Historie mykologie, co to studuje a odvětví

4512
Simon Doyle

The mykologie je obor odpovědný za studium hub v různých aspektech. Tyto organismy mají pro člověka velký význam již od pravěku. Jeho počátky sahají do starověkého Řecka, kdy byly houby klasifikovány jako rostliny. Později, v průběhu 18. a 19. století, byly položeny základy této disciplíny.

Ital Pier Antonio Micheli (1679-1737) je považován za zakladatele moderní mykologie. Tento autor prokázal význam reprodukčních struktur při klasifikaci hub.

Později navrhl Švéd Elias Fries (1794-1878) základy nomenklatury běžně používaných hub. Následně byla mykologie pěstována v oborech, jako je mikroskopie, molekulární genetika a genomika.

Mykologie má několik odvětví, mezi nimiž vyniká taxonomie a fylogeneze, stejně jako biochemie a buněčná biologie. Rovněž je řešena oblast lékařské, průmyslové, zemědělské mykologie a fytopatologie..

Mezi nedávnými výzkumy v systematice vyniká použití genomiky ke generování informací o příbuznosti některých skupin. V průmyslové oblasti se studie zaměřily na produkci biopaliv z činnosti hub.

Rejstřík článků

  • 1 Historie
    • 1.1 Prehistorické civilizace
    • 1.2 Starověký Řím a Řecko
    • 1.3 Středověk a renesance
    • 1.4 18. století
    • 1.5 19. století
    • 1.6 20. a 21. století
  • 2 Co studuje mykologie? Obor studia
  • 3 větve
    • 3.1 Taxonomie a fylogeneze
    • 3.2 Biochemie, buněčná biologie a fyziologie
    • 3.3 Biotechnologie a průmyslová mykologie
    • 3.4 Lékařská mykologie
    • 3.5 Zemědělská mykologie
    • 3.6 Fytopatologie
  • 4 Slavní mykologové
  • 5 Příklad nedávného výzkumu
  • 6 Reference

Příběh

Prehistorické civilizace

Od paleolitu existují archeologické odkazy na používání hub. Předpokládá se, že některé jedlé houby byly sklizeny ke konzumaci pro potravinářské účely. Podobně byly nalezeny obrazy, kde jsou zastoupeny houby.

V Africe byly nalezeny důkazy o používání halucinogenních hub civilizacemi obývajícími saharskou poušť. Také v Evropě existují záznamy o použití tohoto druhu Fomes Fomento jako součást trouby používaného k zapalování ohně.

Existují záznamy o používání hub v mayských kulturách v Mexiku a Guatemale. V magicko-náboženských rituálech těchto kultur byly použity různé houby s halucinogenními vlastnostmi.

Starověký Řím a Řecko

V císařském Římě byly jedlé houby vysoce ceněny a považovány za královské jídlo. Byly také používány jako jed k vraždě důležitých lidí. Některé popisy symptomů těchto úmrtí naznačují, že k nim došlo tímto druhem Amanita phalloides.

Základy mykologie se však začínají vyrovnávat s velkými přírodovědci starověkého Řecka. První zmínka o jeho pěstování je v díle řeckého Athéna v Alexandrii (2. – 3. Století př. N. L.).

Prvním, kdo definoval houby, byl filozof Theophrastus (372–288 př. N. L.), Který naznačil, že se jedná o „nedokonalé rostliny bez kořenů, listů, květů nebo plodů“. Theophrastus popsal čtyři druhy hub, které jsou dodnes seskupeny do různých rodin.

Další příspěvek k mykologii přináší Dioscorides ve své práci “Della Materia Medica”, Kde popisuje toxické vlastnosti některých hub. Podobně jako první popisuje houby agarické (houby typu), které byly široce používány pro léčebné účely..

