BIOLOGIA ED ECOLOGIA DEI FUNGI - Patrizia Brenna 2014

BIOLOGIA ED ECOLOGIA DEI FUNGI
            Patrizia Brenna - 2014

Fino agli anni settanta a scuola si insegnava che esistevano
                    in natura tre regni:
    Regno Animale, Regno Vegetale, Regno Minerale.

In seguito, con l’approfondimento
 delle conoscenze, essi sono
diventati cinque, suddivisi poi in
sottoregni.
Inizialmente i funghi erano considerati parte del Regno
Vegetale , dopo il 1969 venne creato il Regno dei Fungi.

Perché i funghi sono stati tolti dal Regno Vegetale ed è
              stato creato un Regno specifico?
Tutti e tre questi regni appartengono agli Eucarioti (dal greco Eu e Kãrion = vero
nucleo) in quanto provvisti di una membrana che separa il nucleo dal citoplasma.
   La differenza fondamentale è nella struttura cellulare
         Cellula vegetale            Cellula fungina             Cellula animale

   Parete cellulare semplice   Parete cellulare complessa   Solo membrana cellulare
         e Cloroplasti                 (con chitina)

L’organo da cui tutto ha inizio è la spora

Le spore sono piccolissime, si parla di decimi di millesimo di millimetro
(µ = micron), visibili singolarmente solo con il microscopio.
Le possiamo vedere bene se in massa nei depositi sporali.

Le spore non sono diverse solo per forma e dimensioni, come abbiamo visto prima,
ma differiscono anche per «peso» specifico.

Le spore più leggere, a parete sottile (Xenospore),
proprio per questa loro caratteristica, possono essere
trasportate dal vento o da altri agenti atmosferici lontano
dal fungo che le ha generate, contribuendo ad espanderne
l’areale di crescita.

Le spore a parete più spessa ( Memnospore) sono più
pesanti e restano più vicino al posto di origine ed
hanno anche la caratteristica di poter restare quiescenti
per lungo tempo.

Le strutture dell’imenio che generano le spore sono i Basidi nei
          Basidiomiceti ed gli Aschi negli Ascomiceti
           Basidio                             Asco

Ma come si propagano le spore?
Per assicurarsi la continuazione della specie i funghi
devono farlo cercando di disperderle in modo ottimale.

I metodi di dispersione non sono sempre gli stessi e molti
funghi hanno messo in atto tecniche davvero ingegnose ed
estremamente efficaci, servendosi di aria, acqua, animali e
calore del sole.

NEI FUNGHI CON GAMBO E
CAPPELLO LE SPORE SI LIBERANO
         PER SEMPLICE
DISTACCO E CADONO PER TERRA

Ecco come funziona l’espulsione di una spora

LE VESCE, CHE QUI VEDIAMO DA GIOVANI,
A MATURAZIONE SI
SECCANO E…

…BASTERÀ UN PICCOLO URTO, ANCHE DI UNA
GOCCIA D’ACQUA, PER FAR USCIRE E VOLAR VIA LE
SPORE MATURE.

Un po’ più articolato è il meccanismo del Cyatus
Le spore sono contenute dentro degli ovetti che se vengono colpiti da una goccia
d’acqua sparano fuori dal ricettacolo e con il filamento di cui sono fornite si
attaccano ai fili d’erba adiacenti.

PILOBOLUS KLEINII È UN PICCOLO FUNGO CHE PER RIPRODURSI HA
  IDEATO UN MECCANISMO SPETTACOLARE E INCREDIBILE: LE SUE
SPORE CADONO SULL’ERBA CHE VIENE MANGIATA DA UN ERBIVORO,
  PASSANO PER IL SUO TUBO DIGERENTE E, ALLA DEFECAZIONE, DI
    NUOVO ALL’ARIA SUL LETAME, GERMINANO E PRODUCONO I
FUNGHETTI CHE VEDIAMO. I QUALI ESPLODERANNO LANCIANDO LA
PALLINA SCURA CHE HANNO IN TESTA CONTENENTE LE SPORE CHE SI
         LIBERERANNO NELL’ERBA, E IL CICLO RICOMINCIA

Quando la spora è matura, cade nel terreno ed è potenzialmente
in grado di germinare.

