Skip to main content
Global

13.4: Fungos

  • Page ID
    179256
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    A parte a mostra um conjunto de cogumelos com cúpulas em forma de sino presas a talos delgados. A parte b mostra um fungo laranja-amarelado que cresce em um cacho e tem a forma de lóbulo. A parte c é uma micrografia eletrônica que mostra um caule longo e delgado que se ramifica em longas cadeias de esporos que parecem um colar de contas.
    Figura\(\PageIndex{1}\): O cogumelo (a) familiar é apenas um tipo de fungo. Os corpos frutíferos de cores vivas desse (b) fungo coral são exibidos. Esta micrografia eletrônica (c) mostra as estruturas portadoras de esporos do Aspergillus, um tipo de fungo tóxico encontrado principalmente no solo e nas plantas. (crédito a: modificação da obra de Chris Wee; crédito b: modificação da obra de Cory Zanker; crédito c: modificação da obra de Janice Haney Carr, Robert Simmons, CDC; dados da barra de escala de Matt Russell)

    A palavra fungo vem da palavra latina para cogumelo. De fato, os cogumelos conhecidos são fungos, mas também existem muitos outros tipos de fungos (Figura\(\PageIndex{1}\)). O reino Fungi inclui uma enorme variedade de organismos vivos chamados coletivamente de Eumycota, ou fungos verdadeiros. Embora os cientistas tenham identificado cerca de 100.000 espécies de fungos, isso é apenas uma fração das mais de 1 milhão de espécies provavelmente presentes na Terra. Cogumelos comestíveis, leveduras, mofo preto e Penicillium notatum (produtor do antibiótico penicilina) são todos membros do reino Fungi, que pertence ao domínio Eukarya. Como eucariotos, uma célula fúngica típica contém um núcleo verdadeiro e muitas organelas ligadas à membrana.

    Os fungos já foram considerados organismos semelhantes a plantas; no entanto, comparações de DNA mostraram que os fungos estão mais intimamente relacionados aos animais do que às plantas. Os fungos não são capazes de fotossíntese: eles usam compostos orgânicos complexos como fontes de energia e carbono. Alguns organismos fúngicos se multiplicam apenas assexuadamente, enquanto outros passam por reprodução assexuada e reprodução sexual. A maioria dos fungos produz um grande número de esporos que são disseminados pelo vento. Assim como as bactérias, os fungos desempenham um papel essencial nos ecossistemas, pois são decompositores e participam da ciclagem de nutrientes ao decompor materiais orgânicos em moléculas simples.

    Os fungos geralmente interagem com outros organismos, formando associações mutuamente benéficas ou mutualistas. Os fungos também causam infecções graves em plantas e animais. Por exemplo, a doença do olmo holandês é uma infecção fúngica particularmente devastadora que destrói muitas espécies nativas de olmo (Ulmus spp.). O fungo infecta o sistema vascular da árvore. Foi introduzido acidentalmente na América do Norte nos anos 1900 e dizimou olmos em todo o continente. A doença do olmo holandês é causada pelo fungo Ophiostoma ulmi. O besouro da casca do olmo atua como vetor e transmite a doença de árvore em árvore. Muitos olmos europeus e asiáticos são menos suscetíveis do que os olmos americanos.

    Em humanos, as infecções fúngicas geralmente são consideradas difíceis de tratar porque, ao contrário das bactérias, elas não respondem à antibioticoterapia tradicional, pois também são eucariotos. Essas infecções podem ser mortais para indivíduos com sistema imunológico comprometido.

    Os fungos têm muitas aplicações comerciais. A indústria alimentícia usa leveduras na panificação, fabricação de cerveja e vinificação. Muitos compostos industriais são subprodutos da fermentação fúngica. Os fungos são a fonte de muitas enzimas e antibióticos comerciais.

    Estrutura e função celular

    Os fungos são eucariotos e, como tal, têm uma organização celular complexa. Como eucariotos, as células fúngicas contêm um núcleo ligado à membrana. Alguns tipos de fungos têm estruturas comparáveis aos plasmídeos (alças de DNA) observados nas bactérias. As células fúngicas também contêm mitocôndrias e um complexo sistema de membranas internas, incluindo o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi.

