MYKOLÓGIA: HISTÓRIA, ČO ŠTUDUJE A ODBORY - BIOLÓGIE - 2026

Mycology je disciplína zodpovedný za štúdium húb v rôznych aspektoch. Tieto organizmy majú pre človeka veľký význam už od praveku. Jeho začiatky siahajú do antického Grécka, kde boli huby klasifikované ako rastliny. Neskôr, počas 18. a 19. storočia, boli položené základy tejto disciplíny.

Talianske mólo Antonio Micheli (1679 - 1737) je považované za zakladateľa modernej mykológie. Autor poukázal na dôležitosť reprodukčných štruktúr pri klasifikácii húb.

Neskôr navrhol švédsky Elias Fries (1794-1878) základy nomenklatúry húb, ktoré sa v súčasnosti používajú. Následne sa mykológia živila disciplínami ako mikroskopia, molekulárna genetika a genomika.

Mykológia má niekoľko odvetví, medzi ktorými vyniká taxonómia a fylogénia, ako aj biochémia a bunková biológia. Zameriava sa aj na oblasť lekárskej, priemyselnej, poľnohospodárskej mykológie a fytopatológie.

Nedávny výskum v systematike zahŕňa použitie genomiky na generovanie informácií o príbuznosti niektorých skupín. V priemyselnej oblasti sa štúdie zamerali na výrobu biopalív z húb.

histórie

Praveké civilizácie

Od paleolitu existujú archeologické zmienky o použití húb. Predpokladá sa, že niektoré jedlé huby boli zozbierané na spotrebu na potravinové účely. Podobne sa našli obrazy, v ktorých sú zastúpené huby.

V Afrike sa našli dôkazy o použití halucinogénnych húb civilizáciami, ktoré obývali saharskú púšť. Aj v Európe existujú záznamy o použití druhu Fomes fomento ako súčasti škrabky používanej na ľahké požiare.

Existujú záznamy o používaní húb v mayských kultúrach v Mexiku a Guatemale. V magicko-náboženských rituáloch týchto kultúr boli použité rôzne huby s halucinogénnymi vlastnosťami.

Staroveký Rím a Grécko

V cisárskom Ríme boli jedlé huby vysoko cenené a považovali sa za kráľovské jedlo. Boli tiež využívaní ako jed na vraždu dôležitých ľudí. Niektoré opisy príznakov týchto úmrtí naznačujú, že boli zapríčinené druhom Amanita phalloides.

Základy mykológie sa však začínajú vyrovnávať s veľkými prírodovedcami starovekého Grécka. Prvý odkaz na jeho kultiváciu sa nachádza v diele gréckeho aténia v Alexandrii (2. - 3. storočia pred Kristom).

Prvý, kto definoval huby, bol filozof Theophrastus (372 - 288 pnl), ktorý uviedol, že ide o „nedokonalé rastliny bez koreňov, listov, kvetov alebo ovocia“. Theophrastus opísal štyri druhy húb, ktoré sú dnes stále zoskupené do rôznych rodín.

Ďalším prínosom pre mykológiu je Dioscorides vo svojej práci „Della Materia Medica“, kde popisuje toxické vlastnosti niektorých húb. Rovnako ako prvý opísal agarické huby (huby), ktoré sa široko používajú na liečebné účely.

Claudius Galen (grécky lekár) rozdeľoval huby do troch rôznych skupín: „bolités“ (pravdepodobne súčasná Amanita caesaera), „porcini“, ktoré sa nachádzajú v rode Boletus, a „Mykés“. Galen naznačil, že prvé dve skupiny boli jedlé a posledná bola toxická a veľmi nebezpečná.

Napokon Pliny Starší vo svojej práci „Historis naturalis“ poukazuje na skutočnosť, že „hríb“ sa ľahko zamieňal s inými jedovatými hubami. Autor sa domnieval, že ak by tieto huby rástli v oblastiach s toxickými látkami, mohli by ich absorbovať.

