قارچ چیست؟ — به زبان ساده

قارچ ها یکی از بزرگترین سلسله‌های موجودات زنده را به خود اختصاص داده‌اند. سلول‌های قارچ‌ها از جنس یوکاریوت‌ها هستند. این گروه از موجودات مواد غذایی خود را در خارج از بدن خود هضم کرده و مواد هضم شده را در سلول‌های خود جذب می‌کنند.

قارچ چیست؟

قارچ‌ها در مورد داشتن هسته سلولی متفاوت از باکتری‌ها هستند. همچنین آن‌ها به دلیل این که مواد غذایی مورد نیاز خود را از طریق فتوسنتز تولید نمی‌کنند، از گیاهان متمایز می‌شوند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

علاوه بر این، تفاوت‌های عمده قارچ‌ها نسبت به حیوانات نیز عدم توانایی تحرک در قارچ‌ها است و همچنین جذب مواد غذایی در آن‌ها که به صورت خارجی (جذب داخلی مواد غذایی بسیار کم است) است، در حالی که در حیوانات جذب مواد غذایی به صورت داخلی اتفاق می‌افتد.

سلسله قارچ‌ها شامل «قارچ‌های چتری» (Mushroom)، «مخمرها» (Yeasts)، «کپک‌ها» (Molds)، «سفیدک‌ها» (Mildews) و سایر خانواده‌های قارچی هستند.

اگرچه انسان هنوز با نقش قارچ‌ها در طبیعت و اکوسیستم‌ها به طور کامل آشنا نیست، اما با توجه به مطالعات قارچ شناسان در این زمینه، این موجودات نقش مهم و اثرگذاری در تعادل چرخه‌های اکوسیستم‌های محیط زیست دارند و به وفور توسط انسان در فعالیت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

قارچ‌ها اولین تجزیه کنندگان بخش‌های مرده گیاهی و اجساد جانوران مرده در اکوسیستم‌های مختلف به شمار می‌آیند. قارچ‌ها را معمولا به صورت کپک بر روی نان‌هایی که به مدت طولانی در فضای باز باقی مانده‌اند، می‌توان مشاهده کرد.

مخمرها گروهی از قارچ‌ها هستند که مسئول تخمیر نان و ترکیباتی مانند آبجو هستند که در صنعت مواد غذایی نقش مهمی دارند. قارچ‌های چتری نیز یکی مواد غذایی پر مصرف در صنایع غذایی کشورهای مختلف به شمار می‌روند.

قارچ‌ها موجوداتی هستند که اغلب در روابطی مانند همزیستی دو سویه با سایر ارگانیسم‌ها و گیاهان شرکت می‌کنند. رابطه همزیستی قارچ‌ها نشان دهنده هماهنگی اساسی در تعاملات زیستی و اصول عملکرد دو سطحی در آن‌ها است.

ساختار قارچ‌

قارچ‌ها ممکن است تک سلولی یا چند سلولی باشند. قارچ‌های چند سلولی از شبکه‌ای از لوله‌های توخالی طولانی به نام «هیفا» (Hyphae) تشکیل شده‌اند. لوله های هیفا اغلب در کنار هم به صورت متراکم قرار می‌گیرند که ساختارهایی به نام «میسلیوم» (Mycelium) را می‌سازند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

میسلیوم‌ها در محیطی که قارچ‌ها از آن جا غذای خود را به دست می‌آورند، رشد می‌کنند. به همین دلیل است که قارچ‌ها معمولا در محیطی که رشد می‌کنند، میسلیوم‌هایشان گسترده می‌شوند، به طور مثال در خاک که میسلیوم‌ها اغلب قابل مشاهده نیستند.

اگرچه قارچ‌ها دارای اندام‌های واقعی نیستند اما زمانی که شرایط مساعد باشد، میسلیوم‌ها می‌توانند به ساختارهای تولید مثل پیچیده‌ای تبدیل شوند که به آن‌ها «اجسام بارده» (Fruiting bodies) یا «هاگ بر» (Sporocarps) می‌گویند.

قارچ‌ چتری نام رایجی است که اغلب برای اجسام بارده گونه‌های مختلف قارچی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگرچه این بخش‌های بارده قارچ‌ها اغلب توسط انسان قابل مشاهده هستند، اما آن‌ها تنها بخش کوچکی از ساختمان قارچ‌ها به شمار می‌آیند.

برخی از قارچ‌ها «ریزوئید» یا «نخینه» (Rhizoid) تولید می‌کنند. ریزوئیدها ساختارهایی شبیه ریشه هستند که در زیر خاک وظیفه انتقال مواد غذایی از خاک به میسلیوم‌ها را بر عهده دارند.

