Grzyby

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Na tę stronę wskazuje przekierowanie z „grzyb”. Zobacz też: inne znaczenia słowa „grzyb”.
Grzyby
Grzyby: zdjęcie
Systematyka
Domena jądrowce
Supergrupa Opisthokonta
Królestwo grzyby
Nazwa systematyczna
Fungi (L. ex Juss.) T. L. Jahn & F. F. Jahn ex R. T. Moore emend. Caval.-Sm.
Bot. Mar. 23: 371 (1980)
Synonimy

Mycophyta, Eumycetes

Grzyby (Fungi Juss.) R. T. Moorekrólestwo należące do domeny jądrowców (Eucaryota). Dawniej, w zależności od ujęcia systematycznego, takson ten miał rangę podkrólestwa (Fungi R.T. Moore, 1971), podtypu, (Fungi Engl. 1889) i klasy (Fungi Bartling, 1830).

Istnienie grzybów zaobserwowano we wszystkich strefach klimatycznych, przede wszystkim na lądach, ale także w wodach (słodkich i słonych). Do tej pory opisano ok. 70 tysięcy gatunków grzybów, ale brak jednolitych kryteriów nie pozwala na dokładny szacunek, w efekcie ta liczba może być wyższa[1]. Szacuje się, że co roku charakteryzuje się średnio 1700 nowych gatunków grzybów[potrzebny przypis]. Korzystając z danych uzyskanych z obszarów, na których rozpoznano większość organizmów żywych, przypuszcza się, że istnieje ok. miliona gatunków grzybów (4 razy więcej niż roślin nasiennych)[2].

Tło historyczne pozycji grzybów w świecie ożywionym[edytuj]

Ze względu na ograniczone zdolności ruchu, typ wzrostu i odmienność morfologiczną od zwierząt, w tradycyjnych podziałach uwzględniających tylko dwie domeny świata ożywionego (systemy Arystotelesa, Linneusza i in.), grzyby zaliczane były do roślin, np. do niewydzielanej we współczesnych systemach grupy plechowców. W świadomości potocznej tak jest nadal. Także w uproszczonych wykazach, mających zastosowanie praktyczne (np. listach gatunków chronionych), grzyby bywają łączone z roślinami. Podobnie w programach nauczania nauka o grzybach (mykologia) bywa włączana do botaniki, a ogół grzybów zasiedlających dane środowisko bywa nazywany florą lub mykoflorą – od jakiegoś czasu – mykobiotą lub fungą (ze względu na podobieństwo do słów flora i fauna).

Jako pierwszy grzybami zainteresował się Teofrast, który zaliczył je do roślin pozbawionych korzeni, w związku z tym nie potrafił określić sposobu, w jaki się żywią. W epoce rzymskiej badania nad grzybami nie posunęły się do przodu. Rzymianie szczególne znaczenie przypisywali truflom i wierzyli, że powstają one od uderzeń błyskawic, które przekazują im moc niezbędną przy kreacji życia – stąd były stosowane jako środek wspomagający zajście w ciążę. Wśród Majów, Azteków i Zapoteków powszechny był kult grzybów, którym stawiano pomniki. W Indiach grzyby czczono jako symbol płodności. Z powodu silnego zainteresowania grzybami w kultach politeistycznych, chrześcijaństwo spychało grzyby poza margines zainteresowania nauki, wiążąc je z czarną magią[1].

Pierwsze badania grzybów zaczęły się w XVI wieku. Pierwszej próby klasyfikacji grzybów dokonał wówczas Mathias Lobelius. Po raz pierwszy zarodniki grzybów zaobserwował Giambattista della Porta w 1588 roku, ale przez kolejne dwieście lat dominował jeszcze pogląd o spontanicznym powstawaniu grzybów. W XVII wieku najwybitniejszymi badaczami grzybów byli Carolus Clusius (klasyfikował znane gatunki) i Petrus Antonius Michaelis (wykazał kiełkowanie zarodników). Na przełomie XVIII i XIX wieku miał miejsce kolejny okres zainteresowania biologią grzybów, najważniejsi badacze tamtego okresu to Karol Linneusz, Cihristiaan Hendrik Persoon i Elias Magnus Fries (klasyfikowali znane gatunki) oraz Erik Achariusz (twórca lichenologii). W następnych latach liczba opisywanych gatunków rosła lawinowo, często jeden gatunek opisywano kilkukrotnie pod różnymi nazwami. Uporządkowanie klasyfikacji przeprowadził Pier Andrea Saccardo[1].

