MYKOLOGI: HISTORIA, VAD DEN STUDERAR OCH GRENAR - BIOLOGI - 2025

Den mykologi är den disciplin som ansvarar för studien av svampar i olika aspekter. Dessa organismer har varit av stor betydelse för människor sedan förhistorisk tid. Början går tillbaka till det antika Grekland, då svamp klassificerades som växter. Senare, under 1700- och 1800-talet, grundades denna disciplin.

Den italienska pir Antonio Micheli (1679-1737) anses vara grundaren av modern mykologi. Denna författare bevisade vikten av reproduktionsstrukturer i klassificeringen av svampar.

Senare föreslog svensken Elias Fries (1794-1878) baserna i nomenklaturen för svampar som för närvarande används. Därefter har mykologi vårdats av discipliner som mikroskopi, molekylär genetik och genomik.

Mykologi har flera grenar, bland vilka taxonomi och fylogeni sticker ut, samt biokemi och cellbiologi. Även området medicinsk, industriell, jordbruksmykologi och fytopatologi behandlas.

Nyare forskning inom systematik inkluderar användning av genomik för att generera information om släktskap för vissa grupper. Inom det industriella området har studier fokuserat på produktion av biobränslen från svampaktivitet.

Historia

Förhistoriska civilisationer

Sedan den paleolitiska finns det arkeologiska referenser till användningen av svampar. Det anses att vissa ätliga svampar skördades för att konsumeras för livsmedel. På samma sätt har målningar hittats där svampar är representerade.

I Afrika har bevis för användning av hallucinogena svampar från civilisationer som bebodde Saharaöknen hittats. Även i Europa finns det register över användningen av arten Fomes fomento som en del av det tinder som används för att tända bränder.

Det finns uppgifter om användningen av svamp i mayakulturer i Mexiko och Guatemala. Olika svampar med hallucinogena egenskaper användes i magiska-religiösa ritualer i dessa kulturer.

Forntida Rom och Grekland

I det kejserliga Rom var ätliga svampar mycket värda och betraktades som kunglig mat. De användes också som gift för att mörda viktiga människor. Några av symptombeskrivningarna av dessa dödsfall tyder på att de orsakades av arten Amanita phalloides.

Men mykologins grunder börjar lösa sig med de stora naturisterna i antika Grekland. Den första hänvisningen till dess odling finns i arbetet med den grekiska Athenaeus i Alexandria (2: e-3: e århundradet f.Kr.).

Den första att definiera svampar var filosofen Theophrastus (372-288 f.Kr.), som indikerade att de var "ofullkomliga växter, utan rötter, löv, blommor eller frukt." Theophrastus beskrev fyra typer av svampar som fortfarande är grupperade i olika familjer idag.

Ytterligare ett bidrag till mykologin görs av Dioscorides i sitt arbete "Della Materia Medica", där han beskriver de toxiska egenskaperna hos vissa svampar. På samma sätt är han den första som beskriver svampar (svamptyp) som användes i stor utsträckning för medicinska ändamål.

Claudius Galen (grekisk läkare) klassificerade svamparna i tre olika grupper: "bolités" (troligen den nuvarande Amanita caesaera), "porcini", belägen i släktet Boletus, och "Mykés". Galen indikerade att de två första grupperna var ätliga och de sista var giftiga och mycket farliga.

Slutligen hänvisar Plinius den äldre i sitt verk "Historis naturalis" till det faktum att "boletus" lätt förväxlades med andra giftiga svampar. Författaren ansåg att om dessa svampar växte i områden med giftiga ämnen, kunde de absorbera dem.

Medeltiden och renässansen

Under medeltiden hade inte mykologin stora framsteg, eftersom naturforskare bara följde Dioscorides och Plinius verk. Vid denna tid i Europa fanns det allvarliga problem i odlingen av råg på grund av attacken av ergot (Claviceps purpurea).

Senare, under renässansen, gjorde vissa forskare blygsamma bidrag till disciplinen. Bland dessa har vi Andrea Mattioli, som stödde Plinios falska inställning till giftiga "porcini".

Den kända botanisten Andrea Caesalpinio föreslog en klassificering av svampar baserat huvudsakligen på några morfologiska egenskaper och olika användningsområden för de olika arterna.

Århundradet XVIII

John Ray, en engelsk botaniker, separerade svamparna i tre grupper beroende på deras tillväxtvanor (epigeal och underjordisk) och morfologiska egenskaper. För hans del delade Joseph Tournefort (franska) dem i sju grupper enligt deras morfologi.

Pier Antonio Micheli. Källa: Okänd, odefinierad. Wikimedia Commons

Grundaren av modern mykologi anses vara den italienska Pier Antonio Micheli. Han är författare till flera upptäckter som anses grundläggande i studien av svampar.

Han var den första som visade att reproduktion sker genom sporer och inte genom spontan generation, vilket man trodde hittills.

