Symbionts
تعدادي از قارچها با گياهان زندگي مشتركي تشكيل ميدهند، اين نوع زندگي را Symbiosis(همزيستي) ناميده و هريك از اعضاء شركت كننده در آن را Symbiont (همزيست) مي گويند. گلسنگها Lichens و Mycorrhiza از اين نوع قارچها ميباشند.
توليد مثل Reproduction
توليدمثل عبارت است از بوجود آوردن افرادي كه داراي تمام صفات مشخصه ي گونه ي خود باشند. بطور كلي دو نوع توليد مثل شناخته شده است :
.1 توليد مثل جنسي Sexual reproduction
.2 توليد مثل غير جنسي Asexual reproduction
در توليد مثل جنسي و غيرجنسي، در هنگام تشكيل اندامهاي توليد مثلي ممكن است تمام دستگاه رويشي بدن به يك يا چند اندام زايشي تبديل شود، به قارچهايي كه اين حالت را نشان مي دهند Holocarpic گفته ميشود. در چنين قارچهايي مراحل رويشي و زايشي با هم در يك قارچ صورت ميگيرند. ولي در گروه بزرگي از قارچها، اندامهاي زايشي برروي قسمتهايي از دستگاه رويشي تشكيل ميگردند كه چنين قارچهايي را Eucarpic مي نامند. در اين قارچها در هنگام تشكيل اندامهاي زايشي ، اندامهاي رويشي به فعاليت خود ادامه مي دهند.
Asexual reproduction
در اين نوع توليد مثل كه گاهي اوقات بدان توليد مثل رويشي نيز مي گويند، اتحاد و تركيب هسته ي سلولها يا اندامهاي جنسي وجود ندارد. بطور كلي اين نوع توليد مثل اهميت بيشتري در تكثير قارچها دارد زيرا در نتيجه ي اين عمل تعداد زيادي واحدهاي تكثيري بوجود مي آيد، گذشته از آن، سيكل غير جنسي قارچ در فصل مناسب چندين مرتبه تكرار مي شود و اين در حاليست كه مرحله ي جنسي بسياري از قارچها فقط يكبار در سال انجام ميگيرد. بطور كلي روش توليد مثل غيرجنسي را كه اغلب در قارچها صورت ميگيرد، ميتوان به اشكال زير مشاهده نمود :
.1 قطعه قطعه شدن هيف Fragmentation
در اين روش هر قطعه در شرايط مساعد رشد كرده و فرد جديدي را بوجود مي آورد.
.2 تقسيم سلول رويشي Fission
در اين روش هرسلول به دو سلول تقسيم ميگردد.
FP
اين قارچها معمولا" قسمت اعظم زندگي خودرا بصورت ساپرفايت سپري نموده اما تحت پاره اي شرايط بصورت پارسايت در مي آيند.
FS
اين قارچها معمولا" زندگي پارسايتي داشته ولي در غياب ميزبان بصورت ساپرفايت درمي آيند.
OP
به قارچهايي كه چرخه ي زندگي Life cycle خودرا بدون وجود يك ميزبان زنده تكميل ننموده و مواد غذايي مورد نياز خودرا از سلول زنده دريافت ميكنند ، پارسايتهاي اجباري گفته ميشود مثل Erysiphe، Albugo peronospora .
پارسايتها ممكن است در سطح Ectophytic يا داخل Endophytic ميزبان استقرار يابند. پارسايتهاي سطحي مثل قارچهاي مولد سفيدكهاي حقيقي Real mildews بر سطح ميزبان رشد كرده و مواد غذايي مورد نياز خودرا از سلول ميزبان، با توليد هاستوريوم جذب مينمايند. در مقابل، پارسايتهاي داخلي در بافتهاي داخلي ميزبان رشد مينمايند مثل Albugo، Ustilago. نحوه ي تهاجم به ميزبان در قارچهاي OP و FP باهم تفاوت داشته وبه عامل Factor بقا Survival بستگي دارد. پارسايت اجباري هرگز سلول ميزبان را بطور ناگهاني نميكشد زيرا كه مرگ آن زندگي قارچ را نيز به مخاطره مي افكند، به تعويق افتادن مرگ سلول ميزبان به سود پارسايت است تا دراين صورت بتواند توليد اسپور نمايد، يعني اندامهايي كه ممكن است ميزبانان تازه را آلوده كرده واز اين طريق زندگي قارچ را دائمي سازند. اين درحاليست كه در پارسايتهاي اختياري خطر از بين رفتن قارچ در اثر كشته شدن سلول ميزبان وجود نداشته و قارچ در اولين فرصت ميزبان را از بين برده تا بهتر بتواند از آن استفاده نمايد.
