Micologia - Sistematica, caratteri generali

Micologia

I funghi sono organismi eterotrofi. A differenza di quelli autotrofi che sintetizzano gli zuccheri, sostanze organiche, partendo da sostanze inorganiche come CO₂ e H₂O in presenza della luce solare, i funghi hanno un tipo di fagocitosi che avviene attraverso l’assorbimento che può essere sia attivo che passivo. Mentre, negli animali il cibo viene inglobato attraverso un apparato che permette di assorbire le molecole utili per vivere.

Struttura del fungo

Il fungo vero è quello che rimane sottoterra. È formato da un gambo e da un cappello che sono delle strutture utili anche nell’identificazione delle diverse specie. Inoltre, la loro parete è formata soprattutto da chitina e glucani (rende resistente alla degradazione microbica).

Il fungo viene prodotto partendo da una spora che germina e produce una struttura che si allunga e si ramifica che ha un aspetto a tubo che è detta ifa; non sono né unicellulari né pluricellulari come le piante e gli animali cioè non sono formati da cellule tutte diverse. I funghi sono eucarioti cioè hanno un nucleo delimitato da membrana.

Alcuni tipi di lieviti, invece, sono unicellulari come Saccaromyces cerevisiae. Le muffe sono anch’esse costituite da ife. Quando le ife si accrescono il loro insieme forma una struttura detta micelio che è il vero fungo e si può estendere per km. La rete presente nel sottosuolo è molto importante perché da stabilità al terreno e aiuta la germinazione e l’apparato radicale delle piante utile anche per assorbire più acqua. L’unità base del fungo è comunque l’ifa.

La crescita dell’ifa è apicale e a differenza degli animali e dei vegetali essi non hanno differenziazione tessutale e cellulare. Fino al 1700 i funghi facevano parte del regno delle piante mentre al giorno d’oggi è considerato come un regno a parte.

L'assorbimento nei funghi

Nella zona subapicale hanno una parte sottile che è molto utile per l’assorbimento di sostanze.

• Le sostanze semplici: vengono assorbite tramite dei canali che le trasportano all’ifa.
• Le sostanza complesse: possono essere assorbite perché si ha una produzione di enzimi che li permettono di degradare il substrato in monomeri in modo tale che vengano assorbiti; è una fagocitosi esterna. La secrezione enzimatica è accompagnata da una secrezione di idrogenioni che abbassano il pH acidificando così il mezzo per essere reso più solubile e possono così depolimerizzare plastiche, molto utile per il recupero ambientale. Questa caratteristica li rende i migliori decompositori delle sostanze presenti sulla crosta terrestre, infatti alcuni funghi riescono a crescere nel cherosene degli aerei come Amorphoteca resinae. Altri, attraverso le ife possono assorbire metalli pesanti, molto utile per la decontaminazione e la detossificazione del suolo. I funghi inoltre, hanno l’importante caratteristica di riuscire a bioaccumulare le sostanze.

Oltre ai lieviti che sono organismi unicellulari vi sono i cosiddetti funghi ifali che si originano da una spora che germina produce l’ifa che si accresce e si ramifica attraverso mitosi e producono nuclei, in questo modo nell’ifa si trovano più compartimenti nucleari. Le ife per allungarsi utilizzano le sostanza che assorbono dal terreno che servono anche per svolgere la mitosi e per produrre così più nuclei presenti nei vari compartimenti nucleari.

All’interno dell’ifa si trovano anche delle strutture trasversali, perpendicolari alla parete, costituite dallo stesso materiale della parete detto setto. Un setto è una porzione di parete che divide l’ifa in compartimenti ifali. I setti, infatti, non sono delle pareti continue ma hanno delle perforazioni centrali che permettono il passaggio di citoplasma, sostanze, organelli e anche dei nuclei. In questo modo in un compartimento ifali si possono trovare più nuclei e per questo motivo non sono organismi pluricellulari.

