MYCOLOGY: LỊCH SỬ, NHỮNG GÌ NÓ NGHIÊN CỨU VÀ CÁC NHÁNH - SINH HỌC - 2026

Các Mycology là kỷ luật chịu trách nhiệm cho việc nghiên cứu nấm trong các khía cạnh khác nhau. Những sinh vật này đã có tầm quan trọng lớn đối với con người từ thời tiền sử. Sự khởi đầu của nó có từ thời Hy Lạp cổ đại, khi nấm được phân loại là thực vật. Sau đó, trong thế kỷ 18 và 19, nền tảng của bộ môn này đã được đặt ra.

Pier Antonio Micheli người Ý (1679-1737) được coi là người sáng lập ra thần học hiện đại. Tác giả này đã chứng minh tầm quan trọng của cấu trúc sinh sản trong việc phân loại nấm.

Sau đó, Elias Fries người Thụy Điển (1794-1878) đã đề xuất các cơ sở của danh pháp các loại nấm hiện đang được sử dụng. Sau đó, mycology đã được nuôi dưỡng bằng các bộ môn như kính hiển vi, di truyền phân tử và gen.

Mycology có nhiều nhánh, trong đó nổi bật là phân loại học và phát sinh loài, cũng như sinh hóa và sinh học tế bào. Lĩnh vực y tế, công nghiệp, nấm học nông nghiệp và thực vật học cũng được giải quyết.

Nghiên cứu gần đây về hệ thống học bao gồm việc sử dụng hệ gen để tạo ra thông tin về quan hệ họ hàng của một số nhóm. Trong lĩnh vực công nghiệp, các nghiên cứu đã tập trung vào việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ hoạt động của nấm.

Lịch sử

Nền văn minh tiền sử

Kể từ thời kỳ đồ đá cũ, đã có những tài liệu khảo cổ học về việc sử dụng nấm. Người ta coi một số nấm ăn được thu hoạch để dùng làm thực phẩm. Tương tự như vậy, các bức tranh đã được tìm thấy nơi nấm được đại diện.

Tại châu Phi, bằng chứng về việc sử dụng nấm gây ảo giác của các nền văn minh sinh sống trên sa mạc Sahara đã được tìm thấy. Cũng ở châu Âu, có những ghi chép về việc sử dụng loài Fomes fomento như một phần của lớp bùi nhùi dùng để đốt lửa.

Có những ghi chép về việc sử dụng nấm trong các nền văn hóa Maya của Mexico và Guatemala. Nhiều loại nấm khác nhau có đặc tính gây ảo giác đã được sử dụng trong các nghi lễ tôn giáo ma thuật của các nền văn hóa này.

La Mã cổ đại và Hy Lạp

Ở đế quốc La Mã, nấm ăn được đánh giá cao và được coi là thực phẩm của hoàng gia. Chúng cũng được dùng làm chất độc để ám sát những người quan trọng. Một số mô tả triệu chứng của những cái chết này cho thấy chúng do loài Amanita phalloides gây ra.

Tuy nhiên, nền tảng của thần học bắt đầu ổn định với các nhà tự nhiên học vĩ đại của Hy Lạp cổ đại. Tài liệu tham khảo đầu tiên về việc trồng trọt của nó được tìm thấy trong tác phẩm của Athenaeus Hy Lạp ở Alexandria (thế kỷ thứ 2 đến thứ 3 trước Công nguyên).

Người đầu tiên định nghĩa nấm là nhà triết học Theophrastus (372-288 trước Công nguyên), người đã chỉ ra rằng chúng là "thực vật không hoàn hảo, không có rễ, lá, hoa hoặc quả." Theophrastus đã mô tả bốn loại nấm vẫn được xếp vào các họ khác nhau ngày nay.

