Mikoloģijas vēsture, kādi pētījumi un filiāles



The Mikoloģija Tā ir disciplīna, kas atbild par sēņu izpēti dažādos aspektos. Šie organismi ir bijuši ļoti svarīgi cilvēkiem kopš aizvēstures. Tās sākums atgriežas senajā Grieķijā, kad sēnītes tika klasificētas kā augi. Pēc tam astoņpadsmitā un deviņpadsmitā gadsimta laikā tika izveidoti šīs disciplīnas pamati.

Itālijas Pier Antonio Micheli (1679-1737) tiek uzskatīts par mūsdienu mikoloģijas dibinātāju. Šis autors parādīja reproduktīvo struktūru nozīmi sēņu klasifikācijā.

Vēlāk zviedru Elias Fries (1794-1878) ierosināja pašreiz izmantotās sēņu nomenklatūras pamatus. Pēc tam mikoloģiju baroja tādas disciplīnas kā mikroskopija, molekulārā ģenētika un genomika..

Mikoloģijā ir vairākas nozares, tostarp taksonomija un filogēnija, kā arī bioķīmija un šūnu bioloģija. Tas attiecas arī uz medicīnas, rūpniecības, lauksaimniecības un fitopatoloģijas mikoloģiju.

Starp nesenajiem pētījumiem sistemātikā izceļas genomikas izmantošana, lai iegūtu informāciju par dažu grupu radniecību. Rūpniecības jomā pētījumi ir vērsti uz biodegvielas ražošanu no sēnīšu darbības.

Indekss

  • 1 Vēsture
    • 1.1 Aizvēsturiskās civilizācijas
    • 1.2 Senā Roma un Grieķija
    • 1.3 Viduslaiki un renesanses
    • 1.4 gadsimtā XVIII
    • 1.5 gadsimtā XIX
    • 1.6. 20. un 21. gadsimts
  • 2 Kāda ir mikoloģijas izpēte? Studiju joma
  • 3 Nozares
    • 3.1. Taksonomija un filogēnija
    • 3.2 Bioķīmija, šūnu bioloģija un fizioloģija
    • 3.3 Biotehnoloģija un rūpnieciskā mikoloģija
    • 3.4 Medicīniskā mikoloģija
    • 3.5. Lauksaimniecības mikoloģija
    • 3.6. Fitopatoloģija
  • 4 Slaveni mikologi
  • 5 Nesen veikto pētījumu piemērs
  • 6 Atsauces

Vēsture

Aizvēsturiskās civilizācijas

Kopš paleolīta, ir arheoloģiskas atsauces uz sēnīšu izmantošanu. Tiek uzskatīts, ka dažas ēdamas sēnes tika novāktas, lai tās patērētu pārtikas vajadzībām. Ir atrastas arī gleznas, kurās tiek attēlotas sēnītes.

Āfrikā ir konstatēti pierādījumi par halucinogēno sēņu izmantošanu civilizācijās, kas dzīvoja Sahāras tuksnesī. Arī Eiropā ir ieraksti par šīs sugas izmantošanu Fomes fomentarius kā daļa no ugunsgrēku apgaismojuma.

Ir ieraksti par sēņu izmantošanu maiju kultūrās Meksikā un Gvatemalā. Šo kultūru burvju-reliģiskajos rituālos tika izmantotas dažādas sēnes ar halucinogēnām īpašībām.

Senā Roma un Grieķija

In Imperial Rome, ēdamās sēnes bija ļoti vērtīgas un uzskatītas par reālu pārtiku. Viņi tika izmantoti arī kā inde, lai nogalinātu svarīgus cilvēkus. Daži no šiem nāves simptomu aprakstiem liecina, ka tos izraisījušas sugas Amanita phalloides.

Tomēr mikoloģijas pamati sāk sakārtoties ar seno Grieķiju lielajiem dabaszinātniekiem. Pirmā atsauce uz tās audzēšanu ir Grieķijas Athenaeus darbībā Aleksandrijā (2.-3. Gadsimtā pirms mūsu ēras)..

Pirmais, kas definēja sēnītes, bija filozofs Teofrasts (Kr. 372-288), kurš norādīja, ka viņi ir "nepilnīgi augi, bez saknēm, lapām, ziediem vai augļiem." Theophrastus aprakstīja četrus sēņu veidus, kas joprojām ir iedalīti dažādās ģimenēs.

Dioscorides savā darbā palīdz vēlreiz uzlabot mikoloģiju.Della Materia Medica", Kur viņš apraksta dažu sēņu toksiskās īpašības. Tāpat tas ir pirmais, kas apraksta zirgu sēnes (sēņu tipa), kuras plaši izmantoja medicīniskiem mērķiem..