بزرگترین ارگانیسم جهان یک قارچ به نام «ارمیلاریا اوستویا» (Armillaria ostoyae) است که در جنگل‌های شرقی «اورگن» (Oregon) (یکی از ایالت‌های غربی امریکا است و در نزدیکی اقیانوس آرام قرار دارد) رشد می‌کند. شبکه میسلیومی این قارچ ممکن است تا حداکثر ۲۲۰ هکتار از خاک را پوشش دهد.

انواع قارچ‌

قارچ‌ها معمولا به واسطه بخش‌های تولید مثلی جنسی آن‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. تاکنون ۵ دسته مختلف از قارچ‌ها شناسایی شده‌اند:

• «قارچ‌های دیگچه‌ای» یا «کریتیدیومایکوتا» (Chytridiomycota): این قارچ‌ها که به کیتریدها نیز معروف هستند، زئوسپورهایی تولید می‌کنند که توانایی حرکت توسط تاژک‌های ساده خود را دارند.

• « قارچ‌های یوغی» یا «زیگومایکوتا» (Zygomycota): این قارچ‌ها با نام زیگومایست هم شناخته می‌شوند. تولید مثل این قارچ‌ها به صورت جنسی انجام می‌گیرد. «کپک سیاه نان» با نام علمی «ریزوپوس استولونیفر» (Rhizopus Stolonifer) گونه‌ای از قارچ‌های زیگومایکوتا به شمار می‌آید. گونه دیگر از این شاخه از قارچ‌ها، قارچ «پیلوبولوس» (Pilobolus) است که جوانه آن با ساختار اختصاصی که دارد چندین متر از سطح زمین رشد می‌کند.

• «گلومرومیکوتا» یا (Glomeromycota): این گروه از قارچ‌ها به عنوان «میکوریزای آربوسکولار» (Arbuscular Mycorrhizal) شناخته می‌شوند. میکوریزای آربواسکولار، قارچ‌هایی هستند که به ریشه گیاهان آوندی نفوذ کرده و از آن تغذیه می‌کنند. فقط یک گونه از این قارچ‌ها توانایی تولید زیگوسپور برای تولید مثل جنسی را دارد در حالی که سایر گونه‌های این قارچ فقط تولید مثل غیر جنسی انجام می‌دهند.

• «قارچ‌های کیسه‌ای» یا «آسکومایکوتا» (Ascomycota): این قارچ‌ها که به آسکومیست‌ها معروف هستند، اسپورهای میوزی به نام «آسکوسپور» (Ascospore) تولید می‌کنند که در یک ساختار کیسه‌ای به نام «آسکوس» (Ascus) قرار می‌گیرند. این گروه از قارچ‌ها، شامل کرکرنوسه یا قارچ مرالز (Morel)، برخی از قارچ‌های چتری و «قارچ دنبلان کوهی» (Truffles) هستند؛ همچنین مخمرهای تک سلولی و بسیاری از گونه‌هایی که در زیر خاک تنها تولید مثل غیرجنسی دارند نیز در همین گروه قرار می‌گیرند. دو گونه شناخته شده از این گروه به نام‌های «ساکارومایسس» (Saccharomyces cerevisiae) و «نورسپورا» (Neurospora Crassa) دارای اسپورهای هاپلوئید هستند که با تقسیم میتوز تولید می‌شوند و اغلب تولید مثل غیرجنسی انجام می‌دهند.

• «قارچ‌های خوشه‌ای» یا «بازیدیومایکوتا» (Basidiomycota): این قارچ‌ها به عنوان قارچ‌های چتری و بازیدیومیست‌ها نیز شناخته می‌شوند. این قارچ‌ها اسپورهای میوزی را تولید می‌کنند که به «بازیدیوسپور» (‌Basidiospores) معروف هستند.
• بازیدیوسپور در کیسه اسپوری به نام «بازیدیا» (Basidia) قرار می‌گیرند. اکثر قارچ‌های متداول به این شاخه تعلق دارند به عنوان مثال اکثر قارچ‌های بیماری‌زا گیاهی مانند «سیاهک‌ها» (Smut) و « زنگ‌ها» (Rust) جزیی از شاخه بازیدیومایکوتا به حساب می‌آیند.

دسته دیگری از قارچ «دترومایکوتا» (Deuteromycota) هستند که تولید مثل جنسی در آن‌ها ناشناخته است. به این گروه از قارچ‌ها «قارچ‌های ناقص» (Fungi Imperfecti) می‌گویند.