Stredovek a renesancia

V stredoveku mykológia nemala významný pokrok, pretože prírodovedci nasledovali iba diela Dioscorides a Pliny. V tejto dobe sa v Európe vyskytli vážne problémy s pestovaním raže v dôsledku napadnutia námeľom (Claviceps purpurea).

Neskôr, počas renesancie, niektorí vedci k tejto disciplíne skromne prispeli. Medzi nimi je Andrea Mattioli, ktorá podporovala Pliniov falošný prístup k jedovatým „porcini“.

Renomovaná botanička Andrea Caesalpinio navrhla klasifikáciu húb najmä na základe niektorých morfologických charakteristík a rôznych použití rôznych druhov.

Storočia XVIII

John Ray, anglický botanik, rozdelil huby do troch skupín podľa ich rastového zvyku (epigálny a podzemný) a morfologických charakteristík. Joseph Tournefort (francúzsky jazyk) ich rozdelil do siedmich skupín podľa ich morfológie.

Pier Antonio Micheli. Zdroj: Neznámy, nedefinovaný. Wikimedia Commons

Za zakladateľa modernej mykológie sa považuje talianske mólo Antonio Micheli. Je autorom niekoľkých objavov považovaných za základné pri štúdiu húb.

Bol prvým, ktorý ukázal, že k rozmnožovaniu dochádza spórami a nie spontánnym generovaním, ako sa doteraz verilo.

Klasifikačný systém húb, ktorý navrhol Micheli, zavádza štyri triedy na základe reprodukčných štruktúr. Toto sa považuje za umelé zatriedenie, pretože používa variabilné znaky v rámci rovnakej skupiny, napríklad farbu.

Keď švajčiarsky Carolus Linnaeus vo svojej práci „Systema Naturae“ (1735) navrhol binomickú nomenklatúru, zmenil spôsob pomenovania druhu. Linnaeus neprispel veľkým prínosom k mykológii, ale jeho systém položil základy iným výskumníkom.

XIX storočia

V tomto storočí bola mykológia plne uznaná ako samostatná disciplína z botaniky, najmä z dôvodu uplatňovania zásad stanovených Michelom pre štúdium húb.

Jedným z najznámejších mykológov tejto doby je Christian Persoon. Jeho práca bola založená na analýze reprodukčných štruktúr, pričom jeho hlavná práca bola „Synopsis Methodica Fungorum“ (1801).

Tento autor rozdelil huby do tried „angiokarpus“ (spóry dozrievajúce vnútri plodiaceho tela) a „gymnocarpus“ (spóry dozrievajúce mimo plodnice). V týchto dvoch veľkých skupinách opísal viac ako dvetisíc druhov.

Elias Fries (švédsky) je považovaný za iného z veľkých mykológov v histórii. Autor publikoval viac ako 26 vedeckých prác, považovaných za základ modernej mykológie.

Jeho hlavnou prácou je „Systema mycologicum“ (1821), kde navrhuje klasifikáciu založenú na fylogenéze. Mená navrhované týmto autorom boli prijaté ako základ mykologickej nomenklatúry na Medzinárodnom botanickom kongrese v Bruseli (1910).

20. a 21. storočia

Mykológia urobila veľký pokrok, keď nové technológie umožnili presnejšiu identifikáciu húb. Začiatkom 20. storočia sa začali používať fyziologické a biochemické metódy vrátane testov rastu a využívania živín.

Začali sa zisťovať aj sekundárne metabolity produkované hubami a preukázala sa ich užitočnosť v potravinárskom a farmaceutickom priemysle.

Neskôr, v 90. rokoch 20. storočia, došlo k rozvoju molekulárnych techník, ktoré umožnili štúdium fylogenetických vzťahov v hubách a štúdium ich genetického zloženia.

Napokon už v XXI. Storočí sa rozvinula oblasť genomiky (štúdia genetického obsahu). Tieto techniky umožnili sekvenovať celý genóm rôznych druhov húb.

Na základe genomického výskumu sa dosiahla presná identifikácia rôznych skupín, ktoré nebolo možné rozlíšiť klasickými technikami. Rovnako sa rozšírili možnosti použitia týchto organizmov v rôznych oblastiach, ako je výroba biopalív a medicína.

