Biologia per il liceo/I funghi/Sintesi

I funghi sono organismi eterotrofi pluricellulari e unicellulari. Gli scienziati hanno individuato 700.000 specie, ma il numero stimato è 3 milioni.

Essi sono accomunati da alcune caratteristiche principali:

• l’alimentazione per assorbimento;
• il sistema riproduttivo tramite spore;
• la struttura.

Alimentazione

Il nutrimento dei funghi avviene per assorbimento: le sostanze esterne sono digerite all’esterno del corpo del fungo e sono assorbite attraverso le sue pareti. Le sostanze organiche, di cui il fungo si nutre, sono già elaborate da altri organismi.

A seconda delle loro esigenze nutritive i funghi si dividono in saprofiti, parassiti e simbionti.

• saprofiti: funghi decompositori. Degradano la materia organica e riforniscono l'ambiente di sostanze nutritive essenziali per la crescita delle piante. Alcuni sono capaci di degradare sostanze tossiche inquinanti e alcune sostanze chimiche cancerogene. Vista l’importanza di questi fattori, sono in corso ricerche per impiegarli nel biorisanamento di zone colpite da fuoriuscite di petrolio o altri prodotti chimici.
• parassiti: funghi che si nutrono di organismi viventi, talvolta causandone la morte. L’80% delle patologie vegetali è causato dai funghi, che provocano enormi danni economici all'agricoltura: infatti, a causa loro, dal 10% al 50% della produzione fruttifera va perduta ogni anno. Anche gli animali sono colpiti dai funghi parassiti, che causano infezioni. Inoltre alcuni funghi che attaccano gli alimenti sono tossici per gli esseri umani. Altre tossine, invece, sono utili in medicina. Di recente si tenta di utilizzare questi parassiti per contrastare organismi dannosi che sono resistenti agli insetticidi.

  

  Licheni sulla roccia

• simbionti: funghi che vivono in simbiosi con altri organismi. Acqua, zuccheri e proteine ne incentivano la crescita. Un esempio di simbiosi è quello con le formiche. Esse coltivano i funghi all’interno dei loro nidi. I funghi decompongono le foglie degradando la cellulosa che le formiche non riescono a digerire. Le formiche, inoltre, mangiano le estremità delle ife dei funghi, che crescono in un ambiente protetto e curato. Un altro esempio sono i licheni. Si tratta di una simbiosi tra funghi e alghe verdi, le quali conferiscono nutrimento al fungo e in cambio crescono protette nel micelio. I licheni sono capaci di vivere dove il suolo è scarso o assente, come sulle rocce o al loro interno. Nonostante la loro estrema resistenza, molti licheni non sopportano l’inquinamento. Diventano così dei bioindicatori: la loro morte è spesso un segnale di peggioramento della qualità dell’aria in quella zona.

Sistema riproduttivo

Stadio asessuato della riproduzione

I funghi hanno due diverse modalità di riproduzione. Molte specie possono riprodursi in entrambi i modi.

• riproduzione asessuata: il fungo rilascia un gran numero di spore aploidi che vengono trasportate dal vento e dall'acqua; quando una spora si deposita in un ambiente umido con sostanze nutritive, germina e produce un nuovo fungo. I funghi che non hanno uno stadio sessuato sono detti funghi imperfetti.
• riproduzione sessuata: i miceli di due funghi diversi, detti ceppi di accoppiamento, liberano molecole di segnale crescendo l'uno verso l'altro, finché si fondono. La fusione dei nuclei, però, non è così immediata: possono passare ore, giorni o persino secoli. Quando la fusione avviene, c’è una breve fase diploide. Poi gli zigoti subiscono la meiosi e vengono disperse le spore aploidi. A questo punto entra in gioco lo stadio asessuato della riproduzione.

Micelio di un fungo

Struttura

I funghi possono avere strutture molto diverse, dai più semplici e unicellulari lieviti ai più conosciuti funghi con gambo e cappello. Ciò che vediamo noi di questo tipo di funghi è solo il corpo fruttifero del fungo.

Le cellule dei funghi, a differenza di quelle dei vegetali, hanno una parete costituita da chitina, la quale è più resistente alla degradazione microbica. Le cellule dei funghi pluricellulari sono organizzate in ife, che si ramificano e si estendono sotto terra creando il micelio, una rete che svolge funzione nutritiva ed esplorativa. I funghi filamentosi compensa l’assenza di mobilità con una velocità di crescita impressionante e con la continua ramificazione: un micelio, infatti, può estendere le sue ife per più di un chilometro al giorno.

Classificazione dei funghi: 5 grandi categorie

La maggior parte degli scienziati riconosce 5 diversi tipi di funghi.

• chitridiomiceti: sono gli unici ad avere spore flagellate. Sono responsabili di una malattia che sta decimando gli anfibi.
• zigomiceti: hanno una struttura resistente in cui formano le spore. Comprendono le muffe a crescita rapida. Alcuni sono parassiti di animali.
• glomeromiceti: formano particolari micorrize (associazioni tra i funghi le radici delle piante). Circa il 90% di tutte le piante si associa con questo fungo.
• ascomiceti: hanno una struttura a sacco. Comprendono alcuni dei più pericolosi agenti patogeni delle piante.
• basidiomiceti: sono i tipici funghi a cappello. Svolgono un ruolo importante come decompositori.

Ciclo vitale di un tipico fungo

Analizziamo il ciclo vitale di un tipico fungo a cappella, appartenente alla categoria dei basidiomiceti. In questi funghi le ife di due miceli diversi si fondono, formando un micelio che cresce e produce il corpo fruttifero del fungo. Sotto il cappello, in particolari cellule a forma di clava, i nuclei aploidi si fondono, dando vita a  nuclei diploidi. A questo punto in ogni nucleo diploide avviene la meiosi, che dà origine a spore aploidi. Il corpo fruttifero libera questo gran numero di spore, anche miliardi, che vengono trasportate dal vento o dall’acqua fino a trovare un substrato umido e ricco di sostanze nutritive, in cui germina e cresce un nuovo fungo.

Particolari utilizzi dei funghi

I funghi hanno trovato utilizzo in ambiti come la cucina e la medicina.

In cucina sono molto utilizzati i lieviti e i tartufi, ma anche alcune muffe:

• lieviti: sono formati da un unico tipo di cellula eucariote. In assenza di ossigeno alcuni di essi compiono un processo chiamato fermentazione. Per ricavare energia demoliscono gli zuccheri degli alimenti su cui vivono, trasformandoli. Si ottengono così pane, vino e birra.

• tartufi: sono prodotti dalle micorrize di alcuni funghi ascomiceti. Sono estremamente pregiati e ricercati nell’ambito culinario.
• muffe: organismi pluricellulari, capaci di ricoprire alcune superfici. Le spore rilasciate dalle muffe non causano danno negli uomini, ma le ife che crescono da queste spore possono causare problemi respiratori. Acqua, zuccheri e proteine ne incentivano la crescita. Le muffe vengono utilizzate anche in ambito culinario, ad esempio per la produzione di alcuni formaggi, come il gorgonzola.

In medicina i funghi vengono utilizzati per produrre antibiotici. Un esempio è la Penicillina, il primo antibiotico ad essere scoperto ad opera di Alexander Fleming nel 1928.

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  Microfotografia del lievito
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  Tartufi
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  Molecola di penicillina