Klassificeringssystemet för svampar som föreslagits av Micheli inrättar fyra klasser på basis av reproduktionsstrukturer. Detta betraktas som en konstgjord klassificering, eftersom det använder variabla tecken inom samma grupp som färg.

När schweiziska Carolus Linné föreslog binomialnomenklaturen i sitt verk "Systema Naturae" (1735), ändrade han sättet att namnge arten. Linné gav inte stora bidrag till mykologi, men hans system lägger grunden för andra forskare.

XIX-talet

Under detta århundrade erkändes mykologi fullt ut som en oberoende disciplin från botanik, främst på grund av tillämpningen av de principer som upprättats av Micheli för studien av svampar.

En av de mest kända mykologerna i denna tid är Christian Persoon. Hans arbete baserades på analys av reproduktionsstrukturer, hans huvudsakliga arbete var "Synopsis Methodica Fungorum" (1801).

Denna författare separerade svamparna i klasserna "angiocarpus" (sporer som mognar inuti fruktkroppen) och "gymnocarpus" (sporer som mognar utanför fruktkroppen). Han beskrev mer än två tusen arter inom dessa två stora grupper.

Elias Fries (svenska) anses vara en annan av de stora mykologerna i historien. Denna författare publicerade mer än 26 vetenskapliga verk, betraktade som grunden för modern mykologi.

Hans huvudverk är "Systema mycologicum" (1821), där han föreslår en klassificering baserad på begreppet fylogeni. Namnen som föreslogs av denna författare accepterades som grund för den mykologiska nomenklaturen vid Internationella botaniska kongressen i Bryssel (1910).

1900- och 21-talet

Mykologin gjorde stora framsteg när ny teknik möjliggjorde en mer exakt identifiering av svampar. Fysiologiska och biokemiska metoder, inklusive tester för tillväxt och näringsämnen, började användas i början av 1900-talet.

De sekundära metaboliter som producerades av svampar började också identifieras och deras användbarhet inom livsmedels- och läkemedelsindustrin bevisades.

Senare, på 90-talet av 1900-talet, inträffade utvecklingen av molekylära tekniker, vilket möjliggjorde studier av fylogenetiska förhållanden inom svampar och studien av deras genetiska sammansättning.

Slutligen, redan på XXI-talet har området genomik (studier av genetiskt innehåll) utvecklats. Dessa tekniker har gjort det möjligt att sekvensera hela genomet av olika svamparter.

Baserat på genomisk forskning har exakt identifiering av olika grupper som inte kunde differentieras med klassisk teknik uppnåtts. På samma sätt har möjligheterna att använda dessa organismer inom olika områden, såsom biobränsleproduktion och medicin, förbättrats.

Vad studerar mykologi? Studieområde

Studie av svampar. Källa: AJC1 från Storbritannien, via Wikimedia Commons

Mykologi är den disciplin som ansvarar för studien av svampar - svampriket - och alla aspekter relaterade till dem.

Inom mykologi övervägs studien av svamparnas strukturella egenskaper, livscykler och fysiologiska beteenden. Likaså behandlas kunskapen om evolutionära processer och vikten av dessa organismer i ekosystem.

Svampens mångfald. Källa: Sasata, från Wikimedia Commons

På grund av svampens betydelse för jordbruket har mykologi utvecklat ett studieområde för symbiotiska grupper. Svamparna som bildar mycorrhizae (symbios mellan svampar och rötter) optimerar växternas användning av näringsämnen.

En annan av de mest intressanta aspekterna är den som avser patogena svampar. I denna mening behandlar mykologi studien av parasitiska svampar av växter och djur.

grenar

Mykologi behandlar olika studierektorer. Detta har lett till att forskare har specialiserat sig på sina olika grenar, bland vilka är:

Taxonomi och fylogeni

Denna gren behandlar identifiering och klassificering av svampar, samt studien av förhållandena mellan dem och med andra organismer. Olika klassificeringssystem har etablerats baserat på morfologiska, reproduktiva och fysiologiska egenskaper, bland andra aspekter.

Med utvecklingen av molekyltekniker har fylogenier utvecklats för svampriket. På samma sätt har det varit möjligt att skapa relationer inom var och en av de stora svampgrupperna.

Studien av geografisk och ekologisk fördelning av de olika arterna beaktas också. Forskning om svampens mångfald och bevarandestatus i olika regioner är av stort intresse.

En annan viktig aspekt i denna gren är studien av de ekologiska förhållandena mellan svampar, som behandlar de symbiotiska förhållandena med andra organismer, liksom det ekologiska beteendet hos de många parasitgrupperna.

Biokemi, cellbiologi och fysiologi

Denna gren studerar den kemiska sammansättningen och cellstrukturen hos svampar genom mikroskopitekniker, både optiska och elektroniska, för att studera cellens biologi.