Čo študuje mykológia? Štúdijný odbor

Štúdium húb. Zdroj: AJC1 z Veľkej Británie, prostredníctvom Wikimedia Commons

Mykológia je disciplína, ktorá je zodpovedná za štúdium húb - Fungi Kingdom - a za všetky súvisiace aspekty.

V rámci mykológie sa predpokladá štúdium štruktúrnych charakteristík, životných cyklov a fyziologického správania sa húb. Rovnako sa venuje pozornosť poznatkom o evolučných procesoch a dôležitosti týchto organizmov v ekosystémoch.

Rozmanitosť húb. Zdroj: Sasata, z Wikimedia Commons

Vzhľadom na dôležitosť húb pre poľnohospodárstvo vyvinula mykológia študijné odbory pre symbiotické skupiny. Huby, ktoré tvoria mykorhizu (symbióza medzi hubami a koreňmi), optimalizujú využitie živín rastlinami.

Ďalším z najzaujímavejších aspektov je ten, ktorý sa týka patogénnych húb. V tomto zmysle sa mykológia zameriava na štúdium parazitických húb rastlín a zvierat.

vetvy

Mykológia sa zameriava na rôzne študijné odbory. To viedlo vedcov k špecializácii v rôznych odvetviach, medzi ktoré patria:

Taxonómia a fylogénia

Táto oblasť sa zaoberá identifikáciou a klasifikáciou húb, ako aj štúdiom vzťahov medzi nimi a inými organizmami. Boli zavedené rôzne klasifikačné systémy založené na morfologických, reprodukčných a fyziologických charakteristikách, medzi inými aspektmi.

S vývojom molekulárnych techník sa pre Fungi Kingdom vyvinuli fylogenézy. Podobne bolo možné nadviazať vzťahy v rámci každej z veľkých skupín húb.

Zohľadňuje sa aj štúdia geografického a ekologického rozšírenia rôznych druhov. Výskum rozmanitosti a stavu ochrany húb v rôznych regiónoch je veľmi zaujímavý.

Ďalším dôležitým aspektom v tomto odbore je štúdium ekologických vzťahov húb, ktoré sa zaoberajú symbiotickými vzťahmi s inými organizmami, ako aj ekologickým správaním mnohých skupín parazitov.

Biochémia, bunková biológia a fyziológia

Táto vetva študuje chemické zloženie a štruktúru buniek húb pomocou mikroskopických techník, optických aj elektronických, na štúdium biológie buniek.

Výskum v oblasti genetiky umožňuje lepšie pochopenie mechanizmov rozmnožovania. Je tiež možné získať kultivačné médiá vhodné na vývoj kmeňov za rôznych podmienok.

V oblasti fyziológie sa študujú vzťahy húb s prostredím a formy výživy. Rovnako sa zaoberá pohybom solutov a vody, ako aj tropismi, taktikami a inými mechanizmami.

Biotechnológia a priemyselná mykológia

Zameriava sa na výskum užitočnosti húb na rôzne ľudské činnosti, napríklad na použitie kvasníc vo fermentačných procesoch alebo na získanie liekov.

Za účelom manipulácie s uhľovodíkmi, syntézou proteínov a vitamínov sa zaobchádza s fyziologickými faktormi rôznych druhov. So všetkými metabolickými aspektmi húb sa manipuluje tak, aby sa získali produkty, ktoré môžu ľudia používať.

Lekárska mykológia

Zaoberá sa štúdiom plesňových chorôb u zvierat i ľudí.

Plesňové infekcie postihujú mnoho ľudí na celom svete av niektorých prípadoch môžu byť veľmi vážne. V tejto oblasti sa skúmajú také aspekty, ako je správanie patogénu, jeho životný cyklus a reakcia hostiteľov.

Skúma sa spôsob nákazy a príznakov plesňových chorôb. Študujú sa aj imunitné reakcie a navrhuje sa možné liečenie.

