Grzyby

Grzyby

Systematyka
Domena	eukarionty
Supergrupa	Opisthokonta
Królestwo	grzyby
Nazwa systematyczna
FungiR.T. Moore Bot. Mar.23(6): 371 (1980)
Synonimy
Mycophyta Eumycetes

Strzępki

Budowagrzyba kapeluszowego

Grzyby(FungiR.T. Moore) –królestwonależące dodomenyjądrowców(Eucaryota).Dawniej, w zależności od ujęciasystematycznego,taksonten miał rangępodkrólestwa(FungiR.T. Moore,1971),podtypu(FungiEngl.1889) iklasy(FungiBartling, 1830).

Istnienie grzybów zaobserwowano we wszystkich strefach klimatycznych, przede wszystkim na lądach, ale także w wodach (słodkich i słonych). Do 2020 r. opisano około 148 tysięcy gatunków grzybów, rzeczywista ich liczba jest jednak dużo wyższa. Co roku opisuje się około 2 tysięcy nowych gatunków. Około 90% grzybów pozostaje nieznanych.Korzystając z danych uzyskanych z obszarów, na których rozpoznano większość organizmów żywych, przypuszcza się, że istnieje ok. 1–1,5 miliona gatunków grzybów (4 razy więcej niżroślin nasiennych).Liczba znanych gatunków grzybów zmienia się także wskutek zmian w ichtaksonomii.

Wiek najstarszychskamieniałościidentyfikowanych jako prawdopodobne szczątkigrzybów kopalnychznalezionych w arktycznej częściKanadyszacowany jest na około miliard lat.

Tło historyczne pozycji grzybów w świecie ożywionym

Ze względu na ograniczone zdolności ruchu, typ wzrostu i odmienność morfologiczną od zwierząt, w tradycyjnych podziałach uwzględniających tylko dwie domeny świata ożywionego (systemyArystotelesa,Linneuszai in.), grzyby zaliczane były doroślin,np. do niewydzielanej we współczesnych systemach grupyplechowców.W świadomości potocznej tak jest nadal. Także w uproszczonych wykazach, mających zastosowanie praktyczne (np. listachgatunków chronionych), grzyby bywają łączone z roślinami. Podobnie w programach nauczania nauka o grzybach (mykologia) bywa włączana dobotaniki,a ogół grzybów zasiedlających dane środowisko bywa nazywanyflorąlub mykoflorą – od jakiegoś czasu –mykobiotąlub fungą (ze względu na podobieństwo do słów flora ifauna).

Jako pierwszy grzybami zainteresował sięTeofrast,który zaliczył je do roślin pozbawionych korzeni, w związku z tym nie potrafił określić sposobu, w jaki się żywią. W epoce rzymskiej badania nad grzybami nie posunęły się do przodu. Rzymianie szczególne znaczenie przypisywali truflom i wierzyli, że powstają one od uderzeń błyskawic, które przekazują im moc niezbędną przy kreacji życia – stąd były stosowane jako środek wspomagający zajście w ciążę. Wśród Majów, Azteków i Zapoteków powszechny był kult grzybów, którym stawiano pomniki. W Indiach grzyby czczono jako symbol płodności. Z powodu silnego zainteresowania grzybami w kultach politeistycznych, chrześcijaństwo spychało grzyby poza margines zainteresowania nauki, wiążąc je z czarną magią.

Pierwsze badania grzybów zaczęły się w XVI wieku. Pierwszej próby klasyfikacji grzybów dokonał wówczasMathias Lobelius.Po raz pierwszy zarodniki grzybów zaobserwowałGiambattista della Portaw 1588 roku, ale przez kolejne dwieście lat dominował jeszcze pogląd o spontanicznym powstawaniu grzybów. W XVII wieku najwybitniejszymi badaczami grzybów byliCarolus Clusius(klasyfikował znane gatunki) iPetrus Antonius Michaelis(wykazał kiełkowanie zarodników). Na przełomie XVIII i XIX wieku miał miejsce kolejny okres zainteresowania biologią grzybów, najważniejsi badacze tamtego okresu toKarol Linneusz,Christiaan Hendrik PersooniElias Magnus Fries(klasyfikowali znane gatunki) orazErik Acharius(twórcalichenologii). W następnych latach liczba opisywanych gatunków rosła lawinowo, często jeden gatunek opisywano kilkukrotnie pod różnymi nazwami. Uporządkowanie klasyfikacji przeprowadziłPier Andrea Saccardo.

