מיקולוגיה: היסטוריה, מה היא לומדת ומסועפת - ביולוגיה - 2025

מיקולוגיה הוא המשמעת הראשית אחראית לניסוי של פטריות בהיבטים שונים. לאורגניזמים אלה הייתה חשיבות רבה לבני האדם מאז התקופה הפרהיסטורית. ראשיתו עוד ביוון העתיקה, כאשר פטריות סווגו כצמחים. מאוחר יותר, במהלך המאות ה -18 וה -19, הונחו היסודות של תחום זה.

המזח האיטלקי אנטוניו מישלי (1679-1737) נחשב למייסד המיקולוגיה המודרנית. מחבר זה הוכיח את חשיבותם של מבני הרבייה בסיווג הפטריות.

מאוחר יותר הציע השבדי אליאס פרייז (1794-1878) את בסיסי המינוף של פטריות המשמשות כיום. לאחר מכן טופחה המיקולוגיה על ידי תחומים כמו מיקרוסקופיה, גנטיקה מולקולרית וגנומיקה.

למיקרולוגיה מספר ענפים, בהם בולטות הטקסונומיה והפילוגניה, כמו גם ביוכימיה וביולוגיה של התא. תחום הטיפול במיקולוגיה רפואית, תעשייתית, חקלאית ופיטופתולוגיה מטופל.

מחקר שנערך לאחרונה בשיטתיות כולל שימוש בגנומיקה לצורך יצירת מידע על קרבה של קבוצות מסוימות. בתחום התעשייתי המחקרים התמקדו בייצור דלקים ביולוגיים מפעילות פטריות.

הִיסטוֹרִיָה

תרבויות פרהיסטוריות

מאז הפליאולית יש התייחסויות ארכיאולוגיות לשימוש בפטריות. זה נחשב כי כמה פטריות אכילות נקצרו לצריכה למטרות מזון. כמו כן, נמצאו ציורים שבהם מייצגים פטריות.

באפריקה נמצאו עדויות לשימוש בפטריות הזויות על ידי תרבויות שאכלסו את מדבר סהרה. כמו כן באירופה יש תיעודים של השימוש במין Fomes fomento כחלק מהגוון המשמש להדלקת שריפות.

ישנן תיעודים של השימוש בפטריות בתרבויות המאיה של מקסיקו וגואטמלה. בטקסים קסומים-דתיים של תרבויות אלה נעשה שימוש בפטריות שונות בעלות תכונות הזיות.

רומא העתיקה ויוון

ברומא הקיסרית, פטריות מאכל היו מוערכות מאוד ונחשבו כמזון מלכותי. הם שימשו גם כרעל להתנקשות באנשים חשובים. חלק מתיאורי הסימפטומים של מקרי מוות אלה מצביעים על כך שהם נגרמו על ידי המין אמניטה פאלואידים.

עם זאת, יסודות המיקולוגיה מתחילים להתיישב עם גדולי הטבע של יוון העתיקה. ההתייחסות הראשונה לטיפוחו נמצאת ביצירתו של האתונאוס היווני באלכסנדריה (המאה השנייה עד ה -3 לפנה"ס).

הראשון שהגדיר פטריות היה הפילוסוף תיאופרסטוס (372-288 לפני הספירה), שהצביע על היותן "צמחים לא מושלמים, ללא שורשים, עלים, פרחים או פירות." תיאופרסטוס תיאר ארבעה סוגים של פטריות שעדיין מקובצות למשפחות שונות כיום.

תרומה נוספת למיקולוגיה נעשתה על ידי דיוסקורידס בעבודתו "דלה מטריה מדיקה", שם הוא מתאר את התכונות הרעילות של כמה פטריות. כמו כן, הוא הראשון שתיאר פטריות אגרריות (סוג פטריות) שהיו בשימוש נרחב למטרות רפואיות.

קלאודיוס גאלן (רופא יווני) סיווג את הפטריות לשלוש קבוצות שונות: "הבוליות" (ככל הנראה Amanita caesaera הנוכחי), "הפורצ'יני", שנמצא בסוג בוליטוס, וה- "Mykés". גאלן ציין כי שתי הקבוצות הראשונות היו אכילות והאחרון רעיל ומסוכן מאוד.

לבסוף, פליניוס הזקן ביצירתו "Historis naturalis", מתייחס לעובדה ש"בולטוס "התבלבלו בקלות עם פטריות ארסיות אחרות. המחבר שקל כי אם פטריות אלה גדלו באזורים עם חומרים רעילים, הם יכולים לספוג אותם.

