МИКОЛОГИЯ: ИСТОРИЯ, ИЗУЧАЕТ И ВЕТВИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Микологии это дисциплина , ответственность за изучение грибов в различных аспектах. Эти организмы имели большое значение для людей с доисторических времен. Его начало восходит к Древней Греции, когда грибы считались растениями. Позже, в 18-19 веках, были заложены основы этой дисциплины.

Итальянец Пьер Антонио Микели (1679-1737) считается основоположником современной микологии. Этот автор доказал важность репродуктивных структур в классификации грибов.

Позднее швед Элиас Фрис (1794-1878) предложил основы номенклатуры используемых в настоящее время грибов. Впоследствии микологию взрастили такие дисциплины, как микроскопия, молекулярная генетика и геномика.

Микология имеет несколько разделов, среди которых выделяются таксономия и филогения, а также биохимия и клеточная биология. Также рассматривается область медицинской, промышленной, сельскохозяйственной микологии и фитопатологии.

Недавние исследования в области систематики включают использование геномики для получения информации о родстве некоторых групп. В промышленной сфере исследования были сосредоточены на производстве биотоплива за счет деятельности грибов.

история

Доисторические цивилизации

Со времен палеолита существуют археологические ссылки на использование грибов. Считается, что некоторые съедобные грибы собирали для употребления в пищу. Также были обнаружены рисунки, на которых изображены грибы.

В Африке были обнаружены свидетельства использования галлюциногенных грибов цивилизациями, населявшими пустыню Сахара. Также в Европе есть записи об использовании вида Fomes fomento как части трута, используемого для разжигания огня.

Есть записи об использовании грибов в культурах майя Мексики и Гватемалы. Различные грибы с галлюциногенными свойствами использовались в магико-религиозных ритуалах этих культур.

Древний Рим и Греция

В императорском Риме съедобные грибы высоко ценились и считались королевской едой. Их также использовали как яд для убийства важных людей. Некоторые описания симптомов этих смертей предполагают, что они были вызваны видом Amanita phalloides.

Однако основы микологии начинают сводиться к великим натуралистам Древней Греции. Первое упоминание о его выращивании встречается в трудах грека Афинея в Александрии (II-III века до нашей эры).

Первым, кто дал определение грибам, был философ Теофраст (372–288 до н.э.), который указал, что это «несовершенные растения без корней, листьев, цветов или плодов». Теофраст описал четыре типа грибов, которые до сих пор сгруппированы в разные семейства.

Другой вклад в микологию внес Диоскорид в своей работе «Della Materia Medica», где он описывает токсические свойства некоторых грибов. Точно так же он первым описал шампиньоны (грибной тип), которые широко использовались в лечебных целях.

Клавдий Гален (греческий врач) разделил грибы на три разные группы: «болиты» (вероятно, нынешний Amanita caesaera), «белые грибы», относящиеся к роду подберезовиков, и «микес». Гален указал, что первые две группы съедобны, а последняя токсична и очень опасна.

Наконец, Плиний Старший в своей работе «Naturalis naturalis» указывает на то, что «подберезовики» легко спутать с другими ядовитыми грибами. Автор считал, что если эти грибы произрастают в местах с токсичными веществами, они могут их поглотить.

Средние века и ренессанс

В средние века микология не достигла больших успехов, поскольку натуралисты следовали только работам Диоскорида и Плиния. В то время в Европе возникли серьезные проблемы с выращиванием ржи из-за поражения спорыньи (Claviceps purpurea).

Позже, в эпоху Возрождения, некоторые ученые внесли скромный вклад в эту дисциплину. Среди них есть Андреа Маттиоли, которая поддержала ложный подход Плинио к ядовитым «белым».

Известный ботаник Андреа Цезальпинио предложил классификацию грибов, основанную, главным образом, на некоторых морфологических характеристиках и различных способах использования различных видов.

Век XVIII

Джон Рэй, английский ботаник, разделил грибы на три группы в соответствии с их особенностями роста (надземные и подземные) и морфологическими характеристиками. Со своей стороны, Жозеф Турнефор (француз) разделил их на семь групп в зависимости от их морфологии.

Пьер Антонио Микели. Источник: неизвестен, не определен. Wikimedia Commons

Основоположником современной микологии считается итальянец Пьер Антонио Микели. Он является автором нескольких открытий, которые считаются фундаментальными в изучении грибов.

Он был первым, кто показал, что размножение происходит за счет спор, а не за счет спонтанного зарождения, как считалось до сих пор.

Система классификации грибов, предложенная Микели, устанавливает четыре класса на основе репродуктивных структур. Это считается искусственной классификацией, поскольку в ней используются различные символы в пределах одной группы, например цвет.

