Zeci de mii de organisme, de la ciuperci la mucegai până la drojdie, cad sub umbrela ciupercilor. Odată crezute pur și simplu că sunt plante, ciupercile au apărut ca propriul lor regat taxonomic. Diferitele specii fungice sunt diverse, cu multe proprietăți unice: unele inofensive, altele utile și altele dăunătoare.

despre

Clasificarea ciupercilor

A fost nevoie de decenii, pe măsură ce tehnologia s-a îmbunătățit și cunoștințele științifice au evoluat, pentru a clasifica în mod corespunzător acest grup de organisme.

Încă din anii 1960, ciupercile erau considerate plante. De fapt, la acel moment toate organismele erau clasificate în doar două grupuri sau regate: plante și animale. Într-un articol din 1969 publicat în revista Science, ecologul Robert Whittaker a explicat baza acestui sistem cu două regate. Timp de multe decenii în istorie, singurele creaturi vii observate de oameni în jurul lor au fost fie plantele „înrădăcinate” care și-au produs propria hrană, fie animale mobile care și-au căutat hrana. Astfel, mobilitatea și metoda de a obține hrană au devenit criteriile pentru un sistem de clasificare. „Animalele s-au mișcat, iar plantele nu s-au mutat și așa s-au blocat ciupercile cu plantele”, a spus Tom Volk, profesor de botanică la Universitatea din Wisconsin-La Crosse.

Cu toate acestea, spre deosebire de plante, ciupercile nu conțin pigmentul verde clorofilă și, prin urmare, sunt incapabile de fotosinteză. Adică nu își pot genera propriile alimente - carbohidrați - folosind energia din lumină. Acest lucru îi face să pară mai mult animale în ceea ce privește obiceiurile lor alimentare. Ciupercile trebuie să absoarbă nutriția din substanțele organice: compuși care conțin carbon, cum ar fi carbohidrați, grăsimi sau proteine.

Pe baza acestor și a altor proprietăți, în 1969 Whittaker a propus ca ciupercile să devină un regat separat ca parte a unui nou sistem de clasificare cu cinci regate. Clasificarea propusă a inclus o gamă largă de specii. Dintre acestea, ciuperci, drojdie, mucegaiuri, mucegaiuri, mucegaiuri de apă, pufuri și mucegaiuri.

De atunci, sistemul de clasificare și regatul fungic au fost rafinate în continuare. De exemplu, matrițele de mucegai și matrițele de apă au fost transportate într-un alt regat. Astăzi, membrii regatului Ciuperci sunt cunoscuți și ca „ciuperci adevărate”.

Caracteristicile „ciupercilor adevărate”

Potrivit „Enciclopediei științifice a lui Van Nostrand, Vol 1, Ed. 10”. (Wiley, 2008), numeroasele specii fungice au „obiceiuri și caracteristici foarte diverse”, iar generalizările pot fi dificile. Cu toate acestea, există câteva aspecte cheie comune tuturor membrilor regatului fungic.

Celule: Ciupercile sunt eucariote, la fel ca plantele și animalele. Aceasta înseamnă că au o celulă bine organizată, caracteristică tuturor eucariotelor. ADN-ul lor este încapsulat într-o structură centrală numită nucleu (unele celule pot avea mai multe nuclee, conform „Van Nostrand”). De asemenea, au mașini celulare specializate numite organe, care execută diferite funcții dedicate, cum ar fi producția de energie și transportul proteinelor.

Celulele fungice sunt învelite în două straturi: o membrană celulară interioară și un perete celular exterior. Aceste două straturi au mai multe în comun cu animalele decât cu plantele.

La fel ca membranele celulare animale, cele ale ciupercilor sunt formate din proteine ​​și molecule grase numite lipide. În plus, membranele celulare animale conțin cantități variate de colesterol. În mod similar, membranele fungice conțin un steroid unic numit ergosterol, potrivit Volk.

Pereții celulari ai plantelor sunt realizați din celuloză, în timp ce pereții celulari fungici au chitină, o substanță distinctă non-vegetală. De fapt, exoscheletele sau învelișul dur exterior al diferiților artropode (insecte și crustacee, cum ar fi crabi și homari) sunt fabricate din chitină.