Một đóng góp khác về nấm học được thực hiện bởi Dioscorides trong tác phẩm "Della Materia Medica", nơi ông mô tả các đặc tính độc hại của một số loại nấm. Tương tự như vậy, ông là người đầu tiên mô tả nấm agaric (loại nấm) được sử dụng rộng rãi cho mục đích y học.

Claudius Galen (thầy thuốc Hy Lạp) đã phân loại nấm thành ba nhóm khác nhau: nấm “bolités” (có lẽ là loài Amanita caesaera hiện nay), “porcini”, nằm trong chi Boletus, và “Mykés”. Galen chỉ ra rằng hai nhóm đầu tiên có thể ăn được và nhóm cuối cùng là độc hại và rất nguy hiểm.

Cuối cùng, Pliny the Elder trong tác phẩm "Historis naturalis", đề cập đến thực tế là "boletus" rất dễ bị nhầm lẫn với các loại nấm độc khác. Tác giả cho rằng nếu những loại nấm này mọc ở những nơi có chất độc hại thì chúng có thể hấp thụ được.

Thời Trung Cổ và Phục hưng

Trong thời Trung cổ, thần học không có những tiến bộ lớn, vì các nhà tự nhiên học chỉ theo dõi các công trình của Dioscorides và Pliny. Vào thời điểm này ở châu Âu đã có những vấn đề nghiêm trọng trong việc trồng lúa mạch đen do sự tấn công của bọ xít (Claviceps purpurea).

Sau đó, trong thời kỳ Phục hưng, một số nhà khoa học đã có những đóng góp khiêm tốn cho ngành này. Trong số này, chúng tôi có Andrea Mattioli, người đã ủng hộ cách tiếp cận sai lầm của Plinio đối với “porcini” độc.

Nhà thực vật học nổi tiếng Andrea Caesalpinio đã đề xuất phân loại nấm chủ yếu dựa trên một số đặc điểm hình thái và các công dụng khác nhau của các loài khác nhau.

Thế kỷ XVIII

John Ray, một nhà thực vật học người Anh, đã phân chia các loại nấm thành ba nhóm theo thói quen sinh trưởng của chúng (trên mặt đất và dưới mặt đất) và đặc điểm hình thái. Về phần mình, Joseph Tournefort (người Pháp) chia chúng thành 7 nhóm theo hình thái học.

Pier Antonio Micheli. Nguồn: Không xác định, không xác định. Wikimedia Commons

Người sáng lập ra thần học hiện đại được coi là Pier Antonio Micheli người Ý. Ông là tác giả của một số khám phá được coi là cơ bản trong nghiên cứu về nấm.

Ông là người đầu tiên chứng minh rằng sự sinh sản xảy ra thông qua bào tử chứ không phải bằng cách tạo ra tự phát, như người ta tin cho đến nay.

Hệ thống phân loại nấm do Micheli đề xuất thiết lập bốn lớp trên cơ sở cấu trúc sinh sản. Đây được coi là một phân loại nhân tạo, vì nó sử dụng các ký tự biến đổi trong cùng một nhóm, chẳng hạn như màu sắc.

Khi Carolus Linnaeus người Thụy Sĩ đề xuất danh pháp nhị thức trong tác phẩm của mình “Systema Naturae” (1735), ông đã thay đổi cách đặt tên loài. Linnaeus không có đóng góp lớn cho thần học, nhưng hệ thống của ông đã đặt nền móng cho các nhà nghiên cứu khác.

Thế kỷ XIX

Trong suốt thế kỷ này, thần học đã được công nhận hoàn toàn như một bộ môn độc lập với thực vật học, chủ yếu là do việc áp dụng các nguyên tắc do Micheli thiết lập để nghiên cứu về nấm.

Một trong những nhà thần học nổi tiếng nhất thời này là Christian Persoon. Công việc của ông dựa trên việc phân tích các cấu trúc sinh sản, tác phẩm chính của ông là "Synopsis Methodica Fungorum" (1801).

