Základná charakteristika húb

Huby sú prastaré heterotrofné organizmy. Ich výtrusy sa objavili v sedimentoch starého prekambria, teda z čias pred 2,7 mld rokov. Ich fylogenetický pôvod až doteraz nebol presne objasnený. V minulosti sa huby považovali za nezelenú vetvu rastlín. Pri porovnávaní viacerých kritérií sa napokon zaradili do samostatnej ríše húb.

Problematiku pôvodu húb a ich príbuznosť k rastlinám a živočíchom sa s prispením molekulárnej biológie podarilo vyriešiť. Porovnávaním sekvencií rastlinnej, živočíšnej a hubovej ribozomálnej RNA sa ukázalo, že huby majú napriek značnej morfologickej podobnosti s nižšími rastlinami (Thallobionta) evolučne oveľa bližšie k živočíchom. Neplatí už teda názor, že huby sú apochlorickou (bez chloroplastov) vetvou rastlín, z ktorej sa vyvinuli živočíchy.

Bunka húb je typická eukaryotická bunka, ktorá má niektoré spoločné znaky s rastlinnou aj živočíšnou ríšou. Mnohé bunky húb majú bunkovú stenu a vakuoly, ktoré sú typickým znakom rastlinných buniek. Avšak bunková stena húb obsahuje namiesto celulózy chitín (výnimka riasovky - celulózová stena), ktorý sa zasa nachádza v bunkách hmyzu, kde plní mechanickú funkciu. Od rastlín však huby odlišuje jeden zásadný znak: bunka huby nikdy neobsahuje plastidy, vyživuje sa teda výlučne ako saprofyt alebo parazit. Zásobnou látkou húb nikdy nie je škrob, ako je to u rastlín, ale glykogén, ktorý je zásobnou látkou živočíšnej bunky.

Tab. Porovnanie bunky huby s rastlinnou a živočíšnou bunkou
bunka hubyrastlinná bunkaživočíšna bunka
bunková stenaáno (chitín)áno (celulóza)nie
plastidynieánonie
zásobné látkyglykogénškrobglykogén
výživaheterotrofnáautotrofnáheterotrofná
schopnosť pohybuánonieáno

Telo húb môže byť buď jednobunkové, alebo (častejšie) ho môžu tvoriť mnohobunkové hubové vlákna - hýfy. Hýfy sú buď bez priehradok (septá), alebo sú priehradkované. Hýfy sa rozkonárujú, vzájomne splietajú a vytvárajú podhubie - mycélium. Za určitých podmienok (napr. pri vzniku plodníc) sa hýfy prepletajú a druhotne zrastajú, čím vznikne nepravé pletivo plektenchým. Niektoré huby môžu tvoriť rôznofarebné slizovité povlaky na rôznych organických substrátoch, ktoré sú viditeľné voľným okom. Takéto telo je tvorené len jedinou mnohojadrovou bunkou a nazýva sa plazmódium. Typické je pre zástupcov zvláštnej skupiny húb - slizoviek (Myxomycota).

Rozmnožovanie húb

Najtypickejšie štruktúry, ktorými sa huby rozmnožujú, sú výtrusy - spóry. Spóry sa vytvárajú priamo na povrchu hubových vláken alebo vo výtrusniciach (spórangium). Samotné spóry sú väčšinou nepohyblivé, ale u niektorých vodných húb (chytrídiomycét) sa vyskytujú aj spóry s bičíkmi, ktoré sú pohyblivé a nazývajú sa všeobecne zoospóry.

Výtrusnice a spóry sú často jediným rozlišovacím a systematickým znakom, ktorým možno odlíšiť príbuzné druhy húb. Mnoho skupín húb ma svoje charakteristické črty v morfológii a farbe týchto štruktúr, preto sa spóry jednotlivých skupín húb aj odlišne nazývajú, napr. oospóry sú spóry riasoviek (trieda Oomycetes), zygospóry sú spóry plesní (trieda Zygomycetes), askospóry sú spóry vreckatých húb (trieda Ascomycetes) a bazídiospóry sú spóry bazídiových húb (trieda Basidiomycetes). Spóry môžu vznikať nepohlavným alebo pohlavným spôsobom.

