Keanekaragaman Fungi

Divisi Khritidiomikota: Khitrid memberikan petunjuk mengenai asal-usul fungi

Para ahli sistematika mulai mengalami kemajuan yang pest dalam pemilihan hubungan filogenetik antara fungi dan eukariota lain. Salah satu penghubung  antara fungi dan protista mungkin adalah suatu kelompok organisme yang disebut khitrid. Sebagian besar khitrid adalah organisme akuatik. Beberapa di antaranya adalah saproba; yang lain hidup sebagai parasit di dalam protista, tumbuhan, dan juga di dalam invertebrate akuatik.

Hingga saat ini sejumlah ahli sistematika menekankan tidak adanya sel-sel berflagela sebagai salah satu kriteria bagi anggota dalam kingdom fungi. Dengan kriteria tersebut, khitrid dikeluarkan dalam kingdom fungi dan dimasukkan ke dalam kingdom protista (dalam system lima kingdom), karena khitrid membentuk spora berflagela tunggal yang disebut zoospore. Akan tetapi, dalam satu decade belakangan ini, para ahli sistematika molekuler membandingkan urutan protein dan urutan asam nukleat pada khitrid dan fungi menemukan bukti kuat untuk menggabungkan khitrid dan fungi sebagai salah satu cabang monofiletik dari pohon silsilah eukariotik. Cirri-ciri utama mirip fungi lain yang ditemukan pada khitrid adalah cara nutrisi yang absorbtif dan dinding sel yang terbuat dari kitin. Sebagian besar khitrid membentuk hifa senositik, meskipun ada juga yang uniseluler. Khitrid juga memiliki beberapa enzim utama dan jalur metabolisme yang dimiliki fungi tetapi tidak ditemukan pada apa yang disebut-sebut  sebagai protista-protista mirip fungi (jamur lender dan jamur air). Bukti-bukti yang ada menyebebkan banyak ahli biologi mengklasifikasikan  khitrid ke dalam divisi  Khitridiomikota di dalam kingdom fungi.

Bukti molekuler juga mendukung hipotesis bahwa khitrid merupakan fungi yang paling primitive, yang berarti bahwa khitrid termasuk ke dalam garis keturunan yang memisah paling awal dalam filogeni fungi. Satu perluasan yang masuk akal dari hipotesis ini adalah bahwa fungi berevolusi dari protista yang memiliki flagella, suatu cirri yang dipertahankan dalam kingdom fungi hanya khitrid.

Divisi Zigomikota: Fungi zigot membentuk struktur dikariotik yang resisten selama reproduksi seksual

Para ahli mikologi telah mendeskripsikan sekitar 600 zigomisetes, atau fungi zigot. Fungi-fungi ini sebagian besar adalah organism darat dan hidup di dalam tanah atau pada bagian tumbuhan dan hewan yang membusuk. Salah satu kelompok besar yang penting membentuk mikoriza, yaitu asosiasi mutualistik zigomisetes dengan akar tumbuhan. Hifa zigomisetes adalah hifa senositik, dengan septa yang hanya ditemukan di tempat sel reproduksi terbentuk. Nama divisi ini berasal dari zigosporangia, struktur resisten yang terbentuk selama reproduksi seksual.

Salah satu jenis zigomisetes yang umum adalah kapang roti hitam, Rhizopus stolonifer, kadang-kadang masih merupakan hama rumah tangga, meskipun telah dilakukan penambahan pengawet pada sebagian besar makanan olahan. Hifa horizontal menyebar di seluruh makanan, menembus dan menyerap nutrient. Dalam fase aseksual sporangium-sporangium bulat berwarna hitam berkembang pada ujung hifa yang tegak. Di dalam masing-masing sporangium, ratusan spora haploid berkembang dan tersebar melalui udara. Spora yang kebetulan jatuh pada makanan yang lembab akan berkecambah, tumbuh menjadi miselia baru. Jika kondisi lingkungan semakin memburuk, misalnya jika makanan sudah habis dan terdapat kehadiran miselia dari tipe perjodohan yang berlawanan (dengan nucleus secara genetic berbeda), spesies Rhizopis ini bereproduksi secara seksual. Zigosporangia yang terbentuk resisten terhadap pembekuan dan pengeringan dan secara metabolis tidak aktif. Ketika kondisi membaik, zigosporangia melepaskan spora haploid yang secara genetic beragam yang kemudian akan mengkolonisasi subtract baru tersebut.

