Mykologi historie, hva den studerer og grener

3325
Alexander Pearson

De mykologi er disiplinen som har ansvaret for studiet av sopp i forskjellige aspekter. Disse organismene har vært av stor betydning for mennesker siden forhistorisk tid. Begynnelsen dateres tilbake til det antikke Hellas, da sopp ble klassifisert som planter. Senere, i det 18. og 19. århundre, ble grunnlaget for denne disiplinen lagt.

Den italienske piren Antonio Micheli (1679-1737) regnes som grunnleggeren av moderne mykologi. Denne forfatteren beviste viktigheten av reproduktive strukturer i klassifiseringen av sopp.

Senere foreslo svenske Elias Fries (1794-1878) basene i nomenklaturen for sopp som for tiden brukes. Deretter har mykologi blitt næret av disipliner som mikroskopi, molekylær genetikk og genomikk.

Mykologi har flere grener, blant hvilke taksonomi og fylogeni skiller seg ut, samt biokjemi og cellebiologi. Feltet medisinsk, industriell, landbruksmykologi og fytopatologi er også adressert..

Blant de nylige undersøkelsene innen systematikk skiller bruken av genomikk ut for å generere informasjon om slektskapet til noen grupper. Innen det industrielle området har studier fokusert på produksjon av biodrivstoff fra soppaktiviteten.

Artikkelindeks

  • 1 Historie
    • 1.1 Forhistoriske sivilisasjoner
    • 1.2 Det gamle Roma og Hellas
    • 1.3 Middelalderen og renessansen
    • 1.4 1700-tallet
    • 1,5 1800-tallet
    • 1.6 20. og 21. århundre
  • 2 Hva studerer mykologi? Studieretning
  • 3 grener
    • 3.1 Taksonomi og fylogeni
    • 3.2 Biokjemi, cellebiologi og fysiologi
    • 3.3 Bioteknologi og industriell mykologi
    • 3.4 Medisinsk mykologi
    • 3.5 Landbruksmykologi
    • 3.6 Fytopatologi
  • 4 Kjente mykologer
  • 5 Eksempel på nyere forskning
  • 6 Referanser

Historie

Forhistoriske sivilisasjoner

Siden den paleolitikum er det arkeologiske referanser til bruk av sopp. Det anses at noen spiselige sopp ble høstet for å bli konsumert til matformål. På samme måte er det funnet malerier der sopp er representert.

I Afrika er det funnet bevis for bruk av hallusinogene sopp av sivilisasjoner som bebodde Sahara-ørkenen. Også i Europa er det registreringer av bruken av arten Fomes fomento som en del av tinderen som brukes til å tenne ild.

Det er registreringer av bruken av sopp i mayakulturer i Mexico og Guatemala. Ulike sopp med hallusinogene egenskaper ble brukt i magisk-religiøse ritualer av disse kulturene.

Det gamle Roma og Hellas

I det keiserlige Roma ble spiselige sopp høyt verdsatt og betraktet som en kongelig mat. De ble også brukt som gift for å myrde viktige mennesker. Noen av symptombeskrivelsene av disse dødsfallene antyder at de var forårsaket av arten Amanita phalloides.

Imidlertid begynner grunnlaget for mykologien å bosette seg med de store naturforskerne i det antikke Hellas. Den første referansen til dyrkingen er i arbeidet til det greske Atheneus i Alexandria (2. til 3. århundre f.Kr.).

Den første som definerte sopp var filosofen Theophrastus (372-288 f.Kr.), som indikerte at de var "ufullkomne planter, uten røtter, blader, blomster eller frukt." Theophrastus beskrev fire typer sopp som fremdeles er gruppert i forskjellige familier i dag.

Et annet bidrag til mykologi er gitt av Dioscorides i hans arbeid "Della Materia Medica”, Der han beskriver de toksiske egenskapene til noen sopper. På samme måte er han den første som beskriver agaric sopp (sopptype) som ble mye brukt til medisinske formål..

