Funghi

Che cosa è un Fungo?

Nell’ambito degli organismi viventi, si riconoscono tre domini:

  • Bacteria,
  • Archaea,
  • Eukarya.

Eukarya è suddiviso in sedici gruppi:

  1. Obazoa
  2. Amoebozoa
  3. CRuMs
  4. Malawimonadida
  5. Ancyromonadida
  6. Metamonada
  7. Discoba
  8. Stramenopila
  9. Alvealata
  10. Rhizaria
  11. Telonemia
  12.  Haptista
  13. Provora
  14. Hemimastigophora
  15. Cryptista
  16. Archaeplastida (Regno Plantae in senso largo) 

Burki F, Roger AJ, Brown MW, Simpson AG (2020). “The New Tree of Eukaryotes”. Trends in Ecology & Evolution. 35

Il gruppo Obazoa ricomprende tre gruppi: Opisthokonta, Breviatea (1 spp) e Apusomonadida ().

La Divisione Opisthokonta ricomprende due Super Regni: Holomycota e Holozoa.

Holomycota ricomprende due Regni: Fungi e Nucleariae.

Il regno Fungi ricomprende nove sotto Regni:

  1. Rozellomyceta
  2. Aphelididiomyceta
  3. Blastocladiomyceta
  4. Chytridiomyceta, che al suo interno comprende, tra gli altri, il phylum Neocallimastigomycota.
  5. Olpidiomyceta
  6. Basidiobolomyceta
  7. Zoopagomyceta
  8. Mucoromyceta che al suo interno comprende, tra gli altri, i phyla Mucoromycota e Glomeromycota.
  9. Dykaria

Il sotto Regno Dykaria ricomprende tre phyla:

  1. Entorrhizomycota
  2. Basidiomycota, che comprende i subphyla: Agaricomycotina, Pucciniomycotina, Ustilaginomtcotina, Wallemiomycotina.
  3. Ascomycota, che comprende i subphyla: Pezizomycotina, Taphrynomycotina, Saccharomycotina.

Fonte: Leho Tedersoo, Santiago Sanchez-Ramırez, Urmas Koljalg, Mohammad Bahram, Markus Doring, Dmitry Schigel, Tom May, Martin Ryberg, Kessy Abarenkov. “High-level classification of the Fungi and a tool for evolutionary ecological analyses” Fungal Diversity (2018) 90:135–159

Solamente gli Ascomycota, i Basidiomycota e il genere Endogone (Mucoromycota →  Mucoromycotina →  Endogonomycetes →  Endogonales → Endogonaceae) formano corpi fruttiferi. Tutti gli altri funghi, se multicellulari, formano ife e miceli.

Che cosa è una IFA

Un’ ifa (dal gr. ὑϕή: tessuto) è una struttura lunga e filiforme che costituisce l’unità di base del corpo fungino.

Caratteristiche delle ife – La struttura è tubulare, cilindrica e allungata; permette al fungo di esplorare il suo ambiente. La parete cellulare è fatta di chitina, un composto resistente e flessibile. Il citoplasma è condiviso da più cellule, spesso con setti (pareti trasversali) che le dividono in compartimenti.

Tipi di ife – Ci sono ife settate, che hanno setti (pareti trasversali) che le dividono in cellule distinte (ogni segmento ha uno o più nuclei) e ife cenocitiche (asettiche), che sono prive di setti e presentano un citoplasma continuo con più nuclei.

Crescita – Le ife crescono sulla punta (crescita apicale). La crescita permette ai funghi di penetrare nei substrati e di espandere la loro superficie per l’assorbimento dei nutrienti.

In sintesi, le ife sono le unità strutturali e funzionali essenziali dei funghi, che consentono loro di assorbire sostanze nutritive e riprodursi efficacemente.

Che cosa è un MICELIO

Il micelio è una rete di ife fungine interconnesse. Il micelio costituisce la parte vegetativa principale di un fungo, che si trova tipicamente nel substrato (terreno, legno o altro materiale organico) in cui il fungo cresce.

Il Ciclo di Vita dei Funghi

I funghi hanno un ciclo vitale caratteristico che comprende un insolito tipo di cellula “dicariotica” o “eterocariotica”, dotata di due nuclei.
Il ciclo vitale inizia quando una spora aploide germina, dividendosi per mitosi forma un organismo aploide “multicellulare” detto ifa.
Nella maggior parte dei funghi, le ife possono produrre spore direttamente, attraverso un processo asessuato (mitosi).
Le ife appartengono a diversi tipi sessuali, rappresentati dalla loro capacità di “accoppiarsi” tra loro.
Quando tipi di cellule idonee all’accoppiamento entrano in contatto tra loro, il citoplasma delle ife si fonde, ma i nuclei rimangono separati.
Questo processo è chiamato “plasmogamia” e crea una cellula iniziale chiamata “ dikaryon”.
Se tale cellula si divide per produrre un tessuto multicellulare, entrambi i nuclei si dividono e vengono trasmessi a entrambe le cellule figlie, creando un tessuto dicariotico (eterocariotico).
Alla fine i nuclei si fondono, processo detto cariogamia, creando una vera cellula diploide detta zigote.
Questa cellula subisce la meiosi, producendo quattro spore aploidi che vengono disperse nell’ambiente.

E il ciclo ricomincia.

Funghi e Ambiente

Quali sono le principali interazioni fungo – ambiente?

