قارچ شناسی / تقسیم بندی قارچ ها/مشخصات عمومی قارچها
مقدمه
قارچ شناسی به معنای Mycology می‌باشد. این واژه توسط پیرآنتونیو میچلی در قرن ۱۸ 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
۱٫یوکاریوتیک هستند.
۲٫فاقد کلروفیل و آوند هستند.
۳٫دارای دیواره سلولی‌اند.
۴٫تکثیر از طریق جنسی و غیرجنسی صورت می‌گیرد.
۵٫پیکره قارچ تک‌سلولی یا پرسلولی می‌باشد.
۶٫قارچها از طریق پدیده جذب ، مواد غذایی خود را بدست می‌آورند در حالی که گیاهان از طریق فتوسنتز و جانوران از طریق بلع این مواد را تهیه می‌کنند.
۷٫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 تاژک می‌باشند که موجب جابجایی آنها می‌شود. همچنین حرکت سیتوپلاسمی درون سلولی نیز نوعی حرکت محسوب می‌گردد.
ساختمان شیمیایی سلولی در قارچها
درصد بیشتری از وزن سلولهای قارچی را آب تشکیل می‌دهد مخصوصا در سلولهای جوان ۹۰ درصد وزن تازه میسیلیوم را آب تشکیل می‌دهد. اسپورها نیز دارای درصد بالایی از آب می‌باشند کربن ۴۴ – ۴۰ درصد ، ترکیبات معدنی ۵ – ۲ درصد ، فسفر ، پتاسیم ، سیلیس و آلومینیوم در ردیف ترکیبات معدنی‌اند. ترکیبات ازته ۷ – ۲ درصد که پروتئینها ، اسیدهای نوکلئیک 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 ۲۵ قارچ میزان کیتین متغیر و بین ۲٫۶ تا ۲۶٫۲ 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 ، لیگنین ، 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.
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 ۰ تا ۳۰ درجه سانتیگراد می‌توانند زندگی کنند. درجه حرارت مناسب برای قارچها ۲۰ تا ۳۰ درجه می‌باشد. PH مناسب برای رشد قارچها ۶ = PH است ولی دامنه PH از ۱۲ – ۲ متغیر است.
سیتولوژی قارچها
دیواره سلولی در قارچها وجود دارد. هسته‌ها کوچک و قابل رویت 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 مسن‌تر جزئی و کم بوده و یا ممکن است قابل رویت 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 دیکتیوزومی تشکیل می‌یابد. واکوئلها در سلولهای جوان به تعداد زیاد و در سلولهای مسن‌تر 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.
۱٫دیواره اولیه یا اصلی: که این دیواره همزمان با تقسیم سلولی تشکیل می‌گردد.
۲٫دیواره نابجا: که به 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 دیواره‌دار 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.
انواع ساختمان رویشی
۱٫ پروزئانشیم: از هیفهای موازی هم تشکیل می‌یابد و بافت همبند سستی را بوجود می‌آورد.
۲٫ پسودو پارانشیم: بافتی است که در آن طول و عرض هیفها یکی شده و ساختمان شبه پارانشیمی تشکیل می‌گردد که خیلی شبیه پارانشیم گیاهان عالی است.
۳٫ استروما: ساختمان تشک مانند داشته با ساختار پروزئانشیمی که درون یا بر سطح آن ساختمان زایشی تشکیل می‌گردد.
۴٫ اسکلروتیوم: ساختمان دیگری است با بافت پسودو پارانشیمی که در شرایط نامساعد تشکیل می‌گردد و پس از مساعد شدن شرایط می‌تواند جوانه زده و مجددا رشد کند.
۵٫ 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 تغییراتی پیدا کرده و کدرتر می‌شوند. ریزومورف نیز با مساعد شدن شرایط می‌تواند مجددا رشد نماید.
روشهای اخذ غذا در قارچها
۱٫ قارچهای پروتوتروف: قارچهای پروتروف قارچهایی هستند که با استفاده از ترکیبات آلی موجود در ویتامینهای مورد نیاز خویش را سنتز می‌کنند.
۲٫ قارچهای اگزوتروف: قارچهای اگزوتروف نیازمند ویتامینهای از قبل سنتز شده می‌باشند که باید در اختیار آنها قرار گیرد.
۳٫ قارچهای ساپروفیت: این قارچها 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 جذب می‌کند. قارچهایی که زندگی بین سلولی دارند، تشکیل اندامهای مکنده می‌دهند.
عوامل جذب غذا در قارچها
تشکیل مستوریوم.
تشکیل آپرسوریوم.
تشکیل ریزوئیدها.
تشکیل اندامهای شکارگر
تشکیل هیفوپودیوم.
انواع طبقه بندی قارچها
عده‌ای از قارچها کربن و ترکیبات آن را از بدن جانوران یا گیاهان می‌گیرند و عده‌ای دیگر روی مواد آلی و باز مانده گیاهان یا لاشه جانوران به سر برده و مواد غذایی را از آنها اخذ می‌کنند. بنابراین همه قارچها ، هتروتروف یا ناخودکفا بوده و بر حسب نوع زندگی به سه گروه زیر تقسیم می‌شوند:
۱٫ قارچهای انگلی (Parasite) : این قارچها روی موجودات زنده گیاهی و جانوری به سر برده و به دو گروه تقسیم می‌شوند:
-.انگلهای اجباری : این دسته از قارچها مواد غذایی مورد نیاز خود را منحصرا از سیتوپلاسم سلولهای زنده میزبان کسب می‌کنند و عموما مولد بیماری هستند.