Claudius Galen (gresk lege) klassifiserte sopp i tre forskjellige grupper: "bolités" (sannsynligvis den nåværende Amanita caesaera), “porcini”, som ligger i slekten Boletus, og "Mykés". Galen antydet at de to første gruppene var spiselige og den siste var giftige og veldig farlige.

Til slutt, Plinius den eldre i sitt arbeid “Historis naturalis"Henviser til det faktum at" boletus "lett ble forvekslet med andre giftige sopp. Forfatteren mente at hvis disse soppene vokste i områder med giftige stoffer, kunne de absorbere dem.

Middelalderen og renessansen

I løpet av middelalderen hadde mykologien ikke store fremskritt, siden naturforskere bare fulgte verkene til Dioscorides og Plinius. På dette tidspunktet var det alvorlige problemer i Europa med dyrking av rug på grunn av ergotangrepet (Claviceps purpurea).

Senere, under renessansen, ga noen forskere beskjedne bidrag til disiplinen. Blant disse har vi Andrea Mattioli, som støttet Plinios falske uttalelse om giftig “porcini”..

Den berømte botanikeren Andrea Caesalpinio foreslo en klassifisering av sopp basert hovedsakelig på noen morfologiske egenskaper og forskjellige bruksområder for de forskjellige artene.

Århundre XVIII

John Ray, en engelsk botaniker, delte soppene i tre grupper i henhold til deres vekstvaner (epigeal og underjordisk) og morfologiske egenskaper. For sin del delte Joseph Tournefort (fransk) dem i syv grupper i henhold til deres morfologi.

Pier Antonio Micheli. Kilde: Ukjent [Offentlig domene], udefinert. Wikimedia Commons

Grunnleggeren av moderne mykologi anses å være den italienske Pier Antonio Micheli. Han er forfatter av flere funn som anses grunnleggende i studiet av sopp.

Han var den første som viste at reproduksjon skjer gjennom sporer og ikke ved spontan generasjon, slik man trodde inntil nå.

Klassifiseringssystemet for sopp foreslått av Micheli etablerer fire klasser på grunnlag av reproduktive strukturer. Dette betraktes som en kunstig klassifisering, siden den bruker variable tegn i samme gruppe, for eksempel farge.

Når sveitsiske Carolus Linné foreslår binomialnomenklaturen i sitt arbeid “Systema Naturae”(1735), endret måten å navngi arten på. Linné ga ikke store bidrag til mykologien, men systemet hans la grunnlaget for andre forskere.

XIX århundre

I løpet av dette århundret ble mykologi fullt ut anerkjent som en uavhengig disiplin fra botanikk, hovedsakelig på grunn av anvendelsen av prinsippene som Micheli hadde etablert for studiet av sopp..

En av de mest anerkjente mykologene i denne tiden er Christian Persoon. Hans arbeid var basert på analysen av reproduktive strukturer, og hans viktigste arbeid var “Synopsis Methodica Fungorum”(1801).

Denne forfatteren delte soppene i klasser "angiocarpus”(Sporer som modnes inne i fruktlegemet) og“ gymnocarpus ”(spor som modnes utenfor fruktlegemet). Han beskrev mer enn to tusen arter innenfor disse to store gruppene.

Elias Fries (svensk) regnes som en av de store mykologene i historien. Denne forfatteren publiserte mer enn 26 vitenskapelige arbeider, ansett som grunnlaget for moderne mykologi.

Hans hovedverk er "Systema mycologicum”(1821), hvor han foreslår en klassifisering basert på begrepet fylogeni. Navnene som ble foreslått av denne forfatteren ble akseptert som grunnlag for den mykologiske nomenklaturen ved den internasjonale botaniske kongressen i Brussel (1910).

20. og 21. århundre

Mykologi hadde store fremskritt da ny teknologi tillot en mer nøyaktig identifisering av sopp. Fysiologiske og biokjemiske metoder som inkluderte vekst- og næringsutnyttelsestester begynte å bli brukt tidlig på 1900-tallet..

De sekundære metabolittene som ble produsert av sopp begynte også å bli identifisert, og deres nytteverdi i næringsmiddelindustrien ble påvist..