    As células fúngicas não têm cloroplastos. Embora o pigmento fotossintético clorofila esteja ausente, muitos fungos apresentam cores brilhantes, variando do vermelho ao verde ao preto. A venenosa Amanita muscaria (mosca agárica) é reconhecível por sua capa vermelha brilhante com manchas brancas (Figura\(\PageIndex{2}\)). Os pigmentos dos fungos estão associados à parede celular e desempenham um papel protetor contra a radiação ultravioleta. Alguns pigmentos são tóxicos.

    A foto mostra dois cogumelos grandes, cada um com uma ampla base branca e uma tampa vermelha brilhante. As tampas são pontilhadas com pequenas saliências brancas.
    Figura\(\PageIndex{2}\): A venenosa Amanita muscaria é nativa das regiões temperadas e boreais da América do Norte. (crédito: Christine Majul)

    Como as células vegetais, as células fúngicas são cercadas por uma parede celular espessa; no entanto, as camadas rígidas contêm os polissacarídeos complexos quitina e glucana, e não celulose usada pelas plantas. A quitina, também encontrada no exoesqueleto dos insetos, confere resistência estrutural às paredes celulares dos fungos. A parede celular protege a célula da dessecação e dos predadores. Os fungos têm membranas plasmáticas semelhantes a outros eucariotos, exceto que a estrutura é estabilizada pelo ergosterol, uma molécula de esteróide que funciona como o colesterol encontrado nas membranas celulares dos animais. A maioria dos membros do reino Fungi não são móveis. Os flagelos são produzidos apenas pelos gametas da divisão primitiva Chytridiomycota.

    Crescimento e reprodução

    O corpo vegetativo de um fungo é chamado de talo e pode ser unicelular ou multicelular. Alguns fungos são dimórficos porque podem passar de unicelulares a multicelulares, dependendo das condições ambientais. Os fungos unicelulares são geralmente chamados de leveduras. As espécies Saccharomyces cerevisiae (levedura de padeiro) e Candida (agentes da candidíase, uma infecção fúngica comum) são exemplos de fungos unicelulares.

    A maioria dos fungos são organismos multicelulares. Eles apresentam dois estágios morfológicos distintos: vegetativo e reprodutivo. O estágio vegetativo é caracterizado por um emaranhado de estruturas delgadas em forma de fio chamadas hifas (singulares, hifas), enquanto o estágio reprodutivo pode ser mais visível. Uma massa de hifas é chamada de micélio (Figura\(\PageIndex{3}\)). Pode crescer em uma superfície, no solo ou em material em decomposição, em um líquido ou mesmo em ou sobre tecidos vivos. Embora hifas individuais devam ser observadas ao microscópio, o micélio de um fungo pode ser muito grande, com algumas espécies sendo realmente “o fungo enorme”. O gigante Armillaria ostoyae (cogumelo de mel) é considerado o maior organismo da Terra, espalhando-se por mais de 2.000 acres de solo subterrâneo no leste do Oregon; estima-se que tenha pelo menos 2.400 anos de idade.

    A foto mostra um fungo marrom claro, crescendo em uma placa de Petri. O fungo, que tem cerca de 8 centímetros de diâmetro, tem a aparência de uma pele redonda enrugada cercada por resíduos pulverulentos. Existe uma indentação em forma de cubo no centro do fungo. A partir desse cubo, há dobras que lembram raios em uma roda.
    Figura\(\PageIndex{3}\): O micélio do fungo Neotestudina rosati pode ser patogênico para humanos. O fungo entra por um corte ou arranhão e se transforma em um micetoma, uma infecção subcutânea crônica. (crédito: CDC)

    A maioria das hifas fúngicas é dividida em células separadas por paredes terminais chamadas septos (singulares, septo). Na maioria das divisões (como as plantas, os filos fúngicos são chamados de divisões pela tradição) de fungos, pequenos orifícios nos septos permitem o rápido fluxo de nutrientes e pequenas moléculas de célula para célula ao longo das hifas. Eles são descritos como septos perfurados. As hifas nos moldes de pão (que pertencem à divisão Zygomycota) não são separadas por septos. Eles são formados por células grandes contendo muitos núcleos, um arranjo descrito como hifas coenocíticas.