Per la germinazione occorre molta energia e questa viene estratta
dalla ossidazione dei composti di carbonio, zuccheri e polialcool
immagazzinati nei vacuoli durante la formazione
della spora; più le spore sono grandi e maggiore
e la loro riserva di provviste e più velocemente
avviene la germinazione.

Questa riserva viene utilizzata anche quando le spore
sono in fase di quiescenza.

In molte specie la germinazione delle spore non avviene
subito dopo la completa maturazione: in alcune di queste
possono restare silenti anche a lungo (per es. in alcune
specie parassite che prima di germinare devono restare
nella pianta ferme a bassa temperatura).

Come avviene la germinazione delle spore.

La spora cade
sul terreno,
prima assorbe
acqua ed
aumenta di
volume e di peso
e poi inizia a
germinare

In seguito continua a       Continua a crescere fino a che incontra un micelio
generare una serie di ife   di polarità opposta a cui si unisce per dare origine
                            ad un micelio secondario che è fertile.
con una struttura simile
ad una ragnatela.

QUESTO È
QUELLO
CHE NOI
CHIAMIAMO
FUNGO
        
MA IL VERO
FUNGO
È QUESTO
        

OSSERVIAMO COM’È FATTO UN
         MICELIO

               micelio di Boletus edulis

Se normalmente bastano due miceli di polarità diversa per
dare origine ad un micelio secondario, in alcune specie,
come ad esempio il Boleus aereus ne occorrono addirittura
quattro di miceli primari per dare origine per dare ad un
micelio secondario fertile.

Una pianta può creare legami con miceli di più specie
differenti.

Alcuni miceli sono più « forti» rispetto ad altri e quindi
più aggressivi.

Particolari condizioni di rapporto fra azoto e carbonio
presenti nel terreno possono stimolare l’affastellamento
delle ife fino a formare delle rizomorfe; sotto questa
forma aumenta notevolmente la velocità di crescita del
particolare micelio formatosi ( es. Armillaria mellea)

Si usa dire che quando si vede
un porcino e non lo si raccoglie
    questo non cresce più.
           Sarà vero?

Il giorno 19 viene visto e fotografato un porcinello
                  dietro un sasso

                        19

Dopo due giorni si ricontrolla
                                 21

Dopo cinque giorni

             23

Dopo sei giorni il fungo è grande e maturo

                           24

Se continuano a crescere perché di solito non li ritroviamo più o
li ritroviamo piccoli come li abbiamo lasciati?
Diverse sono le cause, una potrebbe essere , se non c’è più, che qualcuno
più vorace di noi lo abbia raccolto .

Se invece il fungo è rimasto tale e quale diversi sono i motivi:
vento e sole molto caldo ne hanno bloccato la crescita

abbiamo camminato intorno al fungo alla ricerca di
altri esemplari e così facendo abbiamo schiacciato
o interrotto il micelio ,se esso si trova sotto a pochi
millimetri dalla superficie, interrompendo l’apporto di
nutrimento al nostro funghetto.

Il micelio si può sviluppare in tutte le direzioni, in modo
lineare ed in modo circolare.

Si sviluppa da pochi centimetri fino a 50 cm. sotto terra.

Può vivere molto a lungo ed estendersi per una superficie
ragguardevole.

Molti miceli possono crescere vicini o addirittura
intrecciati senza però mai fondersi uno con l’altro ma a
volte invece in forte competizione per accaparrarsi la
pianta migliore.

Micelio che si sviluppa in modo circolare

          1° anno

2° anno
                     Spora

…dando origine al «cerchio delle streghe».

QUANDO IN
                         NATURA
                     QUALCOSA MUORE
                     CADE PER TERRA ….