L’ifa inoltre, costituisce l’esplorazione nello spazio in tutte le direzioni in modo da massimizzare la possibilità di trovare del cibo. Le ife si sviluppano grazie a dei meccanismi chemiotattici nella direzione del cibo. Nel caso in cui non ci sia la presenza di cibo alcuni funghi praticano l’autolisi ossia degradano la parte vecchia del micelio in modo tale da recuperare le sostanze per riuscire ad allungarsi. Altri funghi, invece, si avvicinano e fondono le pareti e i citoplasmi attraverso un processo detto anastomosi in modo tale da condividere le sostanze nutrienti per riuscire ad allungarsi ed aumentare la possibilità di trovare il cibo.

Vantaggio nella simbiosi con le piante

Le piante essendo organismi autotrofi producono partendo da sostanze inorganiche, lo zucchero come il glucosio che in questo modo può essere assorbito dai funghi che sono eterotrofi. Una volta assorbito, da parte dell’ifa, il glucosio viene immediatamente convertito in uno zucchero complesso che non può più essere recuperato dalla pianta. Al contrario, la pianta dalla simbiosi con i funghi riesce a fare fronte a periodi di siccità e di scarsità d’acqua perché le ife estendendosi per km riescono a portare l’acqua fino alle piante.

Simbiosi

Significa rapporto di vita insieme.

• Simbiosi mutualistica: rapporti che avvantaggiano entrambi i partner come ad esempio il rapporto tra fungo e pianta, oppure quelle tra alghe e fungo che formano un unico organismo detto lichene al quale si può aggiungere anche un organismo fotosintetico come un cianobatterio.
• Simbiosi patosistiche: in cui uno dei 2 organismi viene danneggiato, un esempio di simbiosi vegetale è quella della Armillaria mallea che cresce a cesti sugli alberi e produce delle strutture formate da ife dette rizomorfe a forma appiattita. Le ife sono formate da una parte esterna detta cortex e una parte interna detta medulla che veicola le sostanze in modo parallelo al terreno attraverso dei meccanismi chimici che permettono di mantenere un equilibrio di concentrazione tra ossigeno e acqua in modo da garantire lo sviluppo del fungo.

La limitazione delle infezioni viene fatta scavando delle trincee di 1/1,5 metri di profondità in modo tale che le ife vengano deviate, così la concentrazione dell’ossigeno non è più ottimale e le ife tenderanno ad andare verso il basso.

La simbiosi patosistica può essere di due tipi:

• Vegetale: come quella appena descritta
• Animale: ad esempio alcuni funghi riescono a crescere sugli insetti impedendo la muta e sterminando gli insetti, questo è molto utile per il biocontrollo. Ad esempio in Val d’Aosta contro i maggiolini il fungo Beauvelia bassiana attaccava le larve dei maggiolini circondando con il loro micelio le larve in modo tale che queste non riuscivano più a completare la metamorfosi e questo ad una diminuzione delle infezioni delle piante del melo.

Le simbiosi patosistiche possono essere anche:

• Obbligate: il fungo che attacca l’ospite non in grado di vivere solo a completare il suo ciclo vitale al di fuori dell’ospite per questo motivo tende a mantenere in vita l’ospite. Questo serve per spiegare la coesistenza tra due specie. Vengono anche chiamate biotrofe perché l’ospite viene mantenuto in vita dal parassita.
• Facoltative: l’organismo che parassita l’ospite può completare il suo ciclo vitale anche fuori dall’ospite, sono anche dette necrotrofe perché i parassiti riescono a completare il loro ciclo anche su sostanze organiche morte.

Riproduzione dei funghi

La riproduzione dei funghi per la diffusione della specie può essere di due tipi:

• Sessuale: avviene attraverso la meiosi dalla quale dalla cellula diploide si producono 4 cellule aploidi. Avviene attraverso la fusione di due gameti diversi che portano alla formazione dello zigote (nel caso dei funghi è una spora). Nella meiosi si ha lo scambio del materiale genetico attraverso il crossing over e questo serve per la conservazione della specie e quindi migliora le capacità adattative.
• Asessuale: in questo processo non avviene il crossing over ma si ha solamente la duplicazione nucleare e questo aumenta il numero delle specie prodotte e la capacità di diffusione, questo porta ad una diminuzione della capacità adattative nel caso in cui cambiano le condizioni ambientali.

I funghi riescono a riprodursi in entrambi i modi attraverso la formazione di spore.