Parasites
پارسايتها (انگلها) قارچهايي هستند كه سلولهاي گياهي و حيواني زنده را مورد تهاجم Invasion قرار ميدهند. اين قارچها درجات مختلفي از Parasitism را نشان داده و براين اساس آنها را به گروههاي زير تقسيم ميكنند:
.1 پارسايتهاي اختياري Facultative parasites
.2 ساپرفايتهاي اختياري Facultative saprophytes
.3 پارسايتهاي اجباري Obligate parasites
Saprophytes
تعداد زيادي از قارچها در اين گروه قرار دارند. اين قارچها روي بقاياي مرده ي گياهي و حيواني زندگي ميكنند مثل Alternaria، Aspergillus، Penicillium، Rhizopus ، Mucor و غيره. ساپرفايتهايي كه فقط روي مواد مرده قادر به زندگي هستند به ساپرفايتهاي
تغذيه ي قارچها
با وجود تنوع در اندازه، شكل وساختمان، تمامي قارچها فاقد كلروفيل بوده ودر نتيجه قادر به ساختن مواد غذايي مورد نياز خود نميباشند و اجبارا" به مواد آلي ساخته شده توسط ديگر موجودات متكي هستند. بنابراين قارچها بر خلاف جلبكها يا گياهان ديگر جزء موجودات هتروتروف Heterotroph ميباشند. بسياري از قارچها در آزمايشگاهها برروي محيطهاي كشت مصنوعي و بطور خالص كشت داده ميشوند، اين محيطهاي كشت معمولا" داراي عناصر معدني و مواد غذايي لازم بوده و با اين مواد مايسيليم قارچ ميتواند پروتئينهاي مورد نياز خود را بسازد. عناصر مورد نياز قارچها عبارتند از مس CU، موليبدون MO ، منگنز MN، منيزيم MG، آهن FE، روي ZN ، گوگرد S ، پتاسيم K، فسفر P، نيتروژن N، اكسيژن O، هيدروژن H، كربن C واحتمالا" كلسيم CA. اين مواد بايستي بصورتي در محيط كشت باشند كه قارچ بتواند از آنها استفاده نمايد. بطور كلي گلوكز بهترين منبع براي تامين كربن بوده و با وجود اين مالتوز، ساكارزونشاسته ي قابل حل، توسط تعدادي از قارچها بعنوان منبع كربن مورد استفاده قرار ميگيرند. بهترين منابع توليد نيتروژن تركيبات آمونيم يا آمينواسيدها هستند ولي ممكن است تعدادي از قارچها نيتراتها را تهيه و مورد استفاده قرار دهند، همچنين تعدادي از قارچها قادرند ويتامينهاي مورد نياز خودرا بسازند اما تعداد كمي از قارچها ممكن است به ويتامينهاي تيامين يا بيوتين ويا هردو نياز داشته باشند. قارچهاي مختلف احتياجات غذايي متفاوتي دارند، تعدادي از آنها مثل Penicillium يا Aspergillus ميتوانند روي هرماده اي كه در ساختمان آن مواد آلي بكاررفته باشد رشد نمايند. ازسوي ديگر قارچهايي وجود دارند كه به مواد غذايي خاصي نيازدارند، مثلا" بعضي از قارچها ميتوانند يك گونه، يك واريته ويا يك نژاد بخصوص ازيك ميزبان را مورد حمله قرار داده واز اين طريق مواد غذايي مورد نيازخودرا تامين كنند. قارچها انزايمهايي به داخل يا خارج سلولهاي خود ترشح ميكنند كه انزايمهاي داخل يا خارج سلولي ناميده ميشوند.انزايمهاي خارج سلولي Extracellular مواد غذايي پيچيده Complex را به اشكال ساده تر تجزيه ميكنند و اين مواد معمولا" در نهايت توسط قارچ و از طريق سطح هيف جذب ميگردند. انزايمهاي درون سلولي Intracellular در داخل سلول عمل كرده و انرژي لازم جهت جذب مواد غذايي از سلول ميزبان را تامين مينمايند.