Claudius Galen (řecký lékař) klasifikoval houby do tří různých skupin: „bolités“ (pravděpodobně současný) Amanita caesaera), „porcini“, nacházející se v rodu Hřib, a „Mykés“. Galen naznačil, že první dvě skupiny byly jedlé a poslední byla toxická a velmi nebezpečná.

Nakonec Plinius starší ve své práci “Historis naturalis„Odkazuje na skutečnost, že„ hřib “byl snadno zaměnitelný s jinými jedovatými houbami. Autor se domníval, že pokud tyto houby rostou v oblastech s toxickými látkami, mohou je absorbovat.

Středověk a renesance

Během středověku neměla mykologie velký pokrok, protože přírodovědci sledovali pouze práce Dioscorides a Plinius. V této době byly v Evropě vážné problémy s pěstováním žita v důsledku napadení námelem (Claviceps purpurea).

Později, během renesance, někteří vědci k této disciplíně přispěli skromně. Mezi nimi je i Andrea Mattioli, který podpořil Pliniovo falešné prohlášení o jedovatých „hříbcích“.

Renomovaný botanik Andrea Caesalpinio navrhl klasifikaci hub založenou hlavně na některých morfologických vlastnostech a různých použitích různých druhů.

Století XVIII

John Ray, anglický botanik, rozdělil houby do tří skupin podle jejich růstového zvyku (epigeal a podzemní) a morfologických charakteristik. Joseph Tournefort (francouzský) je rozdělil do sedmi skupin podle morfologie.

Pier Antonio Micheli. Zdroj: Neznámý [veřejná doména], nedefinováno. Wikimedia Commons

Za zakladatele moderní mykologie je považován Ital Pier Antonio Micheli. Je autorem několika objevů považovaných za zásadní při studiu hub.

Byl prvním, kdo ukázal, že k reprodukci dochází spórami, a ne spontánním generováním, jak se dosud věřilo.

Klasifikační systém hub navržený Micheli zavádí čtyři třídy na základě reprodukčních struktur. Toto je považováno za umělou klasifikaci, protože používá proměnné znaky ve stejné skupině, jako je barva.

Když Švýcar Carolus Linnaeus ve své práci navrhuje binomickou nomenklaturu “Systema Naturae“(1735), změnil způsob pojmenování druhu. Linné příliš nepřispíval k mykologii, ale jeho systém položil základ dalším výzkumníkům.

XIX století

Během tohoto století byla mykologie plně uznána jako samostatná disciplína z botaniky, zejména díky aplikaci principů stanovených Micheli pro studium hub..

Jedním z nejuznávanějších mykologů této doby je Christian Persoon. Jeho práce byla založena na analýze reprodukčních struktur, jeho hlavní práce byla „Synopsis Methodica Fungorum”(1801).

Tento autor rozdělil houby do tříd "angiokarpus“(Spóry zrající uvnitř plodnice) a“ gymnocarpus ”(výtrusy dozrávající mimo plodnice). Popsal více než dva tisíce druhů v rámci těchto dvou velkých skupin.

Elias Fries (Švéd) je považován za dalšího z velkých mykologů v historii. Tento autor publikoval více než 26 vědeckých prací považovaných za základ moderní mykologie.

Jeho hlavním dílem je „Systema mycologicum“(1821), kde navrhuje klasifikaci založenou na konceptu fylogeneze. Jména navrhovaná tímto autorem byla přijata jako základ mykologické nomenklatury na Mezinárodním botanickém kongresu v Bruselu (1910).

20. a 21. století

Mykologie měla velký pokrok, když nové technologie umožnily přesnější identifikaci hub. Na počátku 20. století se začaly používat fyziologické a biochemické metody, které zahrnovaly testy růstu a využití živin..

Rovněž začaly být identifikovány sekundární metabolity produkované houbami a byla prokázána jejich užitečnost v potravinářském a farmaceutickém průmyslu..

Později, v 90. letech 20. století, došlo k vývoji molekulárních technik, které umožnily studium fylogenetických vztahů uvnitř hub a studium jejich genetického složení..