Structura: Ciupercile pot fi alcătuite dintr-o singură celulă ca în cazul drojdiilor sau mai multe celule, ca în cazul ciupercilor.

Corpurile ciupercilor multicelulare sunt formate din celule care se unesc în rânduri care seamănă cu ramurile copacilor. Fiecare structură ramificată individuală este numită hifă (plural: hife). Cel mai adesea, celulele individuale din hife stau una lângă alta într-o linie continuă (cunoscute și sub numele de hife coenocitice), dar uneori pot fi separate în compartimente printr-un perete transversal (hife septate). Mai multe hife se unesc pentru a forma miceliul, care constituie corpul fungic, conform „Van Nostrand”.

"Ciupercile sunt regii suprafeței", a declarat Volk pentru LiveScience, explicând că hifele își extind suprafața pentru a primi alimente, pentru a facilita digestia și, de asemenea, pentru a se reproduce.

Nutriție: După cum sa menționat mai devreme, deoarece ciupercile nu pot efectua fotosinteza, trebuie să absoarbă substanțele nutritive din diferite substanțe organice din jurul lor. Acest lucru îi face să fie heterotrofi, ceea ce se traduce literalmente prin „altă hrănire”, potrivit lui Volk.

Animalele sunt, de asemenea, heterotrofe și trebuie să-și caute hrana. Dar, în cazul lor, digestia are loc în interiorul corpului. „Ciupercile sunt diferite”, a declarat Volk pentru LiveScience. „Ei își găsesc hrana, își aruncă enzimele pe alimente și digestia are loc în afara corpului lor”. Aceste enzime digestive specializate sunt cunoscute sub numele de exoenzime și sunt secretate de la vârfurile hifelor în creștere în împrejurimile lor, afirmă Volk în „Enciclopedia Biodiversității, Ed. 2”. (Academic Press, 2013). Aceste enzime sunt principalul motiv pentru care ciupercile sunt capabile să prospere în medii diverse, de la suprafețe lemnoase până la interiorul corpului nostru.

Ca urmare a activității exoenzimei, moleculele alimentare mari sunt descompuse în altele mai mici, care sunt aduse în hife. Respirația celulară are loc apoi în interiorul celulelor fungice. Adică, moleculele organice precum glucidele și acizii grași sunt defalcate pentru a genera energie sub formă de ATP.

Ciupercile au mai multe surse de hrană. Ciupercile care se hrănesc cu organisme moarte - și ajută la descompunere - se numesc saprofite. Dacă o ciupercă obține hrană de la o gazdă vie fără a o afecta, atunci se numește simbiont sau mutualist. Lichenii - ciuperci și alge împreună - sunt un exemplu de relație mutualistă. Dacă o ciupercă se hrănește cu o gazdă vie în timp ce o dăunează, atunci este un parazit, potrivit „Enciclopediei biodiversității”.

Reproducere: Diferitele ciuperci sunt capabile să se reproducă asexual sau sexual. Ambele procese pot genera spori. Acestea sunt celule speciale, care atunci când sunt eliberate într-un mediu adecvat, pot da naștere unui nou corp fungic. Sporii pot fi transportați în medii noi prin aer sau apă, potrivit Universității de Stat din Utah.

Reproducerea asexuală are loc prin mitoză, atunci când o celulă fungică se împarte și produce copii genetice identice ale sale. În ciupercile mai simple, unicelulare, cum ar fi drojdia, acest proces este cunoscut sub numele de înmugurire. În acest caz, din celula părinte iese o ramură mică sau mugur, care crește încet ca mărime. Nucleul se împarte în doi și mugurul se desparte odată ce are aceeași dimensiune ca celula părinte. Pe de altă parte, ciupercile multicelulare, cum ar fi mucegaiurile, se reproduc prin formarea de spori asexuali.

