Sieci grzybowe - struktura, funkcje i wykorzystanie przez człowieka

• Authors: Martyna Dominiak , Marlena Lembicz

Title variants

EN

Fungal networks - structure, function and use by humans

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Grzyby to organizmy występujące we wszystkich strefach klimatycznych, zasiedlające głównie lądy. Dzięki dopasowującym się do warunków środowiska mechanizmom wzrostu, tworzą podziemne sieci, zajmujące znaczną powierzchnię. W obrębie sieci rosnącej w heterogenicznym środowisku zachodzi transport związków odżywczych przez translokację długodystansową. Translokacja ma kluczowe znaczenie dla przetrwania grzybni, ponieważ strzępki rosnące w rejonie ubogim w pokarm są wspierane przez znajdujące się w części zasobniejszej. Grzyby mogą wchodzić w interakcje z innymi organizmami. Wykorzystując czynniki Myc aktywują zespoły genów roślinnych, co umożliwia rozwój grzybni, kolonizację korzeni rośliny, a w efekcie prowadzi do zawiązania mikoryzy. Sieci mikoryzowe wykorzystywane są przez rośliny do komunikacji i ostrzegania się przed niebezpieczeństwem. Natomiast ludzie wykorzystują właściwości sieci grzybowych m.in. do planowania przebiegu sieci komunikacyjnych, mykoremediacji czy produkcji opakowań biodegradowalnych. Przyjmując, że na świecie występuje ok 1,5 miliona gatunków grzybów, z czego znanych jest jedynie ok. 10%, możemy przypuszczać, jak wiele ich niezwykłych właściwości pozostaje do odkrycia.

EN

Fungi are mostly terrestrial organisms occurring in all climatic zones. Thanks to the growth mechanisms that are adaptable to environmental conditions, they form underground networks covering large areas. Within a network that grows in heterogenic environment, nutrients are allocated through a long-distance translocation. Translocation is of a key importance for mycelium survival, because hyphae growing in a nutrient-poor place are supported by hyphae from a nutrient-rich area. Fungi may also enter into interactions with other organisms. Using Myc factors, they activate plant gene complexes, which enables the development of mycelium and colonization of plant roots leading to the development of mycorrhiza. Mycorrhizal networks are used by plants to communicate and warn each other of a danger. In turn, humans use the characteristics of fungal networks, among others, to design the flow of communication systems, for myco-remediation and production of biodegradable packing materials. Assuming that about 1.5 mln of fungal species occur in the world, out of which only some 10% are known, we can only presume how many unusual properties of fungi remain still undiscovered.

Keywords

PL

sieci grzybowe; translokacja długodystansowa; mikoryza

EN

fungal network; long-distance translocation; mycorrhiza

• Journal: Kosmos
• Year: 2018
• Volume: 67
• Issue: 2
• Pages: 313-318

Dates

published

2018

Contributors

author

Martyna Dominiak

• Zakład Taksonomii Roślin, Wydział Biologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Umultowska 89, 61-614 Poznań, Polska
• Department of Plant Taxonomy, Faculty of Biology, Adam Mickiewicz University in Poznań, Umultowska 89, 61-614 Poznań, Poland

author

Marlena Lembicz

• Zakład Taksonomii Roślin, Wydział Biologii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Umultowska 89, 61-614 Poznań, Polska
• Department of Plant Taxonomy, Faculty of Biology, Adam Mickiewicz University in Poznań, Umultowska 89, 61-614 Poznań, Poland

