Mantarlar (Fungi)

Tanım ve Genel Bilgiler

Mantar (Latince: fungus: mantar, fungi: mantarlar), makro mantarların yanı sıra maya ve küf gibi mikroorganizmaları da içeren ökaryotik organizma grubunun herhangi bir üyesidir. Mantarlar Fungi alemi içerisinde sınıflandırılırlar. Çok hücreli veya tek hücreli olabilen bir ökaryotik alemdir. Klorofil taşımazlar, heteretrofturlar. Çoğu parazit ya da saprofittir. Binlerce mantar türü olmasına rağmen insanlarda 100 kadarı enfeksiyon etkenidir.

Bakterilerin peptidoglikan hücre duvarları aksine mantarların hücre duvarları kitin, mannan ve glukandan oluşur. Kitin (N-asetil glukozamin’in bir homopolimeridir) antibiyotiklerden etkilenmez. Ayrıca mantarlar hücre duvar yapılarında endotoksin bulundurmazlar ve bakteriler gibi ekzotoksin üretemezler. Sitoplazma zarında sterol (steroid+alkol) bulunur. Hayvanların hücre zarındaki sterol yapısı 27 karbonlu kolestrol halindedir. Kolestrol, hayvan hücreleri için oldukça önemlidir. Hücre zar yapımı için gereklidir ve kolestrolün yan zincirlerindeki karbon atomlarında kısalma ve hidroksil gruplarının eklenmesi sonucu steroid hormonlar sentezlenir. Mantarlarda ise sterol, ergosterol ve zymosterol yapısındadır.

Gökhan Eren

Mikroskobik mantarlar, üreme açısından monomorfik ve dimorfik olmak üzere 2 ana gruba ayrılır. Monomorfik üreyenler de kendi aralarında küf ve maya olmak üzere ikiye ayrılırlar. Küfler, flamentöz (ipliksi) yapıdadırlar. Dış yüzeye doğru uzantılar halinde hif, miçelyumlar (hiflerin bir araya gelmesi) veya koloni yaparlar. Hifler, uzantıyla gelişen ince, tübüler yapılardır. Hifler de septalı (bölmeli) ya da septasız (bölmesiz) olmak üzere ikiye ayrılırlar. Mayalar, daha çok gram (+) bakterilere benzerler. Tomurcuklanarak ürerler ve mayalarda hif gözlemlenmez. Ancak bazen mayalar hif benzeri bitişik tomurcuklanarak spor yapabilir. Buna da psödohif (yalancı hif) yapabilirler. Dimorfikler ise çevre şartlarına göre küf veya maya gibi davranabilirler. Doğal ortamda (25°C) küf gibi davranırken, vücut sıcaklığında (36,5°C) maya gibi davranırlar. Bu tür mantarlar çoğunlukla sistematik enfeksiyonlara neden olurlar.

Mantarları bitkilerden, bakterilerden ve bazı protistlerden farklı bir aleme yerleştiren bir özelliği de, hücre duvarlarında kitin içermesidir. Hayvanlara benzer şekilde, mantarlar heterotroflardır; yiyeceklerini çözünmüş molekülleri emerek, genellikle sindirim enzimlerini çevrelerine salgılayarak alırlar. Mantarlar fotosentez yapmazlar. Mantarlar ekolojik sistemin başlıca ayrıştırıcılardır.

Gökhan Eren

Evrimsel Tarih ve Taksonomi

Mantarların yaklaşık 1.5 milyar yıl önce ökaryotlar içerisinde evrimleştiği düşünülüyor. Fakat karaya hakimiyet kurmalar Kambriyen Dönemi'ne yani yaklaşık 500 milyon yıl öncesine varıyor. Ne yazık ki fosilleşmeleri çok zor olduğu için omurgalılar kadar izlenemiyor.

Yeni yapılan çalışmalar, bütün mantarların eşeyli ve eşeysiz üreyebildiğini gösteriyor. Son yıllarda Deuteromycetes türlerinin eşeysiz sporlar oluşturamayacağını düşünüyorduk. Ancak yeni bulgular onların da eşeyli/eşeysiz spor oluşturabildiği yönünde. 5 kola ayrılır: Zygomycetes, Deuteromycetes, Basidiomycetes, Ascomycetes ve Mycophycophyta.

