حبل فطري

تم العثور على خيوط فطرية تحت جذع شجرة متعفن

الحبال الفطرية عبارة عن تجمعات خطية من الخيوط الفطرية المتوازية . تتكون الحبال الناضجة من خيوط فطرية عريضة فارغة محاطة بخيوط فطرية غمدية أضيق . قد تبدو الحبال مشابهة لجذور النباتات ، وغالبًا ما تؤدي وظائف مماثلة؛ ولذلك تُسمى أيضًا بالريزومورفات (وتعني حرفيًا "أشكال الجذور"). بالإضافة إلى نموها تحت الأرض أو على سطح الأشجار والنباتات الأخرى، تُكوّن بعض الفطريات حبالًا فطرية تتدلى في الهواء من النباتات. [ 1 ]

تتمتع الخيوط الفطرية بقدرة على نقل المغذيات لمسافات طويلة. فعلى سبيل المثال، يمكنها نقل المغذيات إلى جسم ثمري نامٍ، أو تمكين الفطريات المُحللة للخشب من النمو عبر التربة من قاعدة غذائية راسخة بحثًا عن مصادر غذائية جديدة. أما بالنسبة للفطريات الطفيلية، فيمكنها المساعدة في نشر العدوى من خلال النمو من التجمعات القائمة إلى الأجزاء غير المصابة. وقد تكون خيوط بعض الفطريات المُحللة للخشب (مثل فطر Serpula lacrymans ) قادرة على اختراق البناء .

لم تُفهم آلية تكوين الحبل بدقة حتى الآن. وتشير النماذج الرياضية إلى أن بعض الحقول أو تدرجات المواد الكيميائية الإشارية، الموازية لمحور الحبل، قد تكون متورطة في ذلك.

يمكن أن يصل طول الجذور إلى 9 أمتار (30 قدمًا) وقطرها إلى 5 ملم ( 1/4 بوصة ) . [ 2 ]    

جذر مورف

جذور غير ملونة من نبات ديزارميلاريا تابيسينس في وسط مستخلص الشعير والخميرة

الجذور الفطرية هي تراكيب مورفولوجية خاصة تشبه الجذور، وتوجد في الفطريات. تتكون هذه التراكيب من خيوط فطرية متوازية الاتجاه، وتوجد في العديد من أنواع الفطريات البازيدية المُسببة لتحلل الخشب، والفطريات البازيدية الخارجية ، بالإضافة إلى الفطريات الزقية . [ 3 ] تُسهّل الجذور الفطرية استعمار بعض فطريات العفن الجاف، مثل Serpula lacrymans و Meruliporia incrassata ، وتُسبب أضرارًا للمنازل في أوروبا وأمريكا الشمالية، على التوالي، من خلال تحلل الخشب. [ 4 ] جنس آخر دُرِسَ جيدًا لإنتاجه الوفير للجذور الفطرية هو Armillaria ، حيث تُعد بعض أنواعه ممرضة، بينما تُعد أنواع أخرى رمية، وتتغذى على الأشجار والشجيرات. [ 5 ]

تُعرف الجذور الفطرية بدورها في تسهيل انتشار الفطريات واستعمارها للبيئة، وهي أكثر الأعضاء تعقيدًا التي تنتجها الفطريات. تتكون هذه الجذور من خيوط فطرية متخصصة للغاية تختلف في الحجم والاتجاه والوظيفة. [ 6 ] تستطيع الفطريات التي تمتلك هذه التراكيب التنافس والنمو في الظروف القاسية. [ 7 ]

تُسمى الأشكال الجذرية أحيانًا بالحبال الفطرية، على الرغم من اختلافها البنيوي: فالحبال الفطرية أقل تعقيدًا ولها شبكة فضفاضة من الخيوط الفطرية تُعطي مظهرًا يشبه المروح، [ 6 ] بينما الأشكال الجذرية أعضاء أكثر تعقيدًا ذات أطراف نمو مهيمنة في القمة، [ 4 ] وأسطح مقاومة للماء، وقادرة على نقل الأكسجين. وتؤدي كل من الأشكال الجذرية والحبال الفطرية وظائف في نقل المغذيات، وامتصاص الماء، ونقل المواد، واستعمار الركائز. [ 6 ]

التطور والتشكل

يبدأ نمو الجذور الفطرية بجسم ثالوس مغمور ينتج غزلًا فطريًا (كتلة حيوية من الخيوط الفطرية)، وعند حرمانه من المغذيات وتعرضه لزيادة الأكسجين، تحدث عملية التشكّل، مما يؤدي إلى ظهور الأجسام الصلبة الكاذبة أو الدقيقة (تراكيب بقاء لبعض الفطريات)، والتي تسبق نمو الجذور الفطرية. [ 8 ] يلعب تركيز الأكسجين دورًا هامًا في إنتاج الجذور الفطرية. فعندما يكون تركيز الأكسجين مرتفعًا في الغلاف الجوي، ورطوبة التربة، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، يزداد إنتاج الجذور الفطرية. [ 9 ]

