กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

ไมซีเลียม

ไมซีเลียม ( พหูพจน์ : ไมซีเลียม ) [ a ] เป็นโครงสร้างคล้ายรากของ เชื้อรา ที่ประกอบด้วยมวลของ ไฮฟา ที่แตกแขนงเป็น เส้นใย [ 1 ] รูปแบบปกติของมันคือเส้นใยที่แตกแขนง เรียว พันกัน...

ไมซีเลียม

ไมซีเลียมตัวอย่างต่างๆ ของไมซีเลียมในขนาดสภาพแวดล้อมและสายพันธุ์ ที่แตกต่างกัน

ไมซีเลียม ( พหูพจน์ : ไมซีเลียม ) [ a ]เป็นโครงสร้างคล้ายรากของเชื้อราที่ประกอบด้วยมวลของไฮฟา ที่แตกแขนงเป็น เส้นใย[ 1 ]รูปแบบปกติของมันคือเส้นใยที่แตกแขนง เรียว พันกัน เชื่อมโยงกัน และโปร่งใส[ 2 ]โคโลนีของเชื้อราที่ประกอบด้วยไมซีเลียมพบได้ในและบนดินและพื้นผิว อื่นๆ อีกมากมาย สปอร์เดี่ยวทั่วไปจะงอกเป็นไมซีเลียมโมโนคาริโอติก[ 1 ]ซึ่งไม่สามารถสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศได้ เมื่อไมซีเลียมโมโนคาริโอติกที่เข้ากันได้สองอันรวมกันและก่อตัวเป็นไมซีเลียมไดคาริโอติกไมซีเลียมนั้นอาจก่อตัวเป็นผลผลิตเช่นเห็ด[ 3 ] ไมซีเลียมอาจมีขนาดเล็กมาก ก่อตัวเป็นโคโลนีที่เล็กเกินกว่าจะมองเห็น ได้ หรืออาจเติบโตครอบคลุมพื้นที่หลายพันไร่ เช่น ในArmillaria

เชื้อราดูดซับสารอาหารจากสิ่งแวดล้อมผ่านทางเส้นใยของมัน โดยกระบวนการนี้เกิดขึ้นสองขั้นตอน ขั้นแรก เส้นใยจะหลั่งเอนไซม์ลงบนหรือเข้าไปในแหล่งอาหาร ซึ่งจะย่อยสลายพอลิเมอร์ทางชีวภาพให้เป็นหน่วยย่อย เช่นโมโนเมอร์จากนั้นโมโนเมอร์เหล่านี้จะถูกดูดซึมเข้าสู่เส้นใยโดย กระบวนการ แพร่แบบอำนวยความสะดวกและการขนส่งแบบ แอคที ฟ

เส้นใยรามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อ ระบบนิเวศบนบกและในน้ำเนื่องจากมีบทบาทในการย่อยสลายซากพืช พวกมันมีส่วนช่วยสร้างส่วนประกอบอินทรีย์ในดิน และการเจริญเติบโตของพวกมันจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ (ดูวัฏจักรคาร์บอน ) เส้นใยราแบบเอ็กโตไมคอร์ไรซา (ectomycorrhizal extramatricial mycelium ) รวมถึงเส้นใยรา ของเชื้อราแบบอาร์บัสคูลาร์ไมคอร์ไรซา (arbuscular mycorrhizal fungi) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซึมน้ำและสารอาหารของพืชส่วนใหญ่ และทำให้พืชต้านทานต่อโรคพืชบางชนิดได้ เส้นใยราเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญสำหรับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในดินหลายชนิด พวกมันมีความสำคัญต่อการเกษตรและมีความสำคัญต่อพืช เกือบทุกชนิด โดยหลายชนิดมีการวิวัฒนาการร่วมกับเชื้อรา เส้นใยราเป็นปัจจัยหลักต่อสุขภาพ การดูดซึม สารอาหาร และการเจริญเติบโต ของพืชบางชนิดและเป็นปัจจัยสำคัญต่อความแข็งแรง ของพืช ด้วย