Claudius Galeno (grieķu ārsts) sēnes iedalīja trīs dažādās grupās: "bolités" (iespējams, pašreizējais) Amanita caesaera), "porcini", kas atrodas ģints Boletus, un "Mykés". Galeno norādīja, ka pirmās divas grupas bija ēdamas un pēdējās bija toksiskas un ļoti bīstamas.

Visbeidzot, vecais vīrs Plinijs savā darbāHistoris naturalis", Norāda uz to, ka" baraviku "viegli sajaukt ar citām indīgām sēnēm. Autors uzskatīja, ka, ja šīs sēnītes augt vietās ar toksiskām vielām, tās varētu tās absorbēt.

Viduslaiki un renesanses

Viduslaikos mikoloģijai nebija būtisku progresu, jo naturalisti sekoja tikai Dioscorides un Plinja darbiem. Šajā laikā Eiropā bija nopietnas problēmas rudzu audzēšanā melnādaino uzbrukumu dēļ.Claviceps purpurea).

Vēlāk, renesanses laikā daži zinātnieki sniedza nelielu ieguldījumu disciplīnā. To vidū ir arī Andrea Mattioli, kas atbalstīja Plīnes viltus pieeju indīgajiem "porcīniem"..

Slavenais botānists Andrea Caesalpinio ierosināja sēņu klasifikāciju, pamatojoties galvenokārt uz dažām morfoloģiskām īpašībām un dažādu sugu dažādiem izmantošanas veidiem..

18. gadsimtā

Angļu botānists Džons Rays (Ray Ray) sēnītes atdalīja trīs grupās atbilstoši to augšanas paradumiem (epige un zemei) un morfoloģiskajām īpašībām. No otras puses, Joseph Tournefort (franču valoda) sadalīja tos septiņās grupās pēc to morfoloģijas.

Tiek uzskatīts, ka mūsdienu mikoloģijas dibinātājs ir itāļu Pier Antonio Micheli. Viņš ir autors vairākiem atklājumiem, kurus uzskata par fundamentāliem sēnīšu pētīšanā.

Viņš bija pirmais, kas pierādīja, ka reprodukcija notiek sporās, nevis spontānā paaudzē, kā tas ticēja līdz šim.

Micheli ierosinātās sēņu klasifikācijas sistēmas pamatā ir četras klases, pamatojoties uz reproduktīvajām struktūrām. To uzskata par mākslīgu klasifikāciju, jo tā izmanto mainīgas rakstzīmes vienā grupā, piemēram, krāsu.

Kad Šveices Carolus Linnaeus savā darbībā ierosina divkāršu nomenklatūruSystema Naturae"(1735), mainīja veidu, kā denominēt sugu. Linnaeus nesniedza lielu ieguldījumu mikoloģijā, bet viņa sistēma radīja pamatu citiem pētniekiem.

19. gadsimtā

Šī gadsimta laikā mikoloģija tika pilnībā atzīta par neatkarīgu botānikas disciplīnu, galvenokārt pateicoties Micheli izstrādātajiem principiem sēņu izpētei..

Viens no atzītākajiem šī laikmeta mikologiem ir Kristians Persūns. Viņa darbs bija balstīts uz reproduktīvo struktūru analīzi, viņa galveno darbu.Synopsis Methodica Fungorum"(1801).

Šis autors atdala sēnes klasēs "angiocarpus"(Sporas, kas nogatavojas augļu organismā) un" gymnocarpus "(nobriedušas sporas ārpus augļu ķermeņa). Viņš aprakstīja vairāk nekā divus tūkstošus sugu šajās divās lielajās grupās.

Elias Fries (zviedru) tiek uzskatīts par vienu no lielākajiem vēstures mikologiem. Šis autors publicēja vairāk nekā 26 zinātniskos darbus, kas tika uzskatīti par mūsdienu mikoloģijas pamatiem.

Viņa galvenais darbs ir "Systema mycologicum"(1821), kur viņš ierosina klasifikāciju, pamatojoties uz filogēnijas jēdzienu. Šī autora ierosinātie nosaukumi tika pieņemti kā pamats Mikoloăijas nomenklatūrai Briseles botānikas kongresā (1910).

20. un 21. gadsimts

Mikoloģijai bija liels progress, kad jaunās tehnoloģijas ļāva precīzāk identificēt sēnītes. 20. gadsimta sākumā sākās fizioloģiskās un bioķīmiskās metodes, kas ietvēra augšanas un barības vielu izmantošanas testus..

Viņi arī sāka identificēt sēņu radītos sekundāros metabolītus, un tās lietderība tika pierādīta pārtikas un farmācijas nozarē.

