بحث عن الفطريات

ما هي الفطريات؟

اشتقَّت كلمة فطر من الكلمة اللاتينية (mushrooms)، وتُعرف الفطريات بأنّها أحد أنواع الكائنات الحية التي تنتمي للملكة الفطرية؛ إذ تمتلك خلايا متعددةً وحقيقة النواة، وهي ذات أغشية غير ذاتية التغذية، ما يعني أنّها تتغذى على المواد المتحللة وتشكل خيوطًا متشابكة، كما تحتوي خلاياها على عضيات مرتبطة بغشاء ونواة محددة، وتتشابه الفطريات في تكوينها مع خلايا النباتات والحيوانات من ناحية التعقيد؛ إلا أنّنا تختلف عن النباتات في كونها غير قادرة على التمثيل الضوئي نظرًا لافتقارها للكلوروفيل.

تتميز الفطريات عن الحيونات بأنماطها الرئيسية للنمو الخضري وتناول المغذيات؛ ذلك أنّها تستخدم مركبات عضوية معقدة كمصادر للطاقة والكربون، لذا فإنّ هذه الكائنات تنفرد بخصائص فسيولوجية وهيكلية خاصةً بها؛ ومن ذلك مكوّنات جدارها الخلوي، وغشاء خليتها، إذ تنمو الفطريات من أطراف الشعيرات (filaments) أو الخيوط الفطرية (hyphae)، وتهضم المواد العضوية خارجيًا قبل امتصاصها في أجسامها، وتضم مملكة الفطريات مجموعةً هائلةً من الكائنات الحية التي يشار إليها باسم الفطريات الحقيقية، وتلعب الفطريات دورًا مهمًا في تنظيم البيئة كالبكتيريا؛ كونها تحلل العناصر الغذائية، وتشارك في تدويرها عن طريق تكسير الجزيئات العضوية، وغير العضوية إلى جزيئات بسيطة، إضافةً إلى ارتباط الفطريات مع الكائنات الحية الأخرى بعلاقات تكافلية^[١][٢].

أين تعيش الفطريات؟

تَتواجد الفطريات في جميع أنحاء الأرض، بما في ذلك الماء والتراب والهواء وحتى داخل النباتات وأجسام الحيوانات، أي في جميع المنافذ البيئية؛ لذا يصعب تحديد مجموعة واحدة من ظروف النمو لجميع الفطريات، وتفضِّل معظم الفطريات درجات الحرارة التي تتراوح بين 21 - 32 درجة سيلسيوس إجمالًا، رغم العثور على أنواع أخرى قد تتواجد في درجة حرارة 0 سيلسيوس أو أقل وغيرها عند درجة 150 سيلسيوس، إلا أنَّ الأماكن الرطبة هي الأكثر تفضيلًا لدى الفطريات عمومًا، كما توجد أنواع قليلة تعيش في الأماكن الخالية من الرطوبة، مثل الفطريات التي تنمو على الحبوب المجففة، وينمو الفطر عادةً في الظلام، إلا أنّ بعض أنواعه يتكاثر في ضوء الشمس؛ مثل الصدأ والعفن الفطري^[٣].

تركيب الفطريات

فيما يلي نعرض تركيب الفطريات والمواد التي تتكون منها خلاياها، وهي كما يلي^[١][٤][٥]:

1. تتكون الفطريات من خلية واحدة كما في الخمائر، أو خلايا متعددة كما في الفطر.
2. تتكون الفطريات من خلايا جيدة التنظيم، إذ تحتوي هذه الخلايا الفطرية على نواة مرتبطة بالغشاء، وفيها يوجد الحمض النووي ملتفًّا حول بروتينات هيستون.
3. تحتوي الخلايا الفطرية على الميتوكندريا ونظامًا معقدًا من الأغشية الداخلية، بما في ذلك الشبكة الإندوبلازمية وجهاز غولجي.
4. تمتلك الخلايا الفطرية آلات خلوية متخصصة تسمى العضويات، والتي تؤدي وظائف مخصصةً مثل إنتاج الطاقة ونقل البروتين.
5. تُغلف الخلايا الفطرية في طبقتين وهما: غشاء خلوي داخلي، وجدار خلوي خارجي.
6. تتكون أغشية الفطريات من بروتينات وجزيئات دهنية تسمى الدهون، بالإضافة لاحتوائها على ستيرويد فريد يسمى إرغوستيرول.
7. تحتوي جدران الخلايا الفطرية على الكيتين والجلوكان، والكيتين عبارة عن مادة غير نباتية تتكون منها الهياكل الخارجية الصلبة لمختلف المفصليات، وهي تعطي قوةً هيكليةً لجدران خلايا الفطريات، حيث يحمي الجدار الخلية الفطرية من الجفاف، ويحميها أيضًا من الحيوانات المفترسة.
8. تحتوي الفطريات على أغشية بلازما مشابهةً لحقيقيات النوى الأخرى، غير أنَّ تركيبها مستقر بواسطة إرغوستيرول؛ وهو عبارة عن جزيء الستيرويد الذي يحلُّ محل الكوليسترول الموجود في أغشية الخلايا الحيوانية، وهذا الترتيب تمتلكه معظم أنواع الفطريات.
9. يكون جدار الخلية الفطرية هيكلًا ذا مرونة كبيرة؛ وهو أمر مهم للحفاظ على سلامة الخلايا وقابليتها للحياة، حيث يلعب هذا الجدار دورًا مهمًا في الوظائف البيولوجية المختلفة مثل التحكم في النفاذية الخلوية وحماية الخلية من الإجهاد الميكانيكي.
10. يتكون جدار الخلية من طبقات متعددة، وهي^[٥]:

1. الجلوكان: يمثِّل هذا المكوِّن 50-60٪ من الوزن الصلب لهيكل الخلية، حيث تتكون بوليمرات الجلوكان من 1.3 وحدة جولكوز مرتبطة، ويعد (β-1،3-D-glucan) أهمَّ مكوِّن هيكلي للجدار، إذ يُصنَّع بواسطة مجموعة من الإنزيمات الموجودة في غشاء البلازما والتي تسمى مركبات الجلوكان.
2. الكيتين: يختلف محتوى الكيتين في جدار الفطريات باختلاف المرحلة المورفولوجية للفطر، وتختلف نسبة الوزن الجاف الذي يشكله هذا المكون من نوع فطر لآخر، حيث يُنصع الكيتين من أحد أنواع سكريات الجلوكوز الأحادية الذي يدعى (n-acetylglucosamine)، بواسطة إنزيم يُسمّى (chitin synthase)، والذي يرسِّب بوليمرات الكيتين خارج الخلية بجوار الغشاء السيتوبلازمي.
3. البروتينات السكرية: تختلف نسبة الوزن الجاف الذي يشكِّله هذا المكوِّن من نوع فطر لآخر، وترتبط معظم البروتينات بالكربوهيدرات بروابط ينتج عنها بروتينات سكرية، إذ تتواجد هذه البروتينات في جدار الخلية وتؤدي وظائف مختلفة؛ بما في ذلك المشاركة في الحفاظ على الشكل الخلوي، وعمليات الالتصاق، والحماية الخلوية ضد المواد المختلفة، وامتصاص الجزيئات، ونقل الإشارات، وتوليف وإعادة تنظيم مكونات الجدار.
4. الميلانين: تُعرف بكونها صبغةً ذات وزن جزيئي مرتفع، وتكون سالبة الشحنة، وهي من المواد الكارهة للماء رغم أنّها قابلة للذوبان في المحاليل المائية، وتحمي هذه المادة الفطريات من عوامل الإجهاد التي تسهِّل بقاءها لمدة أطول، وتنتج الفطريات الميلانين بطريقتين تساهم كلتاهما في تحديد مقدار السّمِّية الفطرية، وتحسين مقاومته للأضرار البيئية مثل درجات الحرارة المرتفعة، والأشعة فوق البنفسجية، والسموم المختلفة.

أنواع الفطريات

يوجد الكثير من أنواع الفطريات في العالم التي لا تُعد ولا تحصى، وقد قسِّمت هذه الفطريات حسب بعض المعايير إلى عدة مجموعات، مثل دورات حياتها، وامتلاك بنية الجسم الثمري، وترتيب ونوع الجراثيم وهي الخلايا التناسلية أو التوزيعية التي تنتجها، لكنّ العلماء حصروها في مجموعة من الأنواع، ومن هذه الأنواع ما يأتي ^[٦][٧]:

• فطريات ديوتيروميكوتا (Deuteromycota): تسمى فطريات ديوتيروميكوتا أيضًا بفطريات الكيس، لأنّها تمتلك مظهرًا يشبه الكيس، وتعيش هذه المجموعة من الفطريات على البشر والنباتات والحيوانات، علمًا أن طريقة التكاثر لهذا النوع من الفطريات لم تُحدد حتى الآن، ولهذا السبب صُنِّفت على أنّها فطريات غير كاملة، وهذه الفطريات مسؤولة عن عدة أمراض مثل: قدم الرياضي، وحكو جوك أو ما يعرف بسعفة الثنيات لدى البشر.
• فطريات أسكوميكوتا (Ascomycota): تشكِّل فطريات أسكوميكوتا أكبر مجموعة في مملكة الفطريات، حيث تتكاثر هذه الفطريات جنسيًا ولا جنسيًا، وتتطفل على بعض النباتات، وتعيش عن طريق تحليل الجسم المضيف لها، وتوجد هذه الفطريات في بعض الأشكال المفيدة؛ كفطر الخميرة، وخميرة الخبز الخاصة بالأطعمة، وبعض الأدوية مثل البنسلين.
• فطريات يغوميكوتا (Zygomycota): تتكاثر فطريات يغوميكوتا جنسيًا عن طريق تكوين الأبواغ الفطرية، ويقيم هذا النوع من الفطريات على أجسام الكائنات الحية، ويتغذَّى على المادة المتحللة، وتشكل فطريات فطريات يغوميكوتا علاقات تكافلية مع الكائنات المضيفة لهم، وهي النباتات والحيوانات، وتتواجد هذه الفطريات في عدة أشكال، مثل الخمائر، وتعفُّن الفاكهة، والخبز، والسكريات.
• فطريات باسيديوميكوتا (Basidimycota): تشكل فطريات باسيديوميكوتا ثاني أكبر مجموعة من الفطريات بعد فطريات يغوميكوتا، وتتميز هذه الفطريات بشكل العضو التناسلي الخاص بها، حيث يكون بالونيًا أو مخروطي الشكل، وتتكاثر فطريات باسيديوميكوتا عن طريق التكاثر اللاجنسي، ويكون عن طريق إنتاج الأبواغ القاعدية، وتتطفل بعض أشكال هذه الفطريات على النباتات، وتتواجد هذه الفطريات بعدة أشكال معروفة، مثل عيش الغراب وأنواع معينة من الخمائر وصدأ النباتات والفحم.
• فطريات نيوكاليماستيغوميكوتا (Neocallimastigomycota): يعيش هذا النوع من الفطريات في المسالك الهضمية للحيوانات الآكلة للنبات مثل الأغنام، وتنتج هذه الفطريات إنزيمات تعمل على تكسير السكريات المتعددة مثل السليلوز، وهي مادة صلبة تمنح النباتات قوتها، مما يمكن الأغنام من استخدام الكربوهيدرات البسيطة التي تنتجها كغذاء.
• فطريات بلاستوكلاديوميكوتا (Blastocladiomycota): تعيش هذه الفطريات غالبًا في التربة، حيث تهضم المخلفات بجميع أنواعها.
• فطريات ميكروسبوريديا (Microsporidia): تعيش هذه المجموعة الصغيرة من الفطريات الطفيلية وحيدة الخلية بعلاقة تطفلية على الخنافس.

تكاثر الفطريات

تتكاثر الفطريات بالتكاثر اللاجنسي أو الجنسي، وفيما يلي نعرض كيفية التكاثر في كل طريقة^[١]:

التكاثر اللاجنسي

تتكاثر الفطريات لاجنسيًا عن طريق الانقسام أو التبرعم أو إنتاج الأبواغ، ويحدث الانقسام الفطري عند انفصال الفطريات إلى أجزاء مع نمو كل جزء إلى فطر منفصل، أمّا عملية التبرعم وهي أحد الحركات الخلوية فتُحدث انتفاخًا على جانب الخلية كما يحدث في خلايا الخميرة تمامًا، ثم تنقسم النواة وينفصل البرعم عن الخلية الأم، وبالنسبة لتكوين الأبواغ فهي الطريقة الأكثر شيوعًا للتكاثر اللاجنسي، إذ تنتج الأبواغ من انقسام أحد الوالدين فقط، فتكون هذه الأبواغ مطابقةً وراثيًا للوالد لا غير، وتسمح الأبواغ الجنسية بتوسيع انتشار الفطريات واستعمار بيئات جديدة، وتطلقها الفطر الأم إمّا خارج أو داخل كيس تناسلي خاص يسمى (sporangium)، كما توجد أنواع عدة من الجراثيم اللاجنسية؛ منها الأبواغ المخروطية والتي هي عبارة عن جراثيم أحادية الخلية، أو متعددة الخلايا تُطلَق من طرف أو جانب الخيوط الفطرية (hypha) مباشرةً، أما الأبواغ اللاجنسية الأخرى فتنشأ عن طريق تجزئة الخيوط الفطرية لتكوين خلايا مفردةً تنتشر بشكل جراثيم.