Przejściowo do grzybów (bądź traktowanych jako rośliny zarodnikowe, bądź jako odrębna od roślin grupa) zaliczano różne inne grupy organizmów, wśród nich śluzowce. Część z nich ze względu na morfologiczne podobieństwo do grzybów przy jednoczesnym braku spokrewnienia określana bywa jako protisty grzybopodobne.

Obecnie taki status jest uważany za niewłaściwy. Grzyby są uznawane za jedną z linii rozwojowych w obrębie supergrupy Opisthokonta (jednej z sześciu, na które podzielono jądrowce), do której zalicza się także m.in. zwierzęta. Poświadczeniem wspólnego pochodzenia grzybów, zwierząt i wiciowców kołnierzykowych są pewne cechy anatomiczne i biochemiczne (obecność wici umieszczonej na tylnym biegunie komórki, obecność chityny, glikogenu i in.) Z kolei pewne cechy niegdyś uważane za łączące grzyby z roślinami (np. obecność celulozy) obecne są jedynie u lęgniowców, które współcześnie odłączone zostały od grzybów i ulokowane w obrębie supergrupy siostrzanej dla roślinChromalveolata. Większość cech wspólnych dla całej supergrupy występuje u skoczkowców. Prawdopodobnie jest to takson parafiletyczny – jednokomórkowi i posiadający wici kuzyni grzybów wielokomórkowych. Zaliczani czasem do (pod-)królestwa Protista[3].

Budowa grzyba

Charakterystyka[edytuj]

W zasadzie grzyby to wielokomórkowe lub komórczakowe organizmy cudzożywne (głównie osmotroficzne), niezdolne do aktywnego ruchu, o ścianach komórkowych zbudowanych z chityny. W definicji tej są jednak pewne nieścisłości. Prymitywne grzyby wielokomórkowe wytwarzają zdolne do ruchu, jednokomórkowe, uwicione zarodniki pływkowe (zoospory), mają też niekiedy bliskich, jednokomórkowych kuzynów. Niektóre cechy niegdyś przypisywane grzybom obecnie nie wchodzą do ich charakterystyki, gdyż dotyczą innych grup organizmów, przejściowo zaliczanych do grzybów. Przykładowo, dotyczy to cech organizmów takich, jak śluzowce, będące zdolnymi do ruchu ameboidalnego komórczakami, oraz lęgniowce Oomycetes – organizmy o trybie życia typowo grzybowym, ale o ścianie komórkowej zbudowanej z celulozy[4] i zaliczane obecnie do grupy Stramenopiles.

Budowa grzyba[edytuj]

Wśród grzybów najliczniejszą grupą są organizmy wielokomórkowe, jednak występują też grzyby jednokomórkowe, np. drożdże. Komórka grzyba może być jednojądrowa, dikariotyczna lub komórczakiem. Grzyby są plechowcami, ich ciało – grzybnia, nie wykazuje zróżnicowania na tkanki i organy. Długie, nitkowate, proste lub rozgałęzione strzępki tworzą nibytkankę (plektenchymę). Owocniki, które są zbudowane z plektenchymy, to specjalnie ukształtowane części grzybni, wewnątrz których tworzą się zarodnie z zarodnikami.

Odżywianie[edytuj]

Ze względu na sposób odżywiania wśród grzybów wyróżnia się:

Oddychanie[edytuj]

Grzyby mogą oddychać tlenowo lub beztlenowo (drożdże). Pozyskują wtedy energię niezbędną do życia. Oddychanie beztlenowe to fermentacja. W jej wyniku powstają: alkohol etylowy i CO2.[6]

Rozmnażanie[edytuj]

Grzyby charakteryzuje duża różnorodność sposobów rozmnażania. Większość z nich może rozmnażać się zarówno płciowo, jak i bezpłciowo. U wielu grup grzybów rozmnażanie bezpłciowe ma bardzo duże znaczenie – występuje jako główny sposób rozmnażania, pozwalający na szybkie zasiedlenie substratu. W przypadku niektórych gatunków rozmnażanie bezpłciowe jest w ogóle nieznane, grzyby (albo ich postaci) rozmnażające się bezpłciowo nazywa się anamorfami (postaci płciowe to teleomorfy, a obie te formy razem stanowią holomorfę). Wytwarzanie zarodników wyłącznie na drodze bezpłciowej (poprzez podziały mitotyczne) wynika najprawdopodobniej ze skrajnej specjalizacji tych organizmów, gdyż badania genetyczne wykazują, że w genomach tych gatunków są obecne zestawy genów warunkujących rozmnażanie płciowe[7].

