Inleiding tot die swamme (koninkryk Fungi)
deur François Durand
Swamme of fungi (die Latynse woord vir swamme) bestaan uit ‘n wye verskeidenheid organismes wat wissel van eensellige tot meersellige organismes wat gis, muf, skimmel, roes, rakswamme en paddastoele en nog verskeie ander insluit. Die studie van swamme is mikologie en iemand wat navorsing op swamme doen is ‘n mikoloog. Dit is onbekend hoeveel swamspesies daar werklik is – volgens ‘n konservatiewe skatting is daar dalk soveel as 1.5 miljoen swamspesies waarvan slegs sowat 5% geïdentifiseer en geklassifiseer is.
Swamme kom in groot getalle in die grond, lug en water, in trouens amper elke denkbare ekostelsel, voor. Wanneer dit reën is daar so ‘n kenmerkende reuk in die lug – dikwels net voor dit begin reën, dan sê mens: “Ek kan die reën ruik”, of: “Alles ruik so vars na die reën!” Dit liewe maat is swamspore wat jy ruik. Die swamme is net so bly soos jy oor die reën en stel miljoene der miljoene, trouens miljarde spore in die lug vry sodat dit oral waar daar ‘n klammigheidjie is kan ontkiem.
Swamme is ook indirek en direk nuttig vir die mens. Swamme breek plantmateriaal af om kompos te vorm en sonder kompos in die grond sou ons beswaarlik plante daarin kon kweek. Mense eet verskeie soorte swamme, onder andere sampioene, sekere paddastoele, knolswamme (“truffles”) en in sekere kase soos blou- en wit-skimmel kase, Camembert en Brie het swamme in wat dit ‘n spesifieke smaak gee. Bakkersgis en brouersgis is van die swamme wat reeds vir duisende jare deur mense gebruik is om brood en drank te maak. Die Westerse en Midde Oosterse beskawings sou nie sonder brood as stapelvoedsel bestaan het nie (lees hierdie sin weer ‘n keer omdat dit so belangrik is om te verstaan).
Swamme word ook vir mediese doeleindes gebruik. Sedert die 1928 was penisilien uit die swamme van die genus Penicillium verkry om bakteriese infeksies te bestry. Tans word talle ander metaboliete van swamme soos ergometrien, griseofulvien, siklosporien en fusidiensuur in medisynes gebruik. Sekere swam-ensieme word ook as reinigingsmiddels aangewend.
Sekere swamme word in landbou gebruik om skadelike plantpatogene soos insekte, myte, nematode, onkruid en ander swamme te bestry. Dit word met behulp van die uitsluitingsbeginsel gedoen en berus daarop dat hierdie voordelige swamme vinniger en meer effektief voedingstowwe as hul kompeteerders kan opneem wat die kompeteerders dan laat uithonger. Daar is verskeie spesies entomopatogeniese swamme wat insekte aanval en verorber terwyl ander alkaloïede vervaardig wat giftig vir insekte is, maar ook vir werweldiere soos koeie en skape giftig kan wees.
Sekere swamme, veral witvrot swamme, kan insekgif, plantgif, kreosoot, teer en olie verteer en dit in koolsuurgas, water en basiese elemente omskakel. Sommige kan selfs uraanoksiede verteer.
Swamme is ‘n groep eensellige tot meersellige organismes wat unieke kenmerke besit wat hulle van ander eukariotiese organismes (protiste, plante en diere) onderskei. Swamme is, soos diere, heterotrofies wat dus van plante, wat outotrofies is, verskil omdat swamme nie soos plante hul eie voedsel deur fotosintese kan vervaardig nie. Swamme moet dus, soos diere, hul voedsel van ander organismes, lewend of meesal dood, kry. Sekere protiste soos amoebas kan kos deur middel van die instulping van die selmembraan (fagositose) opneem, fungiselle kan nie dit doen nie omdat die selmembraan deur ‘n selwand omring word. Swamme skei verteringsensieme deur porieë in die selwand oor hulle kos af en absorbeer dan die opgeloste kos weer deur die porieë deur middel van diffusie.