เครือข่ายของไมซีเลียมสามารถขนส่งน้ำ[ 4 ]และศักยภาพไฟฟ้าที่พุ่งสูงขึ้นได้[ 5 ]

สเคลอโรเทียคือกลุ่มเส้นใยไมซีเลียมที่มีลักษณะเป็นก้อนแน่นหรือแข็ง

การใช้งาน

เกษตรกรรม

บทบาทสำคัญอย่างหนึ่งของเชื้อราในระบบนิเวศคือการย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์ ผลิตภัณฑ์ ปิโตรเลียมและยาฆ่าแมลง บางชนิด (สารปนเปื้อนในดินทั่วไป) เป็นโมเลกุลอินทรีย์ (กล่าวคือ มีโครงสร้างเป็นคาร์บอน) และจึงเป็นแหล่งคาร์บอนที่มีศักยภาพสำหรับเชื้อรา ดังนั้น เชื้อราจึงมีศักยภาพในการกำจัดมลพิษดังกล่าวออกจากสิ่งแวดล้อม เว้นแต่ว่าสารเคมีเหล่านั้นจะเป็นพิษต่อเชื้อรา กระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพนี้เรียกว่า การบำบัด ด้วยเชื้อรา (mycoremediation )

มีการเสนอแนะว่าแผ่นไมซีเลียมมีศักยภาพในการเป็นตัวกรองทางชีวภาพ สามารถกำจัดสารเคมีและจุลินทรีย์ออกจากดินและน้ำได้ การใช้ไมซีเลียมของเชื้อราเพื่อจุดประสงค์นี้เรียกว่าไมโคฟิลเทรชัน (mycofiltration )

ความรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่าง เชื้อรา ไมคอร์ไรซากับพืชชี้ให้เห็นถึงวิธีการใหม่ในการปรับปรุงผลผลิตพืชผล[ 6 ]

เมื่อนำเส้นใยเห็ดไปโรยบนถนนที่ใช้ในการขนส่งไม้ เส้นใยเห็ดสามารถทำหน้าที่เป็นตัวประสาน ช่วยยึดดินใหม่ที่ถูกรบกวนไว้ให้อยู่กับที่ ป้องกันการชะล้างจนกว่าพืชไม้จะสามารถหยั่งราก ได้

เชื้อรามีความสำคัญต่อการเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นปุ๋ยหมักเนื่องจากพวกมันย่อยสลายส่วนประกอบของวัตถุดิบ เช่นลิกนินซึ่งจุลินทรีย์ทำปุ๋ยหมักอื่นๆ หลายชนิดไม่สามารถทำได้[ 7 ]การพลิกกองปุ๋ยหมักในสวนหลังบ้านมักจะเผยให้เห็นเครือข่ายของไมซีเลียมที่ก่อตัวขึ้นบนวัสดุอินทรีย์ที่กำลังเน่าเปื่อย ปุ๋ยหมักเป็น สาร ปรับปรุงดินและปุ๋ย ที่จำเป็น สำหรับการทำเกษตรอินทรีย์และการทำสวน การทำปุ๋ยหมักสามารถช่วยลดปริมาณ ขยะมูลฝอยในเขตเทศบาล ที่ส่ง ไปยังหลุมฝังกลบได้เป็นจำนวนมาก[ 8 ]

ทางการค้า

สามารถผลิตวัสดุทางเลือกแทนโพลีสไตรีนและบรรจุภัณฑ์พลาสติกได้โดยการเพาะเลี้ยงไมซีเลียมในของเสียทางการเกษตร[ 9 ]นอกจากนี้ ไมซีเลียมยังถูกนำมาใช้เป็นวัสดุในเฟอร์นิเจอร์และหนังเทียมอีก ด้วย [ 10 ]