Tác giả này đã tách nấm thành các lớp “angiocarpus” (bào tử trưởng thành bên trong quả thể) và “gymnocarpus” (bào tử trưởng thành bên ngoài quả thể). Ông đã mô tả hơn 2.000 loài trong hai nhóm lớn này.

Elias Fries (người Thụy Điển) được coi là một trong những nhà thần học vĩ đại trong lịch sử. Tác giả này đã công bố hơn 26 công trình khoa học, được coi là cơ sở của thần học hiện đại.

Công trình chính của ông là "Systema mycologicum" (1821), nơi ông đề xuất phân loại dựa trên khái niệm phát sinh loài. Những cái tên do tác giả này đề xuất đã được chấp nhận làm cơ sở của danh pháp thần học tại Đại hội Thực vật Quốc tế ở Brussels (1910).

Thế kỷ 20 và 21

Mycology đã có những bước tiến vượt bậc khi các công nghệ mới cho phép xác định chính xác hơn các loại nấm. Các phương pháp sinh lý và sinh hóa, bao gồm các thử nghiệm tăng trưởng và sử dụng chất dinh dưỡng, bắt đầu được sử dụng vào đầu thế kỷ 20.

Các chất chuyển hóa thứ cấp do nấm tạo ra cũng bắt đầu được xác định và tính hữu ích của chúng trong ngành thực phẩm và dược phẩm đã được chứng minh.

Sau đó, vào những năm 90 của thế kỷ 20, sự phát triển của các kỹ thuật phân tử đã cho phép nghiên cứu các mối quan hệ phát sinh loài trong nấm và nghiên cứu thành phần di truyền của chúng.

Cuối cùng, trong thế kỷ XXI, lĩnh vực genomics (nghiên cứu nội dung di truyền) đã phát triển. Những kỹ thuật này đã làm cho nó có thể giải mã toàn bộ bộ gen của nhiều loài nấm khác nhau.

Dựa trên nghiên cứu bộ gen, việc xác định chính xác các nhóm khác nhau không thể phân biệt được bằng các kỹ thuật cổ điển đã đạt được. Tương tự như vậy, khả năng sử dụng những sinh vật này trong các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như sản xuất nhiên liệu sinh học và y học, đã được nâng cao.

Mycology nghiên cứu những gì? Chuyên ngành

Nghiên cứu về nấm. Nguồn: AJC1 từ Vương quốc Anh, qua Wikimedia Commons

Mycology là ngành học chịu trách nhiệm nghiên cứu về nấm - Vương quốc nấm - và tất cả các khía cạnh liên quan đến chúng.

Trong ngành nấm học, nghiên cứu về các đặc điểm cấu trúc, vòng đời và hành vi sinh lý của nấm được dự tính. Tương tự như vậy, kiến ​​thức về các quá trình tiến hóa và tầm quan trọng của những sinh vật này trong hệ sinh thái cũng được đề cập đến.

Sự đa dạng của các loại nấm. Nguồn: Sasata, từ Wikimedia Commons

Do tầm quan trọng của nấm đối với nông nghiệp, mycology đã phát triển một lĩnh vực nghiên cứu về các nhóm cộng sinh. Các loại nấm hình thành mycorrhizae (cộng sinh giữa nấm và rễ) tối ưu hóa việc sử dụng chất dinh dưỡng của cây trồng.

Một trong những khía cạnh thú vị nhất là khía cạnh đề cập đến nấm gây bệnh. Theo nghĩa này, mycology đề cập đến việc nghiên cứu nấm ký sinh của thực vật và động vật.

Chi nhánh

Mycology đề cập đến các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau. Điều này đã khiến các nhà nghiên cứu tập trung vào các nhánh khác nhau của nó, trong số đó là:

Phân loại và phát sinh loài

Chi nhánh này đề cập đến việc xác định và phân loại nấm, cũng như nghiên cứu các mối quan hệ giữa chúng và với các sinh vật khác. Nhiều hệ thống phân loại khác nhau đã được thiết lập dựa trên các đặc điểm hình thái, sinh sản và sinh lý, cùng các khía cạnh khác.

