MICOLOGIA: STORIA, COSA STUDIA E SI RAMIFICA - BIOLOGIA - 2024

La Micologia è la disciplina responsabile dello studio dei funghi sotto vari aspetti. Questi organismi sono stati di grande importanza per gli esseri umani sin dalla preistoria. I suoi inizi risalgono all'antica Grecia, quando i funghi erano classificati come piante. Successivamente, nel corso dei secoli XVIII e XIX, furono poste le basi di questa disciplina.

L'italiano Pier Antonio Micheli (1679-1737) è considerato il fondatore della moderna micologia. Questo autore ha evidenziato l'importanza delle strutture riproduttive nella classificazione dei funghi.

Successivamente lo svedese Elias Fries (1794-1878) propose le basi della nomenclatura dei funghi attualmente in uso. Successivamente, la micologia è stata nutrita da discipline come la microscopia, la genetica molecolare e la genomica.

La micologia ha diversi rami, tra i quali spiccano la tassonomia e la filogenesi, nonché la biochimica e la biologia cellulare. Viene inoltre affrontato il campo della micologia medica, industriale, agraria e fitopatologica.

La ricerca recente in sistematica include l'uso della genomica per generare informazioni sulla parentela di alcuni gruppi. In campo industriale, gli studi si sono concentrati sulla produzione di biocarburanti dall'attività dei funghi.

Storia

Civiltà preistoriche

A partire dal Paleolitico ci sono riferimenti archeologici all'uso dei funghi. Si ritiene che alcuni funghi commestibili siano stati raccolti per essere consumati a scopo alimentare. Allo stesso modo, sono stati trovati dipinti in cui sono rappresentati i funghi.

In Africa sono state trovate prove dell'uso di funghi allucinogeni da parte delle civiltà che abitavano il deserto del Sahara. Anche in Europa ci sono registrazioni dell'uso della specie Fomes promozione come parte dell'esca usata per accendere fuochi.

Esistono registrazioni dell'uso dei funghi nelle culture Maya del Messico e del Guatemala. Vari funghi con proprietà allucinogene sono stati utilizzati nei rituali magico-religiosi di queste culture.

Antica Roma e Grecia

Nella Roma imperiale, i funghi commestibili erano molto apprezzati e considerati cibo reale. Sono stati anche usati come veleno per assassinare persone importanti. Alcune delle descrizioni dei sintomi di queste morti suggeriscono che siano state causate dalla specie Amanita phalloides.

Tuttavia, le basi della micologia iniziano a stabilirsi con i grandi naturalisti dell'antica Grecia. Il primo riferimento alla sua coltivazione si trova nell'opera dell'Ateneo greco ad Alessandria (II-III secolo a.C.).

Il primo a definire i funghi fu il filosofo Teofrasto (372-288 aC), il quale indicò che si trattava di "piante imperfette, senza radici, foglie, fiori o frutti". Teofrasto descrisse quattro tipi di funghi che ancora oggi sono raggruppati in famiglie diverse.

Un altro contributo alla micologia è dato da Dioscoride nella sua opera "Della Materia Medica", dove descrive le proprietà tossiche di alcuni funghi. Allo stesso modo, è il primo a descrivere i funghi agarico (tipo a fungo) che erano ampiamente usati per scopi medicinali.

Claudio Galeno (medico greco) ha classificato i funghi in tre diversi gruppi: i “bolités” (probabilmente l'attuale Amanita caesaera), i “porcini”, che si trovano nel genere Boletus, e i “Mykés”. Galeno ha indicato che i primi due gruppi erano commestibili e l'ultimo era tossico e molto pericoloso.

Infine, Plinio il Vecchio nella sua opera "Historis naturalis", fa riferimento al fatto che i "porcini" erano facilmente confusi con altri funghi velenosi. L'autore ha considerato che se questi funghi crescessero in aree con sostanze tossiche, potrebbero assorbirli.

Medioevo e Rinascimento

Durante il Medioevo la micologia non ebbe grandi progressi, poiché i naturalisti seguirono solo le opere di Dioscoride e Plinio. In questo periodo in Europa c'erano seri problemi nella coltivazione della segale a causa dell'attacco dell'ergot (Claviceps purpurea).

Successivamente, durante il Rinascimento, alcuni scienziati diedero modesti contributi alla disciplina. Tra questi abbiamo Andrea Mattioli, che ha sostenuto il falso approccio di Plinio ai “porcini” velenosi.

Il celebre botanico Andrea Caesalpinio ha proposto una classificazione dei funghi basata principalmente su alcune caratteristiche morfologiche e sui vari usi delle diverse specie.

Secolo XVIII

John Ray, un botanico inglese, ha separato i funghi in tre gruppi in base al loro portamento di crescita (epigeo e sotterraneo) e alle caratteristiche morfologiche. Da parte sua, Joseph Tournefort (francese) li ha divisi in sette gruppi in base alla loro morfologia.