براساس نوع تغذيه قارچها به سه گروه تقسيم ميشوند:
Saprophytes .1
Parasite .2
Symbionts .3
دستگاه رويشي قارچها Vegetative structure of fungi
دستگاه رويشي در قارچها Thallus نام دارد كه در قارچهاي مختلف به صورتهاي زير ديده ميشود:
اين دستگاه رويشي شامل يك توده پروتوپلاسمي لخت و پر هسته اي است كه براي تغذيه و پيدا كردن مواد غذايي، داراي حركت آميبي بوده و اين اندام مرحله ي رويشي ميكسوميستها و پلاسموديوفوروميستها ميباشد. 2. مايسيليِم دروغي Pseudo mycelium
اين نوع دستگاه رويشي كه در مخمرها Yeast ديده ميشود ، شامل يكسري سلولهايي است كه از قسمت سر و ته به هم چسبيده و تشكيل زنجير ميدهند.
.3 در بعضي قارچها دستگاه رويشي دوشكلي Dimorphic است بدين صورت كه قارچ در بافت ميزبان Host داراي دستگاه رويشي مايسيليمي بوده ، درحاليكه اگر قارچ را برروي محيط كشت مصنوعي قرار دهيم به هيچ وجه توليد مايسيليم ننموده و بلكه بصورت سلولهاي مخمر مانند رشد خواهد كرد. از جمله اين قارچها ميتوان به راسته ي Taphrinales اشاره كرد.
.4 در بسياري از قارچها دستگاه رويشي شامل رشته هاي ميكروسكوپي است كه در تمام جهات منشعب شده و برروي يا داخل مواد غذايي مورد استفاده گسترش پيدا ميكند. هر كدام از اين رشته ها بعنوان Hypha شناخته شده اند. هر رشته ي هيف از لوله ي باريك وشفافي تشكيل شده كه در داخل آن پروتوپلاسم سلولي وجود دارد. Hypha در بيشتر قارچهاي رشته اي ، در فواصل نامنظم توسط ديواره هاي عرضي به قسمتهاي مجزا يا سلولهايي تبديل ميگردد، اين ديواره هاي عرضي سپتا Septa نام دارند.
هيف بر دو نوع است، ديواره دار و بدون ديواره. در قارچهايي كه هيف آنها فاقد جدار عرضي است (Aseptate fungi) ، هسته هاي سلولي در داخل سيتوپلاسم هيف شناور بوده و كم وبيش بطور يكنواخت در تمام طول هيف پراكنده شده اند. اين وضعيت را در هيف ، Coenocytic مي نامند. با اين وجود در اين نوع هيفها در هنگام پيري ، ديواره ي عرضي در جاهاي مختلف هيف تشكيل ميشود، همچنين وقتي قسمتي از هيف مي ميرد، ديواره هاي عرضي قسمت مرده را از قسمت سالم سوا ميسازند. در قارچهايي كه هيف آنها واجد جدار عرضي ميباشد (Septate fungi) ، در داخل هر حجره يا سلول ممكن است تعداد يك، دو، سه ويا بيشتر هسته وجود داشته باشد، بدين ترتيب كه در بعضي قارچها سلولها يك هسته ، در بعضي دو هسته و بالاخره در اكثر قارچها در داخل حجره ي هيف بيش از دو هسته ديده ميشود. علاوه بر هسته در داخل سيتوپلاسم هيف عموما" واكوئلها ، دانه هاي روغني و حجرات نامشخص ديگري نيز مشاهده ميگردد. مجموع هيفها را Mycelium ميخوانند. مايسيليم قارچهاي انگل Parasite برروي سطح ويا در بيشتر اوقات داخل بافت ميزبان رشد ميكند. ازسوي ديگر اين مايسيليم يا بين سلولها گسترش يافته ويا بداخل آنها نفوذ ميكند. اگر مايسيليم بين سلولي باشد، غذاي مورد نياز قارچ از طريق ديواره ي سلولي ميزبان يا غشاء Membrance آن جذب ميشود ولي اگر مايسيليم بدرون سلولها رخنه كند، ديواره ي هيف در ارتباط مستقيم با پروتوپلاسم ميزبان قرار ميگيرد. هيف بين سلولي تعدادي از قارچها مخصوصا" انگلهاي اجباري گياهان، مواد غذايي را از طريق اندامي به نام مكه يا مكنده Haustorium كسب مينمايد. هاستوريم از طريق سوراخ كوچكي كه در غشاء سلول ايجاد ميگردد وارد سلول شده و عمل جذب مواد غذايي را انجام ميدهد. اين اندام ممكن است به اشكال مختلف گرزي Club shape ، كشيده drawn ويا مانند ريشه ي گياهان منشعب Divided باشد. هيف در قارچهاي Saprophyte مستقيما" با مواد غذايي تماس برقرار كرده و بعد از تجزيه Decomposition آنها، مواد مزبوراز طريق عمل انتشارجذب قارچ ميشوند.