    Os fungos prosperam em ambientes úmidos e levemente ácidos e podem crescer com ou sem luz. Eles variam em suas necessidades de oxigênio. A maioria dos fungos são aeróbios obrigatórios, necessitando de oxigênio para sobreviver. Outras espécies, como a Chytridiomycota, que residem no rúmen do gado, são anaeróbios obrigatórios, o que significa que não podem crescer e se reproduzir em um ambiente com oxigênio. As leveduras são intermediárias: elas crescem melhor na presença de oxigênio, mas podem usar a fermentação na ausência de oxigênio. O álcool produzido a partir da fermentação do fermento é usado na produção de vinho e cerveja, e o dióxido de carbono que eles produzem carbonata a cerveja e o vinho espumante e faz o pão crescer.

    Os fungos podem se reproduzir sexualmente ou assexuadamente. Tanto na reprodução sexual quanto na assexuada, os fungos produzem esporos que se dispersam do organismo progenitor flutuando ao vento ou pegando carona em um animal. Os esporos de fungos são menores e mais leves do que as sementes das plantas, mas geralmente não são liberados tão alto no ar. O cogumelo gigante puffball se abre e libera trilhões de esporos: o grande número de esporos liberados aumenta a probabilidade de os esporos caírem em um ambiente que apoiará o crescimento (Figura\(\PageIndex{4}\)).

    A parte a é uma foto de um cogumelo puffball, que é redondo e branco. A parte b é uma ilustração de um cogumelo puffball liberando esporos através de seu topo explodido.
    Figura\(\PageIndex{4}\): O (a) cogumelo gigante puffball libera (b) uma nuvem de esporos quando atinge a maturidade. (crédito a: modificação da obra de Roger Griffith; crédito b: modificação da obra de Pearson Scott Foresman, doada à Fundação Wikimedia)

    Como os fungos obtêm nutrição

    Como os animais, os fungos são heterotróficos: eles usam compostos orgânicos complexos como fonte de carbono em vez de fixar o dióxido de carbono da atmosfera, como fazem algumas bactérias e a maioria das plantas. Além disso, os fungos não fixam o nitrogênio da atmosfera. Como os animais, eles devem obtê-lo de sua dieta. No entanto, diferentemente da maioria dos animais que ingerem alimentos e depois os digerem internamente em órgãos especializados, os fungos realizam essas etapas na ordem inversa. A digestão precede a ingestão. Primeiro, as exoenzimas, enzimas que catalisam reações em compostos fora da célula, são transportadas para fora das hifas, onde decompõem os nutrientes do meio ambiente. Em seguida, as moléculas menores produzidas pela digestão externa são absorvidas pelas grandes áreas superficiais do micélio. Assim como acontece com as células animais, o polissacarídeo de armazenamento de fungos é glicogênio em vez de amido, como encontrado nas plantas.

    Os fungos são principalmente sapróbios, organismos que derivam nutrientes da matéria orgânica em decomposição. Eles obtêm seus nutrientes de matéria orgânica morta ou em decomposição, principalmente material vegetal. As exoenzimas fúngicas são capazes de decompor polissacarídeos insolúveis, como a celulose e a lignina da madeira morta, em moléculas de glicose facilmente absorvíveis. Os decompositores são componentes importantes dos ecossistemas, pois retornam os nutrientes retidos nos cadáveres para uma forma que é utilizável por outros organismos. Essa função será discutida em mais detalhes posteriormente. Por causa de suas variadas vias metabólicas, os fungos desempenham um importante papel ecológico e estão sendo investigados como ferramentas potenciais na biorremediação. Por exemplo, algumas espécies de fungos podem ser usadas para decompor o óleo diesel e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Outras espécies absorvem metais pesados, como cádmio e chumbo.

    Diversidade de

    O reino Fungi contém quatro divisões principais que foram estabelecidas de acordo com seu modo de reprodução sexual. Fungos polifiléticos não relacionados que se reproduzem sem um ciclo sexual são colocados por conveniência em uma quinta divisão, e um sexto grande grupo fúngico que não se encaixa bem com nenhum dos cinco anteriores foi descrito recentemente. Nem todos os micologistas concordam com esse esquema. Os rápidos avanços na biologia molecular e o sequenciamento do 18S rRNA (um componente dos ribossomos) continuam revelando relações novas e diferentes entre as várias categorias de fungos.