หนึ่งในประโยชน์เชิงพาณิชย์หลักของไมซีเลียมคือการนำไปใช้สร้างหนังเทียม การใช้วัสดุ พอลิเมอร์ เช่นโพลีเอสเตอร์หรือกรดโพลีแลคติกเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของหนังเทียมอาจส่งผลเสียต่อการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุ[ 11 ]

ในการหมักแบบของแข็ง ไมซีเลียมจะถูกเพาะเลี้ยงบนผลิตภัณฑ์ชีวภาพจากป่าไม้ เช่น ขี้เลื่อย ในสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์สูง และมีการควบคุมความชื้นและอุณหภูมิ แผ่นไมซีเลียมที่ก่อตัวขึ้นบนชั้นอนุภาคจะถูกทำให้แห้ง บำบัดทางเคมี จากนั้นอัดให้มีความหนาตามต้องการและแกะสลักเป็นลวดลาย[ 11 ]

วัสดุก่อสร้าง

ไมซีเลียมเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับการก่อสร้างที่ยั่งยืน เนื่องจากมีโครงสร้างที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพน้ำหนักเบาและสามารถเจริญเติบโตได้จากแหล่งของเสีย นอกจากนี้ ไมซีเลียมยังมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ค่อนข้างสูงและพลังงานแฝงที่ต่ำกว่าวัสดุ ก่อสร้างแบบดั้งเดิมมาก เนื่องจากไมซีเลียมสามารถปรับรูปร่างให้เข้ากับแม่พิมพ์ที่มันเจริญเติบโตได้ จึงสามารถเป็นประโยชน์สำหรับการปรับแต่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากนำมาใช้เป็นองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมหรือความสวยงาม การวิจัยในปัจจุบันยังระบุว่าไมซีเลียมไม่ปล่อยเรซินที่เป็นพิษในกรณีเกิดไฟไหม้ เนื่องจากมีผลในการไหม้เกรียมคล้ายกับไม้แปรรูป ไมซีเลียมมีบทบาทในการเป็นฉนวนกันเสียง โดยมีค่าการดูดซับ 70–75% สำหรับความถี่ 1500 Hz หรือน้อยกว่า[ 12 ]

จุดแข็งและจุดอ่อน

วัสดุชีวภาพผสมจากไมซีเลียมแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่แข็งแกร่งสำหรับการใช้งานด้านโครงสร้าง โดยมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูงกว่าวัสดุทั่วไปมาก ซึ่งเป็นผลมาจากความหนาแน่นต่ำเป็นหลัก เมื่อเทียบกับวัสดุก่อสร้างทั่วไป ไมซีเลียมยังมีคุณสมบัติที่น่าสนใจหลายประการที่ทำให้เป็นทางเลือกที่น่าสนใจ ตัวอย่างเช่น มีค่าการนำความร้อน ต่ำ และสามารถเป็นฉนวนกันเสียงได้ดี ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ มีพลังงานแฝงต่ำกว่ามาก และสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน ซึ่งทำให้วัสดุชีวภาพผสมจากไมซีเลียมเป็นทางออกที่เป็นไปได้สำหรับปัญหาการปล่อยมลพิษ พลังงาน และของเสียที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างอาคาร

แม้ว่าไมซีเลียมจะมีศักยภาพในการเป็นวัสดุโครงสร้าง แต่ก็มีข้อเสียที่สำคัญหลายประการที่ทำให้ยากต่อการนำไปใช้งานจริงในโครงการขนาดใหญ่ ประการแรก ไมซีเลียมไม่มีความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูงนัก โดยมีค่าอยู่ในช่วง 0.1–0.2 MPa [ 13 ]ซึ่งแตกต่างอย่างมากกับคอนกรีตแบบดั้งเดิมซึ่งโดยทั่วไปมีความแข็งแรงในการรับแรงอัด 17–28 MPa ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากไมซีเลียมถือเป็นวัสดุที่มีชีวิต จึงมีข้อกำหนดเฉพาะที่ทำให้มันอ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่น มันต้องการแหล่งอากาศอย่างต่อเนื่องเพื่อดำรงชีวิต ต้องการที่อยู่อาศัยที่มีความชื้นค่อนข้างสูงในการเจริญเติบโต และไม่สามารถสัมผัสกับน้ำปริมาณมากได้เนื่องจากเกรงว่าจะเกิดการปนเปื้อนและการเน่าเปื่อย