Durata și calendarul anumitor etape ale reproducerii sexuale variază destul de mult între speciile fungice. Mai mult, structurile de reproducere variază, de asemenea, de la specie la specie. Atât de mult, încât aceste diferențe morfologice formează baza împărțirii regatului fungic în subgrupuri sau filuri, conform „Enciclopediei biodiversității”.

Reproducerea sexuală în ciuperci produce spori prin meioză. Drept urmare, acești spori conțin jumătate din numărul de cromozomi parentali. Odată eliberate, sporii germinați în micelii asemănători copacilor și sunt gata să se „împerecheze”. În cazul ciupercilor, pufuletelor și mușcăturilor, miceliul ramificat (numit și miceliu primar) este împărțit în segmente care conțin un singur nucleu. Împerecherea are loc atunci când doi micelii primari intră în contact unul cu celălalt și formează un miceliu secundar. Fiecare segment al miceliului secundar are două nuclee: unul din fiecare segment original. Nucleii individuali au încă jumătate din numărul de cromozomi ca celula părinte. În decursul mai multor etape, nucleii se fuzionează, dând naștere la celule cu numărul original de cromozomi. După acest punct, ciclul de reproducere sexuală începe din nou: apare meioza și se produc spori, conform „Van Nostrand”.

Ciuperca și noi

Ciupercile sunt indisolubil legate de viețile și mijloacele noastre de trai. Acestea ne afectează sănătatea, alimentația, industria și agricultura în moduri pozitive și supărătoare.

Ciupercile sunt surse de medicamente importante. Antibioticele penicilină și cefalosporină, precum și medicamentul ciclosporină, care ajută la prevenirea respingerii transplantului, sunt toate produse de ciuperci, potrivit „Enciclopediei biodiversității”. Totuși, în același caz, ciupercile produc toxine numite micotoxine care sunt dăunătoare pentru noi. "Aproape toate micotoxinele sunt produse de mucegaiuri", a spus Volk. De exemplu, ciupercile Aspergillus care cresc pe porumb și alune produc aflatoxine. Această micotoxină este considerată cancerigenă și a fost legată de cancerul hepatic.

Drojdia (Saccharomyces cerevisiae) este esențială pentru fermentarea vinului și a berii și pentru coacerea pâinii crescute, pufoase. Nuanța caracteristică azurie a brânzeturilor albastre se datorează sporulației ciupercii Penicillium roquefortii, conform „Enciclopediei biodiversității”. Ciupercile precum galbenele și morelurile sunt adăugări gustoase la mese. Cu toate acestea, ciupercile de ciuperci și rugină (numite după aspectul cărbunos și ruginit al sporilor lor) distrug în mod obișnuit culturile alimentare și plantele precum fasolea, orzul și pinii, potrivit „Van Nostrand”.

Au fost făcute descoperiri științifice importante folosind ciuperci ca organisme model. Descoperirea că genele controlează expresia enzimelor și că o genă controlează o enzimă a fost rezultatul experimentelor cu mucegaiul roz Neurospora. Oamenii de știință George Beadle și Edward Tatum au câștigat Premiul Nobel în 1958 pentru această lucrare. Drojdia a fost, de asemenea, folosită ca organism model pentru a răspunde la întrebări din domeniul geneticii. Potrivit unui articol din 1997 publicat în revista Science, multe gene de drojdie și mamifere codifică proteine ​​similare, făcându-l un instrument util pentru înțelegerea genomului uman și a condițiilor de boală, cum ar fi sindromul Werner.

Totuși, ceea ce știm despre ciuperci astăzi și ce putem face cu ciuperci, este doar începutul a tot ceea ce este posibil. După cum afirmă Volk în „Enciclopedia biodiversității”, există 75.000 de specii fungice care sunt denumite. Dar se crede că acest număr reprezintă doar 5% din speciile care există în natură. „Se știe relativ puțin despre ciuperci în comparație cu animalele și plantele”, a declarat Volk pentru LiveScience. "Mai sunt încă multe specii noi de descoperit."

Resurse aditionale

Știri recente

Live Science face parte din Future US Inc, un grup internațional de presă și un editor digital de vârf. Vizitați site-ul nostru corporativ.