Çoğunlukla mantarların bitki olduğu düşünülse de, yapılan moleküler çalışmalar genetik olarak hayvanlara daha yakın olduğunu göstermektedir. Mantarlar organik maddenin ayrışmasında ve çevrede besin döngüsü ve alışverişinde önemli bir rol oynar. Mantarlar uzun zamandır doğrudan insanlar için gıda kaynağı olarak kullanılmıştır (mayalayıcı madde olarak, şarap, bira gibi çeşitli gıda ürünlerinin fermantasyonunda).

Pedram Türkoğlu

Mantarları inceleyen biyolojinin alt bilim dalına mikoloji denir. Mikoloji, 17. yüzyılda mikroskobun gelişiminden sonra sistematik hale gelen nispeten yeni bir bilimdir. Mantar sporları ilk olarak 1588'de Giambattista della Porta tarafından gözlenmiş olsa da, mikolojinin gelişimindeki çığır açıcı gelişme, Pier Antonio Micheli'nin 1729 yılında yayımladığı ''Nova plantarum genera'' adlı eser olduğu kabul edilmektedir. Carl Linnaeus tarafından Species plantarum (1753) eserinde tanıtılan binom isimlendirme sisteminin kullanımını genişleten Hollandalı Christian Hendrik Persoon (1761-1836), modern mikolojinin kurucusu sayılabilecek beceriye sahip mantarların ilk sınıflandırmasını oluşturdu. Daha sonra, Elias Magnus Fries (1794-1878), günümüzde taksonomistler tarafından halen kullanılan metotları, spor renk ve mikroskobik özellikleri kullanarak mantarların sınıflandırılmasını daha da geliştirmiştir. Moleküler genetikteki gelişmeler, DNA analizinin taksonomiye dahil edilmesinin önünü açtı, bu da morfoloji ve diğer özelliklere dayanan tarihsel gruplamalara meydan okumuş ve son yıllarda yapılan filogenetik çalışmalar, mantar (fungi) aleminin yeniden şekillenmesine neden olmuştur. Taksonomistler tarafından yaklaşık 120.000 mantar türü tanımlanmıştır, ancak mantarlar aleminin küresel anlamda biyolojik çeşitliliği tam olarak anlaşılmamıştır. 2017 yılı tahmini, 2.2 ila 3.8 milyon tür olabileceğini öne sürüyor.

Pedram Türkoğlu

Ekolojik Dağılım ve Habitat

Mantarlar geniş bir dağılıma sahiptir ve derin deniz çökeltilerinin yanı sıra, yüksek tuz konsantrasyonlu veya iyonlaştırıcı radyasyonlu alanlar gibi aşırı ortamlar da dahil olmak üzere çok çeşitli habitatlarda yetişirler. Birçoğu karasal ortamlarda yetişse de, bazı türler kısmen veya yalnızca sucul ortamlarda yaşar, örneğin amfibi popülasyonlarında dünya çapındaki düşüşün sorumlusu olan bir parazit mantar olan Batrachochytrium dendrobatidis türüdür.

Davranış ve Etoloji

Mantarlar gelişmek için; nem, sıcaklık, 4-7 arası pH, oksijen, az miktarda ışığa ihtiyaç duyarlar. Birçok yabani mantar doğadan toplanıp yenebilir ve çoğunun kültür türlerinden daha lezzetli olduğu söylenir. Fakat doğal yetişmiş mantarları toplayan kişi bu konuda uzman olmadığı takdirde zehirlenme ve ölümlerle karşılaşılabilir. Çünkü bazı mantarların çok küçük bir miktarı bile insanı öldürecek kadar zehirlidir. Zehirli mantarları zehirsizlerden ayırmak için genel bir kural yoktur. Yenebilen ve zehirli, mantarlar yan yana yetişebilirler. Bazı yenebilen ve zehirli türler birbirine o kadar benzer ki bunu ancak bir mikolog ayırt edebilir. Zehirli mantarların tadı yenebilen mantarlarınkinden çok farklı değildir. Rengi, kokusu ve tadı ile bir mantarın zehirli olup olmadığı anlaşılamaz.

