قارچ شناسی Mycology
مقدمه
واژه Mycology متشکل از MYKUS به علاوه Logos می‌باشد. این واژه توسط
پیرآنتونیو میچلی در قرن 18 پیشنهاد شده است. قارچها موجوداتی هستند فاقد
کلروفیل و تولید اسپور می‌نمایند. ساختمان سلولی یوکاریوتیک داشته دارای
هسته (به تعداد یک عدد یا بیشتر) می‌باشد. هسته‌ها ممکن است هاپلوئید یا دیپلوئید باشند.
سلولهای قارچی دارای دیواره سلولی‌اند. قارچها برخلاف گیاهان عالی فاقد اندامهایی نظیر
ریشه ،
ساقه ،
برگ و
سیستم آوندی می‌باشند. پیکره قارچها ممکن است تک سلولی یا پرسلولی باشند. پیکره قارچها از رشته‌های متعددی به نام
ریسه یا هیف تشکیل می‌یابد.
تولید مثل در آنها به طریق جنسی یا غیر جنسی می‌باشد که تکثیر غیر جنسی رایجتر است.
مشخصات عمومی قارچها
- یوکاریوتیک هستند.
- فاقد کلروفیل و آوند هستند.
- دارای دیواره سلولی‌اند.
- تکثیر از طریق جنسی و غیرجنسی صورت می‌گیرد.
- پیکره قارچ تک‌سلولی یا پرسلولی می‌باشد.
- قارچها از طریق پدیده جذب ، مواد غذایی خود را بدست می‌آورند (در حالیکه گیاهان از طریق فتوسنتز و جانوران از طریق بلع این مواد را تهیه می‌کنند.
- قارچها فاقد تحرکند که این تفاوت آنها را با جانوران و تشابه آنها را با گیاهان نشان می‌دهد. از حرکات جزئی قارچها می‌توان به حرکت قارچهای آمیبی شکل اشاره کرد که با ایجاد پاهای کاذب روی ماده غذایی جابجا می‌شوند. اسپورهای قارچها دارای ناژک می‌باشند که موجب جابجایی آنها می‌شود. همچنین حرکت سیتوپلاسمی درون سلولی نیز نوعی حرکت محسوب می‌گردد.
نحوه زندگی قارچها
قارچها به حالت ساپروفیت روی مواد در حال پوسیدن و یا در فرم
انگل یا پارازیت روی سایر
موجودات زنده زندگی می‌کنند. موجودی که مورد حمله
قارچ قرار می‌گیرد host یا میزبان نامیده می‌شود. قارچها از نظر تامین مواد غذایی با گیاهان تفاوت دارند. و به تنهایی قادر به ساختن مواد غذایی مورد نیاز خود نمی‌باشند.
اگر
مواد قندی از قبیل
گلوکز ،
ساکاروز و
مالتوز در اختیار قارچها قرار گیرد با استفاده از تر کیبات آلی می‌توانند پروتئینهای مورد نیاز خویش را بسازند.
تیامین و
بیوتین از ویتامینهای مورد نیاز قارچها می‌باشند. قارچها در درجه حرارت 0 تا 30 درجه سانتیگراد می‌توانند زندگی کنند. درجه حرارت مناسب برای قارچها 20 تا 30 درجه می‌باشد. PH مناسب برای رشد قارچها 6 = PH است ولی دامنه PH از 12 - 2 متغیر است.
سیتولوژی قارچها
دیواره سلولی در قارچها وجود دارد. هسته‌ها کوچک و قابل روئیت با
میکروسکوپ نوری می‌باشند.
غشای هسته دو لایه بوده و حاوی منافذی است. به هنگام تقسیم
میتوز ، غشای هسته ناپدید نمی‌گردد هستکها نیز به هنگام تقسیم باقی می‌مانند. ولی در هنگام تقسیم
میوز غشای هسته و هستکها ناپدید می‌گردند.
شبکه آندوپلاسمی در قارچها نیز از دو غشای موازی هم تشکیل می‌یابد.
