Mükoloogia ajalugu, millised uuringud ja oksad



The Mükoloogia Erinevates aspektides on seente uurimise eest vastutav distsipliin. Need organismid on olnud tähtsad inimestele alates eelajaloolisest ajast. Selle algus läheb tagasi Vana-Kreekasse, kui seened liigitati taimedeks. Hiljem, kaheksateistkümnendal ja üheksateistkümnendal sajandil loodi selle distsipliini alused.

Itaalia Pier Antonio Micheli (1679-1737) peetakse kaasaegse mükoloogia asutajaks. See autor näitas paljunemisstruktuuride tähtsust seente liigitamisel.

Hiljem pakkus Rootsi Elias Fries (1794-1878) välja praegu kasutatava seente nomenklatuuri alused. Seejärel on mükoloogiat toidetud sellistes valdkondades nagu mikroskoopia, molekulaarne geneetika ja genoomika.

Mükoloogial on mitu haru, sealhulgas taksonoomia ja filogeenia, samuti biokeemia ja rakubioloogia. Selles käsitletakse ka meditsiinilise, tööstusliku, põllumajandusliku ja fütopatoloogilise mükoloogia valdkonda.

Hiljutiste süsteemsete uuringute hulgas on silma paistnud genoomika kasutamine teabe saamiseks mõnede rühmade suguluse kohta. Tööstuse valdkonnas on uuringud keskendunud biokütuste tootmisele seente tegevusest.

Indeks

  • 1 Ajalugu
    • 1.1 Eelajaloolised tsivilisatsioonid
    • 1.2 Vana-Rooma ja Kreeka
    • 1.3 Keskaeg ja renessanss
    • 1.4 sajand XVIII
    • 1.5 sajand XIX
    • 1.6 20. ja 21. sajand
  • 2 Mida uurib mükoloogia? Õppevaldkond
  • 3 Filiaalid
    • 3.1 Taksonoomia ja phylogeny
    • 3.2 Biokeemia, rakubioloogia ja füsioloogia
    • 3.3 Biotehnoloogia ja tööstuslik mükoloogia
    • 3.4 Meditsiiniline mükoloogia
    • 3.5 Põllumajandusmikoloogia
    • 3.6 Fütopatoloogia
  • 4 Kuulsad mükoloogid
  • 5 Hiljutiste uurimiste näide
  • 6 Viited

Ajalugu

Eelajaloolised tsivilisatsioonid

Alates paleoliitikust on seente kasutamise kohta arheoloogilisi viiteid. Arvatakse, et mõned söödavad seened koguti toiduks tarbimiseks. Samuti on leitud maale, kus on esindatud seened.

Aafrikas on leitud tõendeid hallutsinogeensete seente kasutamise kohta Sahara kõrbes asuvate tsivilisatsioonide poolt. Ka Euroopas on olemas andmed selle liigi kasutamise kohta Fomes fomentarius tulekahju valgustamiseks kasutatava tooneri osana.

On olemas andmed seente kasutamise kohta maiade kultuuris Mehhikos ja Guatemalas. Nende kultuuride magic-religioossetes rituaalides kasutati erinevaid hallutsinogeensete omadustega seeni.

Vana-Rooma ja Kreeka

Rooma keisririigis olid söödavad seened kõrgelt hinnatud ja neid peeti tõeliseks toiduks. Neid kasutati ka mürgina oluliste inimeste mõrvamiseks. Mõned nende surmade sümptomite kirjeldused viitavad sellele, et need on põhjustatud liigist Amanita phalloides.

Mükoloogia alused hakkavad aga asuma Vana-Kreeka suurte naturalistidega. Esimene viide selle viljelemisele on Kreeka Athenaeuse töö Alexandrios (2. – 3. Sajand eKr).

Esimene, kes määratles seened, oli filosoof Theophrastus (372-288 eKr), kes märkis, et nad on "ebatäiuslikud taimed, ilma juurte, lehtede, lilledeta või puuviljadeta." Theophrastus kirjeldas nelja liiki seeni, mis on praegu grupeeritud erinevatesse perekondadesse.

Dioscorides annab oma töös veel ühe panuse mükoloogiasse.Della Materia MedicaKui ta kirjeldab mõnede seente toksilisi omadusi. Samamoodi kirjeldab see esimest korda meditsiinilisel otstarbel laialdaselt kasutatavaid agar-seeni (seente tüüpi)..