به طور کلی این سیستم تقسیم‌بندی به شکل رسمی در طبقه‌بندی‌های اخیر استفاده نمی‌شود و تنها پاتولوژیست‌های گیاهی آن را برای تشخیص سریع گونه‌های بیماری‌زا در گیاهان به کار می‌برند. به دلیل این که این سیستم طبقه‌بندی بیشتر براساس تولید مثل جنسی در قارچ‌ها تنظیم شده است، در مواردی که قارچ‌ها تولید مثل غیر جنسی دارند، مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

لجن‌های آبی و خاکی از دیرباز در سلسله قارچ‌ها طبقه‌بندی می‌شدند و اکنون نیز توسط قارچ شناسان مورد مطالعه قرار می‌گیرند اما آن‌ها قارچ نیستند. بر خلاف قارچ‌های واقعی، لجن‌های آبی و خاکی دارای دیواره سلولی که از «کیتین» (ماده اصلی تشکیل دهنده دیواره سلولی قارچ‌ها) ساخته شده باشد، نیستند. در سیستم پنج سلسله‌ای، این گروه از جانداران را در «سلسله پروتیستا» (Kingdom Protista) قرار داده‌اند.

تولید مثل در قارچ‌ها

همان طور که در بالا گفته شد، قارچ‌ها دو روش تولید مثل جنسی و غیرجنسی دارند. در تولید مثل غیرجنسی، نسل جدید به صورت ژنتیکی کاملا یکسان با والد تولید کننده آن‌ها هستند. در طول تولید مثل جنسی مخلوطی از ژن‌های والدین با هم ترکیب می‌شوند و به همین دلیل نسل جدید حاصل از این شیوه تولید مثل صفات و ویژگی‌های هر دو والد را به نسبت‌های مختلف نشان می‌دهند.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

بسیاری از گونه‌ها می‌توانند از هر دو روش جنسی و غیر جنسی برای تولید مثل در زمان‌های مختلف استفاده کنند، در حالی که برخی از گونه تنها می‌توانند به یکی از روش‌های جنسی یا غیرجنسی تولید مثل انجام دهند.

تولید مثل جنسی در برخی از قارچ‌ها مانند گلومرومیکوتا و اسکومیکوتا مشاهده نشده است. این قارچ‌ها می‌توانند در دسته قارچ‌های ناقص یا دترومایکوتا قرار بگیرند.

مخمرها و دیگر قارچ‌های تک سلولی می‌توانند به صورت جوانه زدن، یک سلول جدید ایجاد کنند. بسیاری از گونه‌های چند سلولی، اسپورهای غیر جنسی متفاوتی تولید می‌کنند که به سادگی پراکنده شده و در برابر شرایط محیطی سخت مقاوم هستند. زمانی که شرایط مساعد شد، این اسپورها جوانه زده و رشد می‌کنند.

نقش قارچ‌ها در طبیعت

قارچ‌ها به طور کلی به عنوان تجزیه کنندگان باقی مانده بخش‌های مختلف گیاهی و جانوران به شمار می‌آیند. عمل تجزیه قارچ‌ها کربن و مواد دیگری را تولید می‌کند که که باعث بازگشت مجدد این مواد به چرخه طبیعت می‌شود. این امر باعث می‌شود که گیاهان بتوانند دوباره از این مواد استفاده کنند.

برخی از قارچ‌ها شکارچی نماتودها هستند؛ این قارچ‌ها با ساختارهایی به شکل حلقه‌ها و شبکه‌هایی که به دور نماتودها ایجاد می‌کنند، آن‌ها را به دام‌ها انداخته و از آن‌ها تغذیه می‌کنند.

قارچ‌های دیگر معمولا به طور همزیستی با سایر گیاهان و حیوانات زندگی می‌کنند. گاهی این روابط همزیستی برای گیاه یا جانوران مقابل قارچ مفید است و گاهی نیز می‌تواند برای جاندران مقابل مضر باشد.

در برخی از انواع قارچ‌ها، زندگی پارازیتی یا انگلی وجود دارد. قارچ‌ها درون گیاهان یا روی جانوران دیگر زندگی می‌کنند و از انرژی و مواد غذایی تولید شده در میزبان بهره می‌گیرند. قارچ‌ها با زندگی انگلی، اغلب باعث بروز بیماری‌هایی در میزبان می‌شوند.