شبکه آندوپلاسمی در سلولهای جوان مشخصا دیده می‌شوند ولی در سلولهای مسن تر جزئی و کم بوده و یا ممکن است قابل روئیت نباشد.
ریبوزومها نیز وجود داشته و پراکنده در
سیتوپلاسم سلولی می‌باشند. در سلولهای قارچی
میتوکندری هم یافت می‌شود.
دستگاه گلژی نیز وجود داشته و از واحدهای
ریکتیوزومی تشکیل می‌یابد.
واکوئلها در سلولهای جوان به تعداد زیاد و در سلولهای مسن تر به تعداد کم ولی اندازه بزرگتر دیده می‌شود. مواد ذخیره‌ای در سلولهای قارچی عمدتا در فرم
گلیکوژن و
چربی می‌باشد.
ریخت شناسی قارچها
در قارچهایی که تک سلولی‌اند پیکره قارچ از یک سلول تشکیل می‌یابد یا ممکن است پیکره قارچ به صورت
پلاسمودیوم باشد. پلاسمودیوم یک توده سیتوپلاسمی چند هسته‌ای و فاقد
دیواره سلولی است. در غالب قارچها اندام رویشی از ساختمان لوله‌ای به نام هیف و یا
ریسه تشکیل شده است. هیفها شفاف و میکروسکوپی‌اند و قطر آنها متغیر است. هیفها در جهات مختلف رشد می‌یابند. رشد اصلی هیف از بخش انتهایی آن انجام می‌گیرد. به مجموعه هیفها
میسیلیوم اطلاق می‌گردد. دیواره عرضی در هیفهای دیواره‌دار وجود داشته به نام
سپتوم نامیده می‌شود. دو نوع دیواره عرضی ممکن است در ساختمان هیفهای دیواره‌دار قابل تشخیص است.
- دیواره اولیه یا اصلی : که این دیواره همزمان با تقسیم سلولی تشکیل می‌گردد.
- دیواره نابجا : که با تقسیم سلولی مربوط نبوده ممکن است در محل آسیب دیدگی برای ترمیم ایجاد گردد یا برای جدا ساختن بخش مسن هیف از بخش جوان تشکیل گردد یا دیواره‌ای که برای تشکیل اندامهای زایشی بوجود می‌آید. هیفها ممکن است دیواره دار باشند Septatehypha یا بدون دیواره عرضی None Septatehypha که در هیفهای دیواره در دیواره ممکن است شدیدا متخلخل باشد در فرم پلاسمودسما و یا ممکن است ناقص تشکیل شود.
ساختمان رویشی در قارچها
ساختمان رویشی یا پیکره قارچها به نام
تال (Tallus) نامیده می‌شود در اغلب قارچها تال مجموعه‌ای از هیفها یا ساختمان میسیلیومی است. هیفها وقتی در هم تنیده می‌شوند بافتی را ایجاد می‌کنند که به نام
پلکتانشیم نامیده می‌شود. دو نوع بافت پلکتانشیم در قارچها وجود دارد.
- پروزئانشیم : از هیفهای موازی هم تشکیل می‌یابد و بافت همبند سستی را بوجود می‌آورد.
- پسودوپارانشیم : بافتی است که در آن طول وعرض هیفها یکی شده و ساختمان شبه پارانشیمی تشکیل می‌گردد که خیلی شبیه پارانشیم گیاهان عالی است.
- استروما : ساختمان تشک مانند داشته با ساختار پروزئانشیمی که درون یا بر سطح آن ساختمان زایشی تشکیل می‌گردد.
- اسکلروتیوم : ساختمان دیگری است با بافت پسودوپارانشیمی که در شرایط نامساعد تشکیل می‌گردد و پس از مساعد شدن شرایط می‌تواند جوانه زند و مجددا رشد کند.