Với sự phát triển của các kỹ thuật phân tử, các loài thực vật đã được phát triển cho Vương quốc Nấm. Tương tự như vậy, có thể thiết lập các mối quan hệ trong mỗi nhóm nấm lớn.

Nghiên cứu về sự phân bố địa lý và sinh thái của các loài khác nhau cũng được tính đến. Nghiên cứu về sự đa dạng và tình trạng bảo tồn của các loài nấm ở các vùng khác nhau rất được quan tâm.

Một khía cạnh quan trọng khác trong nhánh này là nghiên cứu các mối quan hệ sinh thái của nấm, đề cập đến các mối quan hệ cộng sinh với các sinh vật khác, cũng như tập tính sinh thái của nhiều nhóm ký sinh trùng.

Hóa sinh, sinh học tế bào và sinh lý học

Nhánh này nghiên cứu thành phần hóa học và cấu trúc tế bào của nấm thông qua kỹ thuật hiển vi cả quang học và điện tử để nghiên cứu đặc điểm sinh học của tế bào.

Nghiên cứu trong lĩnh vực di truyền học cho phép hiểu rõ hơn về cơ chế sinh sản. Cũng có thể đạt được môi trường nuôi cấy thích hợp cho sự phát triển của các chủng trong các điều kiện khác nhau.

Trong lĩnh vực sinh lý học, các mối quan hệ của nấm với môi trường và các hình thức dinh dưỡng được nghiên cứu. Tương tự như vậy, nó đề cập đến sự chuyển động của các chất hòa tan và nước, cũng như các chất dinh dưỡng, tactisms và các cơ chế khác.

Công nghệ sinh học và nấm học công nghiệp

Nó tập trung vào nghiên cứu về tính hữu ích của nấm trong các hoạt động khác nhau của con người, chẳng hạn như việc sử dụng nấm men trong quá trình lên men hoặc lấy thuốc.

Các yếu tố sinh lý của các loài khác nhau được xử lý để vận hành hydrocacbon, tổng hợp protein và vitamin. Tất cả các khía cạnh trao đổi chất của nấm đều được điều khiển để thu được các sản phẩm có thể sử dụng cho con người.

Y tế cơ học

Nó đề cập đến việc nghiên cứu các bệnh nấm ở cả động vật và người.

Nhiễm nấm ảnh hưởng đến nhiều người trên toàn thế giới và trong một số trường hợp, chúng có thể rất nghiêm trọng. Trong lĩnh vực này, các khía cạnh như hành vi của mầm bệnh, vòng đời của nó và phản ứng của vật chủ được nghiên cứu.

Nghiên cứu được thực hiện về cách lây lan và các triệu chứng của bệnh nấm. Các đáp ứng miễn dịch cũng được nghiên cứu và đề xuất các phương pháp điều trị.

Nấm học nông nghiệp

Nấm học nông nghiệp đề cập đến việc nghiên cứu các loại nấm hữu ích trong nông nghiệp. Những sinh vật này là một phần của quần thể sinh vật đất cần thiết cho sự phát triển của thực vật.

Có cả một lĩnh vực nghiên cứu trong lĩnh vực hình thành nấm rễ (sự liên kết của rễ và nấm). Sự cộng sinh này có tầm quan trọng lớn trong việc duy trì cây trồng một cách tự nhiên. Tương tự như vậy, chúng được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp để giảm việc sử dụng phân bón.

Phytopathology

Phytopathology là một trong những ngành phát triển nhất trong mycology. Nó nghiên cứu các bệnh do nấm gây ra trên thực vật.

Một tỷ lệ cao nấm là ký sinh của thực vật và hầu hết là nguyên nhân của các bệnh quan trọng. Những bệnh nấm này là nguyên nhân gây ra những thiệt hại lớn trong nông nghiệp.

