میسلیوم و ساختمان رویشی قارچ ها
میسلیوم چیست؟ میسلیوم قارچ (mycelium) در واقع همان ریشه قارچ می‌باشد. میسیلیوم شبکه‌ای متشکل از رشته‌های در هم پیچیده با نام “هیف/هیفا (hyphae)” می‌باشد که علاوه بر جذب مواد لازم برای رشد قارچ‌ها، به عنوان سیستم ارتباطی قارچ نیز عمل میکند.
رشته‌های میسلیوم اما بسیار پیشرفته تر از ریشه گیاهان است؛ ریشه گیاهان فقط مواد مغذی و آب را جذب و به گیاه انتقال میدهند، اما میسیلیوم علاوه بر انتقال آب و مواد غذایی، مواد عالی را تجزیه میکند و همچنین مانند رشته‌های عصبی، سیگنال‌های حاوی پیام ارتباطی بین قارچ‌ها را نیز انتقال میدهند.
میسلیوم چیست؟
میسلیوم قارچ که به آن “نخینه” یا “جلینه” نیز میگویند، توده ای متراکم از رشته‌هایی نخ مانندی به نام “هیف / هیفا” تشکیل شده است. مجموعه هیف‌های در پیوند با هم، شبکه‌ای را تشکیل میدهند که مانند شبکه‌های مخابراتی در تمام زمین پخش می‌شود و ما آن را میسلیوم می‌گوییم.
شبکه میسلیوم معمولاً در زیر لایه سطحی خاک رشد میکنند و پخش میشوند، اما می توانند روی سطح، روی آب و حتی در بافت ارگانیسم های موجودات دیگر نیز رشد کنند. میسیلیوم ممکن است اندازه میکروسکوپی داشته باشد و دیده نشود یا به ساختارهای قابل مشاهده تبدیل شود.
در مقایسه با یک گیاه، میسلیوم مشابه سیستم ریشه و قارچ مشابه گل است. هنگامی که یک هاگ (مشابه بذر در گیاه) در شرایط مناسب روی بستر مناسبی قرار می‌گیرد، آن هاگ جوانه می‌زند و هیفا رشد میکند. مجموعه هیفا منجر به تشکیل چیزی می‌شود که ما به آن را میسلیوم می‌نامیم.
قارچ از طریق میسلیوم، مواد مغذی را از محیط اطراف خود جذب می کند. قارچ این کار را در یک فرآیند دو مرحله‌ای انجام می‌دهد؛ ابتدا، هیف‌ها آنزیم‌هایی را روی منبع غذایی یا داخل آن ترشح میکنند که پلیمرهای بیولوژیکی را به واحدهای کوچکتر مانند مونومرها تجزیه میکنند. این مونومرها سپس با سهولت جذب میسلیوم می شوند. همچنین شبکه میسیلیوم می تواند آب را نیز جذب و انتقال دهد.
در ادامه:
میسلیوم در قارچ‌ها عملکردی مشابه با ریشه گیاهان دارد. هیف‌ها خاک یا هر بستر دیگری را که قارچ در آن در حال رشد است را کاوش می کنند و آنزیم‌های گوارشی را در منبع غذایی خود ترشح میکنند. این آنزیم‌ها ماده را به قسمت‌های کوچکتری تجزیه میکنند که نه تنها قارچ، بلکه شرکای گیاهی دیگر و بسیاری از موجودات زنده داخل خاک از آن تغذیه میکنند.
میسلیوم قارچ‌ها به دلیل نقششان در تجزیه مواد، برای خاک اهمیت حیاتی دارند؛ آنها مواد آلی را تجزیه می کنند و مواد خام آن را دوباره برای استفاده در اکوسیستم طبیعت در دسترس گیاهان قرار می دهند. علاوه بر این، 92٪ از خانواده های گیاهی با قارچ‌ها تعامل دارند. میسلیوم خارج مادری اکتومایکوریزال و همچنین میسلیوم قارچهای میکوریز آربوسکولار، کارایی جذب آب و مواد مغذی را در اکثر گیاهان افزایش می‌دهد و به برخی از پاتوژن های گیاهی مقاومت میکند.
این نوع همزیستی قارچ با گیاه را، میکوریزا می‌نامند.
هیف‌ها همچنین منبع غذایی مهمی برای حشرات و سایر بی مهرگان درون خاک هستند. آنها برای کشاورزی حیاتی هستند و تقریباً برای همه گونه های گیاهان مهم هستند؛ بسیاری از گونه‌های گیاهی با قارچ ها تکامل می یابند. میسلیوم یک عامل اولیه در سلامت، دریافت مواد مغذی و رشد برخی گیاهان است و میسلیوم عامل اصلی تناسب اندام گیاه است.