Pier Antonio Micheli. Fonte: sconosciuta, non definita. Wikimedia Commons

Il fondatore della moderna micologia è considerato l'italiano Pier Antonio Micheli. È autore di numerose scoperte ritenute fondamentali nello studio dei funghi.

Fu il primo a dimostrare che la riproduzione avviene per spore e non per generazione spontanea, come si credeva fino ad ora.

Il sistema di classificazione dei funghi proposto da Micheli stabilisce quattro classi sulla base delle strutture riproduttive. Questa è considerata una classificazione artificiale, poiché utilizza caratteri variabili all'interno dello stesso gruppo come il colore.

Quando lo svizzero Carolus Linnaeus propose la nomenclatura binomiale nella sua opera “Systema Naturae” (1735), cambiò il modo di denominare la specie. Linneo non ha dato grandi contributi alla micologia, ma il suo sistema ha gettato le basi per altri ricercatori.

XIX secolo

Durante questo secolo la micologia è stata pienamente riconosciuta come disciplina indipendente dalla botanica, principalmente per l'applicazione dei principi stabiliti da Micheli per lo studio dei funghi.

Uno dei micologi più rinomati di questo tempo è Christian Persoon. Il suo lavoro era basato sull'analisi delle strutture riproduttive, il suo lavoro principale era "Synopsis Methodica Fungorum" (1801).

Questo autore ha separato i funghi nelle classi “angiocarpus” (spore che maturano all'interno del corpo fruttifero) e “gymnocarpus” (spore che maturano all'esterno del corpo fruttifero). Ha descritto più di duemila specie all'interno di questi due grandi gruppi.

Elias Fries (svedese) è considerato un altro dei grandi micologi della storia. Questo autore ha pubblicato più di 26 lavori scientifici, considerati la base della moderna micologia.

La sua opera principale è "Systema mycologicum" (1821), dove propone una classificazione basata sul concetto di filogenesi. I nomi proposti da questo autore furono accettati come base della nomenclatura micologica al Congresso botanico internazionale di Bruxelles (1910).

XX e XXI secolo

La micologia ha fatto grandi progressi quando le nuove tecnologie hanno consentito l'identificazione più accurata dei funghi. I metodi fisiologici e biochimici, compresi i test di crescita e di utilizzo dei nutrienti, iniziarono ad essere utilizzati all'inizio del XX secolo.

Si iniziò anche a identificare i metaboliti secondari prodotti dai funghi e si dimostrò la loro utilità nell'industria alimentare e farmaceutica.

Successivamente, negli anni '90 del XX secolo, si è verificato lo sviluppo di tecniche molecolari, che hanno permesso lo studio delle relazioni filogenetiche all'interno dei funghi e lo studio della loro composizione genetica.

Infine, già nel XXI secolo si è sviluppato il campo della genomica (studio del contenuto genetico). Queste tecniche hanno permesso di sequenziare l'intero genoma di varie specie di funghi.

Sulla base della ricerca genomica, è stata ottenuta l'identificazione accurata di vari gruppi che non potevano essere differenziati con le tecniche classiche. Allo stesso modo, sono state migliorate le possibilità di utilizzare questi organismi in vari campi, come la produzione di biocarburanti e la medicina.

Cosa studia la micologia? Campo di studi

Studio dei funghi. Fonte: AJC1 dal Regno Unito, tramite Wikimedia Commons

La micologia è la disciplina che si occupa dello studio dei funghi - il regno dei funghi - e di tutti gli aspetti ad essi correlati.

All'interno della micologia è contemplato lo studio delle caratteristiche strutturali, dei cicli vitali e del comportamento fisiologico dei funghi. Allo stesso modo, viene affrontata la conoscenza dei processi evolutivi e l'importanza di questi organismi all'interno degli ecosistemi.

Diversità dei funghi. Fonte: Sasata, da Wikimedia Commons

Data l'importanza dei funghi per l'agricoltura, la micologia ha sviluppato un campo di studio per i gruppi simbiotici. I funghi che formano le micorrize (simbiosi tra funghi e radici) ottimizzano l'utilizzo dei nutrienti da parte delle piante.

Un altro degli aspetti più interessanti è quello riferito ai funghi patogeni. In questo senso, la micologia si rivolge allo studio dei funghi parassiti di piante e animali.

filiali

La micologia si rivolge a vari campi di studio. Questo ha portato i ricercatori a specializzarsi nelle sue diverse branche, tra cui:

Tassonomia e filogenesi

Questo ramo si occupa dell'identificazione e della classificazione dei funghi, nonché dello studio delle relazioni tra loro e con altri organismi. Sono stati stabiliti vari sistemi di classificazione basati su caratteristiche morfologiche, riproduttive e fisiologiche, tra gli altri aspetti.

Con lo sviluppo di tecniche molecolari, sono state sviluppate filogenesi per il regno dei funghi. Allo stesso modo, è stato possibile stabilire relazioni all'interno di ciascuno dei grandi gruppi di funghi.