مشخصات عمومي قارچها
قارچها موجوداتي بدون كلروفيل بوده و جز در موارد معدودي شبيه گياهان پست ميباشند. قارچها داراي Cellwall معين هستند و با اينكه معمولا" بدون تحرك ميباشند ولي ممكن است سلولهاي توليدمثلي متحركي توليد كنند. تكثير آنها از طريق Spore است. (Spore يك عضو تكثيري در قارچها و مثل بذز گياهان عاليست با اين تفاوت كه در توليد Spore اندامهاي جنسي نر و ماده دخالت ندارند.) . قارچها بر خلاف گياهان فاقد ريشه Root ، ساقه Stem ، برگ Leaf و سيستم آوندي Vascular system ميباشند. آنها معمولا" رشته اي و پرسلولي بوده و اندامهاي رويشي آنها جز در موارد معدود، اختلاف چنداني با يكديگر ندارد. رشته هاي تشكيل دهنده ي بدن يك قارچ از طريق رشد انتهايي طويل ميگردند ولي بيشتر قسمتهاي بدن آن توانايي رشد داشته و هر قسمت كوچكي از هر بخش قارچ توانايي توليد يك قارچ جديد را دارا ميباشد. اندامهاي زايشي Generative organs قارچها متفاوت از اندامهاي رويشي Vegetative.o بوده و به اشكال مختلفي ديده ميشوند. بر اساس همين اختلافا ت است كه طبقه بندي Classification قارچها صورت مي گيرد. اندامهاي رويشي در قارچهاي مختلف تقريبا" متحدالشكل بوده و جز در موارد معدودي غالبا" اختلاف چنداني بين آنها مشاهده نميشود.
اهميت قارچها
با وجود اينكه حدود 26 دهه از شروع مطالعات اساسي روي قارچها ميگذرد، بشر از هزاران سال پيش بطور نا خودآگاه به اهميت قارچها پي برده است. يعني از زماني كه نان انسان بدون مصرف خمير ترش و يا شرابش بدون دخالت مخمرها تهيه نميشد، به اهميت خمير ترش و مخمرها واقف گشته است. بايد دانست كه از زمانهاي قديم كه مردم از علم و دانش بي بهره بودند تا امروز كه دوران اتم و پيشرفتهاي سريع علمي است ، جز عده ي معدودي از مردم ، بقيه به اهميت واقعي قارچها و كثرت انواع آنها و رابطه اي كه با زندگي بشر دارند آگاه نميباشند در حا ليكه روزي نيست كه اين موجودات چه بطور مستقيم Direct و چه غير مستقيم Indirect در زندگي بشر نفع يا ضرري نداشته باشند. اثر قارچها در زندگي بشر مهم و نسبتا" كند است و تغييرات مداومي كه در نتيجه ي فعاليت آنها در زندگي بشر صورت ميگيرد بواسطه ي وجود تعداد بسيار زياد قارچها در همه جا ميباشد. اكثر قارچهايي كه تا كنون شناخته شده اند ساپروفيت Saprophyte (پوسيده خوار و گندزي) هستند. ساپروفيتها قادر به تجزيه و تخريب مواد آلي بوده و در نتيجه ي دارا بودن اين ويژگي ميتوانند برروي مواد غذايي، پارچه، چرم و ساير اشياء و كالاهاي مصرفي كه در ساختمان آنها ماده ي آلي بكار رفته باشد تا ثير نموده و بدين وسيله زندگي انسان را متا ثر نمايند . قارچها از يكطرف موجوداتي مضر هستند چرا كه اكثر بيماريهاي گياهي و بعضي از امراض انساني و حيواني از آنها ناشي ميگردند. از بين قارچهاي شناخته شده حول و حوش 50 گونه در انسان ايجاد بيماريهايي ميكنند كه اغلب پوستي هستند ، حدودا" همين تعداد نيز در جانوران ايجاد بيماري