    As divisões tradicionais dos fungos são a Chytridiomycota (quitrídeos), a Zygomycota (fungos conjugados), a Ascomycota (fungos do saco) e a Basidiomycota (fungos do clube). Um esquema de classificação mais antigo agrupava fungos que usam estritamente a reprodução assexuada em Deuteromycota, um grupo que não está mais em uso. Os Glomeromycota pertencem a um grupo recém-descrito (Figura\(\PageIndex{5}\)).

    A foto a mostra duas batatas com grandes massas semelhantes a verrugas crescendo sobre elas. A foto b mostra muitos caules altos e pequenos em forma de fio com uma pequena esfera marrom no topo de cada um. A foto c mostra três fungos finos em forma de xícara rosa pálido crescendo em um tronco. A foto d mostra um cogumelo branco-creme com um caule fino com babados e uma tampa larga e plana com brânquias na parte inferior e pequenas protuberâncias marrom-claras na parte superior.
    Figura\(\PageIndex{5}\): As divisões de fungos incluem (a) quitrídios, (b) fungos conjugados, (c) fungos do saco e (d) fungos do clube. (crédito a: modificação da obra pelo USDA APHIS PPQ; crédito c: modificação da obra por “icelight” /Flickr; crédito d: modificação da obra de Cory Zanker.)

    Fungos patogênicos

    Muitos fungos têm impactos negativos em outras espécies, incluindo humanos e organismos dos quais dependem para se alimentar. Os fungos podem ser parasitas, patógenos e, em poucos casos, predadores.

    Parasitas e patógenos de plantas

    A produção de safras suficientes de boa qualidade é essencial para nossa existência. As doenças das plantas arruinaram as plantações, causando fome generalizada. A maioria dos patógenos vegetais são fungos que causam a deterioração dos tecidos e eventual morte do hospedeiro (Figura\(\PageIndex{6}\)). Além de destruir diretamente o tecido vegetal, alguns patógenos vegetais estragam as plantações ao produzir toxinas potentes. Os fungos também são responsáveis pela deterioração dos alimentos e pelo apodrecimento das plantações armazenadas. Por exemplo, o fungo Claviceps purpurea causa ergot, uma doença das plantações de cereais (especialmente do centeio). Embora o fungo reduza a produção de cereais, os efeitos das toxinas alcalóides do ergot em humanos e animais são muito mais importantes: em animais, a doença é chamada de ergotismo. Os sinais e sintomas mais comuns são convulsões, alucinações, gangrena e perda de leite em bovinos. O ingrediente ativo do ergot é o ácido lisérgico, que é um precursor do medicamento LSD. Ferrugem, ferrugem e oídio ou míldio são outros exemplos de patógenos fúngicos comuns que afetam as plantações.

    As partes a, b, c e d mostram parasitas fúngicos em toranjas, uvas, zínia e feixe de cevada, respectivamente.
    Figura\(\PageIndex{6}\): Alguns patógenos fúngicos incluem (a) mofo verde na toranja, (b) fungo nas uvas, (c) oídio na zínia e (d) ferrugem do caule em um feixe de cevada. Observe a cor acastanhada do fungo em (b) Botrytis cinerea, também conhecida como a “podridão nobre”, que cresce em uvas e outras frutas. A infecção controlada de uvas por Botrytis é usada para produzir vinhos de sobremesa fortes e muito apreciados. (crédito a: modificação da obra de Scott Bauer, USDA ARS; crédito b: modificação da obra de Stephen Ausmus, USDA ARS; crédito c: modificação da obra de David Marshall, USDA ARS; crédito d: modificação da obra de Joseph Smilanick, USDA ARS)

    As aflatoxinas são compostos tóxicos e cancerígenos liberados por fungos do gênero Aspergillus. Periodicamente, as colheitas de nozes e grãos são contaminadas por aflatoxinas, levando a uma retirada massiva de produtos, às vezes arruinando os produtores e causando escassez de alimentos nos países em desenvolvimento.