Beberapa zigomisetes sesungguhnya dapat mengarahkan sporanya. Salah satunya adalah Pilobolus, sejenis fungi yang menguraikan kotoran hewan. Pilobolus membengkokkan hifanya yang mengandung sporangium itu kea rah cahaya, arah di mana rumput-rumputan kemungkinan akan tumbuh. Keseluruhan sporangium itu kemudian pecah dari ujung hifa , kadang-kadang terpelanting dan mendarat sejauh 2 m. adaptasi ini menyebarkan spora menjauhi kumpulan kotoran tersebut dan pindah ke rumput-rumputan di sekitarnya, yang akan dimakan oleh herbivora seperti sapi. Siklus hidup aseksual ini selesai ketika hewan itu menebarkan spora dalam feses.

Divisi Askomikota: fungi kantung menghasilkan spora seksual dalam aski yang mirip kantung

Lebih daro 60.000 spesies askomisetes, atau fungi kantung (sacfungi), telah dideskripsikan dari berbagai habitat laut, air tawar, dan darat. Fungi kantung berfariasi dalam ukuran dan kompleksitas dari khamir uniseluler hingga ke fungi kecil berbintik daun sampai ke fungi mangkok rumit dan morel. Askomisetes meliputi beberapa pathogen tumbuhan yang paling merusak. Ada banyak fungi kantung yang merupakan saprobe yang penting, khususnya bagi bahan yang berasal dari tumbuhan. Sekitar seperuh dari spesies askomisetes hidup dengan alga dalam gabungan simbiotik yang disebut lichen. Beberapa askomisetes yang meliputi morel membentuk mikoriza dengan tumbuhan. Yang lain hidup pada daun dan permukaan sel mesofil di mana fungi tersebut membantu melindungi jaringan tumbuhan dari serangan serangga, yaitu dengan cara mengeluarkan senyawa beracun.

Ciri yang mendefinisikan askomikota adalah fungi ini menghasilkan spora seksual dalam aski (tunggal, askus) yang mirip kantung. Berbeda dengan fungi zigot, sebagian besar fungi kantung berbeda dengan fungi zigot sebagian besar fungi kantung mengandung tahapan seksual mereka dalam badan buah makroskopik, atau askokarpus. Askomisetes bereproduksi secara aseksual dengan cara menghasilkan spora aseksual dalam jumlah yang sangat besar, yang sering kali tersebar oleh angin. Spora aseksual ini dihasilkan pada ujung hifa seringkali dalam rantai yang panjang atau dalam kelompok. Spora tersebut tidak dibentuk dalam sporangia, seperti halnya pada zigomikota. Spora terbuka seperti konidia, dari bahasa Yunani yang berarti “debu”.

Dibandingkan dengan zigomisetes, ascomisetes memiliki tahapan dikariotik yang lebih panjang yang dihubungkan dengan pembentukan askokarpus. Plasmogami akan menjadi hifa dikariotik, dan sel-sel pada ujung hifa ini menjadi aski. Di dalam aski, kariogami akan menggabungkan kedua genom induknya dan kemudian pembelahan meiosis membentuk askospora yang secara genetic beragam. Dalam banyak aski, delapan askospora tersusun dalam barisan yang berurutan. Kedelapan askospora itu terbentuk dalam sebuah zigot tunggal. Susunan ini memberikan kesempatan yang unik bagi para ahli genetika untuk mempelajari rekombinasi genetik. Perbedaan genetik antara miselia yang ditumbuhkan dari askospora yang diambil dari suatu askus memperlihatkan pindah silang dan perpasangan kromosom secara independen selama pembelahan meiosis.

Kapang dan khamir menunjukkan cara hidup unik yang berevolusi secara independen

Cara hidup tertentu yang melibatkan spesialisasi morfologis dan ekologis telah berkembang secara independen pada fungi zigot, fungi kantung, dan fungi gada. Gaya hidup yang beragam itu memungkinkan fungi tersebut memanfaatkan habitat yang tidak umum. Manusia telah belajar mengeksploitasi kemampuan fungi untuk berbagai tujuan komersial.