Claudius Galeno (kreeka arst) klassifitseeris seened kolmeks eri rühmaks: "boolid" (tõenäoliselt praegune) Amanita caesaera) "perekonnaliha", mis asub perekonnas Boletus, ja "Mykés". Galeno märkis, et kaks esimest rühma olid söödavad ja viimane oli mürgine ja väga ohtlik.

Lõpuks, Pliny vana mees oma töös "Historis naturalis", Viitab asjaolule, et" boletus "segi kergesti teiste mürgiste seentega. Autor leidis, et kui need seened kasvavad mürgiste ainetega piirkondades, võivad nad neid neelata.

Keskaeg ja renessanss

Keskajal ei olnud mükoloogial olulisi edusamme, sest looduslased järgisid ainult Dioscorides'i ja Plinini tööd. Selle aja jooksul esines Euroopas tõsiseid probleeme rukki kasvatamisel tormirünnaku tõttu (Claviceps purpurea).

Hiljem, renessansiajal, andsid mõned teadlased distsipliini tagasihoidliku panuse. Nende hulgas on Andrea Mattioli, kes toetas Plinni valet lähenemist mürgisele "porcini" -le..

Tuntud botaanik Andrea Caesalpinio pakkus välja seente klassifitseerimise, mis põhines peamiselt teatud liikide morfoloogilistel omadustel ja erinevatel kasutusviisidel..

18. sajand

Inglise botaanik John Ray eraldas seened kolmeks rühmaks vastavalt nende kasvatamise harjumusele (epigeous ja maa-alune) ja morfoloogilistele omadustele. Teisest küljest jagas Joseph Tournefort (prantsuse) nende morfoloogia järgi need seitsmeks rühmaks.

Leitakse, et kaasaegse mükoloogia asutaja on Itaalia Pier Antonio Micheli. Ta on mitmete seente uurimisel oluliste avastuste autor.

Ta oli esimene, kes tõestas, et paljunemine toimub spooride, mitte spontaansete põlvkondade poolt, nagu usuti siiani.

Micheli poolt välja pakutud seente klassifitseerimise süsteem kehtestab reproduktiivstruktuuride põhjal neli klassi. Seda peetakse kunstlikuks klassifikatsiooniks, kuna see kasutab sama rühma, näiteks värvi, muutuvaid märke.

Kui Šveitsi Carolus Linnaeus esitab oma töös binomiaalse nomenklatuuri, "Systema Naturae"(1735) muutis liigi nimetamise viisi. Linnaeus ei andnud mükoloogias suurt panust, kuid tema süsteem pani aluse teistele teadlastele.

19. sajand

Selle sajandi jooksul tunnustati mükoloogiat täielikult botaanika iseseisva distsipliinina, peamiselt tänu Micheli kehtestatud põhimõtete rakendamisele seente uurimiseks..

Üks selle ajastu tunnustatud mükolooge on Christian Persoon. Tema töö põhines reproduktiivstruktuuride analüüsil, tema põhitöö "Sünopsis Methodica Fungorum"(1801).

See autor eraldas seened klassides "angiocarpus"(Viljapõldus küpsevad spoorid) ja" gymnocarpus "(küpsed spoorid väljaspool vilja keha). Ta kirjeldas rohkem kui kaks tuhat liiki nende kahe suure rühma vahel.

Elias Fries (rootsi) peetakse ajaloo suureks mükoloogiks. See autor avaldas rohkem kui 26 teadustööd, mida peeti kaasaegse mükoloogia aluseks.

Tema peamine töö on "Systema mycologicum"(1821), kus ta esitab klassifikatsiooni, mis põhineb filogeenia mõistel. Selle autori poolt välja pakutud nimed on heaks kiidetud mükoloogilise nomenklatuuri aluseks Brüsseli botaanika kongressil (1910).

20. ja 21. sajand

Mükoloogial olid suured edusammud, kui uued tehnoloogiad võimaldasid seente kõige täpsemat identifitseerimist. 20. sajandi alguses hakati kasutama füsioloogilisi ja biokeemilisi meetodeid, mis hõlmasid kasvu- ja toitainete teste.

Nad hakkasid ka tuvastama seente poolt toodetud sekundaarseid metaboliite ja selle kasulikkust tõestati toidu- ja ravimitööstuses.