Когда швейцарец Карол Линней предложил биномиальную номенклатуру в своей работе «Systema Naturae» (1735 г.), он изменил способ наименования видов. Линней не внес большой вклад в микологию, но его система заложила основу для других исследователей.

XIX век

В течение этого столетия микология была полностью признана дисциплиной, независимой от ботаники, в основном благодаря применению принципов, установленных Микели для изучения грибов.

Один из самых известных микологов того времени - Кристиан Персун. Его работа была основана на анализе репродуктивных структур, его основная работа - «Synopsis Methodica Fungorum» (1801).

Этот автор разделил грибы на классы «ангиокарпус» (споры, созревающие внутри плодового тела) и «гимнокарпус» (споры, созревающие вне плодового тела). Он описал более двух тысяч видов в этих двух больших группах.

Элиас Фрис (шведский) считается еще одним из великих микологов в истории. Этим автором опубликовано более 26 научных работ, считающихся основой современной микологии.

Его основная работа - «Systema mycologicum» (1821), где он предлагает классификацию, основанную на концепции филогении. Названия, предложенные этим автором, были приняты за основу микологической номенклатуры на Международном ботаническом конгрессе в Брюсселе (1910).

20 и 21 века

Микология достигла больших успехов, когда новые технологии позволили более точно идентифицировать грибы. Физиологические и биохимические методы, в том числе тесты на рост и использование питательных веществ, начали использоваться в начале 20 века.

Вторичные метаболиты, продуцируемые грибами, также начали идентифицироваться, и была доказана их полезность в пищевой и фармацевтической промышленности.

Позже, в 90-х годах 20 века, произошло развитие молекулярных методов, которые позволили изучать филогенетические взаимоотношения внутри грибов и изучать их генетический состав.

Наконец, уже в XXI веке область геномики (исследования генетического содержания) получила развитие. Эти методы позволили секвенировать весь геном различных видов грибов.

Благодаря исследованиям в области геномики была достигнута точная идентификация различных групп, которые нельзя было дифференцировать с помощью классических методов. Точно так же возможности использования этих организмов в различных областях, таких как производство биотоплива и медицина, были расширены.

Что изучает микология? Область исследования

Изучение грибов. Источник: AJC1 из Великобритании, через Wikimedia Commons.

Микология - это дисциплина, которая отвечает за изучение грибов - Царства грибов - и всех аспектов, связанных с ними.

В рамках микологии предполагается изучение структурных характеристик, жизненных циклов и физиологического поведения грибов. Аналогичным образом рассматриваются знания об эволюционных процессах и важности этих организмов в экосистемах.

Разнообразие грибов. Источник: Сасата, из Wikimedia Commons.

Из-за важности грибов для сельского хозяйства микология разработала область изучения симбиотических групп. Грибы, образующие микоризу (симбиоз между грибами и корнями), оптимизируют использование питательных веществ растениями.

Еще один из наиболее интересных аспектов касается патогенных грибов. В этом смысле микология занимается изучением паразитических грибов растений и животных.

ветви

Микология занимается различными областями исследований. Это привело к тому, что исследователи стали специализироваться в различных отраслях, среди которых:

Таксономия и филогения

Этот раздел занимается идентификацией и классификацией грибов, а также изучением взаимоотношений между ними и другими организмами. Были созданы различные системы классификации, основанные, среди прочего, на морфологических, репродуктивных и физиологических характеристиках.

С развитием молекулярных методов для Королевства грибов были разработаны филогении. Точно так же удалось установить отношения внутри каждой из больших групп грибов.

Также во внимание принимается изучение географического и экологического распространения различных видов. Большой интерес представляют исследования разнообразия и сохранности грибов в различных регионах.

Еще одним важным аспектом в этой области является изучение экологических взаимоотношений грибов, в котором рассматриваются симбиотические отношения с другими организмами, а также экологическое поведение многочисленных групп паразитов.

Биохимия, клеточная биология и физиология

Это направление изучает химический состав и клеточную структуру грибов с помощью методов микроскопии, как оптической, так и электронной, для изучения биологии клеток.

Исследования в области генетики позволяют лучше понять механизмы воспроизводства. Также можно получить питательные среды, подходящие для развития штаммов в различных условиях.

В области физиологии изучаются взаимоотношения грибов с окружающей их средой и формы питания. Точно так же он касается движения растворенных веществ и воды, а также тропизмов, тактизм и других механизмов.

Биотехнология и промышленная микология

Основное внимание уделяется исследованиям полезности грибов для различных видов деятельности человека, таких как использование дрожжей в процессах ферментации или получение лекарств.