A konečně, již ve XXI. Století se vyvinula oblast genomiky (studium genetického obsahu). Tyto techniky umožnily sekvenovat kompletní genom různých druhů hub..

Z výzkumu v genomice bylo dosaženo přesné identifikace různých skupin, které nelze odlišit klasickými technikami. Podobně byly rozšířeny možnosti využití těchto organismů v různých oblastech, jako je výroba biopaliv a medicína..

Co studuje mykologie? Obor studia

Studium hub. Zdroj: AJC1 z Velké Británie [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], přes Wikimedia Commons

Mykologie je obor, který je zodpovědný za studium hub - Fungi Kingdom - a všechny aspekty s nimi spojené.

V rámci mykologie se uvažuje o studiu strukturních charakteristik, životních cyklů a fyziologického chování hub. Rovněž je řešena znalost evolučních procesů a důležitost těchto organismů v ekosystémech..

Rozmanitost hub. Zdroj: Sasata [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], z Wikimedia Commons

Vzhledem k významu hub pro zemědělství vyvinula mykologie studijní obor pro symbiotické skupiny. Houby, které tvoří mykorhizy (symbióza mezi houbami a kořeny), optimalizují využití živin rostlinami.

Dalším z nejzajímavějších aspektů je odkaz na patogenní houby. V tomto smyslu se mykologie zabývá studiem parazitických hub rostlin a živočichů..

Pobočky

Mykologie se zabývá různými studijními obory. To vedlo vědce k tomu, aby se specializovali na různá odvětví, mezi nimiž vynikají:

Taxonomie a fylogeneze

Tato větev se zabývá identifikací a klasifikací hub, jakož i studiem vztahů mezi nimi a jinými organismy. Byly zavedeny různé klasifikační systémy založené mimo jiné na morfologických, reprodukčních a fyziologických charakteristikách..

S vývojem molekulárních technik byly pro Fungi Kingdom vyvinuty fylogeneze. Podobně bylo možné navázat vztahy v každé z velkých skupin hub.

Rovněž je zohledněna studie geografického a ekologického rozšíření různých druhů. Výzkum rozmanitosti a stavu ochrany hub v různých regionech je velmi zajímavý..

Dalším důležitým aspektem v této oblasti je studium ekologických vztahů hub, které řeší symbiotické vztahy s jinými organismy, jakož i ekologické chování mnoha skupin parazitů..

Biochemie, buněčná biologie a fyziologie

Tato větev studuje chemické složení a buněčnou strukturu hub pomocí mikroskopických technik, optických i elektronických, ke studiu biologie buněk..

Výzkum v oblasti genetiky umožňuje lepší pochopení mechanismů reprodukce. Je také možné dosáhnout adekvátního kultivačního média pro vývoj kmenů za různých podmínek..

V oblasti fyziologie jsou studovány vztahy hub k jejich prostředí a formám výživy. Obdobně řeší pohyb rozpuštěných látek a vody, stejně jako tropismy, taktiky a další mechanismy..

Biotechnologie a průmyslová mykologie

Zaměřuje se na výzkum užitečnosti hub při různých lidských činnostech, jako je použití kvasinek ve fermentačních procesech nebo získávání léků..

Fyziologické faktory různých druhů jsou zpracovávány pro manipulaci s uhlovodíky, syntézu bílkovin a vitamínů. Všechny metabolické aspekty hub jsou manipulovány za účelem získání produktů, které mohou být použity lidmi.

Lékařská mykologie

Zabývá se studiem chorob způsobených houbami u zvířat i lidí.

Plísňové infekce postihují mnoho lidí na celém světě a v některých případech mohou být velmi závažné. V této oblasti jsou studovány aspekty, jako je chování patogenu, jeho životní cyklus a reakce hostitelů..

Provádí se výzkum způsobů nákazy a příznaků plísňových onemocnění. Studují se také imunitní odpovědi a navrhují se možné způsoby léčby..