ساختار میسلیوم چگونه است؟
میسلیوم های قارچی با چشم غیر مسلح مانند یک توده پنبه به نظر می‌رسند. شبکه‌ای از هیف‌ها در کنار هم قرار می‌گیرند و میسیلیومها را می‌سازند که می‌توانند روی بسترها، در خاک، در زیر زمین و یا حتی در آب یافت شوند. هر هیف توسط یک دیواره سلولی قوی (سفت و سخت) به نام “سپتا” احاطه می‌شود. این دیواره سلولی که از کیتین ساخته می‌شود ترکیبی است که در اسکلت بیرونی حشرات نیز وجود دارد و از رشته‌های ظریف هیف‌ها محافظت میکند. برخی از اندامک‌های موجود در این سلول‌ها به شرح زیر است:
- ریبوزوم‌ها
- هسته (سلول‌ها ممکن است دو هستهای یا چند هستهای باشند)
- گلوبول ها
- واکوئل ها
- میتوکندری
تولید مثل قارچ با میسیلیوم
ریشه قارچ(میسلیوم) همچنین نقش مهمی در تولید مثل قارچ دارد. میسیلیوم‌های دو قارچ سازگار می‌توانند با هم ترکیب شوند و DNA آنها با هم مخلوط شود.
پس از همجوشی رشته‌های میسلیوم، هاگ‌های جدیدی که در داخل (مانند ترافل) نگه داشته میشوند یا در بیرون (مانند قارچ‌ها دکمه ای) ساختارهای تولید مثل قارچ قرار می‌گیرند، تولید میشوند.
هاگ‌های تشکیل شده، ساختارهای ریز دانه‌ای هستند که توسط باد یا حیوانات منتقل میشوند؛ هاگها وقتی روی زمین یا سطحی که بتوانند رشد کنند، فرود بیایند، جوانه می‌زنند و میسلیوم جدیدی تشکیل میدهند.
قارچ‌ها همچنین می‌توانند میسیلیوم خود را به قطعات کوچکتر تقسیم کنند، که سپس شبکه‌های میسلیوم مستقل را تشکیل میدهند.
زمانی که هاگ جوانه می‌زند، نوعی میسلیوم هوموکاریوتی را تشکیل میدهند. هوموکاریوتی که به آن هوموکاریون نیز میگویند، میسلیومهایی هستند که هسته‌هایی از یک ژنوتیپ دارند. هنگامی که دو مونوکاریون با یکدیگر تماس پیدا میکنند، دیواره‌های هیف در فرآیندی به نام آناستوموز هیف باز میشوند. این اجازه می‌دهد تا هسته مونوکاریون‌های سازگار با رویش به داخل میسلیوم مونوکاریون دیگر حرکت کنند. در نهایت، این امر منجر به تشکیل سلولهای دوکوله و در نتیجه تشکیل میسلیوم دیکاریون می‌شود. بسته به شرایط خارجی (رطوبت، دما و pH در میان سایر موارد)، میسلیوم دیکاریوتی می‌تواند اجسام میوه‌ای تولید کند که در تولید مثل جنسی نقش دارند.
انواع میسلیوم قارچ
میسلیوم ها در انواع مختلفی وجود دارند و نقشهای مختلفی را ایفا میکنند. به طور کلی ریشه قارچ به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
- سپتیت (Septate): نوعی میسلیوم که توسط دیواره‌های سلولی که در فواصل منظم در طول میسلیوم قرار دارند، به سلولهای مجزا تقسیم می‌شود. به این دیواره‌های سلولی سپتا میگویند.
- کوئنوسیتیک (Coenocytic): میسلیومی که توسط سپتوم‌ها تقسیم نمی‌شود و یک شبکه لوله‌ای پیوسته را تشکیل می‌دهد.
انواع میسیلیوم قارچ های خوراکی
میسلیوم قارچهای خوراکی به ۴ دسته تقسیم میشوند:
هتروکاریون
هتروکاریون بطور کلی به معنی ناجور هستهای بودن است. این اصطلاح در قارچ های مختلف ممکن است معانی متفاوتی داشته باشد.
در قارچهای دکمه‌ای سفید، اصطلاح هتروکاریون هنگامی بکار می‌رود که یک اسپور با دو هسته هاپلوئید متفاوت و سازگار، تندش کند و یک میسلیوم به وجود آورد، که درنتیجه سلولهای این میسلیوم هرکدام حاوی چندین هسته از دو نوع هسته اولیه هستند و لذا این میسلیوم در نهایت قادر به تولید اندام های باردهی است.
این قارچ در هر واحد سلولی با دو نوع هسته، تعداد یکی از هسته ها ممکن است با تعداد هسته دیگر متفاوت باشد و همچنین تعداد کل هسته ها، از یک واحد سلولی به واحد دیگر متغیر است.
در قارچ چینی هنگامی که میسلیوم ناشی از یک اسپور تک هستهای می‌خواهد به مرحله زایشی برود، ممکن است دستخوش یک فرآیند ناجور هسته ای شدن شود که شاید بتوان در اینجا اصطلاح هتروکاریون را در مورد آن بکار برد.