Si tiene conto anche dello studio della distribuzione geografica ed ecologica delle diverse specie. La ricerca sulla diversità e lo stato di conservazione dei funghi in varie regioni è di grande interesse.

Un altro aspetto importante in questo ramo è lo studio delle relazioni ecologiche dei funghi, che affronta le relazioni simbiotiche con altri organismi, nonché il comportamento ecologico dei numerosi gruppi parassiti.

Biochimica, biologia cellulare e fisiologia

Questa branca studia la composizione chimica e la struttura cellulare dei funghi attraverso tecniche di microscopia, sia ottica che elettronica, per studiare la biologia delle cellule.

La ricerca nel campo della genetica consente una migliore comprensione dei meccanismi di riproduzione. È anche possibile ottenere terreni di coltura adatti allo sviluppo di ceppi in diverse condizioni.

Nel campo della fisiologia vengono studiate le relazioni dei funghi con il loro ambiente e le forme di nutrizione. Allo stesso modo, si occupa del movimento dei soluti e dell'acqua, nonché dei tropismi, dei tattismi e di altri meccanismi.

Biotecnologie e micologia industriale

Si concentra sulla ricerca sull'utilità dei funghi in varie attività umane, come l'uso di lieviti nei processi di fermentazione o l'ottenimento di medicinali.

Fattori fisiologici di specie diverse vengono gestiti per la manipolazione di idrocarburi, sintesi proteica e vitamine. Tutti gli aspetti metabolici dei funghi vengono manipolati al fine di ottenere prodotti utilizzabili dall'uomo.

Micologia medica

Si occupa dello studio delle malattie fungine sia negli animali che nell'uomo.

Le infezioni fungine colpiscono molte persone in tutto il mondo e in alcuni casi possono essere molto gravi. In questo campo vengono studiati aspetti come il comportamento del patogeno, il suo ciclo di vita e la risposta degli ospiti.

La ricerca viene condotta sulle modalità di contagio e sui sintomi delle malattie fungine. Si studiano anche le risposte immunitarie e si propongono possibili trattamenti.

Micologia agraria

La micologia agraria si occupa dello studio dei funghi utili in agricoltura. Questi organismi fanno parte del biota del suolo essenziale per lo sviluppo delle piante.

C'è un intero campo di ricerca nell'area della formazione micorrizica (associazione di radici e funghi). Questa simbiosi è di grande importanza nel mantenimento delle piante in modo naturale. Allo stesso modo, sono ampiamente utilizzati in agricoltura per ridurre l'uso di fertilizzanti.

fitopatologia

La fitopatologia è uno dei rami più sviluppati della micologia. Studia le malattie causate dai funghi nelle piante.

Un'alta percentuale di funghi sono parassiti delle piante e la maggior parte sono causa di importanti malattie. Queste malattie fungine sono responsabili di grandi perdite in agricoltura.

Uva infettata da Botrytis cinerea. Fonte: John Yesberg, da Wikimedia Commons

In questo campo vengono studiati gli agenti patogeni che causano malattie, così come i sintomi che si verificano nella pianta. D'altra parte, vengono proposti trattamenti e piani di gestione al fine di evitare grandi danni dall'attacco di questi funghi.

Famosi micologi

I principali micologi che hanno dato un grande contributo a questo ramo sono stati:

• Alejandro Posadas , che nel 1981 scoprì un fungo chiamato Coccidioides immitis.
• Nel 1986 Guillermo Seeber incontrò il fungo oggi meglio conosciuto con il nome di Rhinosporidium seeberi.
• Il brasiliano Adolpho Lutz ha segnalato il fungo noto come Paracoccidioides brasiliensis, originario di molte micosi sistemiche nella regione del Brasile. Questo è successo nel 1908.
• D'altra parte, in Venezuela i progressi della micologia avanzarono a partire dal 1909. Grazie a una scoperta di R. Pino Pou , iniziò a essere costruito un laboratorio specializzato per la micologia.

Esempio di ricerca recente

Negli ultimi anni la ricerca micologica si è concentrata principalmente nell'area della genomica e dell'ottenimento di prodotti industriali.

Nel ramo degli studi filogenetici, la genomica ha permesso di stabilire relazioni più precise nei funghi che formano micorrize arbuscolari. Questo gruppo non può crescere nei terreni di coltura, quindi non è facile ottenere campioni di DNA.

Nel corso del 2013 è stato possibile sequenziare il genoma della specie Rhizophagus irregolare (Glomeromycotina). Con questi dati, nel 2016 è stato possibile determinare i rapporti di parentela di questa specie con altri funghi.

È attualmente allo studio il potenziale di vari funghi nella produzione di biocarburanti. Nel 2017, i funghi anaerobici del genere Pecoramyces sono stati utilizzati per elaborare i residui di mais e produrre zuccheri e biocarburanti.

I ricercatori sono riusciti a manipolare il comportamento del fungo, apportando variazioni nel mezzo di coltura. Con questo, hanno ottenuto un'elevata produzione di etanolo dai processi di fermentazione del fungo.

Riferimenti

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