- ریزومورف : ساختمان دیگری است که در شرایط نامساعد تشکیل و در قارچهای بازیدیومیستی دیده می‌شود. از دستجات بلند و موازی هیف تشکیل می‌گردد. بخش انتهایی ریزومورف حالت مریستمی دارد. هیفهای لایه بیرونی از نظر دیواره سلولی و محتوای درون سلولی تغیراتی پیدا کرده و کدرتر می‌شوند. ریزومورف نیز با مساعد شدن شرایط می‌تواند مجددا رشد نماید.
روشهای اخذ غذا در قارچها
قارچها موجودات فاقد
کلروفیل بوده برای تامین مواد غذایی وابسته به سایر منابع غذایی می‌باشند. قارچها ممکن است در فرم
ساپروفیت یا در فرم انگلی دیده شوند قارچها از نظر تامین ویتامینهای مورد نیاز در دو گروه قرار می‌گیرند:
- قارچهای پرتوتروف : قارچهای پروتروف قارچهایی هستند که با استفاده از ترکیبات آلی موجود در ویتامینهای مورد نیاز خویش را سنتز می‌کنند.
- قارچهای اگزوتروف : قارچهای اگزوتروف نیازمند ویتامینهای از قبل سنتز شده می‌باشند که باید در اختیار آنها قرار گیرد.
- قارچهای ساپروفیت روی مواد در حال پوسیدن زندگی می‌کنند. هیف مستقیما با مواد غذایی تماس حاصل می‌کند و پس از تجزیه مواد غذایی از راه انتشار این مواد را جذب می‌نماید. میسیلیوم قارچهای انگل برای تامین مواد غذایی مورد نیاز یا بر روی موجود میزبان می‌روید یا آنکه وارد نسج می‌گردد. قارچهای انگلی درون سلولی مستقیما مواد غذایی داخل سلول را از طریق دیفوزیون (انتشار) جذب می‌کند. قارچهایی که زندگی بین سلولی دارند، تشکیل اندامهای مکنده می‌دهند.
عوامل جذب غذا در قارچ ها
- تشکیل مستوریوم (اندام مکنده)
- تشکیل آپرسوریوم (تشکیل زایده نفوذ)
- تشکیل ریزوئیدها (یا ساختمانهای شبه ریشه)
- تشکیل اندامهای شکارگر
- تشکیل هیفوپودیوم (پاهای هیفی که از ضمائم هیف محسوب می گردد.)
ساختمان شیمیایی سلولی در قارچها
درصد بیشتری از وزن سلولهای قارچی را
آب تشکیل می‌دهد مخصوصا در سلولهای جوان 90% وزن تازه میسیلیوم را آب تشکیل می‌دهد.
اسپورها نیز دارای درصد بالایی از آب می‌باشند
کربن 44% - 40 ، ترکیبات معدنی 5% - 2 ،
فسفر ،
پتاسیم ،
سیلیس و
آلومینیوم در ردیف ترکیبات معدنی‌اند. ترکیبات از ته 7% - 2 که
پروتئینها ،
اسیدهای نوکلوئیک و
اوره را شامل می‌شوند. قسمت اعظم کربنی که قارچها می‌گیرند به صرف ساخت
دیواره سلولی می‌رسد.
دیواره در قارچها حاوی درصد زیادی
کیتین می‌باشد. در بررسیهای انجام گرفته روی 25
قارچ میزان کیتین متغیر و بین 2.6 تا 26.2 درصد وزن خشک قارچ گزارش شده است. قارچهای تک سلولی نظیر
مخمرها مقدار کمی کیتین تولید می‌کنند. ماده اصلی دیواره قارچها
گلوکان و
مانّان می‌باشد. همچنین
سلولز ،
لیگینین ،
کالوز و
کیتوزان نیز از دیگر مواد تشکیل دهنده دیواره سلولی قارچها می‌باشد. انواعی از
هترو پلی ساکاریدها ،
پروتئینها ،
چربیها و مواد معدنی نیز ممکن است وجود داشته باشند. Mg و Ca از مواد معدنی رایج در ساختمان دیواره سلولی است.
مباحث مرتبط با عنوان