Przejściowo do grzybów (bądź traktowanych jakorośliny zarodnikowe,bądź jako odrębna od roślin grupa) zaliczano różne inne grupy organizmów, wśród nichśluzowce.Część z nich ze względu na morfologiczne podobieństwo do grzybów przy jednoczesnym braku spokrewnienia określana bywa jakoprotisty grzybopodobne.Obecnie taki status jest uważany za niewłaściwy. Grzyby są uznawane za jedną z linii rozwojowych w obrębiesupergrupyOpisthokonta(jednej z sześciu, na które podzielonojądrowce), do której zalicza się także m.in.zwierzęta.Poświadczeniem wspólnego pochodzenia grzybów, zwierząt i wiciowców kołnierzykowych są pewne cechy anatomiczne i biochemiczne (obecnośćwiciumieszczonej na tylnym biegunie komórki, obecnośćchityny,glikogenui in.) Z kolei pewne cechy niegdyś uważane za łączące grzyby z roślinami (np. obecnośćcelulozy) obecne są jedynie ulęgniowców,które współcześnie odłączone zostały od grzybów i ulokowane w obrębie supergrupy siostrzanej dlaroślin–Chromalveolata.Większość cech wspólnych dla całej supergrupy występuje uskoczkowców.Prawdopodobnie jest totakson parafiletyczny– jednokomórkowi i posiadający wici kuzyni grzybów wielokomórkowych. Zaliczani czasem do (pod-)królestwaProtista.

Charakterystyka

Wszystkie grzyby to bez wyjątku organizmycudzożywne,mogą więc występować tylko w siedliskach zawierających związki organiczne. Jednak wiele gatunków do swojego życia wymaga tylko minimalnych ich ilości. Mogą byćsaprotrofamiodżywiającymi się martwą materią organiczną, lubpasożytamirozwijającymi się kosztem innych, żywych organizmów. Zasadniczo są niezdolne do aktywnego ruchu, w definicji tej są jednak pewne nieścisłości. Prymitywne grzyby wielokomórkowe wytwarzają bowiem zdolne do ruchu, jednokomórkowe, uwicionezarodniki pływkowe(zoospory). Charakterystyczną cechą grzybów jestściana komórkowazbudowana zchityny.

Wśród grzybów najliczniejszą grupą są organizmy wielokomórkowe, jednak występują też grzyby jednokomórkowe, np.drożdże.Komórka grzyba może być jednojądrowa, dwujądrowa lub wielojądrowa – taką wielojądrową komórkę nazywa siękomórczakiem.Podstawowym elementem budowy grzybów sąstrzępki,zwykle długie, nitkowate, proste lub rozgałęzione. Strzępki często występują w zespołach tworzącgrzybnię,a ta może tworzyć jeszcze bardziej złożone struktury pełniące wyspecjalizowane funkcje, np.podkładki,sznury grzybniowe,sklerocja,owocniki.Jednak ciało grzybów nie wykazuje zróżnicowania natkankiinarządy– grzyby sąplechowcami.

Grzyby mogą oddychać tlenowo lub beztlenowo (drożdże). W wyniku oddychania pozyskują energię niezbędną do życia.Oddychaniebeztlenowe tofermentacja.W jej wyniku powstają:alkohol etylowyiCO₂.

