MIKOLOGIJA: ZGODOVINA, KAJ ŠTUDIRA IN VEJE - BIOLOGIJA - 2026

Mikologija je disciplina odgovoren za proučevanje gliv v različnih vidikov. Ti organizmi so bili za človeka zelo pomembni že od prazgodovine. Njeni začetki segajo v staro Grčijo, ko so gobe uvrstili med rastline. Kasneje, v 18. in 19. stoletju, so bili postavljeni temelji te discipline.

Italijan Pier Antonio Micheli (1679–1737) velja za utemeljitelja moderne mikologije. Ta avtor je dokazal pomen reproduktivnih struktur pri razvrščanju gliv.

Pozneje je Švej Elias Fries (1794-1878) predlagal podlage trenutno uporabljene nomenklature gliv. Kasneje so mikologijo negovale discipline, kot so mikroskopija, molekularna genetika in genomika.

Mikologija ima več vej, med katerimi izstopata taksonomija in filogenija ter biokemija in celična biologija. Obravnava se tudi področje medicinske, industrijske, kmetijske mikologije in fitopatologije.

Nedavne raziskave sistematike vključujejo uporabo genomike za pridobivanje informacij o sorodstvu nekaterih skupin. Na industrijskem področju so bile študije usmerjene v proizvodnjo biogoriv iz dejavnosti gliv.

Zgodovina

Prazgodovinske civilizacije

Od paleolitika obstajajo arheološke reference o uporabi gliv. Šteje se, da so bile nekatere užitne gobe nabrane, da bi jih zaužili za prehrano. Prav tako so našli slike, kjer so predstavljene gobe.

V Afriki so bili najdeni dokazi o uporabi halucinogenih gob s strani civilizacij, ki so naselile puščavo Saharo. Tudi v Evropi obstajajo zapisi o uporabi vrste Fomes fomento kot dela žvepla, ki se uporablja za prižiganje požarov.

Obstajajo zapisi o uporabi gob v majevskih kulturah Mehike in Gvatemale. V čarobno-religioznih obredih teh kultur so bile uporabljene različne gobe z halucinogenimi lastnostmi.

Starodavni Rim in Grčija

V carskem Rimu so bile užitne gobe zelo cenjene in so veljale za kraljevo hrano. Uporabili so jih tudi kot strup za atentat na pomembne ljudi. Nekateri opisi simptomov teh smrti kažejo, da jih je povzročila vrsta Amanita phalloides.

Vendar pa se temelji mikologije začnejo poravnavati z velikimi naravoslovci starodavne Grčije. Prvo omembo njegovega gojenja najdemo v delu grškega Ateneja v Aleksandriji (2. – 3. stoletje pred našim štetjem).

Prvi, ki je opredelil glive, je bil filozof Theophrastus (372-288 pr.n.št.), ki je nakazal, da gre za "nepopolne rastline, brez korenin, listov, cvetov ali plodov". Teofrast je opisal štiri vrste gliv, ki so še danes združene v različne družine.

Še en prispevek k mikologiji daje Dioskorid v svojem delu "Della Materia Medica", kjer opisuje strupene lastnosti nekaterih gliv. Prav tako je prvi, ki je opisal agarne gobe (vrsta gob), ki so se široko uporabljale v zdravilne namene.

Claudius Galen (grški zdravnik) je gobe razvrstil v tri različne skupine: "bolités" (verjetno sedanja Amanita caesaera), "porcini", ki se nahajajo v rodu Boletus, in "Mykés". Galen je nakazal, da sta bili prvi dve skupini užitni, zadnja pa strupena in zelo nevarna.

Nazadnje se Plinij Starejši v svojem delu "Historis naturalis" sklicuje na dejstvo, da so "bolesti" zlahka zamenjali z drugimi strupenimi gobami. Avtor je menil, da če te glive rastejo na območjih s strupenimi snovmi, jih lahko absorbirajo.