Interazioni con la biomassa (gli altri organismi viventi)

Interazioni tra organismi simbionti

  1. Simbiosi Mutualistiche (+ +) – I funghi formano simbiosi mutualistiche come nelle simbiosi endofitiche fungine (per esempio: Epichloë coenophiala, Serendipita indica, e tanti altri endofiti), simbiosi micorriziche e nei licheni.
  2. Simbiosi Commensalistiche (+ 0) – I funghi e le piante possono instaurare un rapporto di commensalismo, ovvero una relazione in cui un organismo trae beneficio mentre l’altro non viene né aiutato né danneggiato. Un esempio classico è l’associazione tra funghi epifiti e piante. I funghi epifiti vivono sulla superficie di parti di piante, come le radici, i fusti o le foglie, senza penetrare nei tessuti dell’ospite o causare danni. Le piante forniscono un substrato fisico (radici, corteccia o superficie fogliare) su cui i funghi possono crescere.
    Quali sono i vantaggi per i funghi?
    1. Habitat: La pianta fornisce una superficie e un microhabitat stabili, proteggendo i funghi dagli stress ambientali.
    2. Umidità e nutrienti: I funghi possono beneficiare dell’umidità e della materia organica (ad esempio, lettiera fogliare, essudati di corteccia) che si accumulano sulla superficie della pianta e che possono utilizzare per la crescita.

    Quali sono gli impatti sulla pianta?In genere, la pianta non subisce alcun danno o beneficio diretto da parte dei funghi, il che la rende una relazione di commensalità. I funghi non estraggono sostanze nutritive dalla pianta stessa, né causano malattie.
    Esempi di specie: generi come Cladosporium, Alternaria e Aureobasidium si trovano comunemente come epifiti sulle superfici delle piante.

  3. Simbiosi Parassitiche / Predatorie (+ -) – Alcuni funghi, detti patogeni, colonizzano ed estraggono sostanze nutritive dall’ospite, provocando malattie e, a volte, la morte dell’ospite.

Interazioni tra organismi indipendenti

Competizione tra funghi e batteri (interspecifica) (-  -) – I funghi competono con i batteri per lo spazio, l’acqua e i nutrienti nella rizosfera. Per esempio, funghi micorrizici e batteri azotofissatori (Rhizobium) competono per gli essudati radicali provenienti dalle radici delle piante. L’equilibrio tra queste interazioni influenza la salute della pianta. Ancora, il fungo Penicillium produce la penicillina, che inibisce la crescita di molti batteri concorrenti.

Competizione tra funghi (interspecifica) (-  -) – La competizione tra funghi si verifica quando due o più specie fungine si contendono le stesse risorse limitate, come lo spazio o i substrati (nutrienti). Questa interazione può portare all’inibizione o all’esclusione di una specie da parte di un’altra, modellando la struttura e la dinamica della comunità fungina.

Basidiomiceti vs. Ascomiceti – Nel legno in decomposizione, i Basidiomiceti (ad esempio, Ganoderma, Pleurotus) spesso superano gli Ascomiceti degradando la lignina in modo più efficiente e colonizzando il legno più rapidamente.
Alternaria vs. Cladosporium – Questi funghi, che decompongono le foglie della lettiera, sono spesso in competizione nella lettiera fogliare, dove la disponibilità di nutrienti è variabile. L’Alternaria può dominare in certe condizioni grazie al suo tasso di crescita più rapido e alla capacità di utilizzare un’ampia gamma di substrati.
Botrytis cinerea e Sclerotinia sclerotiorum: Entrambi sono patogeni vegetali che infettano colture simili. La Botrytis cinerea può superare la Sclerotinia in condizioni in cui può sporulare più rapidamente e diffondersi nei tessuti della pianta.

Predazione interspecifica (+  -) – Alcuni funghi hanno sviluppato strategie predatorie per catturare e consumare animali microscopici, come i nematodi (vermi rotondi), per integrare il loro apporto di nutrienti, soprattutto in ambienti poveri di sostanze nutritive. Queste strutture possono essere:

  • Reti adesive: Trappole ifali appiccicose che intrappolano i nematodi quando entrano in contatto.
  • Anelli costrittivi: Anelli ifali che si gonfiano e si restringono al passaggio di un nematode, intrappolandolo meccanicamente.

Una volta intrappolato il nematode, le ife fungine penetrano nel suo corpo, spesso attraverso la pelle, e rilasciano enzimi digestivi. Il fungo assorbe le sostanze nutritive dal nematode in decomposizione, integrando la sua dieta, soprattutto con azoto e altri nutrienti essenziali.
Esempi di specie:
Arthrobotrys: Genere noto per la formazione di reti adesive o di anelli costrittivi per intrappolare i nematodi.
Dactylaria: forma pomi appiccicosi e altre strutture di cattura.
Hohenbuehelia: Produce tossine per immobilizzare i nematodi prima del consumo.

I funghi predatori aiutano a regolare le popolazioni di nematodi, il che può essere vantaggioso per la salute del suolo e l’agricoltura, dato che alcuni nematodi sono parassiti delle piante.

Cooperazione (+ +) – I funghi che degradano la lignocellulosa (legno) spesso formano gilde, in cui più specie cooperano per scomporre materiali complessi. Ogni fungo è specializzato in diverse fasi o componenti della decomposizione. Esempio: I funghi della carie bianca (ad esempio, Phanerochaete) degradano la lignina, permettendo ai funghi della carie bruna (ad esempio, Serpula) di accedere alla cellulosa e all’emicellulosa. Il risultato è una decomposizione efficiente del materiale organico complesso di partenza.

Interazioni con la necromassa

Saprofitismo o Decomposizione – I funghi svolgono un ruolo significativo nella decomposizione della materia organica, contribuendo al ciclo dei nutrienti negli ecosistemi (funzione saprotrofica) e nella costruzione della struttura dei suoli.

Queste interazioni svolgono un ruolo fondamentale nel plasmare le comunità , non solo microbiche, in vari ecosistemi come il suolo, i corpi d’acqua (pozzanghere, fossi, stagni) e gli ambienti associati all’ospite.