คุณสมบัติทางกล

เชื้อรา 3 ชนิด ( Colorius versicolor , Trametes ochraceaและGanoderma sessile ) ถูกผสมแยกกันกับสารตั้งต้น 2 ชนิด (แอปเปิลและองุ่น) และทดสอบภายใต้สภาวะการบ่มที่แยกจากกัน เพื่อหาปริมาณคุณสมบัติทางกลบางอย่างของไมซีเลียม ในการทำเช่นนี้ ตัวอย่างถูกเพาะเลี้ยงในแม่พิมพ์ บ่ม และทำให้แห้งเป็นเวลา 12 วัน ตัวอย่างถูกทดสอบการดูดซับน้ำโดยใช้ แนวทาง ASTM C272และเปรียบเทียบกับ วัสดุ EPSแผ่นกระเบื้องขนาดสม่ำเสมอถูกตัดจากแม่พิมพ์ที่ทำขึ้นและนำไปไว้ใต้เครื่อง Instron 3345 ที่ความเร็ว 1 มม./นาที จนกระทั่งเกิดการเสียรูป 20% [ 14 ]

ในการศึกษาครั้งนี้ ดำเนินการใน 4 ขั้นตอน เพื่อตรวจสอบผลกระทบของส่วนผสมของวัสดุเพาะเลี้ยงและเชื้อราต่างๆ รวมถึงคุณสมบัติของเส้นใยเชื้อรา เช่น ความหนาแน่น การดูดซับน้ำ และความแข็งแรงในการรับแรงกด ตัวอย่างถูกแยกออกเป็นสองวิธีการเพาะเลี้ยงที่แตกต่างกัน และตรวจสอบความแตกต่างของสี เนื้อสัมผัส และการเจริญเติบโต สำหรับเชื้อราชนิดเดียวกันในแต่ละวิธีการเพาะเลี้ยง พบว่ามีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม สำหรับส่วนผสมของวัสดุเพาะเลี้ยงที่แตกต่างกันในเชื้อราชนิดเดียวกัน สีและการเจริญเติบโตภายนอกของตัวอย่างทดสอบมีความแตกต่างกัน แม้ว่าจะมีการคำนวณการสูญเสียสารอินทรีย์ แต่ก็ไม่พบความสัมพันธ์ที่สม่ำเสมอระหว่างวัสดุเพาะเลี้ยงที่ใช้กับคุณสมบัติทางเคมีของวัสดุ สำหรับส่วนผสมของวัสดุเพาะเลี้ยงและเชื้อราแต่ละชนิด ความหนาแน่นเฉลี่ยอยู่ในช่วง 174.1 กก./ลบ.ม. ถึง 244.9 กก./ลบ.ม. โดยส่วนผสมของเชื้อรา Ganoderma sessile และวัสดุเพาะเลี้ยงจากแอปเปิลมีความหนาแน่นมากที่สุด การทดสอบแรงกดแสดงให้เห็นว่าเชื้อรา Ganoderma sessile และวัสดุเพาะเลี้ยงจากเถาองุ่นมีความแข็งแรงสูงสุดในบรรดาตัวอย่างที่ทดสอบ แต่ไม่ได้ระบุค่าตัวเลขไว้[ 14 ]สำหรับการอ้างอิง วรรณกรรมโดยรอบได้ให้ค่าประมาณคร่าวๆ ไว้ที่ 1-72 kPa นอกจากนี้ ไมซีเลียมยังมีค่าการนำความร้อน 0.05–0.07 W/m·K ซึ่งน้อยกว่าคอนกรีตทั่วไป[ 15 ]