 E NEL VOLGERE DI
     POCHI ANNI
SI FORMEREBBE UNA    …….TUTTO
 CROSTA TALE CHE…   MORIREBBE

……lasciando così una landa
           desolata
come quando,
         e senza per
                 vita effetto
delle piogge acide …

…muoiono anche i
microrganismi e i funghi,
non avendo di che nutrirsi.

per fortuna ci sono funghi e batteri …

… che con la decomposizione riescono a
        mettere a posto le cose

I Funghi sono organismi ETEROTROFI in quanto la loro vita dipende
dalla possibilità di reperire fonti di materiale organico per nutrirsi.
Il materiale organico, composto da sostanze
complesse, viene prodotto dagli organismi
AUTOTROFI , cioè dalle piante, che hanno
la capacità di formare sostanze complesse
partendo da materiali inorganici molto semplici come
acqua ed anidride carbonica usando la luce solare (fotosintesi clorofilliana)

Siccome devono mangiare, moltissimi funghi si sono specializzati nello scomporre
sostanze complesse (piante e animali morti, detriti vari) per ricavarne nutrimento.

Si ritrovano così, insieme a batteri ed altri organismi, ad essere una componente
fondamentale per il ciclo della vita.

UNA MANCIATA DI TERRA E’ PIENA DI VITA
                        FUNGHI                          BATTERI
                      50 km di ife                   centomiliardi
                    500-1000 specie                  10.000 specie

                                                      100g
               INSETTI                                                 NEMATODI
            5.000 individui                                          10.000 individui
            100-500 specie                                            50-100 specie

                       PROTOZOI
                     100.00 individui                           RADICI
                     100-500 specie                              500 m
                                                              10-50 specie

                                                                                        34
Tratto da COMMISSIONE EUROPEA : « Il suolo è vivo»

SOSTANZE COMPLESSE

              SOSTANZE SEMPLICI

I funghi hanno quindi un rapporto stretto con l’ambiente
in cui crescono, diverso a secondo della loro modalità di
nutrimento e sviluppo.

PARASSITI
Sono parassiti quei funghi che vivono a spese di altri organismi viventi traendone
beneficio in modo esclusivo.
    Non tutti i funghi parassiti si comportano allo stesso modo
Esiste un parassitismo chiamato «facoltativo» dove          Armillaria mellea
 i funghi si comportano come saprofiti, ma in
determinate circostanze sono capaci di passare a
vita di parassitismo. Essi a volte sono anche dei
parassiti lenti, non eccessivamente aggressivi.                   Ganoderma
Il parassitismo «obbligato» è caratteristico di quelle            adspersum

specie in grado di completare il loro ciclo biologico
solo su materia vivente, e sono molto aggressivi .

Come agisce l’Armillaria mellea

              Albero morto

                                                            Albero vivo
Rizomorfe
                             Sporofori
sotto la corteccia

                                           Rizomorfe sotterranee

I parassiti possono anche essere divisi in BIOTROFI o di equilibrio e
NECROTROFI o distruttivi.

I biotrofi si introducono all’interno delle cellule,
prendendo semplice contatto con esse o
introducendo particolari organi di assorbimento,
 il tutto senza provocare la morte rapida dell’ospite
ma producendone un graduale deperimento.

I necrotrofi sono invece quelli che con la loro azione
parassitaria producono una intensa quantità di enzimi
e tossine che penetrano nelle cellule parassitate,
 provocando rapidamente la morte di parte o dell’intero
ospite e utilizzando per nutrirsi le sostanze liberate
dai tessuti morti dell’ospite.

Sono causate dai parassiti
Le micosi, malattie causate da funghi patogeni per l’uomo

La Peronospora che attacca la vite

I danni causati da funghi lignicoli che
aggrediscono le piante del bosco ed in città

Le Cordiceps che attaccano gli insetti sia nello
stato larvale che adulto

Esistono anche funghi che parassitano altri funghi ed alcuni vengono
utilizzati nella lotta biologica contro insetti dannosi o altri i funghi
parassiti.
Ad esempio, le zanzare del genere             Zanzara portatrice di
                                              malaria
Anopheles portatrici della malaria, o le
cavallette, vengono uccise da Beauveria
bassiana: basta infatti spruzzare una
emulsione di acqua, olio e micelio,           Beauveria bassiana
(senza dover utilizzare insetticidi) dove
l'olio serve a conservare l'umidità         Cavalletta distruttrice di
                                            interi raccolti
necessaria perché il fungo sopravviva.