Hiljem, kahekümnenda sajandi 90-ndatel aastatel, tekkis molekulaarmeetodite areng, mis võimaldas uurida seente seoseid ja nende geneetilise koostise uurimist..

Lõpuks on genoomika valdkond (geneetilise sisu uurimine) juba 21. sajandil välja töötatud. Need meetodid on võimaldanud järjestada erinevate seeneliikide täielikku genoomi.

Genoomika uuringute põhjal on saavutatud erinevate rühmade täpne identifitseerimine, mida ei saanud klassikaliste meetoditega diferentseerida. Samuti on tugevdatud nende organismide kasutamise võimalusi erinevates valdkondades, näiteks biokütuste ja ravimite tootmisel..

Mida mükoloogia uurib? Õppevaldkond

Mükoloogia on distsipliin, mis vastutab seente uurimise eest - Fungi Kingdom - ja kõik nendega seotud aspektid.

Mükoloogia hõlmab seente struktuuriliste omaduste, elutsüklite ja füsioloogilise käitumise uurimist. Samuti käsitletakse evolutsiooniliste protsesside teadmisi ja nende organismide tähtsust ökosüsteemides.

Seente tähtsuse tõttu põllumajanduses on mükoloogia välja töötanud sümbiootiliste rühmade õppevälja. Seened, mis moodustavad mükoriiside (seente ja juurte vahelise sümbioosi) optimeerivad taimede toitainete kasutamist.

Veel üks suuremat huvi pakkuv aspekt on see, mis viitab patogeensetele seentele. Selles mõttes käsitleb mükoloogia taimede ja loomade parasiitide uurimist.

Filiaalid

Mükoloogia käsitleb erinevaid õppevaldkondi. See on toonud kaasa, et teadlased on spetsialiseerunud oma erinevatele harudele, sealhulgas:

Taksonoomia ja phylogeny

See haru käsitleb seente identifitseerimist ja klassifitseerimist, samuti nende ja teiste organismide vaheliste suhete uurimist. Morfoloogiliste, reproduktiiv- ja füsioloogiliste omaduste põhjal on mitmed klassifitseerimissüsteemid muu hulgas välja töötatud.

Molekulaarsete tehnikate arendamisega on seenhaiguste jaoks välja töötatud fenüülid. Samuti on olnud võimalik luua suhteid iga suure seene rühma vahel.

Arvesse võetakse ka erinevate liikide geograafilise ja ökoloogilise jaotuse uurimist. Suur huvi pakuvad seente mitmekesisuse ja kaitsestaatuse uurimist erinevates piirkondades.

Teine oluline aspekt selles harus on seente ökoloogiliste suhete uurimine, mis käsitleb sümbiootilisi suhteid teiste organismidega, samuti arvukate parasiidirühmade ökoloogilist käitumist.

Biokeemia, rakubioloogia ja füsioloogia

See haru uurib seente keemilist koostist ja raku struktuuri nii optiliste kui ka elektrooniliste mikroskoopiliste meetodite abil, et uurida rakkude bioloogiat..

Uuringud geneetika valdkonnas võimaldavad paremini mõista reproduktsioonimehhanisme. Samuti on võimalik saavutada sobivaid söötmeid tüvede arendamiseks erinevates tingimustes.

Füsioloogia valdkonnas uuritakse seente seost nende keskkonna ja toitumisvormidega. Samuti käsitleb see soluutide ja vee liikumist, samuti tropismi, taktika ja teisi mehhanisme.

Biotehnoloogia ja tööstuslik mükoloogia

See keskendub seente kasulikkuse uurimisele mitmesugustes inimtegevustes, nagu pärmide kasutamine käärimisprotsessides või ravimite saamine.

Erinevate liikide füsioloogilisi tegureid käsitletakse süsivesinike käitlemisel, valkude ja vitamiinide sünteesil. Kõiki seente metaboolseid aspekte manipuleeritakse, et saada tooteid, mida inimesed saavad kasutada.

Meditsiiniline mükoloogia

Selles käsitletakse nii loomade kui ka inimeste seente poolt põhjustatud haiguste uurimist.

Seenhaigused mõjutavad paljusid inimesi kogu maailmas, mõnel juhul võivad need olla väga tõsised. Selles valdkonnas uuritakse selliseid aspekte nagu patogeeni käitumine, selle elutsükkel ja peremehe vastus.