تحتوي الجذور الفطرية على أربعة أنواع متمايزة من الأنسجة:

  1. تُشكل الطبقات الخارجية نقطة نمو مضغوطة تُكوّن المادة المخاطية
  2. الجدار الملون الذي يعمل كحماية ضد استعمار الكائنات الحية الدقيقة الأخرى (البكتيريا أو الفطريات).
  3. النخاع الذي يعمل على توصيل الماء والمغذيات المذابة
  4. الخط المركزي المستخدم كقناة لتوصيل الهواء. [ 7 ]

يمكن أن تكون الجذور الفطرية أسطوانية أو مسطحة، ومُصبغة أو غير مُصبغة على التوالي. [ 3 ] النوع المسطح غير المُصبغ أكثر شيوعًا تحت لحاء الأشجار، بينما يمكن العثور على الجذور الفطرية الأسطوانية المُصبغة في أنظمة جذور الأشجار. [ 3 ] على سبيل المثال، تُشكل أنواع فطر أرميلاريا جذورًا فطرية مُصبغة (داكنة أو بنية اللون نتيجة لتكوّن الميلانين ) في الطبيعة، باستثناء فطر ديزارميلاريا تابيسينس (المعروف سابقًا باسم أرميلاريا تابيسينس ) الذي يُنتج جذورًا فطرية غير مُصبغة في المزارع. [ 10 ]

وظيفة

تُشكل الجذور الفطرية نظامًا من تراكيب الامتصاص والنمو تحت الأرض، حيث تغزو الجذور والخشب وتُحللهما، [ 11 ] كما أنها تتكاثر أحيانًا عبر الهواء. [ 1 ] وتستطيع الوصول إلى أماكن تفتقر إلى الموارد الغذائية، [ 7 ] مما يُعطي الفطريات المُنتجة لها مزايا تنافسية. [ 11 ] وتعمل الجذور الفطرية كامتداد لجسم الفطر، مما يسمح له بالعدوى والانتشار والبقاء لفترات طويلة. [ 7 ] تتكون الجذور الفطرية من لب وخط مركزي، وهما المسؤولان عن نقل الماء والمغذيات والغازات. [ 7 ] وينتقل الأكسجين من قاعدة الجذور الفطرية إلى الجزء النامي الطرفي (الأطراف). وتستطيع الجذور الفطرية التي تعيش في ظروف غنية بالأكسجين امتصاص المغذيات ونقلها. [ 7 ]

أمثلة على التصنيفات

حبال أرميلاريا
الجذور الهوائية لنبات برونيوكورتيسيوم كورينيكاربون

تطور الجذور الفطرية في أنواع فطر أرميلاريا

يُعدّ جنس الفطر Armillaria جنسًا واسع الانتشار ومدروسًا جيدًا، يتميز بإنتاج جذور فطرية وفيرة في معظم أنواعه. ومن أبرز خصائصه المورفولوجية وجود حلقة ، وهي بنية حلقية الشكل في ساق الجسم الثمري، باستثناء نوع Desarmillaria tabescens . [ 8 ] يُعرف هذا النوع بإنتاج جذور فطرية غير متصبغة في المختبر ، ولكنه لا ينتجها في الطبيعة. [ 12 ] في دراسة بيئية مضبوطة ذات مستويات عالية من الأكسجين ورطوبة تربة مشبعة، ينتج نوع Desarmillaria جذورًا فطرية متصبغة . [ 13 ] ومع ذلك، يصعب إيجاد هذين الشرطين في مناخ اليوم، وقد يفسر ذلك غياب الجذور الفطرية المتصبغة في الطبيعة، وربما يكون ذلك موروثًا من فترات تطورية سابقة. [ 8 ]

توجد سمات الريزومورفية في جميع أنواع فطر الأرميلاريا ، بالإضافة إلى أنواع أخرى من الفطريات، ولكن يبدو أن الأنواع التي تباعدت مؤخرًا هي التي تتكيف لتكوين ريزومورفات مُصبغة بالميلانين. يُعرف الميلانين الموجود في الريزومورفات بقدرته على امتصاص أيونات المعادن من التربة، ويمكن العثور عليه في تراكيب مختلفة، مثل الأبواغ وجدران خلايا الفطريات، وغيرها. تشمل وظائف الميلانين أيضًا الحماية من الأشعة فوق البنفسجية والإجهاد الناتج عن الرطوبة . [ 14 ] وبالتالي، يُسهم إنتاج الميلانين في إطالة عمر الريزومورفات وبقائها في التربة. [ 14 ]

الجذور الهوائية في عائلة الماراسمياسيا

فطر Brunneocorticium corynecarpon معروف فقط من جذوره الهوائية البيضاء المتفرعة التي تنمو في أعالي أشجار الغابات الاستوائية . وقد أظهر تحليل الحمض النووي أنه ينتمي إلى عائلة Marasmiaceae (وهي عادةً عائلة من الفطريات)، ولكن لم يتم العثور على أي أجسام ثمرية أو تراكيب خصبة أخرى له. [ 1 ]

