MIKOLOJI: TARIH, NE INCELEDIĞI VE DALLARI - BIYOLOJI - 2025

Mikoloji çeşitli yönlerinde mantarların çalışmadan sorumlu disiplindir. Bu organizmalar tarih öncesi çağlardan beri insanlar için büyük önem taşıyor. Başlangıçları, mantarların bitki olarak sınıflandırıldığı Antik Yunanistan'a kadar uzanıyor. Daha sonra 18. ve 19. yüzyıllarda bu disiplinin temelleri atıldı.

İtalyan İskelesi Antonio Micheli (1679-1737), modern mikolojinin kurucusu olarak kabul edilir. Bu yazar, üreme yapılarının mantarların sınıflandırılmasındaki önemini kanıtladı.

Daha sonra İsveçli Elias Fries (1794-1878), şu anda kullanılan mantarların isimlendirilmesinin temellerini önerdi. Daha sonra mikoloji, mikroskopi, moleküler genetik ve genomik gibi disiplinlerle beslendi.

Mikolojinin, taksonomi ve soyoluşun yanı sıra biyokimya ve hücre biyolojisinin öne çıktığı birkaç dalı vardır. Tıbbi, endüstriyel, tarımsal mikoloji ve fitopatoloji alanı da ele alınmaktadır.

Sistematik alanındaki son araştırmalar, bazı grupların akrabalıkları hakkında bilgi üretmek için genomik kullanımını içerir. Endüstriyel alanda, çalışmalar, mantarların faaliyetlerinden biyoyakıt üretimine odaklanmıştır.

Tarih

Tarih öncesi medeniyetler

Paleolitik dönemden beri mantarların kullanımına ilişkin arkeolojik referanslar vardır. Yenilebilir mantarların bir kısmının gıda amaçlı tüketilmek üzere hasat edildiği düşünülmektedir. Aynı şekilde mantarların temsil edildiği resimler de bulunmuştur.

Afrika'da, Sahra Çölü'nde yaşayan medeniyetler tarafından halüsinojenik mantarların kullanıldığına dair kanıtlar bulundu. Ayrıca Avrupa'da Fomes fomento türünün yangınları yakmak için kullanılan cırcır kuşunun bir parçası olarak kullanıldığına dair kayıtlar vardır.

Meksika ve Guatemala'nın Maya kültürlerinde mantar kullanımının kayıtları vardır. Bu kültürlerin büyülü-dini ritüellerinde halüsinojenik özelliklere sahip çeşitli mantarlar kullanılmıştır.

Antik Roma ve Yunanistan

İmparatorluk Roma'sında, yenilebilir mantarlar çok değerliydi ve kraliyet yemeği olarak kabul ediliyordu. Ayrıca önemli insanları öldürmek için zehir olarak kullanıldılar. Bu ölümlerin belirti tanımlarından bazıları, bunların Amanita phalloides türünden kaynaklandığını düşündürmektedir.

Ancak mikolojinin temelleri Antik Yunan'ın büyük doğa bilimcileriyle yerleşmeye başlar. Ekimi ile ilgili ilk referans İskenderiye'deki Yunan Athenaeus'un (MÖ 2.-3. Yüzyıl) çalışmalarında bulunur.

Mantarları ilk tanımlayan filozof Theophrastus'tur (M.Ö. 372-288). Theophrastus, bugün hala farklı aileler halinde gruplandırılmış dört tür mantar tanımladı.

Mikolojiye bir başka katkı, Dioscorides tarafından bazı mantarların toksik özelliklerini tanımladığı "Della Materia Medica" adlı çalışmasında yapılmıştır. Aynı şekilde, tıbbi amaçlar için yaygın olarak kullanılan agarik mantarları (mantar türü) tanımlayan ilk kişidir.

Claudius Galen (Yunan doktor) mantarları üç farklı gruba ayırdı: "boliteler" (muhtemelen şu anki Amanita caesaera), Boletus cinsinde bulunan "porcini" ve "Mykés". Galen, ilk iki grubun yenilebilir olduğunu ve sonuncusunun zehirli ve çok tehlikeli olduğunu belirtti.

Son olarak Pliny the Elder, "Historis naturalis" adlı çalışmasında, "boletus" un diğer zehirli mantarlarla kolayca karıştırıldığı gerçeğine değinmektedir. Yazar, bu mantarların toksik maddeler içeren bölgelerde büyürse onları emebileceklerini düşündü.

