vanlige i skog og fjell. Studer snittet med 40 x forstørrelse. Prøv å finne basidier med basidiesporer. 1. Tegn det dere ser i snittet av kremle. Legg særlig vekt på å få med et basidium med basidiesporer. Fruktlegeme av en typisk kremle 2. Hvor mange sporer kan dere telle pr. basidium?... (De større, sigarformete cellene er sterile og kalles cystider. Deres funksjon er antakelig å beskytte sporene mot insekter og annet småkryp). 3. Er sporene du ser dannet ved seksuell eller aseksuell reproduksjon på denne soppen? Sitter basidiene på oversiden eller undersiden av fruktlegemet?... 7

8 5. Har hyfene hos stilksporesopp skillevegger (septa)?... Preparat 6: Diverse fruktlegemer (= basidiokarper) Det er lagt ut frysetørkede, tørkede og noen ferske eksemplarer av ulike stilksporesopp for at dere skal få se noen av de ulike basidiokarpene ulike arter kan danne. 1. Representerer dette det aseksuelle eller seksuelle stadiet til stilksporesoppene?... Tema 2: Økologiske levesett hos sopp Preparat 7: Mykorrhiza (mutualisme) Nesten alle landplanter danner mykorrhiza (sopprot) med sopp. Flerfoldige tusen arter sopp (både koplingsopper, sekksporesopper og stilksporesopper) danner mykorrhiza. Mykorrhiza er et meget godt eksempel på mutualisme: et varig og positivt samarbeid for begge parter involvert. Vi skiller mellom endomykorrhiza, hvor soppen utvekser næring med planten intracellulært (deler av soppen lever inne i rotcellene), og ektomykorrhiza, hvor soppen utvekser næring med planten intercellulært (mellom rotcellene; soppen trenger ikke inn i plantecellene). Figuren viser skjematisk endomykorrhiza av den typen som dannes mellom landplanter og arter i ordenen Glomales (som hører til koplingssoppene). Ingen sopparter i denne ordenen kan vokse uten en plantevert. Dette er derfor et eksempel på obligat mutualisme. Hva er det soppen mottar fra planten? Hva er det planten til gjengjeld mottar fra soppen? 8

9 Preparat 8: Ektomykorrhiza hos unge granplanter Under lupa (utstilt) kan dere se et eksempel på hvordan et rotsystem hos en liten granplante ser ut. Se etter fortykkede rottupper (ektomykorrhizarøtter) og mycel som stråler ut fra tuppene. Hvilke funksjoner har mycelet i denne symbiosen? Figuren viser hvordan ektomykorrhiza hos gran arter seg. Error! Mykorrhizarøtter Soppmycel brer seg utover i jorda Sopp vokser intercellulært (mellom rotcellene) Preparat 8: Lav (mutualisme) Lav utgjør en klassisk form for symbiose, og består av en soppdel og en algedel (og en sjelden gang også en cyanobakterie-del). Lav har en viktig økologisk nisje i mange økosystem, f.eks. i fjellet. Soppdelen av laven utgjøres vanligvis av sekksporesopper (Ascomycota), men også noen få stilksporesopper danner lav (basidiolav). Under lupa (utstilt) kan dere se på et tverrsnitt av en lav. Hvor er soppen og hvor er algen?... På blomsterlaven kan dere se strukturer for seksuell formering. Hva er dette?... 9

10 Preparat 9: Saprotrofi (nedbrytere) Svært mange sopp livnærer seg som nedbrytere av dødt organisk materiale og har slik sett en viktig funksjon i ulike økosystemer. Men enkelte saprotrofe sopp er også alvorlige skadegjørere, f. eks. ekte hussopp (Serpula lacrymans), som ødelegger trematerialer i hus (se bilde over). Utstilt ser dere fruktlegemer av ekte hussopp, petriskåler med ekte hussopp i kultur, samt såkalte hyfestrenger (som er tettpakkede aggregater av hyfer). Hva tror dere ekte hussopp benytter hyfestrengene til? Preparat 10: Parasittisme: Meldrøye (Claviceps purpurea) Meldrøye er vår mest berømte planteparasitt blant sekksporesoppene. Den snylter på gras og kan angripe alle kornslagene. Rug er mest utsatt. Soppen gjennomgår en komplisert livssyklus (lik parasitter flest). I løpet av livssyklus dannes noen karakteristiske svarte, harde strukturer, såkalte sklerotier (se på utstilt materiale). Disse sklerotiene er meget giftige fordi de inneholder alkaloider som kalles ergotoksiner. I oldtida, middelalderen og langt opp i nyere tid forårsaket de fryktelige forgiftninger, nær sagt epidemier. Hva tror dere sklerotiene er godt for? Hvordan har giften meldrøye produserer blitt utnyttet i medisinsk sammenheng? 10