-. انگلهای اختیاری : زندگی انگلی در این قارچها بستگی به محیط زیست دارد. اگر به سلولهای زنده دسترسی داشته باشند، زندگی انگلی دارند و چنانچه میزبان زنده در اختیار نداشته باشند، از مواد آلی و معدنی استفاده می‌کنند.
۲٫ قارچهای گندرو (Saprophytes) : این دسته از قارچها روی بقایای مواد آلی یا معدنی به سر برده و بیماری‌زا نیستند. این گروه از قارچهای ساپرفیت و قارچهای انگلی اختیاری را می‌توان در محیطهای کشت مصنوعی پرورش داد.
۳٫ قارچهای همزی (Symbiosis) : برخی از قارچها می‌توانند با برخی از گیاهان و جانوران زندگی مشترک تشکیل دهند:
-. همزیستی قارچ با جلبک سبز (گلسنگها) : در این همزیستی جلبک به علت داشتن کلروفیل عمل فتوسنتز انجام داده، در ساختن مواد آلی شرکت می‌کند و قارچ ، آب و مواد کانی را جذب کرده و بخشی از آن را در اختیار جلبک قرار می‌دهد و به نوبه خود از مواد آلی جلبک استفاده می‌کند.
-. میکوریز : حالتی از اجتماع قارچ با ریشکهای گیاهان جنگلی مانند سرو ، کاج و بلوط است. در توده میکوریزی بین میسلیوم قارچ و ریشه گیاهان همزیستی متقابل وجود دارد و هر یک از یکدیگر استفاده می‌کنند. گاهی تعادل بین سلولهای قارچ و سلولهای میزبان بهم می‌خورد. در این حالت قارچ سبب از بین رفتن سلولهای میزبان می‌گردد.
-. همزیستی یک طرفه : در این حالت همزیستی همیشه به نفع یک طرف است و Comensal نامیده می‌شود. مانند برخی از قارچهای تریکومیست که در دستگاه گوارش و یا روی کوتیکول بندپایان ، زندگی می‌کنند.
تالوفیت‌ها یا ریسه داران بدون کلروفیل در دو شاخه رده بندی می‌شوند: شیزوفیت‌ها و مایکوتا.
زیرشاخه‌های شیزوفیت‌ها : ائوباکتریالها ، اکتینومیست‌ها و ایرالها.
زیرشاخه‌های مایکوتا : میکسومیست‌ها ، یومایکوتینا.
ائوباکتریالها غالبا هتروتروف بوده، ممکن است در فرم اتوتروف هم دیده شوند و حدود ۱۳۰۰ گونه را شامل می‌شوند.
اکتینومیست‌ها از رشته‌های منشعب طویلی تشکیل می‌یابند. تکثیر آنها به روش تقسیم سلولی است و حدود ۱۲۰۰ گونه دارند.
میکسومیست‌ها یا کنکهای مخاطی ۴۵۰ گونه دارند. پیکره قارچ توده برهنه‌ای از پروتوپلاسم (فاقد دیواره دیواره سلولی) است. اسپورها در داخل محفظه‌ای به نام اسپورانژ تشکیل می‌شوند، اما هنگام رشد اسپور تشکیل هیف نمی‌دهند.
زیرشاخه یومایکوتینا شامل رده‌های زیر است: فیکومیست‌ها ، آسکومیست‌ها ، بازیدومیست‌ها ، دترومیست‌ها یا قارچهای ناقص.
فیکومیست‌ها دارای ۱۴ هزار گونه هستند، دارای هیف رویشی بدون دیواره عرضی می‌باشند.
آسکومیست‌ها ، دارای ۱۵۵۰۰ گونه هستند و دارای هیفهایی با دیواره عرضی هستند.
بازیدومیست‌ها ، دارای ۱۵ هزار گونه هستند و دارای هیفهایی با دیواره عرضی هستند.
دترومیست‌ها ، دارای هیفهایی با جدار عرضی هستند. تکثیر اغلب به طریق غیر جنسی صورت می‌گیرد، تاکنون تکثیر جنسی در این قارچها گزارش نشده است و دارای ۱۵ هزار گونه هستند.
تقسیم بندی قارچها از نظر محل زیست
قارچها را از نظر محل زیست به سه گروه تقسیم می‌کنند:
۱٫قارچهای جانور دوست (زئوفیل) ، روی حیوانات به سر می‌برند.
۲٫قارچهای گیاه دوست (فیتوفیل) که روی گیاهان به سر برده، اغلب انگل میزبان بوده و در گیاه تولید بیماری می‌کنند.
۳٫قارچهایی که در سطح خاک به سر برده، خاک دوست و ساپروفیت هستند. (ژئوفیل)
از مهمترین عوامل مختلفی که در انتشار قارچها دخالت دارند، حرارت ، جنس و PH محیط را می‌توان نام برد.