Srednji vek in renesansa

V srednjem veku mikologija ni imela večjega napredka, saj so naravoslovci samo sledili delom Dioskoridov in Plinija. V Evropi so se v tem času pojavile resne težave pri gojenju rži zaradi napada ergota (Claviceps purpurea).

Kasneje, v času renesanse, so nekateri znanstveniki skromno prispevali k disciplini. Med njimi je tudi Andrea Mattioli, ki je podprla Pliniov lažni pristop do strupenih "porcinov".

Ugledni botanik Andrea Caesalpinio je predlagal razvrstitev gliv, ki temelji predvsem na nekaterih morfoloških značilnostih in različni uporabi različnih vrst.

Stoletje XVIII

John Ray, angleški botanik, je gljive razdelil v tri skupine glede na njihovo rastno navado (epigealno in podzemeljsko) in morfološke značilnosti. Joseph Tournefort (Francoz) jih je glede na njihovo morfologijo razdelil v sedem skupin.

Pier Antonio Micheli. Vir: Neznano, nedefinirano. Wikimedia Commons

Za utemeljitelja moderne mikologije velja Italijan Pier Antonio Micheli. Je avtor številnih odkritij, ki se štejejo za temeljna pri preučevanju gliv.

Bil je prvi, ki je pokazal, da se razmnoževanje pojavlja skozi spore in ne s pomočjo spontane generacije, kot so doslej verjeli.

Sistem klasifikacije gliv, ki ga je predlagal Micheli, vzpostavlja štiri razrede na podlagi reproduktivnih struktur. To velja za umetno klasifikacijo, saj uporablja spremenljive znake v isti skupini, kot je barva.

Ko je Švicar Carolus Linnaeus v svojem delu "Systema Naturae" (1735) predlagal binomno nomenklaturo, je spremenil način poimenovanja vrste. Linnaeus ni veliko prispeval k mikologiji, vendar je njegov sistem postavil temelje drugim raziskovalcem.

XIX stoletje

V tem stoletju je bila mikologija v celoti priznana kot neodvisna disciplina botanike, predvsem zaradi uporabe načel, ki jih je Micheli vzpostavil za preučevanje gliv.

Eden najbolj priznanih mikologov tega časa je Christian Persoon. Njegovo delo je temeljilo na analizi reproduktivnih struktur, njegovo glavno delo pa je bilo "Synopsis Methodica Fungorum" (1801).

Ta avtor je glive ločil na razrede "angiokarpus" (spore, ki dozorijo v plodovem telesu) in "gymnocarpus" (spore, ki dozorijo zunaj plodovega telesa). Opisal je več kot dva tisoč vrst znotraj teh dveh velikih skupin.

Elias Fries (švedski) velja za še enega izmed velikih mikologov v zgodovini. Ta avtor je objavil več kot 26 znanstvenih del, ki veljajo za osnovo sodobne mikologije.

Njegovo glavno delo je "Systema mycologicum" (1821), kjer predlaga razvrstitev, ki temelji na konceptu filogenije. Imena, ki jih je predlagal ta avtor, so bila sprejeta kot osnova mikološke nomenklature na Mednarodnem botaničnem kongresu v Bruslju (1910).

20. in 21. stoletje

Mikologija je zelo napredovala, ko so nove tehnologije omogočale natančnejšo identifikacijo gliv. Fiziološke in biokemijske metode, vključno s testi rasti in uporabe hranil, so začeli uporabljati v začetku 20. stoletja.

Začeli so prepoznavati tudi sekundarne presnovke, ki jih proizvajajo glive, in dokazali so njihovo uporabnost v prehrambeni in farmacevtski industriji.

Pozneje, v 90. letih 20. stoletja, se je zgodil razvoj molekularnih tehnik, ki so omogočile proučevanje filogenetskih razmerij znotraj gliv in preučevanje njihove genetske sestave.

Končno se je že v XXI stoletju razvilo področje genomike (preučevanje genetske vsebine). Te tehnike so omogočile zaporedje celotnega genoma različnih vrst gliv.