    Parasitas e patógenos animais e humanos

    Os fungos podem afetar animais, incluindo humanos, de várias maneiras. Os fungos atacam os animais diretamente colonizando e destruindo tecidos. Humanos e outros animais podem ser envenenados ao comer cogumelos tóxicos ou alimentos contaminados por fungos. Além disso, indivíduos que apresentam hipersensibilidade a fungos e esporos desenvolvem reações alérgicas fortes e perigosas. As infecções fúngicas geralmente são muito difíceis de tratar porque, diferentemente das bactérias, os fungos são eucariotos. Os antibióticos têm como alvo apenas as células procarióticas, enquanto os compostos que matam fungos também afetam adversamente o animal hospedeiro eucariótico.

    Muitas infecções fúngicas (micoses) são superficiais e denominadas micoses cutâneas (que significa “pele”). Eles geralmente são visíveis na pele do animal. Os fungos que causam as micoses superficiais da epiderme, cabelo e unhas raramente se espalham para o tecido subjacente (Figura\(\PageIndex{7}\)). Esses fungos geralmente são chamados erroneamente de “dermatófitos” da pele da derme grega e da planta fitótica, mas não são plantas. Os dermatófitos também são chamados de “micose” por causa do anel vermelho que causam na pele (embora o anel seja causado por fungos, não por um verme). Esses fungos secretam enzimas extracelulares que quebram a queratina (uma proteína encontrada no cabelo, pele e unhas), causando uma série de condições, como pé de atleta, coceira atlética e outras infecções fúngicas cutâneas. Essas condições geralmente são tratadas com cremes e pós tópicos vendidos sem receita médica e são facilmente eliminadas. Micoses superficiais e mais persistentes podem requerer prescrição de medicamentos orais.

    A parte a é uma foto de uma lesão cutânea vermelha em forma de anel. A parte b é uma micrografia leve de micélios longos em forma de fio e pequenos esporângios ovais. A parte c é uma radiografia de tórax de uma pessoa com infecção fúngica. Existem áreas de luz difusa e dispersa onde a infiltração de fluido substituiu o ar nos sacos microscópicos de ar.
    Figura\(\PageIndex{7}\): (a) A micose se apresenta como um anel vermelho na pele. (b) O Trichophyton violaceum é um fungo que causa micoses superficiais no couro cabeludo. (c) Histoplasma capsulatum, visto neste raio-X como manchas de áreas claras no pulmão, é uma espécie de Ascomycota que infecta as vias aéreas e causa sintomas semelhantes aos da gripe. (crédito a, b: modificação do trabalho da Dra. Lucille K. Georg, CDC; crédito c: modificação do trabalho de M Renz, CDC; dados da barra de escala de Matt Russell)

    As micoses sistêmicas se espalham para os órgãos internos, geralmente entrando no corpo através do sistema respiratório. Por exemplo, a coccidioidomicose (febre do vale) é comumente encontrada no sudoeste dos Estados Unidos, onde o fungo reside na poeira. Uma vez inalados, os esporos se desenvolvem nos pulmões e causam sinais e sintomas semelhantes aos da tuberculose. A histoplasmose (Figura\(\PageIndex{7}\) c) é causada pelo fungo dimórfico Histoplasma capsulatum; causa infecções pulmonares e, em casos raros, inchaço das membranas do cérebro e da medula espinhal. O tratamento de muitas doenças fúngicas requer o uso de medicamentos antifúngicos que tenham efeitos colaterais graves.

    As micoses oportunistas são infecções fúngicas comuns em todos os ambientes ou em parte da biota normal. Eles afetam principalmente indivíduos que têm um sistema imunológico comprometido. Pacientes nos estágios finais da AIDS sofrem de micoses oportunistas, como a Pneumocystis, que podem ser fatais. A levedura Candida spp., que é um membro comum da biota natural, pode crescer sem controle se o pH, as defesas imunológicas ou a população normal de bactérias estiverem alterados, causando infecções fúngicas na vagina ou na boca (candidíase oral).

    Os fungos podem até assumir um estilo de vida predatório. Em ambientes de solo pobres em nitrogênio, alguns fungos recorrem à predação de nematóides (pequenos vermes redondos). As espécies de fungos Arthrobotrys têm vários mecanismos para capturar nematóides. Por exemplo, eles têm anéis constritores dentro de sua rede de hifas. Os anéis incham quando o nematóide o toca e se fecham ao redor do corpo do nematóide, prendendo-o assim. O fungo estende hifas especializadas que podem penetrar no corpo do verme e digerir lentamente a presa infeliz.