Rozmnażanie

Grzyby charakteryzuje duża różnorodność sposobówrozmnażania.Większość z nich może rozmnażać się zarównopłciowo,jak ibezpłciowo.U wielu grup grzybów rozmnażanie bezpłciowe ma bardzo duże znaczenie – występuje jako główny sposób rozmnażania, pozwalający na szybkie zasiedlenie substratu. W przypadku niektórych gatunków rozmnażanie bezpłciowe jest w ogóle nieznane. Postać grzyba rozmnażającą się bezpłciowo nazywa sięanamorfą,a postać rozmnażająca się płciowo toteleomorfa.U mikroskopijnych grzybów pasożytniczych z reguły pasożytem jest anamorfa, teleomorfa (jeśli w ogóle występuje) jest saprotrofem.Wytwarzanie zarodników wyłącznie na drodze bezpłciowej (poprzez podziałymitotyczne) wynika najprawdopodobniej ze skrajnej specjalizacji tych organizmów, gdyż badania genetyczne wykazują, że w genomach tych gatunków są obecne zestawy genów warunkujących rozmnażanie płciowe.

Sposoby rozmnażania bezpłciowego:

• fragmentacja plechy,
• pączkowanie,
• wytwarzanie różnego rodzajuzarodników:pływkowych,sporangialnychikonidialnych,
• cykl paraseksualny

Sposoby rozmnażania płciowego:

• gametogamia,
• spermatyzacja,
• deuterogamia,
• gametangiogamia,
• somatogamia,
• partenogamia,
• autogamia

Systematyka

Nomenklatura współczesna

WedługMiędzynarodowego Kodeksu Nomenklatury Botanicznejpierwszym liczącym się zastosowaniem taksonuFungibyło użycie go przezKarola Linneuszaw drugim tomieSpecies Plantarumz 1753 r. Nie podał on jednak diagnozy taksonomicznej, a jedynie zaliczył do tej grupy 10 rodzajów (Agaricus,Boletus,Hydnum,Phallus,Clathrus,Helvella,Peziza,Clavaria,LycoperdoniMucor) z podziałem na 86 gatunków. Nazwy rodzajowe zostały w tej publikacji dobrane niezgodnie z używanymi wcześniej, niemniej jednak zastosowanie nazewnictwa binominalnego sprawiło, że (z czasem i licznymi zmianami) zaczęto używać go jako podstawę obowiązującą w taksonomii grzybów.

Należy przyjąć, że pierwszą poprawną diagnozę zastosowałAntoine Laurent de JussieuwGenera Plantarumz 1789 r.:

Fungi paraſitici, aut erumpentes è tellure modò nudi, modò incluſi in volvâ ſciſſili. Subſtantia aliis ſuberoſa aut corticoſa, aliis mollior & carnoſa, aliis mucilaginea. Quidam ſimplices aut ramoſi, quidam ſphæricei; plures inſtructi pileo ſtipitato aut ſeſſili, nunc orbiculari & peltato, nunc ſemiorbiculari & lateribus inſerto. Folia nulla nec flores, ſed antherarum loco pulvis intra aut extrà diſperſus. Piſtilli vicem ſupplent organa variè contexta, nempè laminæ, rugæ, sulci, pori, tubi, papillæ, ſquamulæ, reticula, cavitates, interdùm univerſa compages: in iis latent corpuſcula, quæ terræ commiſſa ſimilem, ſeu germinando ſeminum inſtar, ſeu radicando ut ſurculi, plantam progenerant. Suberoſi Fungi perennes ſunt & ſæpè paraſitici; cæteri paraſitici aut terreſtres, fugaces, ad putreſcentiam proni.

W publikacji tej grzyby zaliczono do ówczesnej klasy roślin bezkwiatowych (Plantae acotyledones) jako rząd zawierający 17 rodzajów, dla których Jussieu usiłował przywrócić właściwe (przed Linneuszem) nazewnictwo:Mucor,Lycoperdon,Tuber,Clathrus,Phallus,Boletus,Helvella,Peziza,Cantharellus,Amanita,Suillus,Hydnum,Agaricus,Merulius,Auricularia,HericiumiClavaria.