Na podlagi genskih raziskav je bila dosežena natančna identifikacija različnih skupin, ki jih ni bilo mogoče razlikovati s klasičnimi tehnikami. Povečane so tudi možnosti uporabe teh organizmov na različnih področjih, kot sta proizvodnja biogoriv in medicina.

Kaj preučuje mikologija? Področje študija

Študij gliv. Vir: AJC1 iz Velike Britanije, prek Wikimedia Commons

Mikologija je disciplina, ki je odgovorna za preučevanje gliv - Kraljevine gliv - in vseh vidikov, povezanih z njimi.

V mikologiji se preučuje strukturne značilnosti, življenjski cikli in fiziološko vedenje gliv. Prav tako se obravnava poznavanje evolucijskih procesov in pomen teh organizmov v ekosistemih.

Raznolikost gliv. Vir: Sašata, z Wikimedia Commons

Zaradi pomena gliv za kmetijstvo je mikologija razvila področje preučevanja za simbiotske skupine. Glive, ki tvorijo mikorize (simbioza med glivami in koreninami), optimizirajo uporabo hranilnih snovi v rastlinah.

Drugi najzanimivejši vidik je tisti, ki se nanaša na patogene glive. V tem smislu se mikologija ukvarja s preučevanjem parazitskih gliv rastlin in živali.

Podružnice

Mikologija obravnava različna študijska področja. Zaradi tega so se raziskovalci specializirali za različne veje, med katerimi so:

Taksonomija in filogenija

Ta panoga se ukvarja z identifikacijo in razvrščanjem gliv, pa tudi s preučevanjem povezav med njimi in drugimi organizmi. Med drugim so na podlagi morfoloških, reproduktivnih in fizioloških značilnosti oblikovani različni sistemi razvrščanja.

Z razvojem molekularnih tehnik so za kraljestvo gliv razvili filogenije. Prav tako je bilo mogoče vzpostaviti odnose znotraj vsake velike skupine gliv.

Upošteva se tudi študija geografske in ekološke razširjenosti različnih vrst. Raziskave o raznolikosti in stanju ohranjenosti gliv v različnih regijah so zelo zanimive.

Drug pomemben vidik v tej veji je preučevanje ekoloških odnosov gliv, ki obravnava simbiotske odnose z drugimi organizmi, pa tudi ekološko vedenje številnih skupin zajedavcev.

Biokemija, celična biologija in fiziologija

Ta veja preučuje kemično sestavo in celično strukturo gliv z mikroskopskimi tehnikami (optičnimi in elektronskimi), da preuči biologijo celic.

Raziskave na področju genetike omogočajo boljše razumevanje mehanizmov reprodukcije. Možno je tudi doseči kulturo, primerno za razvoj sevov pod različnimi pogoji.

Na področju fiziologije se preučujejo povezave gliv z njihovim okoljem in oblikami prehranjevanja. Prav tako se ukvarja s premikom topljencev in vode, pa tudi s tropizmi, taktizmi in drugimi mehanizmi.

Biotehnologija in industrijska mikologija

Osredotoča se na raziskave o uporabnosti gliv pri različnih dejavnostih ljudi, kot je uporaba kvasovk v fermentacijskih postopkih ali pridobivanje zdravil.

Za manipulacijo z ogljikovodiki, sintezo beljakovin in vitaminov se obravnavajo fiziološki dejavniki različnih vrst. Z metaboličnimi vidiki gliv se manipulira, da bi dobili izdelke, ki jih lahko uporablja človek.

Medicinska mikologija

Ukvarja se s preučevanjem glivičnih bolezni tako pri živalih kot pri ljudeh.

Glivične okužbe prizadenejo številne ljudi po vsem svetu in v nekaterih primerih so lahko zelo resne. Na tem področju se proučujejo vidiki, kot so vedenje patogena, njegov življenjski cikel in odziv gostiteljev.

Raziskave potekajo na načine okužbe in simptome glivičnih bolezni. Preučujejo se tudi imunski odzivi in ​​predlagajo možna zdravljenja.

