BIOLOGIA ED ECOLOGIA DEI FUNGI. Patrizia Brenna

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1 BIOLOGIA ED ECOLOGIA DEI FUNGI Patrizia Brenna

2 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.

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

4 L organo da cui tutto ha inizio è la spora

5 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.

6 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.

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

8 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.

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

10 Ecco come funziona l espulsione di una spora

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

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

13 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.

14 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

15 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.

16 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).

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

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

19 OSSERVIAMO COM È FATTO UN MICELIO micelio di Boletus edulis

20 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)

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

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

23 Dopo due giorni si ricontrolla 21

24 Dopo cinque giorni 23

25 Dopo sei giorni il fungo è grande e maturo 24

26 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.

27 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.

28 Micelio che si sviluppa in modo circolare 1 anno 2 anno Spora

29 dando origine al «cerchio delle streghe».

30 QUANDO IN NATURA QUALCOSA MUORE CADE PER TERRA. E NEL VOLGERE DI POCHI ANNI SI FORMEREBBE UNA CROSTA TALE CHE.TUTTO MORIREBBE

31 lasciando così una landa desolata e senza per vita effetto come quando, delle piogge acide muoiono anche i microrganismi e i funghi, non avendo di che nutrirsi.

32 per fortuna ci sono funghi e batteri che con la decomposizione riescono a mettere a posto le cose

33 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.

34 UNA MANCIATA DI TERRA E PIENA DI VITA FUNGHI 50 km di ife specie BATTERI centomiliardi specie INSETTI individui specie 100g NEMATODI individui specie PROTOZOI individui specie RADICI 500 m specie Tratto da COMMISSIONE EUROPEA : «Il suolo è vivo» 34

35 SOSTANZE COMPLESSE SOSTANZE SEMPLICI

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

37 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 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. Il parassitismo «obbligato» è caratteristico di quelle specie in grado di completare il loro ciclo biologico solo su materia vivente, e sono molto aggressivi. Armillaria mellea Ganoderma adspersum

38 Come agisce l Armillaria mellea Albero morto Albero vivo Rizomorfe sotto la corteccia Sporofori Rizomorfe sotterranee

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

40 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

41 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 Anopheles portatrici della malaria, o le cavallette, vengono uccise da Beauveria bassiana: basta infatti spruzzare una emulsione di acqua, olio e micelio, (senza dover utilizzare insetticidi) dove l'olio serve a conservare l'umidità necessaria perché il fungo sopravviva. Zanzara portatrice di malaria Beauveria bassiana Cavalletta distruttrice di interi raccolti 4a

42 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

43 Exobasidium rodhodendrii Flamulina velutipes Agrocybe aegerita Funghi parassiti Heterobasidium annosum Volvariella surrecta Phellinus trivialis

44 SAPROFITI Sono chiamati saprofiti tutti quei funghi in grado di aggredire e demolire le sostanze organiche, sia di origine animale che vegetale e da esse trarne nutrimento. Rustroemia echinophyla 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

45 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 Batteri aerobi Attinomiceti Batteri anaerobi Funghi Alghe Quantità di decompositori che si possono trovare nei primi 20 cm. di Humus

46 Coprinus atramentarius Exidia glandulosa Agaricus bisporus Lycogala epidendron Hypholoma lateritium Lepista flaccida Lachnum bicolor Peziza varia

47 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.

48 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.

49 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 un alga, dove l alga funge da «pianta» ed il fungo si occupa della parte fertile. Fungo Alga I licheni sono presenti ovunque, sono dei pionieri che colonizzano per primi le lande più desolate ed aprono la strada alle altre specie vegetali.

50 MICORRIZICI Micorrizici sono quei funghi che instaurano un intima unione con le porzioni terminali dell apparato radicale delle piante. Radice Micelio 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.

51 MICORRIZA Radice micorrizata Mantello ifale Reticolo di Hartig Cortex

52 Piantina non micorrizata Piantina micorrizata

53 Lactarius deliciosus Cantharellus cibarius Boletus edulis Gomphidius viscidus Tricholoma portentosum Hygrophorus speciosus Cortinarius praestans Amanita caesarea Russula aurea

54 Amanita phalloides Cortinarius orellanus Lepiota clypeolaria Inocybe bongardi

55 Grazie per l attenzione