Zemědělská mykologie

Zemědělská mykologie se zabývá studiem užitečných hub v zemědělství. Tyto organismy jsou součástí půdní bioty nezbytné pro vývoj rostlin.

V oblasti mykorhizní formace (sdružení kořenů a hub) existuje celá oblast výzkumu. Tato symbióza má velký význam pro přirozenou údržbu rostlin. Jsou také široce používány v zemědělství ke snížení používání hnojiv..

Fytopatologie

Fytopatologie je jedním z nejrozvinutějších oborů v mykologii. Studuje nemoci způsobené houbami v rostlinách.

Vysoké procento hub jsou parazity rostlin a většina z nich je příčinou závažných chorob. Tyto houbové choroby jsou odpovědné za velké ztráty v zemědělství.

Hrozny infikované Botrytis cinerea. Zdroj: John Yesberg [public domain], z Wikimedia Commons

V této oblasti jsou studovány patogeny způsobující nemoci a také příznaky, které se v rostlině vyskytují. Na druhé straně jsou navrženy plány ošetření a péče, aby se zabránilo velkému poškození v důsledku napadení těmito houbami..

Slavní mykologové

Mezi hlavní mykologové, kteří do této pobočky významně přispěli, patří:

  • Zástupný obrázek pro Alejandro Posadas, který v roce 1981 objevil houbu zvanou Coccidioides immitis.
  • V roce 1986, William Seeber potkal houbu známější dnes pod jménem Rhinosporidium seeberi.
  • Brazilský Adolpho lutz hlásil houbu známou jako Paracoccidioides brasiliensis, že pocházel z mnoha systémových mykóz v oblasti Brazílie. To se stalo v roce 1908.
  • Na druhou stranu ve Venezuele pokrok v mykologii postupuje od roku 1909. Díky objevu R. Pino Pou, začíná se budovat specializovaná mykologická laboratoř.

Příklad nedávného výzkumu

V posledních letech se mykologický výzkum zaměřil hlavně na oblast genomiky a získávání průmyslových produktů..

V oboru fylogenetických studií umožnila genomika navázat přesnější vztahy u hub, které tvoří arbuskulární mykorhizy. Tato skupina nemůže růst v kultivačním médiu, takže není snadné získat vzorky DNA.

V průběhu roku 2013 bylo možné sekvenovat genom druhu Rhizophagus nepravidelný (Glomeromycotina). S těmito údaji bylo v roce 2016 možné určit příbuzenské vztahy tohoto druhu s jinými houbami.

V současné době se studuje potenciál různých hub při výrobě biopaliv. V roce 2017 anaerobní houby rodu Pecoramyces zpracovávat zbytky kukuřice a vyrábět cukry a biopaliva.

Vědcům se podařilo manipulovat s chováním houby a provádět variace v kultivačním médiu. Tím dosáhli vysoké produkce ethanolu fermentačními procesy houby.

Reference

  1. Gow N a MG Netea (2016) Lékařská mykologie a houbová imunologie: nové perspektivy výzkumu zaměřené na hlavní výzvu světového zdraví. Phil. Trans. R. Soc. 371: 1–10.
  2. Grigoriev I, Cullen D, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubíček, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang a SE Baker (2011) Podněcuje budoucnost fungální genomikou. Mycology 2: 192-209
  3. Herrera, T (1994) Perspektivy výzkumu v mykologii. Bol. Soc. Bot. Mexiko 55: 39-44.
  4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini a G Visentin (2013) Historie italie mykologie a první příspěvek ke správné nomenklatuře hub. ISPRA (Institut pro ochranu životního prostředí a výzkum) Roma, Itálie. 101 stran.
  5. Zhang N, J Luo a D Bhattacharya (2017) Advances in fungal phylogenomics and their impact on fungal systematic In: Townsend J a ZWang (eds.) Fungal Phylogenetics and Phylogenomics 309-328.

Zatím žádné komentáře