MICOLOGIA: HISTÒRIA, QUÈ ESTUDIA I BRANQUES - BIOLOGIA - 2025

La micologia és la disciplina encarregada de l'estudi dels fongs en diferents aspectes. Aquests organismes han estat de gran importància per a l'ésser humà des de la Prehistòria. Els seus inicis es remunten a l'Antiga Grècia, quan els fongs van ser catalogats com a plantes. Posteriorment, durant els segles XVIII i XIX es van asseure les bases d'aquesta disciplina.

Es considera a l'italià Pier Antonio Micheli (1679-1737) com el fundador de la micologia moderna. Aquest autor va evidenciar la importància de les estructures reproductives en la classificació dels fongs.

Més tard el suec Elias Fries (1794-1878) va proposar les bases de la nomenclatura dels fongs utilitzada actualment. Posteriorment, la micologia s'ha anat nodrint de disciplines com la microscòpia, genètica molecular i la genòmica.

La micologia té diverses branques, entre les que destaquen la taxonomia i filogènia, així com la bioquímica i biologia cel·lular. També s'aborda el camp de la micologia mèdica, industrial, agrícola i la fitopatologia.

Entre les investigacions recents en sistemàtica, destaca l'ús de la genòmica per generar informació sobre el parentiu d'alguns grups. En el camp industrial, els estudis s'han enfocat en la producció de biocombustibles a partir de l'activitat dels fongs.

història

civilitzacions prehistòriques

Des del Paleolític es tenen referències arqueològiques de l'ús dels fongs. Es considera que alguns fongs comestibles eren collits per a ser consumits amb fins alimentaris. Així mateix, s'han trobat pintures on els fongs són representats.

A l'Àfrica s'han trobat evidències de l'ús de fongs al·lucinògens per civilitzacions que habitaven el desert de Sàhara. També a Europa hi ha registres de l'ús de l'espècie Fomes fomentarius com a part de la esca usada per encendre foc.

Hi ha registres de l'ús de fongs en cultures maies de Mèxic i Guatemala. Diversos fongs amb propietats al·lucinògenes eren utilitzats en rituals màgic-religiosos d'aquestes cultures.

Antiga Roma i Grècia

A la Roma imperial, els fongs comestibles eren molt apreciats i considerats com un aliment real. També van ser utilitzats com a verí per assassinar a personatges importants. Algunes de les descripcions de símptomes d'aquestes morts fan suposar que van ser causats per l'espècie Amanita phalloides.

No obstant això, les bases de la micologia comencen a assentar-se amb els grans naturalistes de l'Antiga Grècia. La primera referència al seu cultiu es té en el treball de el grec Athenaeus a Alexandria (segle II-III AC).

El primer a definir als fongs va ser el filòsof Teofrast (372-288 AC), que va indicar que eren "plantes imperfectes, sense arrels, fulles, flors ni fruits". Teofrast va descriure quatre tipus de fongs que encara actualment s'agrupen en diferents famílies.

Una altra aportació a la micologia la fa Dioscórides en la seva obra "Della Matèria Medica", on descriu les propietats tòxiques d'alguns fongs. Igualment, és el primer a descriure els fongs agáricos (tipus bolets) que eren utilitzats àmpliament amb fins medicinals.

Claudius Galè (metge grec) va classificar els fongs en tres grups diferents: els "bolités" (probablement l'actual Amanita caesaera), els "porcini", ubicats en el gènere Boletus, i els "Mykés". Galeno indicava que els dos primers grups eren comestibles i l'últim era tòxic i molt perillós.

Finalment, Plini el vell en la seva obra "Historis naturalis", fa referència al fet que els "ceps" es confonien fàcilment amb altres fongs verinosos. L'autor considerava que si aquests fongs creixien en zones amb substàncies tòxiques, les podien absorbir.