    Fungos benéficos

    Os fungos desempenham um papel crucial no equilíbrio dos ecossistemas. Eles colonizam a maioria dos habitats na Terra, preferindo condições escuras e úmidas. Eles podem prosperar em ambientes aparentemente hostis, como a tundra, graças a uma simbiose muito bem-sucedida com organismos fotossintéticos, como os líquenes. Os fungos não são óbvios da mesma forma que animais grandes ou árvores altas. No entanto, como as bactérias, elas são os principais decompositores da natureza. Com seu metabolismo versátil, os fungos decompõem a matéria orgânica que é insolúvel e não seria reciclada de outra forma.

    Importância para os ecossistemas

    As cadeias alimentares estariam incompletas sem que organismos que decompõem a matéria orgânica e os fungos fossem os principais participantes desse processo. A decomposição permite a reciclagem de nutrientes como carbono, nitrogênio e fósforo de volta ao meio ambiente para que estejam disponíveis para os seres vivos, em vez de ficarem presos em organismos mortos. Os fungos são particularmente importantes porque desenvolveram enzimas para decompor a celulose e a lignina, componentes das paredes celulares vegetais que poucos outros organismos conseguem digerir, liberando seu conteúdo de carbono.

    Os fungos também estão envolvidos em simbioses coevoluídas ecologicamente importantes, mutuamente benéficas e patogênicas com organismos de outros reinos. Micorriza, um termo que combina as raízes gregas myco que significa fungo e rizo que significa raiz, refere-se à associação entre raízes de plantas vasculares e seus fungos simbióticos. Em algum lugar entre 80 e 90 por cento de todas as espécies de plantas têm parceiros micorrízicos. Em uma associação micorrízica, os micélios fúngicos usam sua extensa rede de hifas e grande área de superfície em contato com o solo para canalizar água e minerais do solo para a planta. Em troca, a planta fornece os produtos da fotossíntese para alimentar o metabolismo do fungo. As ectomicorrizas (micorrizas “externas”) dependem de fungos envolvendo as raízes em uma bainha (chamada de manto) e uma rede de hifas que se estende até as raízes entre as células. Em um segundo tipo, os fungos Glomeromycota formam micorrizas arbusculares. Nessas micorrizas, os fungos formam arbuscles, uma hifa especializada altamente ramificada, que penetra nas células radiculares e é o local das trocas metabólicas entre o fungo e a planta hospedeira. As orquídeas dependem de um terceiro tipo de micorriza. As orquídeas formam pequenas sementes sem muito armazenamento para sustentar a germinação e o crescimento. Suas sementes não germinarão sem um parceiro micorrízico (geralmente Basidiomycota). Depois que os nutrientes da semente são esgotados, os fungos simbiontes apoiam o crescimento da orquídea fornecendo os carboidratos e minerais necessários. Algumas orquídeas continuam sendo micorrízicas durante todo o seu ciclo de vida.

    Os líquenes cobrem muitas pedras e cascas de árvores, exibindo uma variedade de cores e texturas. Os líquenes são importantes organismos pioneiros que colonizam superfícies rochosas em ambientes sem vida, como os criados pela recessão glacial. O líquen é capaz de liberar nutrientes das rochas e decompô-los na primeira etapa para criar solo. Os líquenes também estão presentes em habitats maduros em superfícies rochosas ou troncos de árvores. Eles são uma importante fonte de alimento para o caribus. Os líquenes não são um organismo único, mas sim um fungo (geralmente uma espécie de Ascomycota ou Basidiomycota) que vive em contato próximo com um organismo fotossintético (uma alga ou cianobactéria). O corpo de um líquen, conhecido como talo, é formado por hifas enroladas em torno do parceiro verde. O organismo fotossintético fornece carbono e energia na forma de carboidratos e recebe proteção dos elementos pelo talo do parceiro fúngico. Algumas cianobactérias fixam o nitrogênio da atmosfera, contribuindo com compostos nitrogenados para a associação. Em troca, o fungo fornece minerais e proteção contra o ressecamento e a luz excessiva ao envolver as algas em seu micélio. O fungo também liga o organismo simbiótico ao substrato.