Uuritakse nakkuse vorme ja seenhaiguste sümptomeid. Uuritakse ka immunoloogilisi vastuseid ja pakutakse välja võimalikud ravimeetodid.

Põllumajanduslik mükoloogia

Põllumajanduslik mükoloogia käsitleb põllumajanduses kasutatavate seente uurimist. Need organismid on osa taime arenguks hädavajaliku mulla elustikust.

Mükoriiside moodustumise (juurte ja seente ühendamine) valdkonnas on kogu uurimistöö valdkond. See sümbioos on taimede loomulikul säilitamisel väga oluline. Samuti kasutatakse neid põllumajanduses väetiste kasutamise vähendamiseks laialdaselt.

Fütopatoloogia

Fytopatoloogia on üks harusid, millel on suurim areng mükoloogias. Ta uurib taimedes seente poolt põhjustatud haigusi.

Suur osa seentest on taimede parasiidid ja enamik neist põhjustavad olulisi haigusi. Need seenhaigused põhjustavad põllumajanduses suuri kahjusid.

Selles valdkonnas uuritakse haigusi põhjustavaid patogeene, samuti taime sümptomeid. Teisest küljest pakutakse välja ravi ja juhtimiskavad, et vältida nende seente rünnakust tingitud suuri kahjustusi.

Kuulsad mükoloogid

Peamised mükoloogid, kes on selle haru suure panuse andnud, on olnud:

  • Alejandro Posadas, kes 1981. aastal avastas nimega seen Coccidioides immitis.
  • 1986, Guillermo Seeber Ta kohtus täna paremini tuntud seenega nimega Rhinosporidium seeberi.
  • Brasiilia Adolpho Lutz teatas seenest tuntud Paracoccidioides brasiliensis, see oli paljude Brasiilia piirkonna süsteemsete mükooside päritolu. See juhtus aastal 1908.
  • Teisest küljest Venezuelas mükoloogias edusammud alates 1909. aastast. Tänu avastamisele R. Pino Pou, hakkab ehitama mükoloogia spetsialiseeritud laborit.

Hiljutiste uuringute näide

Viimastel aastatel on mükoloogia uuringud keskendunud peamiselt genoomika valdkonnale ja tööstustoodete saamisele.

Fülogeneetiliste uuringute harus on genoomika võimaldanud luua täpsemaid seoseid seente puhul, mis moodustavad arbusulaarseid mükoriise. See rühm ei saa kasvada kasvukeskkonnas, seega ei ole kerge saada DNA proove.

2013. aastal sekveneeriti liigi genoomi Rhizophagus-e (Glomeromycotina). Nende andmetega oli 2016. aastal võimalik kindlaks määrata selle liigi sugulussidemed teiste seentega.

Praegu uuritakse erinevate seente potentsiaali biokütuste tootmisel. 2017. aastal kasutati perekonna anaeroobseid seeni Pecoramyces töödelda maisijäätmeid ja toota suhkruid ja biokütuseid.

Uurijad suutsid manipuleerida seene käitumist, muutes kultuurisöötmes erinevusi. Sellega saavutati seeni kõrge kääritamisprotsessiga kõrge etanoolitootmine.

Viited

  1. Gow N ja MG Netea (2016) Meditsiiniline mükoloogia ja seene immunoloogia: uued uuringuperspektiivid, mis tegelevad maailma suurimate terviseprobleemidega. Phil. Trans. R. Soc.371: 1-10.
  2. Grigoriev I, D Cullen, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubicek, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang ja SE Baker (2011) Edendavad tulevikku seente genoomika abil. Mycology 2: 192-209
  3. Herrera, T (1994) Mükoloogia uuringute perspektiivid. Bol. Soc. Bot. Mehhiko 55: 39-44.
  4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Bell, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini ja G Visentin (2013) Itaalia müoloogia ajalugu ja esimene panus seente õigesse nomenklatuuri. ISPRA (Keskkonnakaitse ja Teadusuuringute Instituut) Rooma, Itaalia. 101 lk.
  5. Zhang N, J Luo ja D Bhattacharya (2017) Seenfülogeneetika edusammud ja nende mõju seenhaiguste süstemaatilisusele In: Townsend J ja ZWang (eds.) Seenfülogeneetika ja filogenoomika 309-328.