Limasienet

Limasienten itiöt voivat säilyä luonnossa kymmeniä vuosia odottaen olosuhteiden muuttumista suotuisiksi itämistä varten. Laboratoriotutkimuksissa on havaittu, että samasta näytteestä peräisin olevien yksittäisten itiöiden itämisajankohdissa on suuria eroja eikä itämisen laukaisevia tekijöitä juuri tunneta. Itiön itäessä siitä syntyy aluksi muutamia protoplastiksi kutsuttuja soluja. Näistä voi ympäristön olosuhteista riippuen syntyä joko amebaa muistuttava myksameba tai uintisiimallinen parveiluitiö eli flagellaatti. Myksamebat voivat jakaantua bakteerien tavoin ja muuttua välillä flagellaateiksi palaten takaisin myksameban muotoon. Sekä flagellaatit että myksamebat ovat itsenäisiä eliöitä ja käyttävät ravinnokseen bakteereja.[4]

Flagellaatit ja myksamebat ovat limasienten elämän suvullinen vaihe ja kaksi eri flagellaattia tai myksamebaa yhtyvät yksitumaiseksi tsygootiksi, josta aikanaan kehittyy mitoosien kautta seuraava elämänvaihe, monitumainen limakko. Erikoisen tästä yhtymisestä tekee se, että osalla limasienilajeista samasta itiöstä peräisin olevat parveiluitiöt voivat yhtyä keskenään, kun osalla lajeista yhtyminen vaatii eri itiöistä peräisin olevia parveiluitiöitä, jolloin parveiluitiöissä esiintyy eräänlaisia koiras- ja naarasyksilöitä. Kaikkein erikoisimpana piirteenä osalla lajeista lisääntyminen on mahdollista vain tiettyjen "koiraiden" ja "naaraiden" välillä. Käytännössä tämä tarkoittaa että parveiluitiöissä esiintyy useampia kuin vain kahta sukupuolta.[4] Esimerkiksi lajilla Dictyostelium discoideum eri sukupuolia on kolme.[5] Tsygootti syntyy kuitenkin aina kahden eri sukupuolta olevan parveiluitiön yhtyessä.[4]

Toisaalta eräät limasienet lisääntyvät neitseellisesti eli limakko voi alkaa muodostumaan kokonaan ilman parveiluitiöiden yhtymistä.[4]

Limasienet ovat saaneet nimensä tsygootista kehittyvän elämänvaiheen mukaan. Merkittävin limasienten ryhmä on plasmodiolimasienet (Myxogastria), jotka elämänkiertonsa näkyvimmässä vaiheessa ryömivät hitaasti ravinnon perässä heleänvärisinä massoina, joita kutsutaan limakoiksi eli plasmodioiksi. Plasmodio koostuu lukuisista tumista, joiden välillä ei kuitenkaan ole soluseiniä. Sitä voidaan siten pitää myös yhtenä jättikokoisena soluna, jonka koko vaihtelee mikroskooppisen pienestä jopa kahteen neliömetriin. Kaikki plasmodion tumat jakaantuvat samanaikaisesti. Väriltään plasmodiot ovat usein kirkkaan keltaisia, ruskeita tai valkoisia. Plasmodio liikkuu tavallisesti noin millimetrin tunnissa, mutta jotkut lajit voivat edetä jopa kaksi senttimetriä minuutissa. Ne käyttävät ravintonaan esimerkiksi bakteereja, sieniä ja hajoavia kasvinjätteitä. Eräiden limasienten on todettu myös syövän muita limasieniä. Limakot voidaan jakaa kokonsa ja rakenteensa puolesta kolmeen ryhmään.[4]

• Protoplasmoidi eli alkeislimakko on aina mikroskooppisen pieni ja hidasliikkeinen. Kun alkeislimakko muuttuu itiöpesäkkeeksi, kustakin limakosta syntyy vain yksi pesäke.
• Afanoplasmodi eli piilolimakko haarautuu verkkomaisesti kasvualustan rakoihin. Piilolimakon voi havaita paljain silmin, mutta vasta kun se alkaa kerääntyä kasaan itiöpesäkkeiden muodostamista varten.
• Faneroplasmodi eli ilmilimakko on näyttävin plasmodityyppi. Se muistuttaa aluksi piilolimakkoa, mutta kasvaessaan muuttuu viuhkamaiseksi ja saavuttaa lopulta yleensä vähintään joidenkin neliösenttimetrien koon.