يُعدّ فطر Marasmius crinis-equi ("فطر شعر الحصان") نوعًا آخر يُنتج جذورًا هوائية، ولكن غالبًا ما تتفرع منها فطريات صغيرة. [ 1 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 Koch RA, Lodge DJ, Sourell S, Nakasone K, McCoy AG, Aime MC (2018). "ربط الخيوط المتفرقة: تصنيف وتطور فطر جذري منتشر بواسطة الطيور في المناطق الاستوائية الجديدة" . التقدم في علم الفطريات . 17 (9): 989-998 . doi : 10.1007/s11557-018-1411-8 .
  2. إسحاق س (مايو 1995). "ما هي الحبال والخيوط والجذور الفطرية، وكيف تفيد الفطر؟" (ملف PDF) . عالم الفطريات . 9 (2): 90-91 . doi : 10.1016/S0269-915X(09)80223-1 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 2 أبريل 2015.
  3. 1 2 3 ويبستر ج، ويبر ر (2007). مقدمة في الفطريات . كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. doi : 10.1017/cbo9780511809026 . ISBN 9780511809026.
  4. 1 2 يافيتو إل، ديفيس دي جيه، موني إن بي (سبتمبر 2009). "الميكانيكا الحيوية للنمو الغازي بواسطة جذور فطر أرميلاريا". علم الوراثة وعلم الأحياء الفطري . 46 (9): 688-94 . doi : 10.1016/j.fgb.2009.04.005 . PMID 19427390 . 
  5. سينكلير، دبليو إيه، وليون، إتش إتش (2005). أمراض الأشجار والشجيرات ( الطبعة الثانية). دار نشر كومستوك. doi : 10.1111/j.1365-3059.2006.01404.x . ISBN  978-0-8014-4371-8.
  6. 1 2 3 يافيتو ل (يناير 2018). "بنية الحبال الفطرية والجذور الفطرية: مراجعة موجزة" (ملف PDF) . مايكوسفير . 9 (5): 984-998 . doi : 10.5943/mycosphere/9/5/3 .
  7. 1 2 3 4 5 6 شو سي جي، كايل جي إيه (1991). "مرض جذور الأرميلاريا". علم الفطريات . دليل الزراعة. 691 (2). واشنطن العاصمة: دائرة الغابات، وزارة الزراعة الأمريكية: 270-271 . doi : 10.2307/3760266 . JSTOR 3760266 . 
  8. 1 2 3 لوبيز-ريال، جيه إم، وسويفت، إم جيه (1977). "تكوين الأجسام الصلبة الكاذبة (خطوط المنطقة) في الخشب المتحلل بفعل فطر أرميلاريا ميليا وفطر ستيريوم هيرسوتوم". معاملات الجمعية البريطانية لعلم الفطريات . 68 (3): 321-325 . doi : 10.1016/s0007-1536(77)80183-6 .
  9. ريشبيث ج (1978). "تأثيرات درجة حرارة التربة والجو على نمو جذور فطر أرميلاريا". معاملات الجمعية البريطانية لعلم الفطريات . 70 (2): 213-220 . doi : 10.1016/s0007-1536(78)80033-3 .
  10. كوخ، ر. أ.، ويلسون، أ. و.، سينيه، أ.، هينكل، ت. و.، إيم، م. س. (يناير 2017). "التصنيف التطوري والجغرافيا الحيوية لمسبب أمراض الجذور أرميلاريا وقريبه المعدي، غياناغاستر" . بي إم سي بيولوجيا التطور . 17 (1): 33. doi : 10.1186/s12862-017-0877-3 . PMC 5264464. PMID 28122504 .  
  11. 1 2 تاونسند بي بي (1954). "مورفولوجيا وتطور الجذور الفطرية". معاملات الجمعية البريطانية لعلم الفطريات . 37 (3): 222-233 . doi : 10.1016/s0007-1536(54)80004-0 .
  12. هينكل، تي دبليو، سميث، إم إي، إيم، إم سي (سبتمبر 2010). "غوياناغاستر، جنس فطري جديد مُحلل للخشب، ينتمي إلى جنس أرميلاريا (فيزالاكرياسيا، أغاريكاليس، بازيديوميكوتا)". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 97 (9): 1474-1484 . doi : 10.3732/ajb.1000097 . hdl : 10161/4195 . PMID 21616901 . 
  13. ميخائيل جيه دي، برون جيه إن، لينينجر تي دي (يونيو 2002). "تأثيرات الرطوبة وتوافر الأكسجين على تكوين الجذور الفطرية بواسطة فطر أرميلاريا تابيسينس مقارنةً بفطر أرميلاريا جاليكا وفطر أرميلاريا ميليا". مجلة البحوث الفطرية . 106 (6): 697-704 . doi : 10.1017/s0953756202005920 .
  14. 1 2 ريزو دي إم، بلانشيت آر إيه، بالمر إم إيه (أغسطس 1992). "الامتصاص الحيوي لأيونات المعادن بواسطة جذور فطر أرميلاريا". المجلة الكندية لعلم النبات . 70 (8): 1515-1520 . doi : 10.1139/b92-190 .