Grzyby – sprzymierzeńcy i wrogowie
05.10.2005 Przyroda
Jesienią Polacy wyruszają do lasów w poszukiwaniu ulubionych prawdziwków, rydzów czy kurek. Gospodynie domowe często walczą z pleśnią atakującą produkty spożywcze, a lekarze z grzybicami. O grzybach jednak wciąż wiemy mało.
“Większości ludzi kojarzą się one ze świątecznymi potrawami (uszka z grzybami) lub spleśniałymi produktami w lodówce, ewentualnie z grzybicą stóp. Kilka wieków temu grzyby wiązano z siłami nieczystymi, działalnością czarownic (np. czarcie kręgi – tworzące się wokół grzybów wymarłe skrawki ziemi, na których nie ma roślin). Przez stulecia stosowano je do sporządzania napojów przypominających w działaniu alkohol. Były to np. muchomory przetrzymywane w moczu, napój który stosowano zanim wprowadzono mocne napoje alkoholowe” – wyjaśnia PAP mikolog (specjalistka od grzybów) prof. Katarzyna Turnau.
CZYM SĄ GRZYBY?
Wczesne badania tych niezwykłych organizmów wskazywały, że grzyby należą do królestwa roślin. Wykonywane jednak w XX w. badania molekularne sugerują, że grzyby są bliższe grupie zwierząt aniżeli roślin. Ponieważ różnią się znacznie zarówno od roślin, zwierząt jak i protistów (królestwo obejmujące jednokomórkowe lub proste wielokomórkowe organizmy eukariotyczne, które nie są zaliczane do zwierząt ani roślin), organizmy te klasyfikuje się obecnie jako odrębne królestwo Fungi (grzyby właściwe).
Biologowie dzielą obecnie grupę grzybów na pięć gromad: Chytridiomycota, Zygomycota, Glomeromycota, Ascomycota i Basidiomycota.
Wśród nich najlepiej znane ludziom są te należące do gromady Basidiomycota – grzyby podstawkowe. Należy do niej ponad 25 tysięcy gatunków. Wśród nich są powszechnie znane grzyby kapeluszowe, huby, purchawki, pasożyty roślin, takie jak rdza źdźbłowa czy głownia kukurydzy.
“Warto tu zaznaczyć, że owocniki tych grzybów, tak doceniane przez grzybiarzy, to zaledwie niewielka część organizmu grzyba, jedynie przejaw jego rozmnażania. O wiele bardziej fascynująca jest ukryta natura grzybni rozwijającej się pod powierzchnią ziemi czy też wewnątrz kłody drewna. Na przykład grzybnia boczniaka ostrygowatego, Pleurotus ostreatus (owocniki jadalne, sprzedawane często w supermarketach) przerasta drewno (także np. papier toaletowy lub słomę) i poluje na drobne zwierzęta (np. nicienie), tworząc maczugowate pułapki pokryte odrobiną substancji przypominającej +super-glue+” – wyjaśnia Turnau.
“Grzyb ten jest jednym z przedstawicieli grzybów drapieżnych. Różnorodność tych organizmów jest olbrzymia, niektóre z nich tworzą nadzwyczajne twory – lassa służące sprawnemu chwytaniu ofiary. Unieruchomiony zwierz, żywcem lub po uśmierceniu zostaje przerośnięty przez grzybnię i strawiony za pomocą enzymów. Całość procesu jest równie fascynująca jak książki Agaty Christie” – dodaje.
Mniej znanymi przedstawicielami królestwa grzybów są grzyby skoczkowe (Chytridiomycota). Stanowią one małą grupę stosunkowo prostych grzybów wodnych. Molekularne badania wskazują także, że grzyby skoczkowe są najbardziej pierwotną grupą obecnie żyjących grzybów. Niektóre z nich w pewnych stadiach życia tworzą komórki opatrzone wiciami. Tę cechę prawdopodobnie zachowały po swych przodkach.
“Przedstawiciele pozostałych grup grzybów nie posiadają stadium wiciowca. Najprawdopodobniej utraciły wici w trakcie ewolucji, być może w czasie przejścia ze środowiska wodnego do siedlisk lądowych” – zaznacza Turnau.
Przedstawiciele obejmującej około 800 gatunków gromady grzybów sprzężniakowych (Zygomycota) to organizmy występujące powszechnie na lądzie. Wśród sprzężniaków znane są grzyby drapieżne (Zoopagales – zwierzomorkowce). Inne są pasożytami roślin i zwierząt.