Sposoby rozmnażania bezpłciowego[8]:

Sposoby rozmnażania płciowego[8]:

Systematyka[edytuj]

Nomenklatura współczesna[edytuj]

Według Międzynarodowego Kodeksu Nomenklatury Botanicznej pierwszym liczącym się zastosowaniem taksonu Fungi było użycie go przez Karola Linneusza w drugim tomie Species Plantarum z 1753, gdzie nie podano jednak diagnozy taksonomicznej, a jedynie zaliczył do tej grupy 10 rodzajów (Agaricus, Boletus, Hydnum, Phallus, Clathrus, Helvella, Peziza, Clavaria, Lycoperdon i Mucor) z podziałem na 86 gatunków. Nazwy rodzajowe zostały jednak w tej publikacji dobrane niezgodnie z używanymi wcześniej, niemniej jednak zastosowanie nazewnictwa binominalnego sprawiło, że (z czasem i licznymi zmianami) zaczęto używać go jako podstawę obowiązującą w taksonomii grzybów.

Należy przyjąć, że pierwszą poprawną diagnozę zastosował Antoine de Jussieu w Genera plantarum z 1789: FUNGI, LES CHAMPIGNONS.

UNGI paraſitici, aut erumpentes è tellure modò nudi modò incluſi in volvâ ſiciſſili. Subſtantia aliis ſuberoſa aut corticoſa, aliis mollior & carnoſa, aliis mucilaginea. Quidam ſimplices aut ramoſi, quidam ſphaericei; plures inſtructi pileo ſtipitato aut ſeſſili, nunc orbiculari & peltato, nunc ſemiorbiculari & lateribus inſerto. Folia hulla nec flores, ſed antherarum loco pulvis intra auc extra diſperſus. Piſtilli vicem ſupplent organa variè contexta, nempè laminæ, rugæ, fulci, pori, tubi, papillæ, ſquamulæ, reticula, cavitates, interdùm univerſa compages: in iis latent corpuſcula, quæ terræ commiſſa ſimilem, ſeu germinando ſeminum inſtar, ſeu radicando ut ſurculi, plantani progenerane Suberoſi Fungi perennes ſunt & ſæpè paraſitici; cæteri paraſitici aut terreſtres, fugaces, ad putreſcentiam proni.

W publikacji tej grzyby zaliczono do ówczesnej klasy roślin bezkwiatowych (Plantae acotyledones) jako rząd zawierający 17 rodzajów, dla których Jussieu usiłował przywrócic właściwe (przed Linneuszem) nazewnictwo: Mucor, Lycoperdon, Tuber, Clathrus, Phallus, Boletus, Helvella, Peziza, Cantharellus, Amanita, Sullus, Hydnum, Agaricus, Merulius, Auricularia, Hericium i Clavaria.

Aktualna klasyfikacja[edytuj]

Obecnie istnieje kilka systemów klasyfikacji grzybów, wiele instytucji korzysta z podziału zawartego w Index Fungorum (opartego na kolejnych edycjach Dictionary of the Fungi). Królestwo Fungi jest tam podzielone na następujące taksony:

  • typ Ascomycota Caval.-Sm. (1998) – grzyby workowe;
  • typ Basidiomycota R.T. Moore (1980) – grzyby podstawkowe;
  • typ Chytridiomycota Doweld (2001) – tzw. "skoczkowce";
  • typ Glomeromycota C. Walker & A. Schüßler (2001) – tzw. "kłębiankowce";
  • typ Zygomycota Moreau (1954) – grzyby sprzężniowe;
  • ponad 500 byłych i obecnych rodzajów incertae sedis.