การก่อสร้าง

การสร้างโครงสร้างไมซีเลียมนั้นแบ่งออกเป็น 3 แนวทางหลัก ได้แก่ การปลูกบล็อกในแม่พิมพ์ การปลูกโครงสร้างแบบโมโนลิธิกในสถานที่ และการเชื่อมหน่วยทางชีวภาพ แนวทางแรกคือการเพาะเลี้ยงไมซีเลียมและวัสดุตั้งต้นในแม่พิมพ์ จากนั้นจึงนำไปอบแห้งในเตาอบ แล้วจึงขนส่งและประกอบในสถานที่ แนวทางที่สองคือการใช้แบบหล่อที่มีอยู่แล้วและปรับ เทคนิค คอนกรีตหล่อในสถานที่เพื่อปลูกโครงสร้างไมซีเลียมแบบโมโนลิธิกในสถานที่ แนวทางที่สามคือการผสมผสานระหว่างสองแนวทางก่อนหน้า ซึ่งเรียกว่าการเชื่อมไมซีเลียม โดยที่หน่วยที่ปลูกไว้ล่วงหน้าแต่ละหน่วยจะถูกปลูกรวมกันเป็นโครงสร้างแบบโมโนลิธิกขนาดใหญ่[ 13 ]

การศึกษาโดยใช้วิธีการปลูกในสถานที่และการเชื่อมด้วยเชื้อราได้สำรวจวิธีการเพาะเลี้ยงไมซีเลียมและนำแบบหล่อกลับมาใช้ในการก่อสร้าง และตรวจสอบการเชื่อมต่อแบบดึงตึงและแรงเสียดทาน การวิจัยในการผลิตได้เปิดเผยถึงความท้าทายทั่วไปบางประการที่พบในการก่อสร้างโครงสร้างไมซีเลียม ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเชื้อรา การเพาะเลี้ยงวัสดุที่มีชีวิตลงในแบบหล่ออาจทำได้ยาก และอาจปนเปื้อนได้หากไม่ผ่านการฆ่าเชื้ออย่างเหมาะสม เชื้อราจำเป็นต้องเก็บไว้ในตู้เย็นเพื่อป้องกันการแข็งตัวและจัดการการเจริญเติบโตและการบริโภคสารตั้งต้นอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ ความหนาของการเจริญเติบโตของเชื้อราถูกจำกัดด้วยปริมาณออกซิเจน หากไม่มีออกซิเจน ศูนย์กลางของการเจริญเติบโตอาจตายหรือปนเปื้อนได้[ 13 ]

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

นักวิจัยได้ทำการประเมินวัฏจักรชีวิตเพื่อประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของวัสดุชีวภาพผสมไมซีเลียม การวิเคราะห์วัฏจักรชีวิตแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของไมซีเลียมในฐานะ วัสดุ ดูดซับคาร์บอนและเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนแทนวัสดุก่อสร้างแบบดั้งเดิม[ 12 ] การใช้ไมซีเลียมเป็นวัสดุประสานธรรมชาติอาจให้ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากวัสดุผสมที่ทำจากเชื้อราซึ่งใช้ไมซีเลียมในการสร้างนั้นมีต้นทุนต่ำ ปล่อยมลพิษต่ำ และยั่งยืน วัสดุผสมเหล่านี้ยังมีการใช้งานและประโยชน์ที่หลากหลาย ซึ่งหลายอย่างอยู่ในอุตสาหกรรมที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก เช่น การก่อสร้างและบรรจุภัณฑ์[ 16 ]

วัสดุก่อสร้างและบรรจุภัณฑ์สมัยใหม่ผลิตขึ้นในเชิงอุตสาหกรรม ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และก่อให้เกิดมลพิษ ผลิตภัณฑ์ไม้ทำให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่าอย่างรุนแรงและการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ ซีเมนต์ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและก่อให้เกิดการปล่อยมลพิษสูงทั้งในขั้นตอนการผลิตและการรื้อถอน ไมซีเลียมดูเหมือนจะมีราคาถูกกว่าและยั่งยืนกว่าวัสดุอื่นๆ[ 16 ]