بسیاری از قارچ‌ها در روابط همزیستی حضور دارند که دو طرف از آن سود می‌برند. «گلسنگ‌ها» (Lichens) ترکیبی از جلبک‌ها هستند، به طوری که مواد غذایی را جلبک از طریق فتوسنتز می‌سازد و یک قارچ  وظیفه محافظت از جلبک‌ در برابر صدمات فیزیکی را بر عهده می‌گیرد.

مورچه‌های خرد کننده برگ و برخی از گونه‌های موریانه در یک رابطه همزیستی با قارچ‌ها قرار دارند. در این رابطه همزیستی حشره بخش‌هایی از گیاه را برای تجزیه توسط قارچ تهیه کرده و همچنین از قارچ محافظت می‌کند و در مقابل قارچ نیز با تجزیه بخش‌های مختلف گیاهی مواد غذایی را برای حشره می‌سازد.

مهم‌ترین رابطه همزیستی که قارچ‌ها در آن حضور داشتند تا اواخر قرن بیستم ناشناخته مانده بود. قارچی که در این رابطه وجود دارد، «میکوریزا» (Mycorrhiza) است. این رابطه همزیستی، از نوع رابطه همزیستی بین قارچ و گیاه است. در این رابطه یک قارچ تخصص یافته بر روی ریشه‌های اکثر گیاهان خاکی (۹۵ درصد گیاهان) زندگی‌ می‌کند. هیفای قارچ گسترش پیدا می‌کند و به درون خاک نفوذ می‌کند و در این حالت شبکه‌ای از رشته‌ها را می‌سازد که در واقع باعث افزایش کارایی ریشه گیاه در جذب مواد معدنی و آب از خاک می‌شود. گیاه با انجام فتوسنتز می‌تواند برای قارچ مواد غذایی تهیه کند. بسیاری از گیاهان بدون داشتن روابط همزیستی با قارچ‌ها قادر به ادامه زندگی نیستند.

 قارچ‌ها و کاربرد آن‌ها برای انسان

علاوه بر اهمیت غیرمستقیمی که قارچ‌ها (با تاثیر بر چرخه زندگی گیاهان دارند) در زندگی انسان دارند، آن‌ها می‌توانند به طور مستقیم نیز بر زندگی انسان به روش‌های مختلف تاثیرگذار باشند. در ادامه چند نمونه از قارچ‌های مهم و کاربرد آن‌ها در زندگی انسان را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

قارچ‌های چتری

قارچ‌های چتری، اجسام بارده بالای خاکی از گونه‌های مختلف قارچی هستند که معمولا بر روی بخش‌های مرده گیاهی روی خاک زندگی می‌کنند. از زمان‌های گذشته تاکنون انسان‌ها از این قارچ‌ها استفاده می‌کردند. اغلب این قارچ‌ها به عنوان طعم دهنده به کار می‌روند، علاوه بر این، قارچ‌های چتری با این که کالری بسیاری کمی دارند اما منبع غنی برای ویتامین‌های ‌گروه B، مواد معدنی مانند پتاسیم، فسفر و آهن به شمار می‌آیند.

از سوی دیگر برخی از گونه‌های این قارچ‌ها، سمی هستند و موجب بروز بیماری شده و گاهی نیز منجر به مرگ می‌شوند. از میان این قارچ‌های سمی جنس «آمانیتا» (Amanita) افراد زیادی از مردم سراسر جهان را مسموم کرده و تعداد قابل توجهی از آن‌ها را به کام مرگ کشانده است.

قارچ ترافل

ترافل یا قارچ دنبلان کوهی نام قارچی است که اجسام بارده زیر زمینی دارد و گونه‌های متفاوتی را شامل می‌شود. این قارچ‌ها معمولا در روابط همزیستی مایکوریزا با درخت بلوط زندگی می‌کنند.

قارچ‌های ترافل به دلیل بوی قویی که دارند، بسیار معروف هستند. در گذشته، این قارچ‌ها به خاطر همین بوی قوی توسط سگ‌ها و خوک‌ها از زیر خاک شناسایی شده و بیرون آورده می‌شدند. در قرن نوزدهم در فرانسه به این نتیجه دست یافتند که اگر در زمینی درخت‌های بلوط کشت کنند، در واقع مزرعه‌ای از قارچ‌های ترافل را تولید کرده‌اند. کشور فرانسه همچنان یکی از تولید کنندگان مهم این قارچ در جهان محسوب می‌شود. قارچ ترافل توانایی رشد در بسیاری از شرایط را دارد و به همین دلیل می‌تواند سراسر جهان کشت شود.