Физиологические факторы разных видов используются для манипулирования углеводородами, синтезом белка и витаминами. Все метаболические аспекты грибов регулируются для получения продуктов, которые могут использоваться людьми.

Медицинская микология

Он занимается изучением грибковых заболеваний как у животных, так и у людей.

Грибковые инфекции поражают многих людей во всем мире, и в некоторых случаях они могут быть очень серьезными. В этой области изучаются такие аспекты, как поведение патогена, его жизненный цикл и реакция хозяев.

Изучены пути заражения и симптомы грибковых заболеваний. Также изучаются иммунные ответы и предлагаются возможные методы лечения.

Сельскохозяйственная микология

Сельскохозяйственная микология занимается изучением полезных грибов в сельском хозяйстве. Эти организмы являются частью почвенной биоты, необходимой для развития растений.

В области образования микоризы (ассоциации корней и грибов) существует целая область исследований. Этот симбиоз имеет большое значение для естественного содержания растений. Кроме того, они широко используются в сельском хозяйстве, чтобы сократить использование удобрений.

фитопатология

Фитопатология - одно из наиболее развитых разделов микологии. Он изучает заболевания растений, вызываемые грибами.

Высокий процент грибов является паразитами растений, и большинство из них являются причиной серьезных заболеваний. Эти грибковые заболевания несут большие потери в сельском хозяйстве.

Виноград заражен Botrytis cinerea. Источник: Джон Есберг, из Wikimedia Commons.

В этой области изучаются патогены, вызывающие заболевания, а также симптомы, возникающие у растений. С другой стороны, предлагаются методы лечения и планы управления, чтобы избежать большого ущерба от атаки этих грибов.

Известные микологи

Основными микологами, внесшими большой вклад в эту отрасль, были:

• Алехандро Посадас , который в 1981 году открыл гриб Coccidioides immitis.
• В 1986 году Гильермо Зеебер встретил гриб, более известный сегодня под названием Rhinosporidium seeberi.
• Бразилец Адольфо Лутц сообщил о грибке, известном как Paracoccidioides brasiliensis, который является естественным для многих системных микозов в регионе Бразилии. Произошло это в 1908 году.
• С другой стороны, в Венесуэле с 1909 года микология продвинулась вперед. Благодаря открытию Р. Пино Поу начала строиться специализированная лаборатория микологии.

Пример недавнего исследования

В последние годы исследования микологии были сосредоточены в основном на области геномики и получения промышленных продуктов.

В области филогенетических исследований геномика позволила установить более точные взаимоотношения у грибов, образующих арбускулярные микоризы. Эта группа не может расти в культуральной среде, поэтому получить образцы ДНК непросто.

В течение 2013 года удалось секвенировать геном вида Rhizophagus irregularis (Glomeromycotina). По этим данным в 2016 г. удалось определить родственные отношения этого вида с другими грибами.

В настоящее время изучается потенциал различных грибов в производстве биотоплива. В 2017 году анаэробные грибы рода Pecoramyces использовались для обработки остатков кукурузы и производства сахара и биотоплива.

Исследователям удалось изменить поведение гриба, внося изменения в питательную среду. Благодаря этому они достигли высокого производства этанола в процессе ферментации гриба.

Ссылки

1. Gow N и MG Netea (2016) Медицинская микология и грибковая иммунология: новые исследовательские перспективы, направленные на решение одной из основных проблем здравоохранения в мире. Фил. Сделка Р. Соц. 371: 1-10.
2. Григорьев I, Каллен Д., С.Б. Гудвин, Д.Хиббетт, Т.В. Джеффрис, CP. Кубичек, К. Куске, Дж. К. Магнусон, Ф. Мартин, Дж. В. Спатафора, А. Цанг и С. Э. Бейкер (2011) Обеспечение будущего с помощью геномики грибов. Микология 2: 192-209
3. Эррера, Т. (1994) Перспективы исследований в микологии. Bol. Soc. Bot. Мексика 55: 39-44.
4. Синискалько С., Ф. Довери, Дж. Беллато, Л. Кампана, Ф. Флокчиа, С. Якомини, К. Лупери, С. Марчазини и Г. Визентин (2013) История итальянской микологии и первый вклад в правильную номенклатуру грибов. ISPRA (Институт охраны окружающей среды и исследований) Рома, Италия. 101 стр.
5. Чжан Н., Дж. Ло и Д. Бхаттачарья (2017) Достижения в филогеномике грибов и их влияние на систематику грибов В: Таунсенд Дж. И Зван (ред.) Филогенетика и филогеномика грибов 309-328.