“Każdy z nas ma z nimi do czynienia na co dzień. Najpowszechniej występującym gatunkiem jest rozłożek czerniejący tworzący charakterystyczną białą, puszystą murawkę na chlebie pozostawionym w woreczku foliowym przez kilka dni. Nazwa tej grupy bierze się od charakterystycznego sposobu rozmnażania płciowego. Grzybnia wytwarza odgałęzienia, które łączą się po dwa. Po ich zlaniu (często przypomina to podanie rąk lub całus) wykształca się zygospora, z której po okresie spoczynku wytwarza się nowa grzybnia” – opisuje mikolog.
Kolejna grupa to grzyby workowe (Ascomycota). Nazwę swoją zawdzięczają charakterystycznym strukturom, zwanym workami, wewnątrz których tworzą się zarodniki tzw. – askospory, które powstają w wyniku rozmnażania płciowego. To duża grupa grzybów obejmująca około 30 tys. znanych gatunków.
“Grzyby workowe to grupa zróżnicowana, obejmująca większość drożdży, mączniaki, większość grzybów tworzących niebieskozielone, różowe czy brązowe kolonie i powodujących psucie się artykułów spożywczych. Należą do niej także jadalne smardze i trufle oraz miseczniaki wytwarzające owocniki np. na szczątkach roślin… Niektóre workowce są sprawcami poważnych chorób roślin, takich jak choroba holenderska wiązów, sporysz zbóż, choroby mączniakowe drzew i krzewów owocowych oraz roślin ozdobnych, a także zgorzel kasztana” – opisuje Turnau.
Od kilku lat wyróżnia się także grupę Glomeromycota, do których zalicza się grzyby tworzące symbiozę z korzeniami większości roślin lądowych
Poza głównymi gromadami grzybów istnieje jeszcze jedna, sztuczna grupa, nazywana Deuteromycota lub Fungi imperfecti (łac. grzyby niedoskonałe). Biolodzy zaliczają do niej te grzyby, które nie mają cech charakterystycznych dla wymienionych powyżej gromad. Obecnie część z organizmów zaliczanych wcześniej do Fungi imperfecti została jednak po dokładniejszym zbadaniu zaliczona do innego królestwa: Protista.
NIE TYLKO PRAWDZIWKI I PIECZARKI
Człowiek wykorzystuje wiele gatunków grzybów. Najpowszechniej znane są oczywiście grzyby kapeluszowe, które ludzie po prostu jedzą. Wszyscy wiedzą też, że niektóre grzyby np. drożdże można także wykorzystywać do produkcji żywności. Ale to nie wszystko.
“Znaczenie grzybów dla ludzi jest ogromne. Zazwyczaj myślimy w takich przypadkach o piwie, winie, ciastach drożdżowych. Mniej osób zdaje sobie sprawę, że jest to źródło antybiotyków (chociaż ponad 90 proc. gatunków nie była dotychczas badana pod względem ich produkcji, co daje olbrzymie pole do popisu) i wielu innych substancji leczniczych (przeciwrakowych, na cukrzycę, AIDS, obniżających cholesterol itd)” – wyjaśnia mikolog.
Grzyby są również źródłem związków stosowanych w przemyśle. Można z nich produkować enzymy: np. laktazę, celulazę, lipazę (stosowaną w proszkach do prania). W przemyśle spożywczym grzyby mają znaczenie przy wytwarzaniu sosu sojowego, Coca-coli i innych produktów.
“Trzeba pamiętać także o produkcji grzybów jadalnych – rocznie produkuje się 6 mln 161 tys. ton grzybów (pieczarki, boczniaki i inne)” – zaznacza Turnau.
“Powszechne zastosowanie substancji pochodzenia grzybowego niesie korzyści, ale i zagrożenia takie jak bioterroryzm – zagadnienie ważne obecnie. Np. Coca-cola lub sos sojowy mogą być użyte jako substancje rakotwórcze – wystarczy podmienić szczepy grzybów na takie, które produkują substancje wywołujące nowotwory np. aflatoksyny czy ochratoksyny” – dodaje.
TRUJĄCE SZYBKO I POWOLI
Wiele gatunków grzybów w procesie przemiany materii produkuje toksyny. Jest ich wiele i znacząco różnią się między sobą.
“Toksyny wytwarzane przez grzyby rozwijające się na pokarmie, takie jak ochratoksyny i aflatoksyny, powodują raka, jeżeli produkty zawierające toksyny są często spożywane. Rak wątroby jest jedną z częstych przyczyn zgonów w krajach Trzeciego Świata, gdzie ludzie jedzą wszystko co się da zjeść, nawet jeżeli jest to spleśniałe. Niezwykle niebezpieczne są np. spleśniałe orzechy, ale groźne grzyby bywają także np. w sproszkowanym mleku dla niemowląt. Także w Polsce” – wyjaśnia.