ימי הביניים ורנסנס

במהלך ימי הביניים לא חלה התקדמות משמעותית במיקולוגיה, מכיוון שמטבעי הטבע רק עקבו אחר עבודותיהם של דיוסקורידס ופליני. בתקופה זו באירופה היו בעיות חמורות בגידול שיפון כתוצאה מהתקפה של ergot (Claviceps purpurea).

מאוחר יותר, בתקופת הרנסנס, כמה מדענים תרמו תרומה צנועה למשמעת. בין אלה יש לנו אנדראה מתיולי, שתמכה בגישה השגויה של פליניו ל"פורציני "רעיל.

הבוטנאיסט הנודע אנדראה קיסאלפיניו הציע סיווג פטריות מבוסס בעיקר על כמה מאפיינים מורפולוגיים והשימושים השונים של המינים השונים.

מאה XVIII

ג'ון ריי, בוטנאי אנגלי, הפריד את הפטריות לשלוש קבוצות על פי הרגל הגידול שלהם (epigeal ותת-קרקעי) ותכונות מורפולוגיות. ג'וזף טורנפור (צרפתית) מצדו חילק אותם לשבע קבוצות לפי המורפולוגיה שלהם.

פייר אנטוניו מישלי. מקור: לא ידוע, לא מוגדר. Wikimedia Commons

מייסד המיקולוגיה המודרנית נחשב לפרז האיטלקי אנטוניו מישלי. הוא מחברם של מספר תגליות שנחשבות בסיסיות בחקר הפטריות.

הוא היה הראשון שהראה כי רבייה מתרחשת באמצעות נבגים ולא על ידי דור ספונטני, כפי שהיה סבור עד כה.

מערכת הסיווג של פטריות שהוצע על ידי מישלי מקימה ארבע כיתות על בסיס מבני רבייה. זה נחשב לסיווג מלאכותי, מכיוון שהוא משתמש בתווים משתנים באותה קבוצה כמו צבע.

כאשר קרולוס לינאוס השוויצרי הציע את המינוח הבינומי ביצירתו "סיסטה נטורא" (1735), הוא שינה את דרך שמות המינים. לינאוס לא תרם תרומות רבות למיקולוגיה, אך המערכת שלו הניחה את הבסיס לחוקרים אחרים.

המאה ה- XIX

במהלך המאה הנוכחית הוכרה המיקולוגיה כמשמעת עצמאית מבוטניקה, בעיקר בגלל יישום העקרונות שקבע מישלי לחקר פטריות.

אחד המיקולוגים הידועים ביותר בתקופה זו הוא נוצרי פרסון. עבודתו התבססה על ניתוח מבני רבייה, ועבודתו העיקרית הייתה "Synopsis Methodica Fungorum" (1801).

מחבר זה הפריד את הפטריות לשיעורים "angiocarpus" (נבגים המתבגרים בתוך גוף הפרי) לבין "gymnocarpus" (נבגים המתבגרים מחוץ לגוף הפרי). הוא תיאר יותר מאלפיים מינים בשתי הקבוצות הגדולות הללו.

אליאס פריז (שוודית) נחשב לאחד מגדולי המיקולוגים בהיסטוריה. מחבר זה פרסם יותר מ- 26 יצירות מדעיות, שנחשבו כבסיס למיקולוגיה מודרנית.

עבודתו העיקרית היא "Systema mycologicum" (1821), שם הוא מציע סיווג על בסיס מושג הפילוגניות. השמות שהוצעו על ידי מחבר זה התקבלו כבסיס לננומטוריה המיקולוגית בקונגרס הבוטני הבינלאומי בבריסל (1910).

המאות העשרים וה 21

המיקרולוגיה התקדמה מאוד כאשר טכנולוגיות חדשות איפשרו זיהוי מדויק יותר של פטריות. בראשית המאה העשרים החלו להשתמש בשיטות פיזיולוגיות וביוכימיות, כולל בדיקות גידול וניצול תזונה.

המטבוליטים המשניים המיוצרים על ידי פטריות החלו גם לזהות והוכח התועלת שלהם בתעשיית המזון והתרופות.

מאוחר יותר, בשנות ה -90 של המאה העשרים, התרחשה התפתחות של טכניקות מולקולריות, שאיפשרו לחקור קשרים פילוגנטיים בתוך פטריות ולחקר את ההרכב הגנטי שלהם.

לבסוף, כבר במאה ה- XXI התפתח תחום הגנומיקה (חקר התוכן הגנטי). טכניקות אלה אפשרו לרצף את הגנום כולו של מינים שונים של פטריות.