Anders as diere, het swam-selle selwande en anders as plante, het meeste swamme chitien in hulle selwande in plaas van sellulose. Die verskil tussen swamme, plante en diere het reeds op die Protista-vlak ontstaan want daar is eensellige organismes binne die Protista wat reeds hierdie kenmerke, wat uniek aan elkeen van hierdie groepe is, besit.
Die klassifikasie van swamme was altyd nog problematies en dit word gedurig hersien. Die probleem met swamme is dat hulle basiese struktuur so eenvoudig is dat daar nie baie kenmerke is om vir klassifikasiedoeleindes te gebruik nie. Die organisme self bestaan meestal uit ‘n swamvlok (miselium) wat uit ‘n massa vertakkende en anastomerede (saamgesmelte), meestal mikroskopiese, swamdrade (hifes) bestaan.
Die enigste kenmerke wat vir klassifikasie op grond van morfologie nuttig is, is die voorkoms van tussenwande of septums, aldan nie, binne die swamdraad en die chemiese samestelling (chitien of sellulose) daarvan. Die voortplantingstrukture van die swam is die enigste ligpuntijie in hierdie verhaal want dit het talle kenmerke wat vir klassifikasie gebruik kan word – buiten vir die feit dat daar ‘n diverse spul swamme is wat om de dood nie vrugliggame wil vorm nie en net in die vegetatiewe hifestadium bly voortbestaan. Hulle word die Fungi Imperfecti of Deuteromycota genoem.
Die klassifikasie van die Fungi word heeltyd hersien soos nuwe inligting vorendag kom. Die Slymswamme (Mycetozoa) wat eens onder die Fungi gekassifiseer was, word nou onder die Koninkryk Protista (eensellige eukariote) ingedeel, terwyl die Waterskimmels (Oomycetes) deesdae onder die Filum Heterokontophyta onder die Koninkryk Chromista ingedeel word.
Vanaf 2007 word die Koninkryk Fungi, deur sommige mikoloë op grond van genetika in 7 Filums (soms word daar na Divisies verwys) verdeel: Microsporidia, Chytridiomycota, Blastocladiomycota, Neocallimastigomycota, Glomeromycota, Ascomycota en Basidiomycota (1).
Ek gaan die klassifikasie wat algemeen gebruik word en wat op morfologie en voortplanting gegrond is in hierdie hoofstuk oor Swamme gebruik (2). Volgens hierdie klassifikasie word Fungi in die Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota en Deuteromycota opgedeel terwyl ligene (Mycophycota) as ‘n aparte groep beskou word.
Die swamme word eerstens in die Fungi Imperfecta en die Laer Fungi en die Hoër Fungi verdeel. Die Laer Fungi bestaan uit die Potjieswamme (Chytridiomycota) en die Konjugasieswamme (Zygomycota). Die Hoër Fungi bestaan uit die Sakswamme (Ascomycota) en die Steeltjieswamme (Basidiomycota).
Die voorkoms van septa word gebruik om die swamme in drie groepe te verdeel: die Laer Fungi het geen of weinig septa binne die hifes nie. Dit word aseptate of ongesepteerde hifes genoem. Die sitoplasma in die Potjieswamme (Chytridiomycota) en Konjugasieswamme (Zygomycota) se hifes is senosities. Die sitoplasme is met ander woorde aaneenlopend in die hife en honderde tot duisende kerne dryf daarin rond sonder septas wat hulle van mekaar skei.
Septas kom in die hifes van die Sakswamme (Ascomycota) voor maar meestal nie tussen elke twee kerne voor nie terwyl die kerne van die Steeltjieswamme (Basidiomycota) deur septa geskei word.