Toksyny w owocnikach grzybów kapeluszowych (np. amanityna, falloidyna, muskaryna, psilocybina) powodują znacznie szybszy efekt – uszkadzają błonę śluzową przewodu pokarmowego, powodują martwicę komórek wątrobowych i kanalików nerkowych. Efekt jest widoczny po kilku lub kilkunastu godzinach. Takie skutki może mieć np. zjedzenie muchomora sromotnikowego. Niektóre toksyny (np. te z grzybów halucynogennych) powodują uszkodzenia systemu nerwowego.
Większość grzybów to organizmy saprobiontyczne – czyli takie, które pobierają substancje odżywcze z martwych szczątków roślin i zwierząt. Niektóre grzyby są pasożytami, organizmami, które żyją w innym żywym organizmie lub na jego powierzchni, niekiedy powodując znaczne szkody. Grzyby pasożytnicze pobierają substancje odżywcze z organizmu gospodarza.
GROŹNE PLEŚNIE WOKÓŁ NAS
Niebezpieczeństwo czyha wszędzie – zwłaszcza tam, gdzie jest wilgotno – pozostawiona żywność, materiał ubraniowy, skórzany to znakomite podłoże do rozwoju grzybni różnych grup grzybów. Grzyby wydzielają do podłoża i powietrza toksyny, które mogą stanowić poważne zagrożenie – większość z nich truje powoli, powodując np. raka.
“Spora grupa grzybów może infekować organizm ludzki. Zazwyczaj dzieje się tak, gdy nasza odporność spada. Infekcja grzybowa może być przyczyną śmierci. Częste jest zapalenie płuc spowodowane przez Aspergillus (kropidlak), którego zarodniki mogą występować np. w wilgotnych łazienkach szpitalnych. Źródłem groźnych gatunków grzybów bywają odchody zwierząt, zwłaszcza ptaków (np. gołębi) lub nietoperzy.
NIE TYLKO DLA LUDZI
Grzyby mają znaczenie nie tylko dla ludzi. Odgrywają istotną rolę w utrzymywaniu równowagi ekologicznej w środowisku. Większość grzybów pełni funkcje destruentów (organizmów rozkładających złożone struktury chemiczne), czerpiących substancje odżywcze z podłoży organicznych i martwych organizmów. Wiele gatunków grzybów jest zdolnych do rozkładu celulozy i ligniny (głównych składników ścian komórek roślinnych). W wyniku rozkładania obumierających części roślin, odchodów zwierząt oraz martwych organizmów, ze związków organicznych uwalniana jest woda, dwutlenek węgla, azot i inne pierwiastki. Dzięki tej działalności pierwiastki mogą zostać ponownie włączone do różnych cykli biogeochemicznych. Czyli zapewnia to krążenie pierwiastków w przyrodzie.
Istnieją grzyby, które z innymi organizmami tworzą różnego typu związki symbiotyczne.
Ważnym tego typu zjawiskiem jest mikoryza (z greki “grzybo-korzeń”) – związek pomiędzy grzybami i korzeniami roślin. Grzybnia zwiększa objętość gleby, z której roślina korzysta. W ten sposób roślina pozyskuje więcej wody i związków mineralnych, zwłaszcza fosforu. Jednocześnie roślina dostarcza grzybni cukry, aminokwasy i inne związki organiczne.
“Wiele osób kojarzy grzyby mikoryzowe z drzewami, pod którymi zbieramy trufle lub prawdziwki. Tymczasem mikoryzowe są również zboża, trawy, truskawka, pomidory i wiele innych. W zasadzie to, co jemy, to produkty roślin mikoryzowych – z wyjątkiem takich jak kapusta, rzodkiewka, kalarepa” – tłumaczy Turnau.
HODOWLA KONTROLOWANA
“Odpowiednia selekcja grzybów mikoryzowych pozwala zwiększyć biomasę rośliny, chroni przed chorobami, a także niekorzystnymi warunkami np. suszą czy zanieczyszczeniem środowiska. Nasza pracownia (Pracownia Mikologii Uniwersytetu Jagiellońskiego) zajmuje się rolą mikoryzy w ochronie roślin w warunkach toksycznego skażenia metalami ciężkimi. Staramy się rekultywować hałdy metalowe przy zastosowaniu grzybów mikoryzowych. Opracowujemy metody ochrony roślin rzadkich i zagrożonych, selekcjonując grzyby mikoryzowe” – dodaje.
Oprócz mikoryzy istnieją także inne rodzaje symbiozy grzybów z innymi organizmami. Przykładem jej mogą być porosty – połączenie grzybów z glonami lub sinicami. Mniej znane, ale dość powszechne, są także symbiozy grzybów z glonami morskimi (brunatnicami).
“Wiele jest również symbioz z owadami, np. grzyby ambrozjowe rosnące w korytarzach korników czy grzyby hodowane przez termity i mrówki” – podsumowuje prof. Katarzyna Turnau.
PAP – Nauka w Polsce, Urszula Jabłońska
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl