Sienirihmoja ja sieniryhmiä

Sieniin kuuluu hyvin erinäköisiä yksi- ja monisoluisia eliöitä. Monisoluiset muodostavat kapeita, yhden solukerroksen käsittäviä rihmoja eli hyyfejä, jotka voivat muodostaa paljaalle silmällekin näkyviä rihmastoja, myseelejä. Itse asiassa maan pinnalle kohoavat itiöemät ovat tiiviiksi pakkautuneita myseelejä, joissa muodostuu mikroskooppisen pieniä ja kromosomistoltaan yksiannoksisia eli haploideja itiöitä. Sienirihman solunseiniä vahvistaa kitiiniksi nimitetty polysakkaridi.

Sienirihmoja on kahdenlaisia. Ne voivat olla väliseinien jakamia tai väliseinättömiä, jolloin koko rihma muodostaa solusulauman, kenosyytin. Väliseinissä on tavallisesti niin isoja huokosia, että ribosomit, mitokondriot ja jopa tumat mahtuvat kulkemaan solusta soluun; käytännössä sellainen rihma muistuttaa siten kenosyyttistä rihmaa.

Sienirihmat voivat olla erikoistuneita ainakin kolmella tavalla. Arthrobotrys-sienet kasvavat hyyfeinä maaperässä, ja rihmojen joihinkin kohtiin kehittyy silmukoita. Ne toimivat ansoina ja pyydystävät sienen ravinnoksi sukkulamatoja, jotka erehtyvät yrittämään silmukan läpi ryömimistä. Alle sekunnissa silmukka kiristyy sukkulamadon ympärille ja kasvattaa hyyfejä, jotka tunkeutuvat saaliin sisään ja sulattavat sen sienen ravinnoksi.

Toiset rihmat ovat erikoistuneet toimimaan kasvien kanssa. Osa niistä kasvattaa kasveihin imuelimiä (haustorioita), joiden avulla ne varastavat kasvista ravinteita, kun taas osa muodostaa kasvien juurten kanssa sienijuuria, mykoritsoja. Niitä on kahdenlaisia: ektomykoritsoissa sienirihmasto jää tuppimaiseksi muodostumaksi juuren pinnalle, kun taas endomykoritsat kasvattavat haaraisia arbuskeleja juurisolujen sisään. Sienijuuri hyödyttää kumpaakin osapuolta: sieniosakas auttaa kasvia saamaan vettä ja mineraaleja maaperästä, ja kasvi tuottaa sienelle sokereita.

Sienet lisääntyvät enimmäkseen suvullisesti ja suvuttomasti, osa pelkästään suvullisesti tai suvuttomasti. Kaikissa tapauksissa varsinainen leviäin on mikroskooppisen pieni ja haploidi itiö, spoori, jota ilmavirrat kuljettavat ja joka itää päädyttyään sopivalle alustalle. Itiötuotanto on hyvin runsasta, yhdestä itiöemästä niitä lähtee miljardeittain.

Rihmasto eli myseeli koostuu haploideista rihmoista. Suvullisessa lisääntymisessä kaksi haploidia rihmaa yhtyy ja muodostaa diploidin rihman; taphtumaa nimitetään plasmogamiaksi. Rihmojen haploidit tumat yhtyvät (karyogamia) ja muodostuu diploideja tumia, joista meioottisesti muodostuu haploideja itiöitä. Näin muodostuu uusia geenikombinaatioita ja toisistaan geneettisesti hieman eroavia itiöitä.

Suvuton lisääntyminen tapahtuu kokonaan haploidina. Siinä myseeli muodostaa rakenteita, joissa itiöt syntyvät ja joista ne vapautuvat levitäkseen maailmalle. Jälkeläiset ovat siten emorihmastojensa klooneja.

Sienet ovat toisenvaraisia eli heterotrofisia eliöitä ja ne ottavat ravinteensa absorboimalla eli imeyttämällä ympäristöstään. Osa sienistä erittää hydrolyyttisiä entsyymejä, jotka hajottavat monimutkaisia orgaanisia yhdisteitä pienemmiksi ja helposti imeytettäviksi  siten, että vesimolekyyli osallistuu reaktioon. Toiset sienet käyttävät entsyymejä, jotka hajottavat toisten eliöiden solujen seiniä ja kalvoja, päästäkseen nauttimaan solujen sisällöstä. Sienten entsyymit voivat hajottaa monenmoista orgaanista ainesta, olipa se kuollutta tai elävää.

Sienet toteuttavat erilaisia rooleja ekosysteemeissä. Ne toimivat kuolleen materian, detrituksen, hajottajina tai loisina tai mutualisteina hyödyttäen toista eliötä ja ottaen siltä vastaan hyötyä. Esimerkkeinä viimeksi mainitusta: tietttyjen termiittilajien suolistosienet hajottavat puuta termiitin ravinnoksi, ja useat kasvit tarvitsevat sienten apua menestyäkseen (sienijuuret eli mykoritsat). Loissienet ottavat ravintonsa elävästä isännästään ja voivat olla taudinaiheuttajia, patogeenisiä.

Sienten luokittelu

Ennen sienet luokiteltiin suvullisen lisääntymiselimen rakenteen mukaan. Ongelmia syntyi niiden sienten kohdalla, jotka lisääntyvät vain suvuttomasti tai suvullista vaihetta ei tunnettu. Nämä sienet yhdistettiin vaillinaissienten ryhmäksi, Deuteromycetes. Jos suvullinen vaihe satuttiin löytämään vaillinaissieni siirettiin siihen ryhmään, johon se rakenteesa puolesta kuuluisi. Nykyään tutkijat voivat käyttää geeneettisiä menetelmiä, ja vaillinaissienten ryhmä jää historiaan.

Sienet jakautuvat viiden eri pääryhmän kesken, joista tosin kaksi ensimmäistä on parafyleettisiä: niillä ja kaikilla muilla sienillä on yhteinen kantamuoto, joten ne eivät käsitä kaikkia samasta kantamuodosta kehittyneitä lajeja.

1. Piiskasiimasienet, Chytridiomycetes. Noin 1000 lajia. Pallomainen itiöemä muodostaa monisoluisia ja -haaraisia hyyfejä tai lajit ovat yksisoluisia. Kaikkialla vesissä ja maaperässä. Itiöt siimallisia.
2. Yhtymäsienet, Zygomycetes. Noin 1000 lajia. Hajottajia, loisia ja symbioottisia. Monet homemaisia.
3. Keräsienet, Glomeromycetes. 160 lajia. Arbuskelityyppisiä mykoritsasieniä.
4. Kotelosienet, Ascomycetes. 65000 lajia. Tavallisia meri- ja sisävesissä sekä maalla. Monimuotoinen ryhmä.
5. Kantasienet, Basidiomycetes. 30 000 lajia. Merkittäviä hajottajia ja ektomykoritsasieniä. Pitkäikäinen heterokaryoottinen elämänvaihe, jonka kussakin solussa on kaksi kummaltakin vanhemmalta saatua tumaa. Itiöemät tav. enemmän tai vähemmän huomiota herättäviä.