Konídiospóry vznikajú nepohlavným (mitotickým) delením a tvoria ich zástupcovia viacerých tried húb. Produkujú sa vo veľkom množstve za vhodných podmienok a slúžia na rýchle osídlenie stanovišťa. Oospóry, zygospóry, askospóry a bazídiospóry vznikajú za menej vhodných podmienok prostredia procesom pohlavného (redukčného, meiotického) delenia.

Pri pohlavnom rozmnožovaní nastáva spojenie fyziologicky odlišných buniek. Tie môžu byť jednak voľné gaméty (vtedy hovoríme o spájaní gamét - gametogamii) alebo, častejšie, spájajú sa obsahy celých pohlavných orgánov (gametangií), ktoré tvoria premenené bunky hýf (vtedy hovoríme o spájaní gametangií - gametangiogamii).

Po spojení buniek - plazmogamii - nastáva samotné oplodnenie spojením jadier - karyogamia, ktoré však u niektorých skupín húb môže nastať až neskôr, takže huba ostáva dočasne v dvojjadrovom štádiu. Po karyogamii dochádza k meiotickému deleniu, výsledkom ktorého sú 4 haploidné spóry (spóry vzniknuté pohlavným spôsobom). U niektorých skupín húb sa každá haploidná spóra ešte mitoticky rozdelí, takže výsledkom je 8 haploidných spór.

Pohlavné rozmnožovanie húb umožňuje zaviesť do populácie genetickú variabilitu a prípadnú výhodu v boji o prežitie v limitujúcich podmienkach prostredia, ktorú zabezpečí nová kombinácia génov. Takto vzniknuté spóry sú zväčša odolnejšie a slúžia na prečkanie nepriaznivých podmienok.

Okrem pohlavného a nepohlavného rozmnožovania sa môžu huby rozmnožovať vegetatívne útržkami (fragmentáciou) mycélia. Kvasinky sa často rozmnožujú pučaním, kedy za vhodných podmienok môže z jednej bunky pučať naraz niekoľko nových buniek, prípadne sa môžu tvoriť nepravé pseudomycéliá, ak sa dcérske bunky úplne neoddelia od materskej bunky.

Výživa húb

Huby nemajú asimilačné pigmenty, nemôžu teda uskutočňovať fotosyntézu, a tak sa vyživujú podobne ako živočíchy - heterotrofne, a to buď saprofyticky, paraziticky alebo symbioticky. Saprofytné huby rozkladajú odumreté telá rastlín a živočíchov, prípadne zvyšky organického pôvodu, preto majú nezastupiteľnú úlohu v prirodzených ekosystémoch, kde spolu so saprofytickými baktériami plnia úlohu reducentov. Parazitické huby čerpajú organické látky priamo zo živých organizmov. Často sú špecializované na určitý typ hostiteľa, napr. snete napádajú obilniny.

Mnohé huby môžu žiť v symbióze. Tento termín prvýkrát použil na popísanie prospešných vzťahov medzi dvoma druhmi nemecký mykológ ANTON DE BARY (1831-1888). De Bary popísal a zaradil veľa druhov húb vrátane mikroskopických. Objavil tiež, že lišajníky vznikajú spolužitím húb a rias. Z histologického hľadiska, a z toho vyplývajúc blízkosti vzťahu, sa môže jednať o dva druhy symbiózy:

  • ektosymbióza - voľnejší vzťah, hýfy sa dostávajú len na povrch partnera
  • endosymbióza - užší vzťah, hýfy sa dostávajú priamo do buniek symbionta

Príkladom ektosymbiózy je spolužitie húb (hubových vláken) s koreňmi vyšších rastlín, čomu hovoríme mykoríza. Takto sa vyživuje hlavne veľa vyšších húb, ktoré vedia vytvárať plodnice len ak sú v zemi prítomné korene symbionta zabezpečujúce hube potrebné špecifické organické látky. Príkladom endosymbiózy je spolužitie húb napr. s rastlinami z čeľade vstavačovitých (Orchidaceae) (typické orchidey, ktoré sa pestujú ťažko preto, lebo ich hľuzy sa najprv musia "nainfikovať" potrebnými hubami, aby mohli rastliny rásť).