Orta Çağ ve Rönesans

Orta Çağ boyunca, doğa bilimciler sadece Dioscorides ve Pliny'nin çalışmalarını takip ettikleri için mikolojide büyük gelişmeler olmadı. Şu anda Avrupa'da ergot saldırısı (Claviceps purpurea) nedeniyle çavdar yetiştiriciliğinde ciddi sorunlar vardı.

Daha sonra Rönesans döneminde bazı bilim adamları disipline mütevazı katkılarda bulundular. Bunların arasında Plinio'nun zehirli "porcini" ye yanlış yaklaşımını destekleyen Andrea Mattioli var.

Ünlü botanikçi Andrea Caesalpinio, temel olarak bazı morfolojik özelliklere ve farklı türlerin çeşitli kullanımlarına dayanan bir mantar sınıflandırması önerdi.

Yüzyıl XVIII

İngiliz botanikçi John Ray, mantarları büyüme alışkanlıklarına (epigeal ve yeraltı) ve morfolojik özelliklerine göre üç gruba ayırdı. Joseph Tournefort (Fransızca) ise morfolojilerine göre onları yedi gruba ayırdı.

Pier Antonio Micheli. Kaynak: Bilinmeyen, tanımsız. Wikimedia Commons

Modern mikolojinin kurucusu İtalyan Pier Antonio Micheli olarak kabul edilir. Mantar araştırmalarında temel kabul edilen çeşitli keşiflerin yazarıdır.

Şimdiye kadar inandığı gibi, üremenin spontan nesil tarafından değil, sporlar aracılığıyla gerçekleştiğini gösteren ilk kişi oydu.

Micheli tarafından önerilen mantarların sınıflandırma sistemi, üreme yapıları temelinde dört sınıf belirler. Renk gibi aynı grup içinde değişken karakterler kullandığı için bu, yapay bir sınıflandırma olarak kabul edilir.

İsviçreli Carolus Linnaeus, “Systema Naturae” (1735) adlı çalışmasında iki terimli adlandırmayı önerdiğinde, türlerin isimlendirilme şeklini değiştirdi. Linnaeus mikolojiye büyük katkılar sağlamadı, ancak sistemi diğer araştırmacıların temelini attı.

XIX yüzyıl

Bu yüzyıl boyunca mikoloji, esas olarak Micheli tarafından mantarların incelenmesi için belirlenen ilkelerin uygulanması nedeniyle, botanikten bağımsız bir disiplin olarak tamamen kabul edildi.

Bu zamanın en ünlü mikologlarından biri Christian Persoon'dur. Çalışması üreme yapılarının analizine dayanıyordu, ana çalışması "Synopsis Methodica Fungorum" (1801) idi.

Bu yazar, mantarları “angiocarpus” (meyve veren gövdenin içinde olgunlaşan sporlar) ve “gymnocarpus” (meyve veren gövdenin dışında olgunlaşan sporlar) olarak ayırmıştır. Bu iki büyük grup içinde iki binden fazla türü tanımladı.

Elias Fries (İsveççe) tarihteki en büyük mikologlardan biri olarak kabul edilir. Bu yazar, modern mikolojinin temeli olarak kabul edilen 26'dan fazla bilimsel çalışma yayınladı.

Ana eseri, filogeni kavramına dayalı bir sınıflandırma önerdiği "Systema mycologicum" (1821) 'dir. Bu yazar tarafından önerilen isimler, Brüksel'deki Uluslararası Botanik Kongresi'nde (1910) mikolojik isimlendirmenin temeli olarak kabul edildi.

20. ve 21. yüzyıllar

Yeni teknolojiler mantarların daha doğru tanımlanmasına izin verdiğinde mikoloji büyük ilerlemeler kaydetti. Büyüme ve besin kullanım testleri dahil olmak üzere fizyolojik ve biyokimyasal yöntemler 20. yüzyılın başlarında kullanılmaya başlandı.

Mantarlar tarafından üretilen ikincil metabolitler de tanımlanmaya başlandı ve bunların gıda ve ilaç endüstrilerindeki faydaları kanıtlandı.

Daha sonra, 20. yüzyılın 90'larında, mantarlardaki filogenetik ilişkilerin ve genetik kompozisyonlarının incelenmesine izin veren moleküler tekniklerin gelişimi meydana geldi.

Son olarak, XXI.Yüzyılda genomik alanı (genetik içerik çalışması) gelişti. Bu teknikler, çeşitli mantar türlerinin tüm genomunun sıralanmasını mümkün kılmıştır.

Genomik araştırmalara dayanarak, klasik tekniklerle ayırt edilemeyen çeşitli grupların doğru bir şekilde tanımlanması sağlanmıştır. Aynı şekilde, bu organizmaları biyoyakıt üretimi ve tıp gibi çeşitli alanlarda kullanma olanakları artırılmıştır.