Aktualna klasyfikacja

Mykolodzy opracowali kilka systemów klasyfikacji grzybów, ale obecnie mają już one znaczenie historyczne, w dużym bowiem stopniu są to klasyfikacje sztuczne, nie uwzględniające pokrewieństwa i aktualnych badańfilogenetycznych.Powszechnie obecnie przyjętym systemem klasyfikacji grzybów jestIndex Fungorumoparty na kolejnych edycjachDictionary of the Fungi.Jest to system sukcesywnie aktualizowany o nowe badania nad filogenetyką grzybów, w związku z czym pozycja wielutaksonóww tym systemie ulega zmianie po opublikowaniu nowych ustaleń taksonomicznych. Jest to system otwarty, tzn. że wiele taksonów, zwłaszcza tzw.grzybów niedoskonałychnie ma ustalonej szczegółowej pozycji w systemie, a brakujące taksony są opisane jakoincertae sedis.KrólestwoFungiw systemie tym podzielone jest natypyirodzajeincertae sediso nieokreślonej pozycji taksonomicznej. Ich podawana w innych systemach klasyfikacyjnych szczegółowa pozycja taksonomiczna jest sztuczna i niepewna, szczegółowa systematyka wIndex Fungorumzostanie podana dopiero po ustaleniu ich pokrewieństwa:

• typAscomycota–workowce
• typBasidiomycota–podstawczaki
• typBlastocladiomycota–pączkorostowe
• typChytridiomycota–skoczkowce
• typEntomophthoromycota
• typGlomeromycota–grzyby kłębiakowe
• typMucoromycotaDoweld 2001
• typNeocallimastigomycotaM.J. Powell 2007
• typSanchytriomycotaGalindo, López-García, Torruella, Karpov & Moreira 2021
• typZoopagomycotaGryganskyi, M.E. Sm., Spatafora & Stajich 2016
• typZygomycota–sprzężniaki
• typIncertae sedis.

Podział nieformalny

Z punktu widzenia laika można podzielić grzyby na następujące, nieformalne grupy:

• ze względu na widoczną postać plechy:
  • grzyby wielkoowocnikowe(macromycetes, makrogrzyby) – wytwarzające dobrze widoczne owocniki, przedstawicielepodstawczaków(np.pieczarki,borowiki) iworkowców(np.smardze,trufle);
  • grzyby mikroskopijne(micromycetes, mikrogrzyby) – przeciwieństwo grzybów wielkoowocnikowych; wytwarzają one niewielkie i zwykle trudno obserwowalne gołym okiem owocniki lub inne struktury rozmnażania; głównie przedstawiciele skoczkowców, kłębiankowców, sprzężniowców i workowców, ale również podstawczaków,
• ze względu na znaczenie kulinarne:
  • grzyby jadalne– czyli wybrane gatunki grzybów wielkoowocnikowych, uznane za smaczne, a przynajmniej nietrujące. Ponadto „jadalne” są teżdrożdżei niektóre gatunki pleśni związane z produkcjąserów.
  • grzyby niejadalne– wytwarzające nietoksyczne owocniki, jednak z różnych względów nie nadające się do spożycia, lub przynajmniej „nie jadane”.
  • grzyby trujące– grzyby zawierającesubstancje trującew ilości toksycznej dla człowieka np.muchomor sromotnikowy.
• ze względu na miejsce występowania:
  • grzyby mszakolubne– występujące namchach
  • grzyby nadrzewne– których owocniki pojawiają się na drzewach lub drewnie (pospolicie zwane hubami);
  • grzyby nagrzybne– na innych grzybach
  • grzyby naporostowe– rozwijające się na plechach porostów
  • grzyby naziemne– owocnikujące na powierzchni gleby;
  • grzyby podziemne– wytwarzające owocniki pod powierzchnią gleby;
  • grzyby wodne– rozpowszechniona grupa organizmów, występująca w wodach słodkich, zasolonych, w wodach bieżących i stojących w szerokim zakresie warunków fizycznych, chemicznych i biologicznych.
• ze względu na sposób odżywiania się i znaczenie:
  • grzyby chorobotwórcze– wywołujące choroby roślin, zwierząt i ludzi
  • grzyby drapieżne– za pomocą specjalnie przekształconych strzępek chwytające niewielkie zwierzęta glebowe
  • grzyby pasożytnicze– żyjące jako pasożyty na roślinach, innych grzybach, zwierzętach, ludziach (m.in.grzyby entomopatogeniczne)
  • grzyby saprotroficzne– żyjące na obumarłych organizmach
  • grzyby symbiotyczne– żyjące wsymbioziez innymi organizmami