    Os fungos desenvolveram associações mutualistas com vários artrópodes. A associação entre espécies de Basidiomycota e cochonilhas é um exemplo. O micélio fúngico cobre e protege as colônias de insetos. As cochonilhas promovem um fluxo de nutrientes da planta parasitada para o fungo. Em um segundo exemplo, formigas cortadeiras da América Central e do Sul literalmente cultivam fungos. Eles cortam discos de folhas das plantas e os empilham em jardins. Os fungos são cultivados nesses jardins, digerindo a celulose que as formigas não conseguem decompor. Quando moléculas menores de açúcar são produzidas e consumidas pelos fungos, elas, por sua vez, se tornam uma refeição para as formigas. Os insetos também patrulham seu jardim, atacando fungos concorrentes. Tanto as formigas quanto os fungos se beneficiam da associação. O fungo recebe um suprimento constante de folhas e livre de competição, enquanto as formigas se alimentam dos fungos que cultivam.

    Importância para os seres humanos

    Embora muitas vezes pensemos nos fungos como organismos que causam doenças e apodrecem alimentos, os fungos são importantes para a vida humana em muitos níveis. Como vimos, eles influenciam o bem-estar das populações humanas em grande escala porque ajudam a circular nutrientes nos ecossistemas. Eles também têm outras funções no ecossistema. Por exemplo, como patógenos animais, os fungos ajudam a controlar a população de pragas nocivas. Esses fungos são muito específicos dos insetos que atacam e não infectam outros animais ou plantas. O potencial de usar fungos como inseticidas microbianos está sendo investigado, com várias espécies já no mercado. Por exemplo, o fungo Beauveria bassiana é um pesticida que está sendo testado atualmente como um possível controle biológico para a recente disseminação da broca da cinza esmeralda. Foi lançado em Michigan, Illinois, Indiana, Ohio, West Virginia e Maryland.

    A relação micorrízica entre fungos e raízes de plantas é essencial para a produtividade das terras agrícolas. Sem o parceiro fúngico nos sistemas radiculares, 80 a 90% das árvores e gramíneas não sobreviveriam. Os inoculantes fúngicos micorrízicos estão disponíveis como corretivos de solo em lojas de materiais para jardinagem e promovidos por defensores da agricultura orgânica.

    Também comemos alguns tipos de fungos. Os cogumelos figuram com destaque na dieta humana. Morels, cogumelos shiitake, chanterelles e trufas são considerados iguarias (Figura\(\PageIndex{8}\)). O humilde cogumelo do prado, Agaricus campestris, aparece em muitos pratos. Os bolores do gênero Penicillium amadurecem muitos queijos. Eles se originam no ambiente natural, como as cavernas de Roquefort, na França, onde rodas de queijo de leite de ovelha são empilhadas para capturar os moldes responsáveis pelos veios azuis e pelo sabor picante do queijo.

    A foto mostra um cogumelo com uma tampa preta enrolada.
    Figura\(\PageIndex{8}\): O cogumelo morel é um ascomicete muito apreciado por seu sabor delicado. (crédito: Jason Hollinger)

    A fermentação - de grãos para produzir cerveja e de frutas para produzir vinho - é uma arte antiga que os humanos na maioria das culturas praticam há milênios. As leveduras silvestres são adquiridas do meio ambiente e usadas para fermentar açúcares em CO 2 e álcool etílico sob condições anaeróbicas. Agora é possível comprar cepas isoladas de leveduras silvestres de diferentes regiões vinícolas. Pasteur foi fundamental no desenvolvimento de uma cepa confiável de levedura de cerveja, Saccharomyces cerevisiae, para a indústria cervejeira francesa no final da década de 1850. Foi um dos primeiros exemplos de patenteamento de biotecnologia. O fermento também é usado para fazer pães que crescem. O dióxido de carbono que eles produzem é responsável pelas bolhas produzidas na massa que se tornam as bolsas de ar do pão assado.