التكاثر الجنسي

يحدث التكاثر الجنسي استجابةً للظروف البيئية المعاكسة، ويساعد التكاثر الجنسي على إحداث تنوع جيني في مملكة الفطريات، ويوجد نوعين من التزاوج الجنسي، وهما التزاوج متجانس التالوس (homothallic)؛ ويحدث عندما يتواجد نوعي التزاوج في نفس فئة الفطريات، والنوع الثاني هو الإخصاب الذاتي، إذ يتطلَّب فطريات غير متجانسة النوع لكنّها تتوافق في التكاثر الجنسي، وهذان النوعان من التكاثر الجنسي يشتملان على 3 مراحل أساسية، وهي كما يلي:

1. تندمج خليتان أحاديتان أثناء اتحاد السيتوبلازم أو تزاوج البلازما، وهذا يؤدي إلى مرحلة ثنائية النواة حيث تتعايش نواتان أحاديتان في خلية واحدة.
2. تندمج النوى الصبغية أحادية الصيغة أثناء الزواج النووي (karyogamy) لتشكيل نواة زيجوت ثنائية الصبغة.
3. يحدث الانقسام الاختزالي، إذ تنشأ الجاميتات من أنواع التزاوج المختلفة، وتنتشر الجراثيم في البيئة خلال هذه المرحلة.

تغذية الفطريات

تحصل الفطريات على الكربون والطاقة عن طريق استيعاب المواد العضوية المُنتجة؛ فالكربوهيدرات هي مصدر الكربون الأساسي للفطريات ، إذ تتمكن الفطريات من امتصاص الكربوهيدرات غير القابلة للذوبان، مثل النشويات والسليلوز، بالإضافة إلى المواد الهيدروكربونية شديدة التعقيد مثل اللجنين، ويمكن للفطريات أن تحصل على الكربون والنتروجين من البروتينات، ولكي تحصل الفطريات على الكربوهيدرات والبروتينات غير القابلة للذوبان، يجب أن تهضم البوليمرات خارج الخلية، أمّا الفطريات الطفيلية؛ فتحصل على طعامها من المواد العضوية الميتة، وذلك عن طريق تغذيتها على الكائنات الحية لا سيما النباتات، مما يتسبب بمرضها، بل وتؤمِّن الفطريات غذائها من خلال محفزاتها البيولوجية أي الإنزيمات التي تفرزها على السطح الذي تنمو عليه، إذ تهضم هذه الإنزيمات على الطعام، ثمِّ يتم امتصاصه من خلال جدران الهيبال، ذلك أنّه يجب أن يكون الطعام في محلول من أجل دخوله إلى الخيوط الفطرية، فيكون السطح الفطري للفطر قادرًا على امتصاص المواد المذابة حتى في الماء أيضًا^[٨].

ما هي فوائد الفطريات؟

فيما يلي عرض لبعض فوائد الفطريات^[٩]:

الفوائد البيئية

تتغذى الفطريات على المواد العضوية الميتة، ويشمل ذلك بقايا الأوراق، والتربة، وروث الحيوانات، والخشب، والحيوانات الميتة، وبذلك تعيد الفطريات تدوير الكربون من المواد العضوية الميتة بنسبة تصل إلى 85%، كما تطلق الفطريات العناصر الغذائية المختزنة فيها لتتيح للكائنات الحية الأخرى استخدامها، وهذا ما يجعل الفطريات مفيدةً للنظم البيئية.

الفوائد الطبية

اشتهرت بعض أنواع الفطريات مثل (Ganoderma lucidum) و(Agaricus subrufescens) و(Cordyceps sinensis) باستخدامها كعلاجات في الطب الصيني التقليدي، فيُعدُّ فطر شيتاكي مصدرًا لعقار إكلينيكي يسمى لينتينان، ويستخدم فطر (Lentinan) في اليابان في علاج السرطان، ويشتق عقار البنسلين الذي يعرف كمضاد حيوي من فطر البنسليوم، عدا عن وجود العديد من أنواع الفطريات الأخرى التي يمكن أن تستخدم طبيًا.

الفوائد الغذائية

يشيع استخدام فطر عيش الغراب، وفطر بورتوبيللو في السلطات والشوربات، فهو يحتوي على كمية كبيرة من فيتامين D2 نظرُا لتعرضه الكبير للأشعة فوق البنفسجية، ويوجد العديد من الفطريات الصالحة للأكل، مثل:

1. فطر القش.
2. فطر المحار.
3. شيتاكس.
4. الكمأ.
5. فطر الحليب.
6. فطر الأبواق السوداء.