Kapang

Menyebut fungi dapat mengingatkan kita pada kapang yang ada dimana-mana itu. Kapang (mold) adalah fungi yang tumbuh cepat dan bereproduksi secara aseksual. Miselium fungi ini tumbuh sebagai saproba atau parasit pada berbagai jenis subtract. Contohnya adalah kapang roti ( Rhizopus). Kapang dapat mengalami serangkaian tahapan reproduktif yang berbeda. Pada awal kehidupannya kapang menghasilkan spora aseksual ini. Kemudian fungi yang sama ini bereproduksi secara seksual, menghasilkan zigosporangia, askokarpus, atau basidiokarpus.

Ada juga kapang yang tidak dapat dikelompokkan sebagai zigomisetes, askomisetes, atau basidiomisetes, karena kapang-kapang ini tidak memiliki tahapan seksual yang diketahui. Kapang tersebut secara kolektif disebut deutromisetes, atau fungi tak sempurna (dari penggunaan biotanikal dari istilah sempurna untuk mengacu pada tahapan seksual siklus hidup). Fungi tak sempurna bereproduksi secara aseksual dengan cara menghasilkan spora. Di antara fungi tak sempurna yang lebih tidak umum adalah berbagai fungi pemangsa yang hidup di tanah yang menjerat, membunuh, dan memakan protista dan hewan kecil, khususnya cacing gilig, atau nematode. Ini memberikan senyawa mengandung nitrogen tambahan, yang sangat tipis persediaannya dalam kayu yang sedang diurai.

Manuusia telah menemukan banyak kegunaan komersial dari kapang. Beberapa diantaranya adalah sebagai sumber antibiotic; perusahaan farmasi membutuhkan kapang ini dalam biakan cair yang besar, kemudian mengekstraksi antibiotiknya. Penisilin dihasilkan oleh beberapa spesies Penicillium yang merupakan askomisetes. Spesies Penicillium lain adalah fermentor penting pada permukaan keju biru, Brie, dan Roquefort adalah keju susu kambing yang telah diinkubasikan dalam gua-gua tertentu daerah Roquefort di Perancis, di mana Penicillium roquefortii dapat “ menginfeksi” keju itu secara ilmiah.

Khamir

Khamir (yeast) adalah fungi uniseluler yang menempati habitat cair dan lembab, termasuk getah pohon dan jaringan hewan. Khamir bereproduksi secara aseksual dengan cara pembelahan sel atau dengan cara pelepasan “sel tunas” dari sel induk. Beberapa khamir bereproduksi secara seksual, dengan cara membentuk aski atau basidia, dan dikelompokkan ke dalam Askomikota atau Basidiomikita. Yang lain dikelompokkan sebagai fungi tak sempurna karena tidak ada tahapan seksual yang diketahui. Beberapa fungi dapat tumbuh sebagai sel tunggal (khamir) atau sebagai miselium berfilamen, tergantung pada ketersediaan zat-zat hara yang ada.

Manusia telah menggunakan khamir untuk membuat adonan roti agar mengembang dan memfermentasikan minuman beralkohol selama ribuan tahun. Hanya relative baru-baru ini saja khamir yang digunakan untuk proses-proses itu dipisahkan menjadi biakan murni untuk penggunaan manusia yang lebih terkontrol. Khamir Saccaromyces cerevisiae suatu askomisetes, merupakan yang paling penting di antara fungi yang didomentrikasi. Sel khamir yang sangat kecil itu yang tersedia dalam berbagai strain khamir roti dan khamir pembuatan alkohol sangat aktif secara metabolik. Sel itu membebaskan gelembung kecil CO­₂ yang akan mengembangkan adonan. Dibiakkan secara anaerob pada penyulingan bird an anggur, Saccaromyces mengubah gula menjadi alkohol. Para peneliti telah menggunakan Saccaromyces untuk mempelajari genetika molekuler eukariota, karena mikroba tersebut mudah dibiakkan dan dimanipulasi.

Beberapa khamir menyebabkan masalah bagi manusia. Suatu khamir merah muda, Rhodotorula, tumbuh pada tirai kamar mandi dan permukaan lembab lainnya di rumah. Khamir lainnya adalah Candida,  salah satu dari penghuni normal jaringan eqitelial manusia yang lembab, seperti lapisan vagina. Keadaan tertentu dapat menyebebkan Candida  menjadi patogenik dengan tumbuh terlalu cepat dan menyebebkan zat-zat yang berbahaya. Ini dapat terjadi misalnya karena suatu perubahan lingkungan, seperti perubahan pH atau ketika system kekebalan inang manusia dilemahkan oleh penyakit AIDS misalnya (Campbell, 2000: 188-195).