    Muitos metabólitos secundários de fungos são de grande importância comercial. Antibióticos são produzidos naturalmente por fungos para matar ou inibir o crescimento de bactérias e limitar a competição no ambiente natural. Medicamentos valiosos isolados de fungos incluem o imunossupressor ciclosporina (que reduz o risco de rejeição após o transplante de órgãos), os precursores dos hormônios esteróides e os alcalóides da cravagem do centeio usados para interromper o sangramento. Além disso, como organismos eucarióticos de fácil cultivo, alguns fungos são importantes organismos de pesquisa modelo, incluindo o molde do pão vermelho Neurospora crassa e o fermento S. cerevisiae.

    Resumo da seção

    Os fungos são organismos eucarióticos que surgiram na terra há mais de 450 milhões de anos. Eles são heterotróficos e não contêm pigmentos fotossintéticos, como clorofilas, nem organelas, como cloroplastos. Por se alimentarem de matéria morta e em decomposição, são sapróbios. Os fungos são importantes decompositores e liberam elementos essenciais no meio ambiente. As enzimas externas digerem nutrientes que são absorvidos pelo corpo do fungo chamado talo. Uma parede celular espessa feita de quitina envolve a célula. Os fungos podem ser unicelulares como leveduras ou desenvolver uma rede de filamentos chamada micélio, frequentemente descrita como mofo. A maioria das espécies se multiplica por ciclos reprodutivos assexuados e sexuais e exibe uma alternância de gerações.

    As divisões dos fungos são Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota e Glomeromycota.

    Os fungos estabelecem relações parasitárias com plantas e animais. As doenças fúngicas podem dizimar as plantações e estragar os alimentos durante o armazenamento. Compostos produzidos por fungos podem ser tóxicos para humanos e outros animais. As micoses são infecções causadas por fungos. As micoses superficiais afetam a pele, enquanto as micoses sistêmicas se espalham pelo corpo. As infecções fúngicas são difíceis de curar.

    Os fungos colonizaram todos os ambientes da Terra, mas são mais frequentemente encontrados em locais frios, escuros e úmidos, com um suprimento de material em decomposição. Os fungos são importantes decompositores porque são sapróbios. Muitas relações mutualistas bem-sucedidas envolvem um fungo e outro organismo. Eles estabelecem associações micorrízicas complexas com as raízes das plantas. Os líquenes são uma relação simbiótica entre um fungo e um organismo fotossintético, geralmente uma alga ou cianobactéria.

    Os fungos são importantes para a vida humana cotidiana. Os fungos são importantes decompositores na maioria dos ecossistemas. Os fungos micorrízicos são essenciais para o crescimento da maioria das plantas. Os fungos, como alimento, desempenham um papel na nutrição humana na forma de cogumelos e como agentes de fermentação na produção de pães, queijos, bebidas alcoólicas e várias outras preparações alimentícias. Metabólitos secundários de fungos são usados na medicina como antibióticos e anticoagulantes. Os fungos são usados em pesquisas como organismos modelo para o estudo da genética e do metabolismo eucarióticos.

    Glossário

    Ascomycota
    (fungos do saco) uma divisão de fungos que armazena esporos em um saco chamado ascus
    basidiomycota
    (fungos do clube) uma divisão de fungos que produzem estruturas em forma de taco, basídios, que contêm esporos
    Chytridiomycota
    (quitrídeos) uma divisão primitiva de fungos que vivem na água e produzem gametas com flagelos
    Glomeromycota
    um grupo de fungos que formam relações simbióticas com as raízes das árvores
    hifa
    um filamento fúngico composto por uma ou mais células
    líquen
    a estreita associação de um fungo com uma alga ou bactéria fotossintética que beneficia ambos os parceiros
    mofo
    um emaranhado de micélios visíveis com uma aparência difusa
    micélio
    uma massa de hifas fúngicas
    micorriza
    uma associação mutualística entre fungos e raízes vasculares de plantas
    micose
    uma infecção fúngica
    septo
    a divisão da parede celular entre hifas
    talo
    um corpo vegetativo de um fungo
    fermento
    um termo geral usado para descrever fungos unicelulares
    Zygomycota
    (fungos conjugados) a divisão dos fungos que formam um zigoto contido em um zigosporo

    Contribuidores e atribuições