คุณสมบัติการยึดเกาะของไมซีเลียมเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้มีการใช้งานที่หลากหลาย เนื่องจากช่วยให้ไมซีเลียมสามารถยึดสารบางชนิดเข้าด้วยกันได้ คุณสมบัติเหล่านี้เป็นผลมาจากกระบวนการทางชีวภาพของไมซีเลียม โดยการหลั่งเอนไซม์ กัดกร่อน ที่ช่วยให้ไมซีเลียมย่อยสลายและตั้งรกรากบนพื้นผิวอินทรีย์ ในระหว่างการย่อยสลาย ไมซีเลียมจะสร้างเครือข่ายหนาแน่นของเส้นใยบาง ๆ ที่หลอมรวมกันภายในพื้นผิวอินทรีย์ ทำให้เกิดวัสดุแข็งที่สามารถยึดพื้นผิวหลายชนิดเข้าด้วยกันได้ คุณสมบัติการประกอบตัวเองของไมซีเลียมนี้ค่อนข้างเป็นเอกลักษณ์ และช่วยให้ไมซีเลียมสามารถเจริญเติบโตบนวัสดุอินทรีย์ได้หลากหลายชนิด รวมถึงของเสียอินทรีย์[ 16 ]

บทบาททางนิเวศวิทยาที่เป็นไปได้

พืชดูเหมือนจะสื่อสารกันภายในระบบนิเวศโดยใช้ไมซีเลียม ซึ่งเป็นเครือข่ายเชื้อราที่สร้างขึ้นโดยเชื้อราไมคอร์ไรซา[ 17 ]เครือข่ายไมซีเลียมคิดเป็น 20-30% ของชีวมวลในดิน แม้ว่าการวัดชีวมวลแบบดั้งเดิมจะไม่สามารถตรวจพบได้ก็ตาม พืชประมาณ 83% ดูเหมือนจะแสดงความสัมพันธ์แบบพึ่งพาซึ่งกันและกันกับไมซีเลียมในฐานะส่วนขยายของระบบราก โดยมีระดับการพึ่งพาที่แตกต่างกัน[ 18 ] จากการประมาณการบางส่วน เครือข่ายไมซีเลียมได้รับ ผลผลิตจากการสังเคราะห์แสงของพืชเจ้าบ้านมากกว่า 10% [ 19 ]

ไมซีเลียมของ Clitocybe

ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันนี้เริ่มต้นจากการเชื่อมต่อของเส้นใยที่เส้นใยไมซีเลียมเข้าติดเชื้อและยึดติดกับเส้นใยของพืช โดยแทรกซึมผ่านผนังเซลล์แต่ไม่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปในไซโตพลาสซึมของพืช ไมซีเลียมมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ที่เยื่อหุ้มรอบอาร์บัสคูลาร์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นเหมือนสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนสารอาหารและสามารถสร้างความแตกต่างทางไฟฟ้าทำให้สามารถส่งและรับสัญญาณทางสรีรวิทยาไฟฟ้าได้[ 17 ]ในการศึกษาแบบจำลอง เชื้อราต่าง ๆ จะให้สารอาหารและวัสดุส่งเสริมการเจริญเติบโตในระดับที่แตกต่างกัน โดยพืชมีแนวโน้มที่จะหยั่งรากไปทาง (และติดเชื้อโดย) เชื้อราที่ให้ฟอสฟอรัสและไนโตรเจนแร่ธาตุส่วนใหญ่ (ซึ่งจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชทั้งสองชนิด) [ 20 ]