Forskning inom genetikområdet möjliggör en bättre förståelse av reproduktionsmekanismerna. Det är också möjligt att uppnå kulturmedier som är lämpliga för utveckling av stammar under olika förhållanden.

Inom fysiologi studeras svampers förhållanden med deras miljö och näringsformer. På samma sätt handlar det om rörelse av lösta ämnen och vatten, samt tropismer, taktismer och andra mekanismer.

Bioteknik och industriell mykologi

Det fokuserar på forskning om användbarheten av svampar i olika mänskliga aktiviteter, såsom användning av jäst i jäsningsprocesser eller att få mediciner.

Fysiologiska faktorer av olika arter hanteras för manipulation av kolväten, proteinsyntes och vitaminer. Alla metaboliska aspekter av svampar manipuleras för att få produkter som kan användas av människor.

Medicinsk mykologi

Den behandlar studien av svampsjukdomar hos både djur och människor.

Svampinfektioner drabbar många människor över hela världen, och i vissa fall kan de vara mycket allvarliga. Inom detta område studeras aspekter som patogenens beteende, dess livscykel och värdens respons.

Forskning görs om smittsätt och symtom på svampsjukdomar. Immunsvar studeras också och möjliga behandlingar föreslås.

Jordbruksmykologi

Jordbruksmykologi behandlar studien av användbara svampar i jordbruket. Dessa organismer är en del av jordbiota som är avgörande för utveckling av växter.

Det finns ett helt forskningsområde inom området mykorrhizalbildning (förening av rötter och svampar). Denna symbios är av stor betydelse för naturligt underhåll av växter. På samma sätt används de ofta i jordbruket för att minska användningen av gödselmedel.

Phytopathology

Fytopatologi är en av de mest utvecklade grenarna inom mykologi. Den studerar sjukdomar orsakade av svampar i växter.

En hög andel svampar är parasiter på växter och de flesta är orsaken till viktiga sjukdomar. Dessa svampsjukdomar svarar för stora förluster inom jordbruket.

Druvor infekterade med Botrytis cinerea. Källa: John Yesberg, från Wikimedia Commons

Inom detta område studeras patogener som orsakar sjukdomar, liksom symptomen som förekommer i växten. Å andra sidan föreslås behandlingar och hanteringsplaner för att undvika stora skador från attacken av dessa svampar.

Kända mykologer

De viktigaste mykologerna som har gett stora bidrag till denna gren har varit:

• Alejandro Posadas , som 1981 upptäckte en svamp som kallas Coccidioides immitis.
• 1986 träffade Guillermo Seeber svampen som är bättre känd idag med namnet Rhinosporidium seeberi.
• Den brasilianska Adolpho Lutz rapporterade svampen känd som Paracoccidioides brasiliensis, som var född i många systemiska mykoser i regionen Brasilien. Detta hände 1908.
• Å andra sidan, i Venezuela, framstegen inom mykologi avancerade från år 1909. Tack vare en upptäckt av R. Pino Pou började man bygga ett specialiserat laboratorium för mykologi.

Nytt exempel på forskning

Under de senaste åren har mykologiforskningen huvudsakligen fokuserat på området genomik och att få industriprodukter.

Inom grenen av fylogenetiska studier har genomics gjort det möjligt att etablera mer exakta förhållanden i svampar som bildar arbuskulära mykorrhizae. Denna grupp kan inte växa i kulturmedier, så det är inte lätt att få DNA-prover.

Under 2013 var det möjligt att sekvensera genomet av arten Rhizophagus irregularis (Glomeromycotina). Med dessa data kunde släktförhållanden för denna art med andra svampar 2016 fastställas.

Potentialen hos olika svampar i produktionen av biobränslen studeras för närvarande. Under 2017 användes anaeroba svampar av släktet Pecoramyces för att bearbeta majsrester och producera sockerarter och biobränslen.

Forskarna lyckades manipulera svampens beteende och göra variationer i odlingsmediet. Med detta uppnådde de en hög produktion av etanol genom svampens fermenteringsprocesser.

referenser

1. Gow N och MG Netea (2016) Medicinsk mykologi och svampimmunologi: nya forskningsperspektiv som behandlar en viktig världsutmaning. Fil. Trans. R. Soc. 371: 1-10.
2. Grigoriev I, Cullen D, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubicek, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang och SE Baker (2011) Driva framtiden med svampgenomik. Mycology 2: 192-209
3. Herrera, T (1994) Perspektiv av forskning inom mykologi. Bol. Soc. Bot. Mexiko 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini och G Visentin (2013) Historia av italiam mykologi och första bidrag till rätt nomenklatur av svampar. ISPRA (Institutet för miljöskydd och forskning) Roma, Italien. 101 sid.
5. Zhang N, J Luo och D Bhattacharya (2017) Framsteg inom svampfilogenomik och deras påverkan på systemisk svamp I: Townsend J och ZWang (red.) Svampfilogenetik och fylogenomik 309-328.