Edat Mitjana i Renaixement

Durant l'Edat Mitjana la micologia no va tenir majors avenços, ja que els naturalistes només van seguir els treballs de Dioscórides i Plinio. En aquesta època va haver-hi a Europa greus problemes en el cultiu de l'sègol per l'atac d'la banya (Claviceps purpurea).

Posteriorment, durant el Renaixement alguns científics van fer aportacions modestos a la disciplina. Entre aquests tenim a Andrea Mattioli, qui va recolzar el fals plantejament de Plini sobre els "porcini" verinosos.

El reconegut botànic Andrea Caesalpinio va proposar una classificació dels fongs basat principalment en algunes característiques morfològiques i els diversos usos de les diferents espècies.

segle XVIII

John Ray, botànic anglès, va separar als fongs en tres grups segons el seu hàbit de creixement (epígeo i subterrani) i característiques morfològiques. Per la seva banda, Joseph Tournefort (francès) els va dividir en set grups segons la seva morfologia.

Pier Antonio Micheli. Font: Desconegut, undefined. Wikimedia Commons

Es considera que el fundador de la micologia moderna és l'italià Pier Antonio Micheli. És l'autor de diversos descobriments considerats fonamentals en l'estudi dels fongs.

Va ser el primer a demostrar que la reproducció ocorre mitjançant espores i no per generació espontània, com es creia fins al moment.

El sistema de classificació dels fongs proposat per Micheli estableix quatre classes sobre la base de les estructures reproductives. Aquesta es considera una classificació artificial, ja que utilitza caràcters variables dins d'un mateix grup com el color.

Quan el suís Carolus Linnaeus proposa la nomenclatura binomial en la seva obra "Systema Naturae" (1735), va canviar la forma de denominar les espècies. Linné no va fer grans aportacions a la micologia, però el seu sistema va establir les bases per a altres investigadors.

segle XIX

Durant aquest segle la micologia estava totalment reconeguda com una disciplina independent de la botànica, degut principalment a l'aplicació dels principis establerts per Micheli per a l'estudi dels fongs.

Un dels micòlegs més reconeguts d'aquesta època és Christian Persoon. El seu treball es va basar en l'anàlisi de les estructures reproductives, sent la seva principal obra "Synopsis Methodica Fungorum" (1801).

Aquest autor va separar als fongs a les classes "angiocarpus" (espores madurant dins de el cos fructífer) i "gymnocarpus" (espores madures fora de el cos fructífer). Va descriure més de dos mil espècies dins d'aquests dos grans grups.

Elias Fries (suec) és considerat un altre dels grans micòlegs de la història. Aquest autor va publicar més de 26 treballs científics, considerats la base de la micologia moderna.

La seva principal obra és "Systema mycologicum" (1821), on proposa una classificació basada en el concepte de filogènia. Els noms proposats per aquest autor van ser acceptats com a base de la nomenclatura micològica al Congrés Internacional de Botànica de Brussel·les (1910).

Segles XX i XXI

La micologia va tenir grans avenços quan noves tecnologies van permetre la identificació més precisa dels fongs. A principis de segle XX van començar a utilitzar-se mètodes fisiològics i bioquímics que incloïen proves de creixement i utilització de nutrients.

També es van començar a identificar els metabòlits secundaris produïts pels fongs i es va comprovar la seva utilitat en la indústria de l'alimentació i farmacèutica.

Posteriorment, als anys 90 de segle XX, va ocórrer el desenvolupament de les tècniques moleculars, el que va permetre l'estudi de les relacions filogenètiques dins dels fongs i l'estudi de la composició genètica dels mateixos.

Finalment, ja en el segle XXI s'ha desenvolupat el camp de la genòmica (estudi de l'contingut genètic). Aquestes tècniques han permès seqüenciar el genoma complet de diverses espècies de fongs.

