Znaczenie grzybów w przyrodzie i gospodarce człowieka

Grzyby to królestwo liczące około 100 tysięcy gatunków, to jest ogromną większość znanych grzybów, wśród których występuje duże zróżnicowanie budowy plechy i organów rozmnażania. Fungi dzielą się na sześć gromad: skoczkowce, sprzężnicowce, workowce, podstawczaki, grzyby niedoskonałe i porosty. Grzyby są obecne na całej kuli ziemskiej, występują zarówno w środowisku wodnym, jak i powietrzno - lądowym. Cechami wspólnymi w budowie grzybów są: obecność chityny w ścianach komórkowych, biosynteza lizyny z udziałem kwasu aminoadypinowego, spłaszczone kristy mitochondrialne, drobne jądra komórkowe i małe chromosomy oraz podział mitotyczny z zachowaniem otoczki jądrowej.

Grzyby odgrywają istotną rolę w utrzymaniu równowagi ekologicznej na naszej planecie. Podobnie jak bakterie, większość grzybów jest reducentami, sporofitami pobierającymi substancje odżywcze z podłoży organicznych i martwych organizmów. W przeciwieństwie do zwierząt, które pobierają pokarm do wnętrza ciała, a następnie trawią go, grzyb trawi pokarm na zewnątrz swojego ciała dzięki wydzielaniu silnych enzymów hydrolitycznych do podłoża. W procesie tego trawienia ekstracelularnego złożone substancje organiczne są rozkładane na prostsze, które grzyb może absorbować. W wyniku rozkładu podłoży i obumarłych organizmów węgiel, azot oraz inne pierwiastki są uwalniane ze związków organicznych i mogą być ponownie włączone do różnych cykli biogeochemicznych. Na przykład w wyniku rozkładu uwalniany jest do atmosfery dwutlenek węgla, a substancje mineralne wracają do gleby. Bez tego ciągłego rozkładu podstawowe składniki odżywcze szybko zostałyby uwięzione w ogromnych hałdach martwych zwierząt, odchodów, gałęzi, kłód i liści. Składniki odżywcze stałyby się nieprzydatne dla nowych pokoleń organizmów i życie na Ziemi uległoby zagładzie.

Zdolność drożdży do wytwarzania alkoholu etylowego i dwutlenku węgla z glukozy w warunkach beztlenowych ma duże znaczenie ekonomiczne. Drożdże używane w produkcji wina i piwa, a także w piekarnictwie są szczepami hodowlanymi, chronionymi przed kontaminacją. Wino jest wytwarzane w procesie fermentacji węglowodanów zawartych w owocach, wywoływanej przez drożdże. W procesie wytwarzania chleba dwutlenek węgla powstający w wyniku działania drożdży zatrzymywany jest w cieście w postaci pęcherzyków, które przyczyniają się do tego, iż ciasto rośnie i staje się pulchne. Zarówno dwutlenek węgla, jak i alkohol wytwarzany przez drożdże są usuwane w czasie wypieku. Niepowtarzalny smak serów, takich jak Requefort, Brie i Camembert, jest efektem działania grzybów z rodzaju Penicillinum.

W 1928 roku Aleksander Fleming zauważył, iż jedna z szalek Petriego z hodowlą bakterii Staphylococcus została zakażona grzybem. W sąsiedztwie grzyba nie rosły bakterie, z czego Fleming wyciągnął wniosek, że grzyb wydziela jakąś szkodliwą dla nich substancje. Niespełna dziesięć lat po odkryciu Fleminga penicylina wytwarzana przez grzyb konidialny Penicillium notatum została oczyszczona i zastosowana w leczeniu infekcji bakteryjnych. Penicylina jest w dalszym ciągu najczęściej stosowanym i najskuteczniej działającym antybiotykiem. Inny grzyb, Penicillinum griseofulvicum, wytwarza antybiotyk gryzeofulwinę, która jest używana w lecznictwie w celu zahamowania rozwoju grzybów. Cyklosporyna, lek stosowany w celu powstrzymania reakcji immunologicznej u pacjentów po transplantacji organów, jest uzyskiwana z dwu szczepów grzybów konidialnych.