Liczne w ostatnim czasie badania filogenetyczne organizmów sprawiają, że (szczególnie w wypadku wyższych taksonów) wymieniony system bywa zdezaktualizowany. Uwzględniającym najnowsze badania wydaje się być tzw. "system Adla 2012", zawarty w artykule „The Revised Classification of Eukaryotes” z 2012. Grzyby zaliczane są tam (obok rodzajów incertae sedis: Nuclearia, Fonticula i Rozella) do grupy Nucletmycea w supergrupie Opisthokonta. Do tego kladu zaliczono natomiast[9]:

Podział nieformalny[edytuj]

Z punktu widzenia laika mozna podzielić grzyby na następujące, nieformalne grupy:

  • ze względu na widoczną postać plechy:
    • grzyby wielkoowocnikowe (macromycetes, makrogrzyby) – wytwarzające dobrze widoczne owocniki, przedstawiciele podstawczaków (np. pieczarki, borowiki) i workowców (np. smardze, trufle);
    • grzyby mikroskopijnej wielkości (micromycetes, mikrogrzyby) – przeciwieństwo grzybów wielkoowocnikowych; wytwarzają one niewielkie i zwykle trudno obserwowalne gołym okiem owocniki lub inne struktury rozmnażania; głównie przedstawiciele skoczkowców, kłębiankowców, sprzężniowców i workowców, ale również podstawczaków,
    • pleśnie – czyli organizmy w postaci drobnego, zwykle włóknistego nalotu pojawiające się na różnych substratach organicznych.
  • ze względu na znaczenie kulinarne:
  • ze względu na miejsce występowania:
    • grzyby podziemne – wytwarzające owocniki pod powierzchnią gleby;
    • grzyby naziemne – owocnikujące na powierzchni gleby;
    • grzyby nadrzewne i nadrewnowe – których owocniki pojawiają się na drzewach lub drewnie (pospolicie zwane hubami);
    • grzyby wodne – rozpowszechniona grupa organizmów, występująca w wodach słodkich, zasolonych, w wodach bieżących i stojących w szerokim zakresie warunków fizycznych, chemicznych i biologicznych.
    • grzyby pasożytnicze – pasożyty roślin, zwierząt i innych grzybów, często gatunków blisko spokrewnionych z pasożytem;

Znaczenie grzybów[edytuj]

Grzyby jadalne mają zastosowanie kulinarne
Grzyby w obiegu materii

Grzyby jako jedyne organizmy mają zdolność do rozkładu ligniny oraz mają duże znaczenie przy rozkładzie celulozy dzięki specyficznemy enzymowi – celulazie. Są reducentami – ostatnim ogniwem w łańcuchu pokarmowym – a zatem są istotnym składnikiem obiegu materii w przyrodzie. Grzyby mogą być źródłem zarówno materii nieorganicznej (CO2, H2O i innych) będącej produktami metabolizmu; lub materii organicznej, gdyż grzyby są pokarmem dla wielu drobnoustrojów.[10] Bez nich większość ekosystemów lądowych pokryłaby gruba warstwa nierozłożonych liści czy gałęzi, a związki zawarte w szczątkach organicznych nie wróciłyby do ekosystemu, aby stać się ponownie dostępnymi dla rosnących organizmów. Szacuje się, iż bez rozkładu szczątków roślinnych, rocznie powstawałoby w lasach tropikalnych 12 ton odpadów celulozowych na jeden hektar.[10]

Symbioza grzybów z innymi organizmami

Grzyby są symbiontami zarówno mikroorganizmów, roślin wyższych i zwierząt. Mimo ogromnego zróżnicowania grzybów oraz symbiontów, relacja ta sprowadza się do zaopatrywania przez gospodarza w węglowodany, podczas gdy grzyb zwiększa powierzchnię chłonną korzeni (u roślin), zaopatruje w substancje nieorganiczne oraz chroni przed patogenami.[11]

Duże znaczenie w przyrodzie mają porosty jako organizmy pionierskie na ubogich lub niegościnnych siedliskach. Są one także wyznacznikiem czystości powietrza na danym terenie. Grzyby z wieloma roślinami tworzą mykoryzę – szacuje się, że od grzybów mykoryzowych zależy właściwy rozwój około 90% roślin, tu przykładem mogą być gatunki z rodzaju Glomus (endomykoryza) lub wielkowoocnikowe podstawczaki, np. borowik, muchomor, maślak, i inne (ektomykoryza). Ektomikoryza (w przeciwieństwie do endomikoryzy) obejmuje tylko powierzchnię korzeni, więc grzybnia nie wnika w głąb rośliny; wyraźnie można ją zaobserwować u buku i sosny. Endomikoryzę obserwuje się głównie u traw.[12]

Grzyby w kulturze i przemyśle

Grzyby są głęboko zakorzenione w kulturze (m.in. jadalne lub halucynogenne) i zajmują ważne miejsce w rozwoju cywilizacji ze względu na ich kluczowe znaczenie w wytwarzaniu chleba i wina[1]. Wiele gatunków grzybów jest powszechnie wykorzystywanych w produkcji żywności (alkohole, pieczywo, sery). Niektóre, takie jak pędzlaki (Penicillium) i kropidlaki (Aspergillus), są przyczyną jej rozkładu, prowadząc do skażenia jej szkodliwymi dla ludzi toksynami.