Znaczenie grzybów

Grzyby jadalnemają zastosowanie kulinarne

Grzyby w obiegu materii

Grzyby jako jedyne organizmy mają zdolność do rozkładuligninyoraz mają duże znaczenie przy rozkładziecelulozydzięki specyficznemu enzymowi –celulazie.Sąreducentami– ostatnim ogniwem włańcuchu pokarmowym– a zatem są istotnym składnikiem obiegu materii w przyrodzie. Grzyby mogą być źródłem zarówno materii nieorganicznej (CO₂,H₂Oi innych) będącej produktami metabolizmu; lub materii organicznej, gdyż grzyby są pokarmem dla wielu drobnoustrojów.Bez nich większość ekosystemów lądowych pokryłaby gruba warstwa nierozłożonych liści czy gałęzi, a związki zawarte w szczątkach organicznych nie wróciłyby do ekosystemu, aby stać się ponownie dostępnymi dla rosnących organizmów. Szacuje się, iż bez rozkładu szczątków roślinnych, rocznie powstawałoby w lasach tropikalnych 12 ton odpadów celulozowych na jeden hektar.

Symbioza grzybów z innymi organizmami

Grzyby są symbiontami zarówno mikroorganizmów, roślin wyższych i zwierząt. Mimo ogromnego zróżnicowania grzybów oraz symbiontów, relacja ta sprowadza się do zaopatrywania przez gospodarza w węglowodany, podczas gdy grzyb zwiększa powierzchnię chłonną korzeni (u roślin), zaopatruje w substancje nieorganiczne oraz chroni przed patogenami.

Duże znaczenie w przyrodzie mająporostyjako organizmy pionierskie na ubogich lub niegościnnych siedliskach. Są one także wyznacznikiem czystości powietrza na danym terenie. Grzyby z wieloma roślinami tworząmykoryzę– szacuje się, że od grzybów mykoryzowych zależy właściwy rozwój około 90% roślin, tu przykładem mogą być gatunki z rodzajuGlomus(endomykoryza)lub wielkowoocnikowe podstawczaki, np.borowik,muchomor,maślak,i inne (ektomykoryza). Ektomykoryza (w przeciwieństwie doendomykoryzy) obejmuje tylko powierzchnię korzeni, więc grzybnia nie wnika w głąb rośliny; wyraźnie można ją zaobserwować u buku i sosny. Endomykoryzę obserwuje się głównie u traw.

Grzyby w kulturze i przemyśle

Grzyby są głęboko zakorzenione w kulturze (m.in.grzyby jadalnelubhalucynogenne) i zajmują ważne miejsce w rozwoju cywilizacji ze względu na ich kluczowe znaczenie w wytwarzaniu chleba i wina.Wiele gatunków grzybów jest powszechnie wykorzystywanych w produkcjiżywności(alkohole,pieczywo,sery). Niektóre, takie jakpędzlaki(Penicillium) ikropidlaki(Aspergillus), są przyczyną jej rozkładu, prowadząc do skażenia jej szkodliwymi dla ludzitoksynami.

Grzyby z tych samych rodzajów są wykorzystywane do produkcji leków (głównieantybiotyków) i związków organicznych (np.kwasu cytrynowego) orazenzymówna skalę przemysłową. Już w połowie XX wieku znano 96 antybiotyków pochodzenia grzybowego, z czego 57 dobrze scharakteryzowanych.

Grzyby jadalnemają zastosowania kulinarne. Pomimo wielowiekowych prób wprowadzenia hodowli grzybów do celów przemysłowych, do dziś podstawowym ich źródłem pozostają grzyby dziko rosnące. Hodowlę udało się zaprowadzić jedynie w przypadku 12 gatunków.

Linki zewnętrzne

• Karolina GłowackaiMarta Wrzosek,Borowiki to tylko wierzchołek góry grzybowej. Mykologiczna opowieść wigilijna,kanał „Radio Naukowe” naYouTube,24 grudnia 2020 [dostęp 2023-09-21].