Die ekologiese rol van swamme
Swamme se ekologiese impak is geweldig groot. Hulle is die belangrikste afbrekers van sellulose in die natuur en is dus saam met baktierieë verantwoordelik vir die vorming van kompos of humus. Swamme sit dus voedingstowwe in die grond terug deur die afbraak of verotting van plantmateriaal Lignien en sellulose van plantmateriaal word deur saprofitiese swamme met behulp van die ensiem diastase tot oligosakkariede (langketting suikers) en uiteindelik met behulp van ander ensieme tot glukose, wat die eenvoudigste suiker in die natuur is, afgebreek. Hierdie afbraakprodukte is dan vir ander organismes, soos plante, swamme en bakterieë as voedingstowwe beskikbaar.
Baie organismes leef mutualisties saam met swamme. Sekere termiet en mierspesies dra plantmateriaal in hul neste in en kweek swamme daarop wat hulle dan eet – juis omdat swamme die sellulose van plante afbreek en verteerbare kos in die vorm van die miselium en sporokarpe vervaardig (lees meer hieroor in die afdeling oor die Sakswamme).
Swamme kom amper altyd op dooie hout voor waar dit sellulose verteer. Dit bevoordeel houtvretende insekte soos houtboorder-kewers en veral hulle larwes. Dan is daar verskeie insekte soos swamvretende muggies van die families Mycetophilidae en Keroplatidae wat op die miseliums en vrugliggaampies van houtverottende fungi leef. Mens kan sien hoe maklik hierdie simbiose tussen insekte en swamme vanaf opportunistiese voeding na mutualistiese verhoudings kon oorskuif.
Gisse soos Candida en Lacnancea bly in die spysverteringstelsels van ‘n wye verskeidenheid insekte – vanaf kewers en kakkerlakke tot goudogies. Dit is nog onseker presies wat die rol van hierdie gisse is maar die feit dat hierdie gisse hul voedingstowwe binne die spysverteringstelsels van die insekte verkry, dui daarop dat dit ‘n rol in die spysvertering van hierdie insekte kan speel.
Een van die merkwaardigste voorbeelde van mutualisme bestaan tussen plante en sekere swamme. Spesiale hifes van sekere swamme dring plante se haarworteltjies binne. Aanvanklik sou hierdie ineraksie sekerlik parasities van aard gewees het, maar ‘n mutualistiese verhouding was tussen sekere spesies swamme en plante bereik waardeur beide organismes baat. ‘n Digte netwerk van mikorrisa wat uit die hifes van die swam en haarworteltjies van die plant bestaan, word in die sogenaamde risosfeer ondergronds gevorm. In sekere gevalle is daar tot 15 verskillende mutualistiese swamspesies per plant gevind. Die risosfeer bevat baie ander organismes en veral sekere bakterieë waarby beide plante en swamme baat. Die plant verskaf suikers aan die bakterieë en swamme wat dan in ruil minerale en ander chemiese verbindings aan die plant verskaf.
Wanneer swamme parasities op ander lewendige organismes leef word hulle ook patogene genoem. Weens swamme se vermoë om sellulose in plantselwande op te los is dit nie vreemd dat meeste plantpatogene swamme is nie. Daar is swamme soos aartappelroes (Phytophthora infestans) wat plante parasiteer en ‘n groot impak op mense gehad het en ander soos omlope wat mense en diere parasiteer.
‘n Groot verskeidenheid swamme parasiteer plante, diere (insluitende die mens) en selfs ander swamme. Swamparasiete het tot die verlies van hele oeste en woude gelei. Die grootste organisme op aarde wat ons van weet is die Heunigswam Armillaria solidipes, waarvan een in die Malheur National Forest in Oregon, VSA etlike hektare groot is. Die Heunigswam verteer bome met behulp van sy monsteragtige dik hifes.
Daar is selfs swamsiektes wat van mens na dier en dier na mens oorgedra kan word. Hierdie verskynsel word soönose genoem. Twee van hierdie siektes Microsporum canis, wat mens se hare, vel en naels aanval, kan mens van honde kry en Sporothrix brasiliensis, wat oop sere op die vel veroorsaak en die limfvatstelsel aanval, kan mens van katte kry.