                                                                         4a

Altri funghi dannosi che possono però diventare utili

                                                              Carie bianca

      IL FUNGO DISTRUGGE LA LIGNINA E RESTA SOLO LA CELLUSA

QUESTA PROPRIETÀ DEI FUNGHI VIENE UTILIZZATA
      NELLA PRODUZIONE «ECOLOGICA»
               DELLA CARTA.
                                                                             4a

Exobasidium rodhodendrii

                               Flamulina velutipes       Agrocybe aegerita

                          Funghi parassiti
                                                      Heterobasidium annosum

Volvariella surrecta
                                Phellinus trivialis

SAPROFITI
Sono chiamati saprofiti tutti quei funghi in grado di        Rustroemia echinophyla

aggredire e demolire le sostanze organiche, sia di
origine animale che vegetale e da esse trarne
nutrimento.

Operano insieme a batteri ed altri esseri viventi a volte in un mutuo lavoro altre
volte in competizione molto spinta: il fungo può produrre antibiotici in grado di
eliminare batteri non desiderati.

Hanno uno sviluppo miceliale molto rapido e
superficiale e producono un ampia gamma di
enzimi demolitori.
                                                         Lentinus tigrinus

In natura sono degli insostituibili degradatori,
a volte gli unici che riescono a «lavorare»
in ambienti molto acidi.

      Insieme a batteri e altri microrganismi contribuiscono a produrre
                                    l’Humus
7.800.000 Batteri aerobi   2.080.000     Attinomiceti   1.950.000 Batteri anaerobi     119.000 Funghi   25.000 Alghe
                           Quantità di decompositori che si possono trovare nei primi 20 cm. di Humus

Coprinus atramentarius

                                                Exidia glandulosa

 Agaricus bisporus

                         Hypholoma lateritium
                                                Lachnum bicolor

Lycogala epidendron      Lepista flaccida       Peziza varia

Peziza varia (su sacco di sabbia) ...... …..su frammento di vetro

                                     ……..e su un materasso

Riescono a colonizzare e
decomporre perfino i rifiuti
che lasciamo nei boschi.

SIMBIONTI E MICORRIZICI
Sono simbionti quei funghi che traggono sostanze nutritive vivendo in unione con
altri organismi sia vegetali che animali e nel contempo assicurano un uguale
scambio con l’altro componente del rapporto.

Questa necessità li rende incapaci di vita
autonoma e ne rende quindi difficoltosa,
la coltivazione.

In alcuni casi fungo e simbionte possono dare origine ad un organismo
nuovo
        Come nel caso dei LICHENI

I licheni sono una associazione tra un fungo ed      Fungo

un’alga, dove l’alga funge da «pianta» ed il fungo                Alga
 si occupa della parte fertile.

I licheni sono presenti ovunque, sono dei
pionieri che colonizzano per primi le
lande più desolate ed aprono la strada
alle altre specie vegetali.

MICORRIZICI
Micorrizici sono quei funghi che instaurano
un’intima unione con le porzioni terminali    Radice   Micelio

dell’apparato radicale delle piante.                   fungo

Si ritiene che la maggior parte dei vegetali superiori
spontanei e coltivati siano interessati da questo fenomeno.

Da una ottimale micorrizazione dipendono lo sviluppo e
la produttività delle piante ed il loro stato di salute.

MICORRIZA
                     Mantello ifale
Radice micorrizata

                        Reticolo di Hartig   Cortex

Piantina non micorrizata   Piantina micorrizata

Cantharellus cibarius     Gomphidius viscidus
Lactarius deliciosus
                                 Boletus edulis

                                                  Tricholoma portentosum

Hygrophorus speciosus

Cortinarius praestans

                                                  Russula aurea
                        Amanita caesarea

Amanita phalloides      Cortinarius orellanus

                      Inocybe bongardi
Lepiota clypeolaria

Grazie per l’attenzione