دی کاریون
در بیشتر قارچهای خوراکی، هنگامی‌که دو میسلیوم منوکاریون با منشأ متفاوت ولی سازگار، به هم می‌پیوندند در محل اتصال دو هیف، یک سلول با دو هسته متفاوت تشکیل می‌شود.
به این سلول ترجیحاً دی کاریون گفته می‌شود. البته می‌توان اصطلاح هترو کاریون را در اینجا نیز به‌کار برد. همچنین در کلیه قارچهای خوراکی هموتال ثانویه و هتروتال، بازیدیوکارپ به‌صورت دی کاریون است.
هموکاریون و منوکاریون
هموکاریون و منوکاریون بطور کلی به معنی جور هسته ای بودن است. این دو اصطلاح در گونه های مختلف قارچ های خوراکی معانی متفاوتی دارد.
در گونه آگاریکوس بیسپوروس (A.bisporus)، هموکاریون‌ها از بازیدیوسپورهایی به وجود می‌آیند در آگاریکوس بیتورکوئیس (A.bitorquis)، هموکاریون‌ها بازیدیوسپورهایی به وجود می‌آیند که حاوی یک هسته میوزی است.
در هردوی این گونه ها، هموکاریون ها تولید یک شبکه میسلیومی چندهسته‌‌ای میکنند که در هر واحد سلولی آن، چندین نسخه از یک هسته وجود دارد، اما در بیشتر قارچهای دیگر، هموکاریون‌ها از اسپورهایی به وجود میایند که حاوی یک هسته میوزی بوده و در هر واحد سلولی میسلیوم آنها فقط یک هسته وجود دارد.
لذا ترجیحا بهتر است که در این حالت به آنها منوکاریون بگوئیم. همچنین بازیدیوکارپ (اندام زایشی)، در کلیه قارچهای هموتال، به صورت منوکاریون است.
میسلیوم‌های هموکاریوتیک و منوکاریوتیک، نابارور بوده و قادر نیستند به‌تنهایی اندام باردهی تولید کنند.
هموکاریون حقیقی و غیرحقیقی در قارچ دکمه‌ای سفید
همان‌طور که گفتیم در قارچ دکمه‌ای سفید، هموکاریون‌ها از دو طریق به وجود می‌آیند.
آنها یا از بازیدیوسپورهایی با یک هسته هاپلوئید میوزی به وجود می‌آیند و یا از بازیدیوسپورهای با دو هسته خواهری. در حالت اول به میسلیوم هموکاریوتیک متولد، اصطلاحاً هموکاریون حقیقی می‌گوییم.
در این نوع هموکاریون، امکان مشاهده هتروزایگوسیتی را در چند مکان ژنی مشاهده نمود و لذا به ان هموکاریون غیرحقیقی می‌گوییم.
این هتروزایگوسیتی در اثر تغییراتی است که در هنگام تقسیم میوز رخ می‌دهد. فراوانی هموکاریون های حقیقی بیشتر است و هموکاریون های نوع دوم کمیاب هستند.
میسلیوم در چرخه زندگی قارچ چه نقشی دارد؟
میسلیومها(میسیلیوم قارچ) نقش حیاتی در چرخه زندگی قارچ و همچنین اکوسیستم محیط زیست دارند و به نظر می‌رسد بدون وجود آن، حیات در کره زمین کاملا مختل گردد. مهمترین نقشهای میسلیومها را می‌توان چنین فهرست نمود:
- هنگامی که میسلیوم به گسترش در داخل یا روی سطح بستر می‌پردازد، مواد مغذی را جذب کرده و سپس برای تقویت رشد و تولید مثل به بدن‌های میوه‌دهی قارچ منتقل میکند.
- آنزیم‌های مترشح توسط آنها، نقش مهمی در تجزیه ترکیبات آلی پیچیده مختلف ایفا میکنند. آنها مرتب گسترش می‌یابند و از این طریق زیست توده به کمپوست قارچ تبدیل می‌شود.
- به دلیل ارتباط همزیستی آنها با گیاهان و درآمیختن با سایر ریشه‌های گیاهان و درختان، میسلیوم می‌تواند در بهبود کفیت و کمیت محصول موثر باشد. شبکه میسلیومها با اتصال به سیستم‌های ریشه‌ای وسیع درختان و گیاهان، مواد مغذی مانند فسفر مورد نیاز گیاهان را در اختیار آنها قرار میدهند و تبادل قند و و کربوهیدرات از گیاهان به قارچ را تسهیل میکنند. به عبارت دیگر، میسلیوم اجازه تبادل مواد مغذی را در سراسر جنگل فراهم میکند که این به بهبود سلامت کل اکوسیستم کمک می کند.
- میسلیومها در صورت وجود در شرایط مناسب رشد، می‌تواند منجر به تخریب بافت مواد غذایی گردند.
- در تولیدمثل قارچ، میسلیومها حضور فعال و نقش موثر دارد.
چرخه زندگی قارچ
سلام بسیار عالی سپاس
خیلی کامل و جامع
بسیارعالی