Špeciálnym typom symbiózy je tzv. lichenizmus, pri ktorom vzniká kvalitatívne nový organizmus - lišajník. Je to spolužitie hubových vláken s riasou (alebo sinicou). Riasa (tzv. fotobiont) schopná fotosyntézy dodáva hube organické látky, teda ju vyživuje. Huba (tzv. mykobiont) zabezpečuje príjem vody a rozmnožovanie. Lichenizmus je pritom taká úzko špecializovaná forma symbiózy, že druhy, ktoré sa jej zúčastňujú, by už nevedeli prežiť samostatne.

Systém húb

Príbuzenské vzťahy húb s rastlinami a živočíchmi nie sú dodnes uspokojivo objasnené. To ešte stále vedie k problémom pri ich zaraďovaní v systéme živej prírody. V podstate som sa stretol s dvoma variantami: buď sa huby priraďujú k nižším rastlinám (Thallobionta) (pôvodná klasifikácia) alebo sa radia do úplne samostatnej ríše (Whittaker, 1969). Na základe nedávnej molekulárnej analýzy sa ukazuje, že posledný spoločný predok húb by mal byť príbuznejší živočíchom ako rastlinám. To naznačuje aj zvláštny spôsob života skupiny húb - slizoviek (Myxomycota), ktoré časť svojho životného cyklu existujú ako meňavkám podobné organizmy pohybujúce sa pomocou panôžok a vyživujúce sa fagocyticky. Avšak aj zaradenie samotných slizoviek v systéme a ich príbuznosť s pravými hubami (Eumycota) ostáva nejasné. Každopadné huby postrádajú schopnosť fotosyntézy a vyživujú sa, podobne ako živočíchy, heterotrofne, čiže ich priradenie k nižších rastlinám je skutočne len historické, založené na morfológii stielky, a neodzrkadľuje nové poznatky.

Klasifikácia húb použitá na Biopedii je prebraná zo starších učebníc biológie pre gymnáziá, ktoré uvádzajú Whittakerov systém. Podľa neho existujú teda minimálne tri samostatné ríše: rastliny (Plantae), huby (Fungi) a živočíchy (Animalia).

Huby sa niekedy neformálne delia na nižšie a vyššie. K nižším hubám patria väčšinou mikroskopické huby, ktoré netvoria plodnice (prvé tri triedy v uvedenom systéme). Vyššie huby na druhej strane tvoria makroskopické plodnice a často žijú v mykoríze (vreckaté a bazídiové huby).

  1. ríša: Huby (Fungi)
    1. trieda: Bunkovky (Chytridiomycetes)
    2. trieda: Riasovky (Oomycetes)
    3. trieda: Spájavé plesne (Zygomycetes)
    4. trieda: Vreckaté huby (Ascomycetes)
    5. trieda: Bazídiové huby (Basidiomycetes)

Význam húb

V prírode majú huby spolu s baktériami obrovský význam pri udržiavaní kolobehu biogénnych prvkov, pretože rozkladajú a mineralizujú odumreté telá rastlín a živočíchov. Plnia tak nezastupiteľnú úlohu reducentov organickej hmoty.

Pre človeka boli huby spočiatku len doplnkovou výživou pre svoj vysoký obsah minerálnych látok. Neskôr sa začali využívať ich vlastnosti pri výrobe alkoholických nápojov (kvasinky). Dnes sa už mnohé mikroskopické huby využívajú v oblasti priemyselných biotechnológií, v potravinárskom (mliečne kvasenie - výroba syrov) a farmaceutickom priemysle (výroba antibiotík).

Niektoré huby sú pôvodcami chorôb - mykóz rastlín, živočíchov a človeka. Väčšina mikroskopických húb produkuje mykotoxíny.