مخمر

مخمرها قارچ‌های تک سلولی هستند. مخمرها، کربوهیدرات‌‌های موجود در دانه‌ها و میوه‌ها را می‌شکنند و می‌توانند با محصول این واکنش، در طول فرایندی به نام «تخمیر» (Fermentation) الکل و دی اکسید کربن تولید کنند. بیش از ۱۰٫۰۰۰ سال پیش، از مخمرها برای تولید نوشیدنی‌های الکلی و همچنین پخت نان استفاده می‌شد.

امروزه از مخمر در تولید مواد غذایی مختلف استفاده می‌شود، مخمرها بیشتر به عنوان طعم دهنده در صنایع غذایی کاربرد دارند، به عنوان مثال برای ایجاد طعم پنیر در پاپ کورن و پاستا از مخمرها استفاده می‌شود.

پنی‌سیلین

پنی سیلین آنتی بیوتیک تولید شده توسط کپک‌ها است که در سال ۱۹۲۸ توسط الکساندر فلمینگ کشف شد. این کشف زمانی اتفاق افتاد که فلیمنگ در حال مطالعه رشد کپک‌های سبز - آبی در محیط کشت باکتری‌ها بود. کپک‌ها ماده‌ای از خود آزاد می‌کنند که می‌تواند جلوی رشد باکتری‌ها را بگیرد. این ماده در کپک‌های سبز - آبی پنی‌سیلین است. براساس آمارها تخمین زده می‌شود که پنی‌سلین از اولین استفاده از آن تا سال ۱۹۴۲ جان بیش از ۲۰۰ میلیون نفر را نجات داده است.

بیماری‌های قارچی

برخی از بیماری‌ها توسط قارچ‌های انگلی بروز می‌کنند. بیماری «پای ورزشکار» (Athlete's Foot) یا دیگر بیماری‌های پوستی از بیماری‌های قارچی متداول به شمار می‌آیند. اکثر بیماری‌های قارچی خطرناک نیستند اما برخی از آن‌ها مانند ذات الریه قارچی ممکن است موجب مرگ شود.

بیشتر بیماری‌های قارچی که در انسان اتفاق می‌افتند، می‌توانند حیوانات به خصوص پستانداران را نیز بیمار کنند. درماتوفیتوز که به کچلی یا قارچ پوستی معروف است، یکی از متداول‌ترین بیماری‌های قارچی در انسان (به ویژه در دوران کودکی) و سایر حیوانات به شمار می‌آید. در برخی از مواقع این بیماری از حیوانات (به خصوص سگ و گربه) به انسان سرایت می‌کند. بیماری درماتوفیتوز با تماس پوست آلوده به قارچ از فردی به فرد دیگر منتقل شود.

قارچ‌ها در گیاهان نیز می‌توانند موجب بیماری شوند. از انواع بیماری‌های قارچی گیاهان می‌توان به سیاهک، زنگ و سفیدک قارچی اشاره کرد. این بیماری‌های قارچی گیاهان از مشکلات اساسی در کشاورزی محسوب می‌شوند. بیماری «نارون هلندی» به دلیل یکی از گونه‌های قارچی به نام «اوفیوستومی» (Ophiostomi) که بومی قاره آسیا است، اتفاق می‌افتد. این بیماری تقربیا تمام درختان نارون اورپای شمالی و شمال امریکا را از بین برده است.

کپک‌ها

کپک‌ها گونه‌های متنوعی از قارچ‌ها هستند که بخش‌های مرده گیاهان و جانوران را مورد تجزیه قرار می‌دهند. کپک‌ها دلیل اصلی فساد مواد غذایی به شمار می‌آیند و اغلب بر روی غذاهایی که به مدت طولانی در یخچال مانده‌اند، دیده می‌شوند.

کپک‌ها می‌توانند پارچه‌ها و چوب‌ها را نیز مورد تجزیه قرار داده و به بافت آن‌ها آسیب بزنند. کپک‌ها نیز مانند قارچ‌ها به محیط‌های مرطوب جهت رشد احتیاج دارند، از این رو بهترین راه برای مقابله با رشد کپک‌ها جلوگیری از ایجاد محیط مرطوب برای آن‌ها است.

اگر مطالعه مطلب بالا برای شما مفید بود، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شود:

• مجموعه آموزش‌های زیست‌شناسی
• آموزش میکروبیولوژی ۱- بخش اول
• مجموعه آموزش‌های علوم پزشکی
• پرورش قارچ — از صفر تا صد [لینک]
• آزمایش خون — از صفر تا صد
• باکتری چیست؟ -- به زبان ساده