References

• Babkova Z., Gilbert L., Bruce T. J. A., Birkett M., Caulfield J. C., Woodcock C., Pickett J. A., Johnson D., 2013. Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. Ecol. Lett. 16, 835-843.
• Badri D. V., Weir T. L., van der Lelie D., Vivanco J. M., 2009. Rhizosphere chemical dialogues: Plant-microbe interactions. Curr. Opin. Biotechnol. 20, 642-650.
• Bebber D. P., Hynes J., Darrah P. R., Boddy L., Ficker M. D., 2007. Biological solutions to transport network design. Proc. Royal Soc. B 274, 2307-2315.
• Becker M., Becker Y., Green K., Scott B., 2016. The endophytic symbiont Epichloë festucae establishes an epiphyllous net on the surface of Lolium perenne leaves by development of an expressorium, an appressorium-like leaf exit structure. New Phytol. 211, 240-254.
• Boswell G. P., Jacobs H., Davidson F. A., Gadd G. M., Ritz K., 2002. Functional consequences of nutrient translocation in mycelial fungi. J. Theor. Biol. 217, 459-477.
• Bujakiewicz A., Lisiewska M., Nita J., 2007. Mikologia. Przewodnik do ćwiczeń terenowych i laboratoryjnych. Bogucki, Wydawnictwo Naukowe, Poznań.
• Choffnes E. R., Olsen L. A., Mack A., 2014. Microbial ecology in states of health and disease: workshop summary. The National Academies Press, Washington.
• Christensen M. J., Bennett R. J., Ansari H. A., Koga H., Johnson R. D., Bryan G. T., Simpson W. R., Koolaard J. P., Nickless E. M., Voisey C. R., 2008. Epichloë endophytes grow by intercalary hyphal extension in elongating grass leaves. Fungal Genet. Biol. 45, 84-93.
• de Kroon H., van Groenendael J., 1997. The ecology and evolution of clonal plants. Backhuys Publishers, Leiden.
• Dominiak M., Piszczałka P., Lembicz M., 2014. Roślinny internet. Wiedza i Życie 48, 36-37.
• Gorzelak M. A., Asay A. K., Pickles B. J., Simard S. W., 2015. Inter-plant communication through mycorrhizal networks mediates complex adaptive behaviour in plant communities. AoB Plants 7, doi: 10.1093/aobpla/plv050.
• Gucwa-Przepióra E., 2012. Udział mikoryzy arbuskularnej w procesach fitoremediacji - mikoryzoremediacja. Wiad. Botan. 56, 5-19.
• Hawksworth D. L., 1991. The fungal dimension of biodiversity: magnitude, significance, and conservation. Mycol. Res. 95, 641-655.
• Heaton L., Obara B., Grau V., Jones N., Nakagaki T., Boddy L., Fricker M. D., 2012. Analysis of fungal networks. Fungal Biol. Rev. 26, 12-29.
• Lew R. R., 2011. How does a hypha grow? The biophysics of pressurized growth in fungi. Nat. Rev. Microbiol. 9, 509-518.
• Moore D., Robson G. D., Trinci A. P. J., 2011. 21st Century guidebook to fungi. Cambridge University Press, New York.
• Ruiz Herrera J., 1991. Fungal cell wall: structure, synthesis and assembly. CRC Press, Florida.
• Singh H., 2006. Mycoremediation: Fungal bioremediation. John Wiley & Sons, New Jersey.
• Smith S. E., Read D. J., 2008. Mycorrhizal symbiosis. Academic Press, London.
• Song Y. Y., Zeng R. S., Xu J. F., Li J., Shen X., Yihdego W. G., 2010. Interplant communication of tomato plants through underground common mycorrhizal networks. PLoS One 5, e13324.
• Stamets P., 2005. Mycelium Running. How mushrooms can help save the world? Teen Speed Press, Berkley.
• Stuefer J. F., Gómez S., van Mölken T., 2004. Clonal integration beyond resource sharing: implications for defence signalling and disease transmission in clonal plant networks. Evol. Ecol. 18, 647-667.
• Turnau K., Berger A., Lowe A., Hampp R., Chalot M., P. Dizengremel P., Kottke I., 2001. Carbon dioxide concentration and nitrogen input interact with the formation of glycogen and of N-containing vacuolar bodies in Amanita muscaria-Picea abies mycorrhizas. Tree Physiol. 21, 93-99.
• Whitney K. D., 1989. Systems of biomineralization in the fungi. [W:] Origin, evolution, and modern aspects of biomineralization in plants and animals. Crick R. E. (red.). Springer Science+Business Media, New York, 433-441.