هاي مشابهي مينمايند. بيش از هشت هزار گونه نيز در گياهان بيماري توليد ميكنند . از سوي ديگر قارچها فوايدي نيز دارند از جمله اينكه در صنايع شرابسازي ، آبجوسازي، نانوايي و لبنيات سازي، مخمرها از اهميت ويژه اي برخوردار ميباشند. در صنعت داروسازي از وجود قارچها براي تهيه ي اسيدهاي آلي، تركيبات ويتامين دار و آنتي بيوتيكها خصوصا" پني سيلين استفاده مي شود. در كشاورزي نيز قارچها ازيك سو مضر بوده و سالانه ميليونها دلار خسارت وارد مينمايند و از ديگر سو مفيدند چرا كه در اثر فعاليت آنها در خاك و تغييراتي كه توسط آنها ايجاد ميگردد ، حاصلخيزي Fertility خاك افزايش مي يابد. عده اي از قارچهاي كلاهدار داراي ارزش غذايي بوده و با خوردن يا آشاميدن عصاره ي آنها لذت و نشاط مخصوصي به انسان دست ميدهد مانند قارچ كلاهدار Agaricus campestris bisporus كه مانند گياهان زراعي كشت شده و مصرف ميگردد. قارچها علاوه بر اهميتي كه از جنبه هاي فوق دارند، ميتوانند موجودات مفيدي براي تحقيق و مطالعه در زمينه هاي سلول شناسي ، ژنتيك و بيوشيمي به حسا ب آيند زيرا بعضي از انواع قارچها داراي رشد Growth و توليد مثل Reproduction سريعند و زماني كه براي تكميل هر دوره ي زندگي و تجديد نسل نياز دارند نسبت به گياهان عالي High plants و حيوانا ت Animals به مراتب كمتر ميباشد. همچنين قارچها بسهولت در لوله هاي آزمايش قابل كشت بوده و بدين جهت فضاي لازم براي كشت آنها و هزينه ي مطالعات با آنها نسبت به High plants & Animals بسيار محدود است.
قارچ چيست؟
تعيين حدود دقيق قارچها در طبقه بندي موجودات مشكل ميباشد. عده اي از دانشمندان قارچها را جزو گياهان ميدانند اما عده اي ديگر مخالف اين نظريه بوده و اعتقاد دارند قارچها مستقل از گياهان ميباشند و حتي عده اي اين موجودات را در گروه حيوانات قرار ميدهند. در حال حاضر بيولوژيستها واژه ي فا نگِس Fungus را به موجوداتي اطلاق ميكنند كه فاقد كلروفيل بوده و سلول آنها داراي هسته ميباشد. اين موجودات توليد اسپورSpore كرده و به طرق جنسي Sexual و غيرجنسي Asexual تكثير Propagation مينمايند. بدن آنها رشته اي و منشعب و ديواره ي سلولي Cellwall آنها داراي كيتين يا سلولز و يا هردو باهم بعلاوه ي تركيبات آلي Organic ديگر ميباشد.
قارچ شناسي Mycology
مايكو لوژي علمي است كه به شناسايي و بررسي قارچها مي پردازد. اين علم تا قبل از اختراع ميكروسكوپ توسط ‹Van leeuwen hoek›، به مطالعه و بررسي قارچهاي كلاهدار كه با چشم غير مسلح قابل رؤيت بودند اختصاص داشت ولي با اختراع ميكروسكوپ شناسايي قارچها مخصوصا" از لحاظ طبقه بندي توسط طبيعي دانها آغاز گرديد و اولين كسي كه علم مايكولوژي را پايه گذاري كرد يك گياهشناس ايتا ليايي به نام ‹Pier Antonio micheli › بود كه در سال 1729 ميلادي نشريه اي به نام‹Nova plantarum genera› كه شامل تحقيقات وي روي قارچها بود منتشر كرد.