การเชื่อมโยงไมคอร์ไรซาอาจทำให้การแข่งขันระหว่างบุคคลในสายพันธุ์เดียวกันรุนแรงขึ้น ในขณะเดียวกันก็ลดการแข่งขันระหว่างสายพันธุ์ต่างๆ ผ่านการส่งเสริมคู่แข่งที่ด้อยกว่า จึงส่งเสริมความหลากหลายของพืชภายในเครือข่าย[ 17 ]ในการทำเช่นนั้น เชื้อราไมคอร์ไรซาส่งเสริมระบบนิเวศของชุมชน โดยมีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นจากการแบ่งแยกช่องว่างของเครือข่ายต่างๆ และชนิดของเชื้อราไมคอร์ไรซาที่หยั่งรากในระดับความลึกที่แตกต่างกัน กระจายสารประกอบอินทรีย์และสารอาหารที่แตกต่างกัน และมีปฏิสัมพันธ์เฉพาะกับพืชสายพันธุ์เฉพาะ[ 17 ]

ชีววิทยาของเส้นใยและหน่วยความจำ

การศึกษาหลายชิ้นได้บันทึกความสามารถในการจดจำของเครือข่ายไมซีเลียมและความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเฉพาะ ไมซีเลียมมีความเชี่ยวชาญสำหรับหน้าที่ต่างๆ ในสภาพภูมิอากาศที่หลากหลาย และพัฒนาความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันหรือก่อโรคกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น เชื้อก่อโรคในมนุษย์Candida aurisซึ่งได้พัฒนาวิธีการเฉพาะในการหลีกเลี่ยงการตรวจจับโดยนิวโทรฟิลของมนุษย์ผ่านการคัดเลือกแบบปรับตัว ซึ่งเป็นกระบวนการเรียนรู้และจดจำของเชื้อรา[ 21 ]นอกจากนี้ หน้าที่เหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามขนาดของไมซีเลียมและลักษณะของความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันและแบบต่างตอบแทนระหว่างเชื้อราและพืชเกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่แยกต่างหากที่เรียกว่าการเชื่อมโยงไมคอร์ไรซา ซึ่งเรียกว่าไมคอร์ไรซา นอกจากนี้ การจัดระเบียบของเส้นใยเป็นเครือข่ายไมซีเลียมสามารถกำหนดหน้าที่ต่างๆ ได้มากมาย รวมถึงการกักเก็บชีวมวล การรีไซเคิลน้ำ การขยายตัวของเส้นใยในอนาคตด้วยวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรไปสู่ระดับสารอาหารที่ต้องการ และการกระจายทรัพยากรเหล่านี้ไปทั่วเครือข่ายเส้นใยในภายหลัง[ 22 ]ในระดับมหภาค ไมซีเลียมจำนวนมากทำงานโดยมีลำดับชั้น โดยมี “ลำต้น” หรือไมซีเลียมหลัก และมี “กิ่ง” เล็กๆ แตกแขนงออกไป ราเบซิดิโอไมซีตที่กินซากพืชบางชนิดสามารถจดจำการตัดสินใจในอดีตเกี่ยวกับทิศทางการไล่ระดับโภชนาการ และจะสร้างไมซีเลียมในอนาคตไปในทิศทางนั้น[ 23 ]

งานวิจัยปัจจุบันเกี่ยวกับสติปัญญารวมของไมซีเลียมยังมีจำกัด และถึงแม้ว่าการศึกษาหลายชิ้นจะสังเกตเห็นความจำและการแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้าในเครือข่ายไมซีเลียม แต่หลักฐานนี้ยังไม่เพียงพอที่จะสรุปได้ว่าข้อมูลทางประสาทสัมผัสได้รับการประมวลผลอย่างไรในเครือข่ายเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างบางส่วนของความต้านทานความร้อนที่เพิ่มขึ้นในราเส้นใยชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์แบบกำลังของความจำและการสัมผัสกับสิ่งเร้า[ 24 ]ไมซีเลียมยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการแก้ไขโครงสร้างทางพันธุกรรมภายในช่วงชีวิตเนื่องจากยาปฏิชีวนะหรือความเครียดภายนอกเซลล์อื่นๆ ซึ่งสามารถทำให้เกิดการได้รับยีนต้านทานอย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับในC. auris [ 21 ] นอกจากนี้ ราเมือกพลาสโมเดียมยังแสดงวิธีการแบ่งปันข้อมูลที่คล้ายคลึงกัน เนื่องจากทั้งไมซีเลียมและราเมือกใช้โมเลกุล cAMP สำหรับการรวมตัวและการส่งสัญญาณ[ 22 ]