Pēc tam 20. gadsimta 90. gados notika molekulāro metožu attīstība, kas ļāva izpētīt filogenētiskās attiecības sēnītēs un to ģenētiskā sastāva izpēti..

Visbeidzot, genomikas joma (ģenētiskā satura izpēte) jau ir izstrādāta 21. gadsimtā. Šīs metodes ir ļāvušas sekmēt dažādu sēnīšu sugu pilno genomu.

Pamatojoties uz pētījumiem genomikā, ir sasniegta precīza dažādu grupu, kuras nevarēja diferencēt ar klasiskām metodēm, identificēšana. Tāpat ir stiprinātas šo organismu izmantošanas iespējas dažādās jomās, piemēram, biodegvielas un medicīnas ražošanā..

Kāda ir mikoloģijas izpēte? Studiju joma

Mikoloģija ir disciplīna, kas ir atbildīga par sēņu - sēņu Karalistes - izpēti un visiem ar tiem saistītajiem aspektiem.

Mikoloģija ietver sēņu strukturālo īpašību, dzīves cikla un fizioloģiskās uzvedības izpēti. Tāpat tiek risinātas zināšanas par evolūcijas procesiem un šo organismu nozīmi ekosistēmās.

Sakarā ar sēnīšu nozīmi lauksaimniecībā, mikoloģija ir izstrādājusi pētījumu jomu simbiotiskām grupām. Sēnes, kas veido mikroshēmas (simbioze starp sēnēm un saknēm), optimizē augu barības vielu izmantošanu.

Vēl viens lielāka interešu aspekts ir tas, kas attiecas uz patogēnām sēnēm. Šajā ziņā mikoloģija nodarbojas ar augu un dzīvnieku parazītu sēnīšu izpēti.

Nozares

Mikoloģija attiecas uz dažādām studiju jomām. Tas ir novedis pie tā, ka pētnieki ir specializējušies dažādās nozarēs, tostarp:

Taksonomija un filogēnija

Šī filiāle nodarbojas ar sēnīšu identifikāciju un klasifikāciju, kā arī par to un citu organismu attiecību izpēti. Vairākas klasifikācijas sistēmas, kas balstītas uz morfoloģiskām, reproduktīvām un fizioloģiskām īpašībām, cita starpā ir izveidotas.

Attīstoties molekulārajām metodēm, Fēniņu Karalistei ir izstrādātas filogenijas. Ir iespējams izveidot attiecības arī katrā no lielajām sēņu grupām.

Tiek ņemts vērā arī dažādu sugu ģeogrāfiskā un ekoloģiskā sadalījuma pētījums. Liela interese ir par sēņu daudzveidības un aizsardzības statusa izpēti dažādos reģionos.

Vēl viens svarīgs aspekts šajā nozarē ir sēņu ekoloģisko attiecību izpēte, kas risina simbiotiskās attiecības ar citiem organismiem, kā arī daudzu parazītu grupu ekoloģiskā uzvedība..

Bioķīmija, šūnu bioloģija un fizioloģija

Šajā nozarē tiek pētīta sēņu ķīmiskā sastāvs un šūnu struktūra, izmantojot optiskās un elektroniskās mikroskopijas metodes, lai izpētītu šūnu bioloģiju..

Pētījumi ģenētikas jomā ļauj labāk izprast reprodukcijas mehānismus. Ir iespējams sasniegt arī piemērotas barotnes celmu attīstībai dažādos apstākļos.

Fizioloģijas jomā tiek pētītas sēņu attiecības ar to vidi un uztura formām. Tāpat tā nodarbojas ar solūtu un ūdens kustību, kā arī tropismu, taktiku un citiem mehānismiem.

Biotehnoloģija un rūpnieciskā mikoloģija

Tajā galvenā uzmanība tiek pievērsta sēņu lietderības pētījumiem dažādās cilvēka darbībās, piemēram, raugu izmantošanā fermentācijas procesos vai medikamentu iegūšanai..

Dažādu sugu fizioloģiskie faktori tiek apstrādāti, lai apstrādātu ogļūdeņražus, olbaltumvielu un vitamīnu sintēzi. Visi sēņu metaboliskie aspekti tiek manipulēti, lai iegūtu produktus, ko var lietot cilvēki.

Medicīniskā mikoloģija

Tas attiecas uz sēnīšu izraisītu slimību izpēti gan dzīvniekiem, gan cilvēkiem.

Sēnīšu infekcijas ietekmē daudzus cilvēkus visā pasaulē, dažos gadījumos tas var būt ļoti nopietns. Šajā jomā tiek pētīti tādi aspekti kā patogēna uzvedība, dzīves cikls un atbildes reakcija.