Mikoloji neyi inceler? Çalışma alanı

Mantar çalışması. Kaynak: Birleşik Krallık'tan AJC1, Wikimedia Commons aracılığıyla

Mikoloji, mantarların (Mantarlar Krallığı) ve bunlarla ilgili tüm yönlerin incelenmesinden sorumlu olan disiplindir.

Mikoloji içinde, mantarların yapısal özellikleri, yaşam döngüleri ve fizyolojik davranışlarının incelenmesi düşünülmektedir. Aynı şekilde, evrimsel süreçlerin bilgisi ve bu organizmaların ekosistemler içindeki önemi ele alınmaktadır.

Mantar çeşitliliği. Kaynak: Sasata, Wikimedia Commons'tan

Mantarların tarım için önemi nedeniyle mikoloji, simbiyotik gruplar için bir çalışma alanı geliştirmiştir. Mikorizalar (mantarlar ve kökler arasındaki simbiyoz) oluşturan mantarlar, besinlerin bitkiler tarafından kullanımını optimize eder.

En ilginç yönlerden bir diğeri de patojenik mantarlarla ilgili olanıdır. Bu anlamda mikoloji, bitki ve hayvanların parazitik mantarlarının incelenmesine yöneliktir.

Dallar

Mikoloji, çeşitli çalışma alanlarına hitap eder. Bu, araştırmacıları farklı branşlarında uzmanlaşmaya yönlendirmiştir, bunlar arasında:

Taksonomi ve soyoluş

Bu dal, mantarların tanımlanması ve sınıflandırılmasının yanı sıra aralarındaki ve diğer organizmalarla olan ilişkilerin incelenmesiyle ilgilenir. Diğer hususların yanı sıra morfolojik, üreme ve fizyolojik özelliklere göre çeşitli sınıflandırma sistemleri oluşturulmuştur.

Moleküler tekniklerin gelişmesiyle, Fungi Kingdom için filogeniler geliştirilmiştir. Aynı şekilde, büyük mantar gruplarının her biri içinde ilişkiler kurmak da mümkün olmuştur.

Farklı türlerin coğrafi ve ekolojik dağılımının incelenmesi de dikkate alınır. Mantarların çeşitli bölgelerdeki çeşitliliği ve korunma durumu üzerine araştırmalar büyük ilgi görmektedir.

Bu daldaki bir diğer önemli husus, diğer organizmalarla simbiyotik ilişkilere ve çok sayıda parazit grubunun ekolojik davranışına değinen mantarların ekolojik ilişkilerinin incelenmesidir.

Biyokimya, hücre biyolojisi ve fizyolojisi

Bu dal, hücrelerin biyolojisini incelemek için hem optik hem de elektronik mikroskopi teknikleriyle mantarların kimyasal bileşimini ve hücresel yapısını inceler.

Genetik alanındaki araştırmalar, üreme mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasını sağlar. Farklı koşullar altında suşların gelişimi için uygun kültür ortamına ulaşmak da mümkündür.

Fizyoloji alanında mantarların çevreleriyle ilişkileri ve beslenme biçimleri incelenir. Aynı şekilde, çözünen maddelerin ve suyun hareketinin yanı sıra tropizmler, taktikler ve diğer mekanizmalarla ilgilenir.

Biyoteknoloji ve endüstriyel mikoloji

Mayaların fermantasyon işlemlerinde kullanılması veya ilaçların elde edilmesi gibi çeşitli insan faaliyetlerinde mantarların yararlılığına ilişkin araştırmalara odaklanmaktadır.

Hidrokarbonların, protein sentezinin ve vitaminlerin manipülasyonu için farklı türlerin fizyolojik faktörleri ele alınır. İnsanlar tarafından kullanılabilecek ürünler elde etmek için mantarların tüm metabolik yönleri manipüle edilir.

Tıbbi mikoloji

Hem hayvanlarda hem de insanlarda mantar hastalıklarının incelenmesi ile ilgilenir.

Mantar enfeksiyonları dünya çapında birçok insanı etkiler ve bazı durumlarda çok ciddi olabilir. Bu alanda patojenin davranışı, yaşam döngüsü ve konakçıların tepkisi gibi hususlar incelenir.

Mantar hastalıklarının bulaşma yolları ve semptomları üzerinde araştırmalar yapılır. Bağışıklık tepkileri de incelenir ve olası tedaviler önerilir.