Senere, på 90-tallet av det 20. århundre, skjedde utviklingen av molekylære teknikker, som tillot studier av fylogenetiske forhold i sopp og studiet av deres genetiske sammensetning..

Til slutt, allerede i det XXI århundre har området genomikk (studie av genetisk innhold) utviklet seg. Disse teknikkene har gjort det mulig å sekvensere det komplette genomet til forskjellige sopparter..

Fra forskning innen genomikk har man oppnådd nøyaktig identifisering av ulike grupper som ikke kunne differensieres med klassiske teknikker. På samme måte har mulighetene for å bruke disse organismer blitt forbedret på forskjellige felt, som produksjon av biodrivstoff og medisin..

Hva studerer mykologi? Studieretning

Studie av sopp. Kilde: AJC1 fra Storbritannia [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons

Mykologi er disiplinen som er ansvarlig for studiet av sopp - soppriket - og alle aspekter relatert til dem.

Innen mykologi vurderes studiet av strukturelle egenskaper, livssykluser og sopps fysiologiske oppførsel. Likeledes blir kunnskapen om evolusjonære prosesser og viktigheten av disse organismer i økosystemene adressert..

Mangfold av sopp. Kilde: Sasata [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], fra Wikimedia Commons

På grunn av soppens betydning for landbruket har mykologi utviklet et studieretning for symbiotiske grupper. Soppene som danner mycorrhizae (symbiose mellom sopp og røtter) optimaliserer bruken av næringsstoffer av planter.

En annen av de mest interessante aspektene er henvisningen til patogene sopp. I denne forstand adresserer mykologi studiet av parasittiske sopp hos planter og dyr..

Grener

Mykologi adresserer ulike fagfelt. Dette har fått forskere til å spesialisere seg i de forskjellige grenene, blant hvilke følgende skiller seg ut:

Taksonomi og fylogeni

Denne grenen omhandler identifisering og klassifisering av sopp, samt studier av forholdet mellom dem og med andre organismer. Ulike klassifiseringssystemer er etablert basert på morfologiske, reproduktive og fysiologiske egenskaper, blant annet..

Med utviklingen av molekylære teknikker har fylogenier blitt utviklet for soppriket. På samme måte har det vært mulig å etablere relasjoner innen hver av de store soppgruppene.

Studien av den geografiske og økologiske fordelingen av de forskjellige artene er også tatt i betraktning. Forskning på mangfold og bevaringsstatus for sopp i forskjellige regioner er av stor interesse..

Et annet viktig aspekt i denne grenen er studiet av soppens økologiske forhold, som adresserer de symbiotiske forholdene til andre organismer, samt den økologiske oppførselen til de mange parasittgruppene..

Biokjemi, cellebiologi og fysiologi

Denne grenen studerer den kjemiske sammensetningen og cellestrukturen til sopp gjennom mikroskopiteknikker, både optiske og elektroniske, for å studere biologien til celler..

Forskning innen genetikk tillater bedre forståelse av reproduksjonsmekanismene. Det er også mulig å oppnå tilstrekkelig kulturmedier for utvikling av stammer under forskjellige forhold..

Innen fysiologi studeres sopps forhold til miljøet og ernæringsformene. På samme måte adresserer den bevegelsen av oppløste stoffer og vann, samt tropismer, taktikker og andre mekanismer..

Bioteknologi og industriell mykologi

Den fokuserer på forskning om bruken av sopp i ulike menneskelige aktiviteter, for eksempel bruk av gjær i gjæringsprosesser eller å skaffe medisiner..

Fysiologiske faktorer av forskjellige arter håndteres for manipulering av hydrokarboner, proteinsyntese og vitaminer. Alle metabolske aspekter av sopp manipuleres for å skaffe produkter som kan brukes av mennesker.

Medisinsk mykologi

Den omhandler studiet av sykdommer forårsaket av sopp hos både dyr og mennesker.