בהתבסס על מחקר גנומי, הושגה זיהוי מדויק של קבוצות שונות שלא ניתן היה להבדיל ביניהן בטכניקות קלאסיות. כמו כן, שופרו האפשרויות לשימוש באורגניזמים אלה בתחומים שונים, כגון ייצור דלק ביולוגי ורפואה.

מה לומד המיקולוגיה? תחום הלימוד

חקר פטריות. מקור: AJC1 מבריטניה, באמצעות ויקימדיה Commons

המיקולוגיה היא התחום שאחראי על חקר הפטריות - ממלכת הפונגי - ועל כל ההיבטים הקשורים אליהם.

במסגרת המיקולוגיה ניתן ללמוד על המאפיינים המבניים, מחזורי החיים והתנהגותם הפיזיולוגית של פטריות. כמו כן, הטיפול בידע של תהליכים אבולוציוניים וחשיבותם של אורגניזמים אלה במערכות אקולוגיות.

מגוון הפטריות. מקור: Sasata, מתוך ויקימדיה Commons

בשל חשיבותן של פטריות לחקלאות, מיקולוגיה פיתחה תחום לימוד לקבוצות סימביוטיות. הפטריות היוצרות mycorrhizae (סימביוזה בין פטריות לשורשים) מיטביות את השימוש בחומרים מזינים על ידי צמחים.

אחד ההיבטים המעניינים ביותר הוא זה המתייחס לפטריות פתוגניות. במובן זה מיקולוגיה עוסקת במחקר פטריות טפיליות של צמחים ובעלי חיים.

ענפים

המיקולוגיה עוסקת בתחומי לימוד שונים. זה הוביל את החוקרים להתמחות בענפים השונים שביניהם:

טקסונומיה ופילוגניות

ענף זה עוסק בזיהוי וסיווג פטריות, כמו גם בחקר מערכות היחסים בינם לבין אורגניזמים אחרים. מערכות סיווג שונות הוקמו על סמך מאפיינים מורפולוגיים, רבייתיים ופיזיולוגיים, בין שאר ההיבטים.

עם התפתחות טכניקות מולקולריות פותחו פילוגניות לממלכת הפונגי. כמו כן, ניתן היה ליצור קשרים בתוך כל אחת מהקבוצות הגדולות של הפטריות.

נלקח בחשבון גם מחקר התפוצה הגיאוגרפית והאקולוגית של המינים השונים. מחקר על המגוון והמצב השימור של פטריות באזורים שונים הוא בעל עניין רב.

היבט חשוב נוסף בענף זה הוא חקר היחסים האקולוגיים של פטריות, העוסק בקשרים הסימביוטיים עם אורגניזמים אחרים, כמו גם ההתנהגות האקולוגית של קבוצות הטפיל הרבות.

ביוכימיה, ביולוגיה של התא ופיזיולוגיה

ענף זה חוקר את ההרכב הכימי ואת המבנה התאית של פטריות באמצעות טכניקות מיקרוסקופיה, אופטיות ואלקטרוניות, לחקר הביולוגיה של תאים.

מחקר בתחום הגנטיקה מאפשר הבנה טובה יותר של מנגנוני ההתרבות. ניתן גם להשיג מדיה תרבותית המתאימה להתפתחות זנים בתנאים שונים.

בתחום הפיזיולוגיה נחקרים קשרי פטריות עם סביבתם וצורות התזונה שלהם. באופן דומה הוא עוסק בתנועה של מומסים ומים, כמו גם בטרופיזמים, טקטיקות ומנגנונים אחרים.

ביוטכנולוגיה ומיקולוגיה תעשייתית

הוא מתמקד במחקר על התועלת של פטריות בפעילויות אנושיות שונות, כגון שימוש בשמרים בתהליכי תסיסה או השגת תרופות.

גורמים פיזיולוגיים של מינים שונים מטופלים לצורך מניפולציה של פחמימנים, סינתזת חלבונים וויטמינים. כל ההיבטים המטבוליים של הפטריות מנופלים על מנת להשיג מוצרים שניתן להשתמש בהם על ידי בני אדם.

מיקולוגיה רפואית

הוא עוסק במחקר של מחלות פטרייתיות אצל בעלי חיים ובני אדם כאחד.

זיהומים פטרייתיים משפיעים על אנשים רבים ברחבי העולם, ובמקרים מסוימים הם יכולים להיות חמורים מאוד. בתחום זה נלמדים היבטים כמו התנהגות הפתוגן, מחזור חייו ותגובת המארחים.

המחקר נעשה על דרכי זיהום ותסמינים של מחלות פטרייתיות. תגובות חיסוניות נחקרות גם ומוצעים טיפולים אפשריים.