Kmetijska mikologija

Kmetijska mikologija se ukvarja s preučevanjem koristnih gliv v kmetijstvu. Ti organizmi so del talne biote, ki je bistven za razvoj rastlin.

Obstaja celo področje raziskav na področju mikorizne tvorbe (združitev korenin in gliv). Ta simbioza je velikega pomena pri ohranjanju rastlin po naravni poti. Prav tako se v kmetijstvu pogosto uporabljajo za zmanjšanje uporabe gnojil.

Fitopatologija

Fitopatologija je ena najbolj razvitih vej v mikologiji. Proučuje bolezni, ki jih povzročajo glive v rastlinah.

Visok odstotek gliv je parazit rastlin in večina je vzrok pomembnih bolezni. Te glivične bolezni so odgovorne za velike izgube v kmetijstvu.

Grozdje okuženo z Botrytis cinerea. Vir: John Yesberg, iz Wikimedia Commons

Na tem področju se proučujejo patogeni, ki povzročajo bolezni, pa tudi simptomi, ki se pojavijo v rastlini. Po drugi strani se predlagajo načini zdravljenja in načrti upravljanja, da se prepreči velika škoda zaradi napada teh gliv.

Znani mikologi

Glavni mikologi, ki so veliko prispevali k tej panogi, so bili:

• Alejandro Posadas , ki je leta 1981 odkril glivico Coccidioides immitis.
• Leta 1986 je Guillermo Seeber spoznal glivo, ki jo danes poznamo po imenu Rhinosporidium seeberi.
• Brazilec Adolpho Lutz je poročal o glivi, znani kot Paracoccidioides brasiliensis, ki je bila rojena za številne sistemske mikoze v regiji Brazilije. To se je zgodilo leta 1908.
• Po drugi strani je v Venezueli napredek mikologije napredoval od leta 1909. Zahvaljujoč odkritju R. Pino Poua se je začel graditi specializiran laboratorij za mikologijo.

Zadnji primer raziskav

V zadnjih letih so se mikološke raziskave osredotočile predvsem na področje genomike in pridobivanje industrijskih izdelkov.

V veji filogenetskih študij je genomika omogočila vzpostavitev natančnejših razmerij pri glivah, ki tvorijo arbuskularne mikorize. Ta skupina ne more rasti v kulturnih medijih, zato ni enostavno dobiti vzorcev DNK.

V letu 2013 je bilo mogoče sekvencirati genom vrste Rhizophagus nepravilis (Glomeromycotina). S temi podatki je bilo v letu 2016 mogoče ugotoviti sorodstveno razmerje te vrste z drugimi glivami.

Trenutno se proučuje potencial različnih gliv v proizvodnji biogoriv. V letu 2017 so anaerobne glive iz rodu Pecoramyces uporabile za obdelavo ostankov koruze in pridelavo sladkorja in biogoriv.

Raziskovalcem je uspelo manipulirati z vedenjem glive, tako da so v kulturnem mediju spremenili različice. S tem so s fermentacijskimi procesi glive dosegli visoko proizvodnjo etanola.

Reference

1. Gow N in MG Netea (2016) Medicinska mikologija in glivična imunologija: nove raziskovalne perspektive za reševanje velikega svetovnega zdravstvenega izziva. 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 in SE Baker (2011) Pobuda prihodnosti z glivično genomiko. Mikologija 2: 192–209
3. Herrera, T (1994) Perspektive raziskav v mikologiji. Bol Soc. Mehika 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini in G Visentin (2013) Zgodovina mikologije italiama in prvi prispevek k pravilni nomenklaturi gliv. ISPRA (Inštitut za varstvo okolja in raziskave) Rom, Italija. 101 str.
5. Zhang N, J Luo in D Bhattacharya (2017) Napredek v glivični filogenomiki in njihov vpliv na sistematične glive In: Townsend J in ZWang (ur.) Gljivična filogenetika in filogenomija 309–328.