Daar is swamme wat predatore is en amoebas, rotifera en nematode (rondewurms) met lusse of kleefnette vang om hulle te verorber (sien hoofstuk oor Sakswamme).
Van die skrikwekkendste insekparasiete is die sogenaamde Zombieswamme (bv. Ophiocordyceps unilateralis) wat miere parasiteer. Die mier kry die spore van die swam in wanneer dit voed en die swam neem dan sy liggaam oor. Die swam neem ook die brein van die mier oor en dwing die mier om die nes te verlaat en in klam gebiede rond te dwaal wat die groei van die swam bevorder. Dan dwing die swam die mier om teen ‘n plant op te klim en sy kake in die hoofaar van ‘n blaar in te sink om dit nooit weer los te laat nie. Terwyl die mier daar vasklem vreet die swam die mier van binne af op. Ten einde laaste bars die vrugliggaam van die swam deur die mier se kop om sy spore in die omgewing vry te stel. Hierdie swamme is bekend daarvoor dat hulle soms hele insekkolonies uitwis. https://www.nationalgeographic.com/animals/2019/04/cordyceps-zombie-fungus-takes-over-ants/
Mense word deur sekere swamme besmet wat selfs dodelik kan wees as dit onbehandeld gelaat word. Van hierdie swamsiektes is aspergillosis, candidiasis, coccidioidomycosis, cryptococcosis, mycetomas en paracoccidioidomycosis. Mense wat in klam gebiede soos moerasse bly, met duiwe of hoenders boer, of in grotte rondklim kan histoplasmosis van die swam Histoplasma capsulatum kry wat op voël- en vlêrmuismis leef. Ander swamme val mense se vel, naels, hare en vel aan. Hierdie siektes sluit omplope en atleetvoet in. Sekere swamspore veroorsaak allergiese reaksies in sommige mense.
As mens dink aan die belangrike rol van swamme in die ekologie en ons lewens speel, kan mens jou dit beswaarlik indink hoekom swamme eers in Graad 11 op skool behandel word en dan is dit nog meer onverstaanbaar dat slegs 4 – 7 bladsye in die verskillende skoolhandboeke daaraan afgestaan word terwyl geslagsiektes en die evolusie van die mens jaar na jaar in die skoolkurrikulum behandel word. Natuurlik wil ek as paleontoloog oor die evolusie van die mens gesels, maar ek gaan dit een keer doen en nie aanmekaar en oor en oor en jaar na jaar nie. Daar is tog ander goed – soos swamme en die Krebssiklus – wat ook belangrik is en waarsonder jy nie nou hier sou gesit het om hierdie te lees nie.
Verwysings:
- Hibbett, D.S.; Binder, M.; Bischoff, J.F.; Blackwell, M.; Cannon, P.F.; Eriksson, O.E.; Huhndorf, S.; James, T.; Kirk, P.M. (2007). A higher-level phylogenetic classification of the Fungi. Mycological Research, 111(5):509–547.
- Powell, C. (2020). Fungi, Bacteria and Viruses. ED-Tech Press, London.
Lees meer oor swamme in Afrikaans:
Ensiklopedie Afrikana (1982). Fungi. Wêreldspektrum, 7:126-134.
Paddastoele, sampioene en ander swamme http://www.mieliestronk.com/swamme.html
Swam. https://af.wikipedia.org/wiki/Swam
‘n Uitnodiging aan Afrikaanssprekende mikoloë
Alhoewel ek swamme fassinerend vind, het ek na my BSc Plantkunde-opleiding geen verdere spesialisstudies op swamme gedoen nie en sal myself nie as ‘n mikoloog voordoen nie. Ek moes vir die artikel o.a. na my ou universiteitsnotas teruggaan en bg. bronne raadpleeg. Ek sal dit hoog op prys stel as daar iets is wat ‘n Afrikaanssprekende mikoloog tot hierdie hoofstuk oor swamme kan byvoeg of verbeter – veral ten opsigte van die Afrikaanse vaktaal.