Tiek veikti pētījumi par infekcijas formām un sēnīšu slimību simptomiem. Tika pētītas arī imunoloģiskās atbildes reakcijas un tiek piedāvātas iespējamās ārstēšanas.

Lauksaimniecības mikoloģija

Lauksaimniecības mikoloģija nodarbojas ar lauksaimniecībā izmantojamo sēnīšu izpēti. Šie organismi ir daļa no augsnes attīstībai nepieciešamās augsnes biotas.

Mikrorizas veidošanās jomā (sakņu un sēnīšu asociācija) ir visa pētniecības joma. Šī simbioze ir ļoti svarīga augu dabiskā uzturēšanā. Tāpat tie tiek plaši izmantoti lauksaimniecībā, lai samazinātu mēslošanas līdzekļu izmantošanu.

Fitopatoloģija

Fitopatoloģija ir viena no filiālēm ar vislielāko attīstību mikoloģijā. Tajā pētītas augu sēnīšu izraisītās slimības.

Liels sēņu procentuālais daudzums ir augu parazīti, un lielākā daļa izraisa svarīgas slimības. Šīs sēnīšu slimības izraisa lielus zaudējumus lauksaimniecībā.

Šajā jomā tiek pētīti patogēni, kas izraisa slimības, kā arī auga simptomi. No otras puses, tiek piedāvāti ārstēšanas un apsaimniekošanas plāni, lai izvairītos no lieliem zaudējumiem šo sēņu uzbrukuma dēļ.

Slaveni mikologi

Galvenie mikologi, kas devuši lielu ieguldījumu šajā nozarē, ir:

  • Alejandro Posadas, kurš 1981. gadā atklāja sēnīti, ko sauca Coccidioides immitis.
  • 1986. gadā, Guillermo Seeber Viņš tikās ar sēnīti, kas šodien pazīstama ar nosaukumu Rhinosporidium seeberi.
  • Brazīlijas Adolpho Lutz ziņoja par sēnīti, kas pazīstama kā Paracoccidioides brasiliensis, kas bija daudzu sistēmisku mikozu izcelsme Brazīlijas reģionā. Tas notika 1908. gadā.
  • No otras puses, Venecuēlā progresē mikoloģijas attīstība no 1909. gada R. Pino Pou, sāk veidot specializētu laboratoriju mikoloģijai.

Nesen veikto pētījumu piemērs

Pēdējos gados pētījumi mikoloģijā galvenokārt ir vērsti uz genomikas un rūpniecisko produktu iegūšanas jomu.

Filogenētisko pētījumu jomā genomika ir ļāvusi noteikt precīzākas attiecības sēnītēs, kas veido arbuskulāru mikroshēmu. Šī grupa nevar augt kultūras vidē, tāpēc nav viegli iegūt DNS paraugus.

2013. gada laikā sugu genoms tika sekvencēts Rhizophagus REGULIS (Glomeromycotina). Ar šiem datiem 2016. gadā bija iespējams noteikt šīs sugas radniecības attiecības ar citām sēnītēm.

Pašlaik tiek pētīta dažādu sēņu potenciāla izmantošana biodegvielas ražošanā. 2017. gadā tika izmantotas ģints anaerobās sēnes Pecoramyces pārstrādāt kukurūzas atkritumus un ražot cukurus un biodegvielu.

Pētniekiem izdevās manipulēt ar sēnītes uzvedību, radot atšķirības barotnē. Līdz ar to sēnes fermentācijas procesos tika sasniegts augsts etanola daudzums.

Atsauces

  1. Gow N un MG Netea (2016) Medicīniskā mikoloģija un sēnīšu imunoloģija: jaunas pētniecības perspektīvas, kas vērstas uz lielāko pasaules veselības problēmu. Phil. Trans. R. Soc.371: 1-10.
  2. Grigorjevs I, D Cullen, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubikeks, Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang un SE Baker (2011). Mycology 2: 192-209
  3. Herrera, T (1994) Mikoloģijas pētījumu perspektīvas. Bol. Soc. Bot. Meksika 55: 39-44.
  4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Bell, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini un G Visentin (2013) Itālijas mikoloģijas vēsture un pirmais ieguldījums pareizajā sēņu nomenklatūrā. ISPRA (Vides aizsardzības un pētniecības institūts) Roma, Itālija. 101 lpp.
  5. Zhang N, J Luo un D Bhattacharya (2017) Attīstība sēnīšu filogenomikā un to ietekme uz sēnīšu sistemātiku In: Townsend J un ZWang (eds.) Sēnīšu filogenētika un filogenomika 309-328.