Grzyby mają też wiele negatywnych cech. Jednym z takich grzybów jest workowiec Claviceps purpurea infekuje kwiaty żyta i innych zbóż. Wytwarza on przetrwalniki, nazywane sporyszem, w kłosach w tych miejscach, gdzie normalnie powinny wykształcać się ziarniaki. Gdy zwierzęta gospodarskie zjedzą ziarno zanieczyszczone sporyszem lub gdy człowiek spożyje chleb z mąki uzyskanej z takiego ziarna, następuje zatrucie przez bardzo toksyczne substancje zawarte w sporyszu. Mogą one spowodować np. ataki nerwowe, konwulsje, czy zaburzenia psychiczne. Zatrucia sporyszem, zwane ergotyzmem, zdarzały się często w średniowieczu i były wówczas określane mianem ognia św. Antoniego. Grzyby wywołują wiele groźnych chorób roślin, w tym także epidemicznych, które rozprzestrzeniają się bardzo szybko i często są przyczyną całkowitego niepowodzenia w uprawie, powodując tym samym ogromne straty gospodarcze.

Chociaż skóra i błony śluzowe zdrowych zwierząt są skutecznymi barierami dla penetracji grzybów, to jednak mogą one powodować choroby człowieka i zwierząt. Niektóre są sprawcami infekcji powierzchniowych i zakażają tylko skórę, włosy lub paznokcie. Inne są zdolne do wywołania chorób systemicznych: infekują tkanki i organy wewnętrzne i mogą opanowywać rozległe partie ciała. Grzybica strzygąca i słoniowatość nóg to przykłady infekcji powierzchniowych; sprawcami obu chorób są grzyby konidialne. Kandydozy również są powodowane przez grzyby konidialne; są to infekcje błon śluzowych jamy ustnej lub pochwy, należące do najczęstszych chorób pochodzenia grzybowego. Histoplazmoza jest groźną chorobą systemiczną u ludzi wywołaną przez grzyb, który pospolicie rozwija się i tworzy spory w glebie zawierającej odchody ptaków; wdychanie zarodników grzyba może doprowadzić do infekcji. Większość grzybów chorobotwórczych jest oportunistyczna i powoduje infekcje tylko wówczas, gdy nastąpi zmniejszenie odporności organizmu gospodarza. Ponieważ wirus HIV dezorganizuje system immunologiczny, liczni chorzy na AIDS ulegają zakażeniu przez grzyb, które łatwo opanowują ich organizm.

Grzyby mają zarówno pozytywne, jak i negatywne znaczenie gospodarcze. Grzyby kapeluszowe, smardze i trufle mogą stanowić pożywienie. Drożdże wytwarzają alkohol etylowy i są niezbędne w produkcji wina, piwa, a także przy wypieku chleba. Pewne grzyby są przydatne przy wyrobie serów i sosu sojowego. Grzyby są wykorzystywane do uzyskiwania penicyliny i innych antybiotyków. Sporysz jest podstawą wyrobu pewnych leków. Niektóre gatunki wytwarzają kwas cytrynowy i wiele innych substancji chemicznych o znaczeniu przemysłowym. Jak widać grzyby to bardzo potrzebny gatunek, ale ma też trochę złych cech. Grzyby są sprawcami wielu chorób roślin, jak rdza pszenicy, choroba holenderska wiązów czy zgorzel rakowata kasztana. Powodują także takie choroby człowieka, jak grzybica strzygąca, słoniowatość nóg, histoplazmoza czy kandydoza. Reasumując te wszystkie złe grzyby dochodzimy do wniosku, że pomimo tych chorób są one potrzebne ponieważ eliminują słabsze osobniki, które nie przekazują potomstwu słabych genów.