Poľnohospodárska mykológia

Poľnohospodárska mykológia sa zaoberá štúdiom užitočných húb v poľnohospodárstve. Tieto organizmy sú súčasťou pôdnej bioty, ktorá je nevyhnutná pre vývoj rastlín.

V oblasti mykorhiznej tvorby (združenie koreňov a húb) existuje celý rad výskumov. Táto symbióza má veľký význam pre prirodzenú údržbu rastlín. Rovnako sa v poľnohospodárstve bežne používajú na zníženie používania hnojív.

fytopatológia

Fytopatológia je jedným z najrozvinutejších odborov mykológie. Študuje choroby spôsobené plesňami v rastlinách.

Vysoké percento húb sú parazity rastlín a väčšina z nich je príčinou významných chorôb. Tieto plesňové choroby sú zodpovedné za veľké straty v poľnohospodárstve.

Hrozno napadnuté Botrytis cinerea. Zdroj: John Yesberg, z Wikimedia Commons

V tejto oblasti sa študujú patogény, ktoré spôsobujú choroby, ako aj príznaky, ktoré sa vyskytujú v rastline. Na druhej strane sú navrhnuté liečebné a riadiace plány, aby sa predišlo veľkým škodám spôsobeným napadnutím týmito hubami.

Slávni mykológovia

Hlavnými mykológmi, ktorí do tejto oblasti významne prispeli, boli:

• Alejandro Posadas , ktorý v roku 1981 objavil huby nazývané Coccidioides immitis.
• V roku 1986 sa Guillermo Seeber stretol s hubou, ktorá je dnes známejšia pod menom Rhinosporidium Seeberi.
• Brazílsky Adolpho Lutz hlásil huby známe ako Paracoccidioides brasiliensis, ktoré boli pôvodom mnohých systémových mykóz v brazílskom regióne. Stalo sa tak v roku 1908.
• Na druhej strane, vo Venezuele pokročili pokroky v mykológii od roku 1909. Vďaka objavu R. Pina Poua sa začalo budovať špecializované laboratórium pre mykológiu.

Príklad nedávneho výskumu

V posledných rokoch sa mykologický výskum zameriaval najmä na oblasť genomiky a získavania priemyselných výrobkov.

V odbore fylogenetických štúdií umožnila genomika nadviazať presnejšie vzťahy v húb, ktoré tvoria arbuskulárne mykorhizy. Táto skupina nemôže rásť v kultivačnom médiu, takže nie je ľahké získať vzorky DNA.

V priebehu roku 2013 bolo možné sekvenovať genóm druhu Rhizophagus nepravularis (Glomeromycotina). Na základe týchto údajov bolo možné v roku 2016 určiť príbuzenské vzťahy tohto druhu s inými hubami.

V súčasnosti sa študuje potenciál rôznych húb pri výrobe biopalív. V roku 2017 sa anaeróbne huby rodu Pecoramyces použili na spracovanie zvyškov kukurice a na výrobu cukrov a biopalív.

Vedcom sa podarilo zmanipulovať správanie sa huby a robiť zmeny v kultivačnom médiu. Tým dosiahli fermentáciou huby vysokú produkciu etanolu.

Referencie

1. Gow N a MG Netea (2016) Lekárska mykológia a plesňová imunológia: nové perspektívy výskumu, ktoré sa zaoberajú veľkou svetovou výzvou v oblasti zdravia. Phil. Trans. R. Soc., 371: 1-10.
2. Grigoriev I, Cullen D, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubíček, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang a SE Baker (2011) Pohonná budúcnosť plesňovou genomikou. Mycology 2: 192-209
3. Herrera, T (1994) Perspektívy výskumu v mykológii. Bol. Soc. Bot. Mexico 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini a G Visentin (2013) História italiam mykológie a prvý príspevok k správnej nomenklatúre húb. ISPRA (Inštitút ochrany životného prostredia a výskumu) Rím, Taliansko. 101 pp.
5. Zhang N, J Luo a D Bhattacharya (2017) Pokroky vo fungálnej fylogenomike a ich vplyv na systematické plesne In: Townsend J a ZWang (ed.) Fungálna fylogenetika a fylogenomika 309-328.