A partir de les investigacions en genòmica, s'ha aconseguit la identificació precisa de diversos grups que no podien diferenciar-se amb les tècniques clàssiques. Així mateix, s'han potenciat les possibilitats d'usos d'aquests organismes en diversos camps, com la producció de biocombustibles i la medicina.

Què estudia la micologia? Camp d'estudi

Estudi dels fongs. Font: AJC1 from UK, via Wikimedia Commons

La micologia és la disciplina que s'encarrega de l'estudi dels fongs -el Regne fún- i tots els aspectes relacionats amb ells.

Dins de la micologia es contempla l'estudi de les característiques estructurals, cicles de vida i comportament fisiològic dels fongs. Igualment, s'aborda el coneixement dels processos evolutius i la importància d'aquests organismes dins dels ecosistemes.

Diversitat de fongs. Font: Sasata, from Wikimedia Commons

A causa de la importància dels fongs per a l'agricultura, la micologia ha desenvolupat un camp d'estudi per als grups simbiòtics. Els fongs que formen micorizes (simbiosi entre fongs i arrels) optimitzen l'aprofitament de nutrients per part de les plantes.

Un altre dels aspectes de més interès és el referent als fongs patògens. En aquest sentit, la micologia aborda l'estudi de fongs paràsits de plantes i animals.

branques

La micologia aborda diversos camps d'estudi. Això ha portat al fet que els investigadors s'hagin especialitzat en les seves diferents branques, entre les que destaquen:

Taxonomia i filogènia

Aquesta branca aborda la identificació i classificació dels fongs, així com l'estudi de les relacions entre ells i amb altres organismes. S'han establert diversos sistemes de classificació basats en característiques morfològiques, reproductives i fisiològiques, entre d'altres aspectes.

Amb el desenvolupament de les tècniques moleculars, s'han elaborat filogènies per al Regne Fungi. Així mateix, ha estat possible establir relacions dins de cada un dels grans grups de fongs.

Es té en compte igualment l'estudi de la distribució geogràfica i ecològica de les diferents espècies. De gran interès són les investigacions sobre la diversitat i estat de conservació dels fongs en diverses regions.

Un altre aspecte important en aquesta branca és l'estudi de les relacions ecològiques dels fongs, que aborda les relacions simbiòtiques amb altres organismes, així com el comportament ecològic dels nombrosos grups paràsits.

Bioquímica, biologia cel·lular i fisiologia

Aquesta branca estudia la composició química i l'estructura cel·lular dels fongs a través de tècniques de microscòpia, tant òptica com electrònica, per estudiar la biologia de les cèl·lules.

La investigació en l'àrea de la genètica permet una millor comprensió dels mecanismes de reproducció. També és possible aconseguir mitjans de cultiu adequats per al desenvolupament de soques en diferents condicions.

En el camp de la fisiologia s'estudien les relacions dels fongs amb el seu ambient i les formes de nutrició. Igualment, s'aborda que fa a el moviment de soluts i aigua, així com els tropismes, tactismes i altres mecanismes.

Biotecnologia i micologia industrial

S'enfoca en investigacions sobre la utilitat dels fongs en diverses activitats humanes, com la utilització dels llevats en els processos de fermentació o l'obtenció de medicaments.

Es manegen factors fisiològics de diferents espècies per a la manipulació d'hidrocarburs, síntesi de proteïnes i vitamines. Tots els aspectes metabòlics dels fongs són manipulats per tal d'obtenir productes que puguin ser aprofitats pels humans.

micologia mèdica

S'ocupa de l'estudi de les malalties produïdes pels fongs tant en animals com en humans.

Les infeccions fúngiques afecten nombroses persones a nivell mundial, podent en alguns casos ser molt greus. En aquest camp s'estudien aspectes com el comportament de l'patogen, el seu cicle de vida i resposta dels hospederos.