الصناعات الكيماوية

تستخدم الفطريات إنتاج المواد الكيميائية الصناعية، مثل أحماض الستريك والماليك واللاكتيك، بالإضافة لاستخدامها في إنتاج الإنزيمات الصناعية مثل الليبا والسليولاز، والأميلاز؛ فيستخدم إنزيم الليباز في منظفات الغسيل، وتستخدم الفطريات أيضًا لمكافحة الحشرات؛ كونها تنتج السموم التي تقتل أنواعًا عديدةً منها.

هل توجد أضرار للفطريات؟

تسبب الفطريات بعض الأضرار للبيئة والكائنات الحية بأنواعها، من أشهر تلك الأضرار^[١٠][١١]:

العفن الجاف

يعرف هذا العفن بأنّه ضعف في الخشب تسبِّبه أحد أنواع الفطريات؛ إذ تُهضم أجزاء الخشب التي تعطيه القوة والدعامة، وينتج عادةً هذا العفن بسبب تعرُّض الخشب للرطوبة الزائدة، وإذا لم يعالج هذا العفن فقد يسبب تفكك للخشب.

الأمراض

تسبب الفطريات بعض الأمراض، من أكثرها انتشارًا:

1. التهابات الأظافر الفطرية: تعدُّ هذه الالتهابات شائعةً في أظافر اليدين والقدمين؛ وتتسبب بتغيير لون الظفر، وجعله سميكًا وأكثر عرضةً للتشقق والتكسر.
2. السعفة: تعرف على أنّها عدوى جلدية شائعة، وسميت بهذا الاسم لأنّها يمكن أن تسبب طفحًا جلديًا دائريًا بشكل حلقات، وعادةً ما تكون هذه الحلقات حمراء اللون وتثير الحكة، ويعرف هذا المرض أيضًا بقدم الرياضي.
3. داء المبيضات: وهو عدوى تسببها الخميرة، إذ تعيش هذه الفطريات داخل جسم الإنسان مثل الفم والحلق والأمعاء والمهبل، وعلى الجلد كذلك دون التسبب في أي مشاكل أو قد تحدث كثرة انتشارها بعض الالتهابات.
4. داء الفطريات: أمّا هذا المرض فينتج عن فطر (Blastomyces) الذي يعيش في البيئات الرطبة كالتربة، ويصاب به الناس بعد تنفس الجراثيم الفطرية المجهرية من الهواء، وقد تظهر على المصابين أعراضًا كالحمى والسعال.
5. داء الرشاشيات: ويعرف على أنه عدوى تسببها فطريات الرشاشيات الشائعة، إذ يتأثر بهذا المرض الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة أو من أمراض الرئة، ومن الأمراض التي يصاب بها هؤلاء الأشخاص؛ ردود الفعل التحسسية، والتهابات الرئة، والتهابات الأعضاء الأخرى.

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت} "Characteristics of Fungi", courses.lumenlearning, Retrieved 13/2/2021. Edited.
2. ↑ Vernon Ahmadjian, "Fungus", britannica, Retrieved 11/2/2021. Edited.
3. ↑ Deborah Farson (21/7/2017), "What Kind of Environment Do Fungi Like?", sciencing, Retrieved 13/2/2021. Edited.
4. ↑ Aparna Vidyasagar (5/2/2016), "Facts About the Fungus Among Us", livescience, Retrieved 13/2/2021. Edited.
5. ^ ^{أ ب} Gustavo Alexis (9/1/2020), "The Fungal Cell Wall: Candida, Cryptococcus, and Aspergillus Species", frontiersin, Retrieved 11/2/2021. Edited.
6. ↑ WILL APSE (7/10/2019), "Types of Fungi: Mushrooms, Toadstools, Molds, and More", owlcation, Retrieved 13/2/2021. Edited.
7. ↑ Camille Baron (24/4/2017), "Types of Fungi Plants", sciencing, Retrieved 13/2/2021. Edited.
8. ↑ "Nutrition", britannica, Retrieved 13/2/2021. Edited.
9. ↑ Priyanka Mittal (19/4/2018), "List of Fungi Benefits", sciencing, Retrieved 13/2/2021. Edited.
10. ↑ "Types of Fungal Diseases", cdc, Retrieved 13/2/2021. Edited.
11. ↑ "Dry Rot Damage and Repair", adiospestcontrol, Retrieved 13/2/2021. Edited.