Tarımsal mikoloji

Tarımsal mikoloji, tarımda faydalı mantarların incelenmesi ile ilgilenir. Bu organizmalar, bitkilerin gelişimi için gerekli olan toprak biyotasının bir parçasıdır.

Mikorizal oluşum (kökler ve mantarların birleşmesi) alanında geniş bir araştırma alanı vardır. Bu simbiyoz, bitkilerin doğal olarak bakımında büyük önem taşır. Aynı şekilde, tarımda gübre kullanımını azaltmak için yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Fitopatoloji

Fitopatoloji, mikolojinin en gelişmiş dallarından biridir. Bitkilerde mantarların neden olduğu hastalıkları inceler.

Mantarların yüksek bir oranı bitkilerin parazitleridir ve çoğu önemli hastalıkların sebebidir. Bu mantar hastalıkları, tarımdaki büyük kayıplardan sorumludur.

Botrytis cinerea ile enfekte üzümler. Kaynak: John Yesberg, Wikimedia Commons'tan

Bu alanda bitkide meydana gelen belirtilerin yanı sıra hastalıklara neden olan patojenler incelenir. Öte yandan, bu mantarların saldırısından büyük zarar görmemesi için tedaviler ve yönetim planları önerilmektedir.

Ünlü mikologlar

Bu branşa büyük katkı sağlayan başlıca mikologlar şunlar olmuştur:

• 1981'de Coccidioides immitis adlı bir mantar keşfeden Alejandro Posadas .
• Guillermo Seeber , 1986'da bugün daha çok Rhinosporidium seeberi adıyla bilinen mantarla tanıştı.
• Brezilyalı Adolpho Lutz , Brezilya bölgesindeki birçok sistemik mikoza özgü olan Paracoccidioides brasiliensis olarak bilinen mantarı bildirdi. Bu 1908'de oldu.
• Öte yandan Venezuela'da mikoloji alanındaki gelişmeler 1909 yılından itibaren ilerledi. R. Pino Pou'nun keşfi sayesinde mikoloji için özel bir laboratuvar kurulmaya başlandı.

Son Araştırma Örneği

Son yıllarda mikoloji araştırmaları esas olarak genomik alanına ve endüstriyel ürünlerin elde edilmesine odaklanmıştır.

Filogenetik çalışmalar dalında genomik, arbusküler mikorizalar oluşturan mantarlarda daha kesin ilişkiler kurmayı mümkün kılmıştır. Bu grup kültür ortamında büyüyemez, bu nedenle DNA örnekleri elde etmek kolay değildir.

2013 yılında Rhizophagus irregularis (Glomeromycotina) türünün genomunu sıralamak mümkün olmuştur. Bu verilerle 2016 yılında bu türün diğer mantarlarla akrabalık ilişkilerini belirlemek mümkün olmuştur.

Biyoyakıt üretiminde çeşitli mantarların potansiyeli şu anda incelenmektedir. 2017 yılında, Pecoramyces cinsinin anaerobik mantarları, mısır kalıntılarını işlemek ve şeker ve biyoyakıt üretmek için kullanıldı.

Araştırmacılar, kültür ortamında değişiklikler yaparak mantarın davranışını manipüle etmeyi başardılar. Bununla birlikte, mantarın fermantasyon işlemleriyle yüksek bir etanol üretimi elde ettiler.

Referanslar

1. Gow N ve MG Netea (2016) Tıbbi mikoloji ve fungal immünoloji: büyük bir dünya sağlık sorununu ele alan yeni araştırma perspektifleri. Phil. Trans. R. Soc.371: 1-10.
2. Grigoriev I, Cullen D, SB Goodwin, DHibbett, TW. Jeffries, CP. Kubicek, C Kuske, JK Magnuson, F Martin, JW Spatafora, A Tsang ve SE Baker (2011) Mantar genomikleriyle geleceği besliyor. Mikoloji 2: 192-209
3. Herrera, T (1994) Mikolojide araştırma perspektifleri. Bol Soc. Bot. Meksika 55: 39-44.
4. Siniscalco C, F Doveri, G Bellato, L Campana, F Floccia, C Jacomini, C Luperi, C Marciasini ve G Visentin (2013) italiam mikolojisinin tarihçesi ve mantarların doğru isimlendirilmesine ilk katkı. ISPRA (Çevre Koruma ve Araştırma Enstitüsü) Roma, İtalya. 101 s.
5. Zhang N, J Luo ve D Bhattacharya (2017) Mantar filogenomiklerinde gelişmeler ve bunların mantar sistematiği üzerindeki etkileri In: Townsend J ve ZWang (editörler) Fungal Phylogenetics and Phylogenomics 309-328.