Es fa recerca sobre formes de contagi i símptomes de les malalties causades per fongs. També s'estudien respostes immunològiques i es proposen possibles tractaments.

micologia agrícola

La micologia agrícola aborda l'estudi dels fongs d'utilitat en l'agricultura. Aquests organismes són part de la biota de terra indispensable per al desenvolupament de les plantes.

Hi ha tot un camp d'investigació en l'àrea de la formació de micorizes (associació d'arrels i fongs). Aquesta simbiosi és de gran importància en el manteniment de les plantes de forma natural. Igualment, s'utilitzen àmpliament en l'agricultura per reduir l'ús de fertilitzants.

Fitopatologia

La fitopatologia és una de les branques amb major desenvolupament en la micologia. La mateixa estudia les malalties provocades pels fongs en les plantes.

Un alt percentatge de fongs són paràsits de les plantes i la majoria són causants d'importants malalties. Aquestes malalties fúngiques són responsables de grans pèrdues en l'agricultura.

Raïm infectades amb Botrytis cinerea. Font: John Yesberg, from Wikimedia Commons

En aquest camp s'estudien als patògens causants de les malalties, així com els símptomes que es presenten a la planta. D'altra banda, es proposen tractaments i plans de maneig per tal d'evitar grans danys per l'atac d'aquests fongs.

micòlegs famosos

Els principals micòlegs que han fet grans aportacions a aquesta branca han estat:

• Alejandro Posadas, qui en l'any 1981, va descobrir un fong anomenat Coccidioides immitis.
• El 1986, Guillem Seeber va conèixer a l'fong millor conegut actualment amb el nom de Rhinosporidium seeberi.
• El brasiler Adolpho Lutz va reportar a l'fong conegut com Paracoccidioides brasiliensis, que era originari de moltes micosis sistèmiques a la regió de Brasil. Això va succeir en l'any 1908.
• D'altra banda, a Veneçuela els avenços en la micologia avancen a partir de l'any 1909. Gràcies a un descobriment de R. Pi Pou, es comença a construir un laboratori especialitzat a la micologia.

Exemple d'investigacions recents

En els últims anys, les investigacions en micologia s'han enfocat principalment a l'àrea de la genòmica i l'obtenció de productes industrials.

En la branca dels estudis filogenètics, la genòmica ha permès establir relacions més precises en fongs que formen micorizes arbusculars. Aquest grup no pot créixer en mitjans de cultiu, de manera que no és senzill obtenir mostres d'ADN.

Durant l'any 2013, s'ha pogut seqüenciar el genoma de l'espècie Rhizophagus irregularis (Glomeromycotina). Amb aquestes dades, el 2016 es va poder determinar les relacions de parentiu d'aquesta espècie amb altres fongs.

Actualment s'està estudiant el potencial de diversos fongs a la producció de biocombustibles. En 2017 es van utilitzar fongs anaeròbics de l'gènere Pecoramyces per processar residus de blat de moro i produir sucres i biocombustibles.

Els investigadors van aconseguir manipular el comportament de l'fong, fent variacions en el medi de cultiu. Amb això van aconseguir una alta producció d'etanol pels processos de fermentació de l'fong.

referències

1. Gow N i MG Netea (2016) Medical Mycology and fungal Immunology: new research perspectives addressing a major world health challenge. Phil. Trans. R. Soc.371: 1-10.
2. Grigoriev I, D Cullen, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubicek, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang i ES Baker (2011) Fueling the future with fungal genomics. Mycology 2: 192-209
3. Herrera, T (1994) Perspectives de la recerca en micologia. Bol. Soc. Bot. Mèxic 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini i G Visentin (2013) History of Italiam Mycology and first contribution to the correct Nomenclature of fungi. ISPRA (Institute for Environmental Protection and Research) Roma, Italy. 101 pp.
5. Zhang N, J Luo i D Bhattacharya (2017) Advances in fungal phylogenomics and their impact on fungal systematic In: Townsend J i Zwang (eds.) Fungal Phylogenetics and Phylogenomics 309-328.