Nho nhiễm nấm Botrytis cinerea. Nguồn: John Yesberg, từ Wikimedia Commons

Trong lĩnh vực này, các tác nhân gây bệnh được nghiên cứu, cũng như các triệu chứng xảy ra trên cây. Mặt khác, các phương pháp điều trị và quản lý được đề xuất nhằm tránh thiệt hại lớn do sự tấn công của các loại nấm này.

Nhà thần học nổi tiếng

Các nhà thần học chính có đóng góp lớn cho ngành này là:

• Alejandro Posadas , người vào năm 1981 đã phát hiện ra một loại nấm có tên là Coccidioides immitis.
• Vào năm 1986, Guillermo Seeber đã gặp loại nấm được biết đến nhiều hơn với tên Rhinosporidium seeberi ngày nay.
• Adolpho Lutz của Brazil đã báo cáo loại nấm được gọi là Paracoccidioides brasiliensis, có nguồn gốc từ nhiều loại nấm toàn thân ở khu vực của Brazil. Điều này xảy ra vào năm 1908.
• Mặt khác, ở Venezuela, những tiến bộ trong nghiên cứu thần học đã phát triển từ năm 1909. Nhờ phát hiện của R. Pino Pou , một phòng thí nghiệm chuyên biệt về nấm học bắt đầu được xây dựng.

Ví dụ nghiên cứu gần đây

Trong những năm gần đây, nghiên cứu về mycology chủ yếu tập trung vào lĩnh vực gen và thu nhận các sản phẩm công nghiệp.

Trong nhánh của nghiên cứu phát sinh loài, genomics đã giúp thiết lập các mối quan hệ chính xác hơn trong các loại nấm hình thành nấm rễ arbuscular mycorrhizae. Nhóm này không thể phát triển trong môi trường nuôi cấy, do đó không dễ để lấy được mẫu DNA.

Trong năm 2013, người ta đã có thể giải trình tự bộ gen của loài Rhizophagus bất thường (Glomeromycotina). Với những dữ liệu này, vào năm 2016, người ta đã có thể xác định mối quan hệ họ hàng của loài này với các loài nấm khác.

Tiềm năng của các loại nấm khác nhau trong sản xuất nhiên liệu sinh học hiện đang được nghiên cứu. Năm 2017, nấm kỵ khí thuộc giống Pecoramyces đã được sử dụng để xử lý bã ngô, sản xuất đường và nhiên liệu sinh học.

Các nhà nghiên cứu đã điều khiển hành vi của nấm, tạo ra các biến thể trong môi trường nuôi cấy. Với điều này, họ đã đạt được sản lượng cao của etanol nhờ quá trình lên men của nấm.

Người giới thiệu

1. Gow N và MG Netea (2016) Bệnh nấm và miễn dịch học về nấm: các quan điểm nghiên cứu mới giải quyết một thách thức lớn đối với sức khỏe thế giới. Phil. Dịch. R. Sóc 371: 1-10.
2. Grigoriev I, Cullen D, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubicek, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang và SE Baker (2011) Thúc đẩy tương lai với hệ gen của nấm. Thần học 2: 192-209
3. Herrera, T (1994) Các quan điểm nghiên cứu trong thần học. Bol. Soc. Bot. Mexico 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini và G Visentin (2013) Lịch sử nấm học italiam và đóng góp đầu tiên cho danh pháp chính xác của nấm. ISPRA (Viện Nghiên cứu và Bảo vệ Môi trường) Roma, Ý. 101 tr.
5. Zhang N, J Luo và D Bhattacharya (2017) Những tiến bộ trong phylogenomics của nấm và tác động của chúng lên hệ thống nấm Trong: Townsend J và ZWang (eds.) Fungal Phylogenetics and Phylogenomics 309-328.