สเคลอโรเทียม

สเคลอโรเทียมเป็นมวลที่อัดแน่นของไมซีเลียมที่แข็งตัว เป็นเวลาหลายปีที่สเคลอโรเทียมถูกเข้าใจผิดว่าเป็นสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวและถูกอธิบายว่าเป็นสายพันธุ์ที่แยกจากกัน อย่างไรก็ตาม ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าสเคลอโรเทียมเป็นเพียงระยะหนึ่งในวงจรชีวิตของเชื้อราหลายชนิด สเคลอโรเทียมประกอบด้วยเปลือกที่หนาแน่นและมีเซลล์สีเข้ม อุดมไปด้วย สารสำรองฉุกเฉิน ของไฮฟาเช่น น้ำมัน และมีน้ำอยู่เล็กน้อย พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งเป็นเวลาหลายปีโดยไม่สูญเสียความสามารถในการเจริญเติบโต ขนาดของสเคลอโรเทียมอาจมีตั้งแต่เล็กกว่าหนึ่งมิลลิเมตรไปจนถึงหลายสิบเซนติเมตรในเส้นผ่านศูนย์กลาง[ 25 ]

ดูเพิ่มเติม

  • ไมซีเลียม , 2012, สวนพฤกษศาสตร์แห่งชาติออสเตรเลียและหอพรรณไม้แห่งชาติออสเตรเลีย, แคนเบอร์รา
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mycelium&oldid=1340090403 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไมซีเลียม

ไมซีเลียม ( พหูพจน์ : ไมซีเลียม ) [ a ] เป็นโครงสร้างคล้ายรากของ เชื้อรา ที่ประกอบด้วยมวลของ ไฮฟา ที่แตกแขนงเป็น เส้นใย [ 1 ] รูปแบบปกติของมันคือเส้นใยที่แตกแขนง เรียว พันกัน...

เกษตรกรรม

บทบาทสำคัญอย่างหนึ่งของเชื้อราในระบบนิเวศคือการ ย่อยสลาย สารประกอบอินทรีย์ ผลิตภัณฑ์ ปิโตรเลียม และ ยาฆ่าแมลง บางชนิด (สารปนเปื้อนในดินทั่วไป) เป็นโมเลกุลอินทรีย์ (กล่าวคือ มีโครงสร้างเป็นคาร์บอน) และจึงเป็นแหล่งคาร์บอนที่มีศักยภาพสำหรับเชื้อรา ดังนั้น...

ทางการค้า

สามารถผลิตวัสดุทางเลือกแทนโพลีสไตรีนและบรรจุภัณฑ์พลาสติกได้โดยการเพาะเลี้ยงไมซีเลียมในของเสียทางการเกษตร [ 9 ] นอกจากนี้ ไมซีเลียมยังถูกนำมาใช้เป็นวัสดุในเฟอร์นิเจอร์และ หนังเทียม อีก ด้วย [ 10 ]

วัสดุก่อสร้าง

ไมซีเลียมเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับการก่อสร้างที่ยั่งยืน เนื่องจากมีโครงสร้างที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพน้ำหนักเบาและสามารถเจริญเติบโตได้จากแหล่งของเสีย นอกจากนี้ ไมซีเลียมยังมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ค่อนข้างสูงและพลังงานแฝงที่ต่ำกว่า วัสดุ...