Grzyby z tych samych rodzajów są jednak wykorzystywane do produkcji leków (głównie antybiotyków) i związków organicznych (np. kwasu cytrynowego) oraz enzymów na skalę przemysłową. Już w połowie XX wieku znano 96 antybiotyków pochodzenia grzybowego, z czego 57 dobrze scharakteryzowanych[1].

Grzyby jadalne mają zastosowania kulinarne. Za najlepsze grzyby jadalne są na świecie uważane trufle.

Pomimo wielowiekowych prób wprowadzenia hodowli grzybów do celów przemysłowych, do dziś podstawowym ich źródłem pozostają grzyby dziko rosnące. Hodowlę udało się zaprowadzić jedynie w przypadku 12 gatunków[1].

Przypisy

  1. a b c d e f MariaM. Ławrynowicz MariaM., Królestwo grzybów na przełomie tysiącleci, „Wiadomości Botaniczne nr 46/2002”, 2002 [dostęp 2016-08-22] (pol.).
  2. Znawcy grzybów walczą o własne królestwo, naukawpolsce.pap.pl [dostęp 2016-03-20].
  3. Alastair G. B. Simpson, Andrew J. Roger. The real 'kingdoms' of eukaryotes. „Current Biology”. 14 (17), s. R693-R696, 2004. DOI: 10.1016/j.cub.2004.08.038. ISSN 0960-9822. PMID: 15341755. 
  4. [2.2.4 Ściana komórkowa]. W: Hans G Schlegel: Mikrobiologia ogólna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2000, s. 71-82. ISBN 8301132906.
  5. Marek Guzik, Ewa Jastrzębska, Ryszard Kozik, Renata Matuszewska, Ewa Pyłka-Gutowska, Władysław Zamachowski: Biologia na czasie 1. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego i technikum. Zakres rozszerzony. Warszawa: Nowa Era, 2013, s. 133. ISBN 978-83-267-0901-2
  6. Małgorzata Kłyś, Jadwiga Stawarz: Świat Biologii. podręcznik dla gimnazjum. Warszawa: Nowa Era, 2010, s. 55. ISBN 978-83-7409-711-6.
  7. Anna Muszewska. Fungal genomes tell a story of ecological adaptations. „Folia Biologica et Oecologica Acta Universitatis Lodziensis”. 10, s. 9-17, 20.09.2014. Łódź: Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego. ISSN 1730-2366. 
  8. a b Janusz Błaszkowki: Przewodnik do ćwiczeń z fitopatologii. Wyd AR w Szczecinie, 1999. ISBN 83-87327-23-9.
  9. Nazwy taksonów dopasowano według kodeksu Index Fungorum, oraz na podstawie nazw systematycznych.
  10. a b Nicklin, Graeme-Cook i Killington 2004 ↓, s. 238.
  11. Nicklin, Graeme-Cook i Killington 2004 ↓, s. 236.
  12. Nicklin, Graeme-Cook i Killington 2004 ↓, s. 237.

Bibliografia[edytuj]

  • Paul Kirk: Species Fungorum (ang.). [dostęp 1 lutego 2013].
  • J. Nicklin, K. Graeme-Cook, R. Killington: Mikrobiologia – krótkie wykłady. Wyd. II. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2004. ISBN 83-01-14147-6.
  • S.M. Adl i in. The Revised Classification of Eukaryotes. „The Journal of Eukaryotic Microbiology”, s. 429-493, 2010. DOI: 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x. 
  • Marek Guzik, Ewa Jastrzębska, Ryszard Kozik, Renata Matuszewska, Ewa Pyłka-Gutowska, Władysław Zamachowski: Biologia na czasie 1. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego i technikum. Zakres rozszerzony. Warszawa: Nowa Era, 2013, s. 133. ISBN 978-83-267-0901-2

Linki zewnętrzne[edytuj]