Soppinfeksjoner påvirker mange mennesker over hele verden, og kan i noen tilfeller være veldig alvorlige. I dette feltet studeres aspekter som patogenens oppførsel, livssyklusen og responsen fra vertene..

Det forskes på smitteveier og symptomer på soppsykdommer. Immunsvar blir også studert og mulige behandlinger foreslås..

Landbruksmykologi

Landbruksmykologi omhandler studiet av nyttige sopp i jordbruket. Disse organismene er en del av jordbiotaen som er viktig for utvikling av planter.

Det er et helt forskningsfelt innen dannelse av mykorrhizal (forening av røtter og sopp). Denne symbiosen er av stor betydning for naturlig vedlikehold av planter. De er også mye brukt i landbruket for å redusere bruken av gjødsel..

Fytopatologi

Fytopatologi er en av de mest utviklede grenene innen mykologi. Den studerer sykdommene forårsaket av sopp i planter.

En høy andel sopp er parasitter av planter, og de fleste er årsaken til viktige sykdommer. Disse soppsykdommene er ansvarlige for store tap i landbruket.

Druer infisert med Botrytis cinerea. Kilde: John Yesberg [Public domain], fra Wikimedia Commons

I dette feltet studeres patogenene som forårsaker sykdommer, samt symptomene som oppstår i planten. På den annen side foreslås behandlinger og forvaltningsplaner for å unngå store skader på grunn av angrepet av disse soppene..

Kjente mykologer

De viktigste mykologene som har gitt store bidrag til denne grenen, har vært:

  • Alejandro Posadas plassholderbilde, som i 1981 oppdaget en sopp som heter Coccidioides immitis.
  • I 1986, William Seeber møtte soppen bedre kjent i dag med navnet Rhinosporidium seeberi.
  • Den brasilianske Adolpho lutz rapporterte soppen kjent som Paracoccidioides brasiliensis, at den stammer fra mange systemiske mykoser i regionen Brasil. Dette skjedde i 1908.
  • På den annen side, i Venezuela, går fremskrittene i mykologi fra år 1909. Takk til en oppdagelse av R. Pino Pou, et spesialisert mykologilaboratorium begynner å bygges.

Nylig forskningseksempel

De siste årene har mykologiforskningen hovedsakelig fokusert på området genomikk og innhenting av industriprodukter..

I grenen av fylogenetiske studier har genomikk gjort det mulig å etablere mer presise sammenhenger i sopp som danner arbuskulær mycorrhizae. Denne gruppen kan ikke vokse i kulturmedier, så det er ikke lett å få tak i DNA-prøver.

I løpet av 2013 var det mulig å sekvensere artenes genom Rhizophagus irregularis (Glomeromycotina). Med disse dataene var det i 2016 mulig å bestemme slektsforholdet mellom denne arten og andre sopp.

Potensialet til ulike sopp i produksjonen av biodrivstoff blir for tiden studert. I 2017 anaerobe sopp av slekten Pekoramyces å behandle maisrester og produsere sukker og biodrivstoff.

Forskerne klarte å manipulere soppens oppførsel, med variasjoner i kulturmediet. Med dette oppnådde de en høy produksjon av etanol ved gjæringsprosessene til soppen.

Referanser

  1. Gow N og MG Netea (2016) Medisinsk mykologi og soppimmunologi: nye forskningsperspektiver som adresserer en stor verdens helseutfordring. Phil. 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 og SE Baker (2011) Fyll fremtiden med soppgenomikk. Mykologi 2: 192-209
  3. Herrera, T (1994) Perspektiver på forskning i mykologi. Bol. Soc. Bot. Mexico 55: 39-44.
  4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini og G Visentin (2013) Historie om italiensk mykologi og første bidrag til riktig nomenklatur av sopp. ISPRA (Institute for Environmental Protection and Research) Roma, Italia. 101 s.
  5. Zhang N, J Luo og D Bhattacharya (2017) Fremskritt innen soppfylogenomikk og deres innvirkning på soppsystematisk I: Townsend J og ZWang (red.) Fungal Phylogenetics and Phylogenomics 309-328.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.