Plasmodion erikoisuuksiin kuuluu liikuntakyvyn lisäksi kyky haarautua verkostoiksi sekä jakautua erillisiksi limakoiksi, jotka myöhemmin sulautuvat jälleen yhteen. Toisaalta limakosta irronnut osa voi myös jatkaa elämäänsä erillisenä yksilönä. Jos ympäristön olosuhteet muuttuvat sopimattomiksi, limakko voi kovettua limakkopahkaksi eli sklerootioksi, jossa se voi viettää pitkiäkin aikoja odottaen suotuisampia olosuhteita.[4]

Vaikka limakolla ei ole aistinelimiä saati hermostoa ne reagoivat ympäristöönsä ja sen muutoksiin varsin mielenkiintoisilla tavoilla. Laboratoriokasvatuksissa limakot ovat esimerkiksi valikoineet ravintonsa tarpeen mukaan,[6] oppineet välttämään toistuvia epämiellyttäviä kokemuksia,[7] ratkaisseet optimointitehtäviä[8] ja löytäneet tiensä ulos labyrintistä.[9] Laboratoriotutkimuksissa suosittu limasieni on erityisesti Physarum polycephalum.[4]

Ryhmiin Acrasiomycota ja Dictyosteliomycota kuuluvat limakoita muodostavat amebaeliöt muistuttavat varsinaisia limasieniä, mutta ilmeisesti edustavat omia kehityslinjojaan. Acrasiomycota-ryhmä vaikuttaa kuuluvan ameboflagellaatteihin ja Excavata-kuntaan. Dictyosteliomycota-ryhmän on puolestaan epäilty polveutuvan samoista kantamuodoista kuin Protosteliomycetes-limasienet. Kummankin ryhmän edustajat ovat normaalisti yksisoluisia ja amebamaisia eliöitä, mutta suotuisissa oloissa ne lisääntyvät ja muodostavat erillisistä amebamaisista soluista koostuvan valelimakon eli pseudoplasmodion, joka reagoi valon ja lämpötilan muutoksiin ja pystyy vaihtamaan elinpaikkaansa. Ihanteellisissa olosuhteissa se kehittyy hedelmälliseksi ja synnyttää varren, jonka päähän kehittyy muutamia itiöitä sisältäviä palloja. Näistä itiöistä syntyy uusia amebamaisia yksilöitä.

Limasienet lisääntyvät kovakuorisilla itiöillä, jotka muodostuvat limakosta sen muututtua erityiseksi itiöpesäkkeeksi eli sporoforiksi. Usein itiöpesäkkeet syntyvät limakon hajotessa erillisiksi pisaroiksi, joista kukin kehittyy erilliseksi pesäkkeeksi, mutta joillakin lajeilla kukin limakko tuottaa vain yhden pesäkkeen. Muutos yksittäisestä limakosta pesäkkeeksi tai pesäkkeiden ryhmäksi on nopea ja tapahtuu usein yhden yön aikana. Itiöpesäkkeen muodostuessa se erittää pois nestettä ja lopputuloksena on hauras ja kuiva rakenne, joka alkaa vapauttaa itiöitä. Limasienten lisääntymiskierron erikoinen piirre on, että plasmodion muuttuessa lopulta itiöpesäkkeiksi, se muuttuu sellaisiksi kokonaan, eikä mikään osa alkuperäistä plasmodiota jatka enää elämäänsä.[4]

Itiöpesäkkeen koko, muoto, väri ja rakenne ovat lajikohtaisia ja lähes aina limasienen lajinmääritys onnistuu vasta kypsän itiöpesäkkeen tuntomerkkien perusteella. Pesäkkeet jaetaan muotonsa ja rakenteensa perusteella neljään eri tyyppiin.[4]

• Sporangio on muutaman millimetrin pituinen pesäke, joka syntyy limakon hajotessa erillisiin pisaramaisiin osiin. Sporangio saattaa levätä suoraan alustaa vasten tai sijaita pienen varren päässä. Useimpien limasienilajien itiöpesäkkeet ovat sporangioita.
• Plasmodikarppi on pesäke, joka muodostuu, kun limakko kuivuu suoraan pitkulaiseksi, verkkomaiseksi tai haarautuvaksi muodostelmaksi.
• Eetaalio on limakosta muodostuva yksittäinen suuri itiöpesäke, joka lienee muodostunut sporangioiden sulautuessa yhdeksi massaksi.
• Pseudoeetaalio on kuin eetaalio, mutta siitä voi erottaa yhä erillisiä sporangioita.