מיקולוגיה חקלאית

המיקולוגיה החקלאית עוסקת במחקר פטריות שימושיות בחקלאות. אורגניזמים אלה הם חלק מהביוטה בקרקע החיונית להתפתחות צמחים.

יש תחום מחקר שלם בתחום היווצרות mycorrhizal (שיוך שורשים ופטריות). לסימביוזה זו חשיבות רבה בתחזוקת הצמחים באופן טבעי. כמו כן, הם נמצאים בשימוש נרחב בחקלאות כדי להפחית את השימוש בדשנים.

פיטופתולוגיה

פיטופתולוגיה היא אחד הענפים המפותחים ביותר במיקולוגיה. הוא חוקר את המחלות הנגרמות על ידי פטריות בצמחים.

אחוז גבוה של פטריות הם טפילים של צמחים ורובם הם הגורמים למחלות חשובות. מחלות פטרייתיות אלה אחראיות להפסדים גדולים בחקלאות.

ענבים הנגועים בבוטריטיס סינריאה. מקור: ג'ון יסברג, מ- Wikimedia Commons

בתחום זה נבדקים הפתוגנים הגורמים למחלות, כמו גם התסמינים המופיעים בצמח. לעומת זאת, מוצעים טיפולים ותוכניות ניהול על מנת להימנע מנזק רב כתוצאה מהתקף פטריות אלה.

מיקולוגים מפורסמים

המיקולוגים העיקריים שתרמו רבות לסניף זה היו:

• אלחנדרו פוסדאס , שבשנת 1981 גילה פטרייה בשם Coccidioides immitis.
• בשנת 1986 פגש גילרמו זייבר את הפטרייה הידועה יותר כיום בשם Rhinosporidium seeberi.
• אדולפו לוץ הברזילאי דיווח על הפטרייה הידועה בשם Paracoccidioides brasiliensis, שהייתה ילידת המיקרוזות המערכתיות הרבות באזור ברזיל. זה קרה בשנת 1908.
• לעומת זאת, בוונצואלה התקדמו המיקולוגיה משנת 1909. בזכות גילויו של ר 'פינו פו , החלה לבנות מעבדה ייעודית למיקולוגיה.

דוגמא מחקרית אחרונה

בשנים האחרונות מחקר המיקולוגיה התמקד בעיקר בתחום הגנומיקה והשגת מוצרים תעשייתיים.

בענף המחקרים הפילוגנטיים, הגנומיקה אפשרה ליצור קשרים מדויקים יותר בפטריות היוצרות mycorrhizae שרירית. קבוצה זו אינה יכולה לגדול בתקשורת תרבותית ולכן לא קל להשיג דגימות DNA.

במהלך שנת 2013 ניתן היה לרצף את הגנום של המין Rhizophagus irregularis (Glomeromycotina). עם נתונים אלה, בשנת 2016 ניתן היה לקבוע את יחסי הקרבה של מין זה עם פטריות אחרות.

כיום נחקר הפוטנציאל של פטריות שונות בייצור דלקים ביולוגיים. בשנת 2017 נעשה שימוש בפטריות אנאירוביות של הסוג Pecoramyces לעיבוד שאריות תירס ולהפקת סוכרים ודלקים ביולוגיים.

החוקרים הצליחו לתמרן את התנהגות הפטרייה, תוך ביצוע וריאציות במדיום התרבותי. בכך הם השיגו ייצור גבוה של אתנול בתהליכי התסיסה של הפטרייה.

הפניות

1. Gow N ו- MG Netea (2016) mycology רפואית ואימונולוגיה פטרייתית: פרספקטיבות מחקריות חדשות העוסקות באתגר בריאותי עולמי גדול. פיל. עָבָר. ר 'סוס 371: 1-10.
2. גריגורייב הראשון, קאלן ד ', ס.ב. גודווין, דהיבט, TW. ג'פריס, מח"ש. Kubicek, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang ו- SE Baker (2011) דלק את העתיד באמצעות גנומיקה פטרייתית. Mycology 2: 192-209
3. Herrera, T (1994) פרספקטיבות של מחקר במיקולוגיה. בול. ס. בוט. מקסיקו 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini ו- G Visentin (2013) היסטוריה של המיקולוגיה של איטליה, ותרומה ראשונה למונומטורה הנכונה של פטריות. ISPRA (המכון להגנת הסביבה ומחקר) רומא, איטליה. 101 עמ '.
5. Zhang N, J Luo ו- D Bhattacharya (2017) ההתקדמות בפילוגנומיקה פטרייתית והשפעתן על שיטתיות פטרייתיות ב: Townsend J ו- ZWang (עורכים) פילוגנטיקה פטרייתית ופילוגנומיקה 309-328.