Pedram Türkoğlu

Mikroskobik mantarların üremek için genelde 20 – 35°C sıcaklık aralığını tercih ederler. Genelde ışık, üremelerini baskılar. Daha çok 5 – 7 pH aralığını tercih ederler. Üredikleri ortamda uygun nem ve oksijen konsantrasyonu gerekir. Gelişmeleri için çeşitli aminoasitlere, inorganik madde ve tuzlara da ihtiyaçları vardır. Mantarlar, çeşitli kimyasal ve fiziksel dış etkenlere karşı oldukça dirençlidirler. Koloni oluşturan mantarlar, makroskobik olarak tanınmalarına yardımcı olan çeşitli pigmentler yapabilirler. Bazı mantarlar üremeleri sırasında çeşitli antibiyotikler yaparlar (bkz: Penicilium notatium-penisilin). Hatta bazı mantarlardan çeşitli toksinler elde edilmiştir (bkz: Aspergillus flavus-Aflatoksin). Bazı mantarlar besinlerini ortama saldıkları rizoid denilen organelleri ile alırlar. Bir hayvanın esansiyel bir dokusunda sporangium ve rizoid yapmış mantarlar gözlemlenirse, o ekstremitenin (uzvun) ampütasyonu (cerrahi yöntemle kesilip alınması) şarttır. Fakat bağışıklık sistemi normal olan bireylerde bu kadar ağır mantar enfeksiyonu beklenmez.

Mantarlarda spor oluşturma eşeysiz ve eşeyli olarak ayrılır. Eşeysiz üreme fazında ilk çeşit olarak kese içerisinde endospor oluşturabilirler. Bu yapıya sporangiospor, içinde endosporları taşıyan keseye de sporangium denir. İkinci çeşit olarak tallik konidiumlar oluşturabilirler. Bu yapı da morfolojik olarak kendi içerisinde artrokonidium ve klamidyokonidium olmak üzere ikiye ayrılır.

Eşeyli üreme fazında ilk çeşit olarak kalın duvarlı tek, büyük sporlarlar oluşturabilme vardır. İki gametangia birleşip ortada bir zigot benzeri yapı oluştururlar. Bu yapıya zigospor denir. İkinci çeşit olarak askosporlar vardır. Eşeysiz üreme fazında ilk çeşit olarak kese içerisinde endospor oluşturabilirler. Bu yapıya sporangiospor, içinde endosporları taşıyan keseye de sporangium denir. İkinci çeşit olarak tallik konidiumlar oluşturabilirler. Bu yapı da morfolojik olarak kendi içerisinde artrokonidium ve klamidyokonidium olmak üzere ikiye ayrılır.

Gökhan Eren

İnsanlarla Etkileşim ve Kültürel Referanslar

Mantarların insan ve hayvanlarda oluşturduğu hastalıklara genel anlamıyla "mikoz" denir. Mantar sporları havaya karışarak insanda alerji ve astıma sebep olabilirler. Bitkilerde de parazitik mantarlar hastalıklara neden olabilirler. Bazı mantar türleri bitkiler üstünde yaşar ve besinini bitkilerden sağlar.

Mikroskobik mantarlar, insanda yerleştiği vücut bölgesine göre klinikte sınıflandırılırlar. Yüzeysel deri enfeksiyonu yapan mikozlar (mantarlar), kutanöz (deri) enfeksiyonu yapan mikozlar, deri altı (subkutanöz) enfeksiyonu yapan mikozlar, sistematik enfeksiyon yapan mikozlar ve opportunistik (fırsatçı) enfeksiyon yapan mikozlar. Bazıları zaten normal vücut floramızda bulunurlar (bkz. Candida). Ancak bulundukları dokuya göre evrimleşmişlerdir. Herhangi bir fiziksel travma sonucu doku üzerindeki lokasyonları bozulabilir, başka bir dokuya taşınırlarsa patojenik (hastalık yapıcı) etki yaratabilirler. Ya da herhangi bir nedenden ötürü immün sistem baskılanırsa (AIDS, genetik, kronik steroid tedavi) yine patojenik etki yaratabilirler. Bu yüzden bunlara opportunistik (fırsatçı) enfeksiyon yapan mikozlar denir. Mantar sporları doğada yaygın olarak bulunurlar ve solunum yoluyla vücuda alınabilirler. Kapalı ortamlarda genelde daha yaygın spor vardır. Yerleştiği dokuya göre enfeksiyon veya alerji gibi klinik tablolar oluşturabilirler.

Pedram Türkoğlu

Ayrıca, mantarlar hakkındaki yanlış inançlar da zehirlenme olaylarını arttırıcı etki yapar. Zehirli mantarları salyangozların yemediği, ağaçlarda yetişen mantarların zehirsiz olduğu, mantarı yoğurtla yemenin zehirlenmeyi önlediği, zehirli mantarların iç kısmının koparılınca mavileştiği ve kurutulmuş mantarların zehirlemediği gibi bilgiler yanlıştır. Bu bilgilere güvenerek mantar yemek kesinlikle doğru değildir. Bazı mikotoksik mantarlar Vietnam ve Afganistan'da biyolojik silah olarak kullanılmıştır.

1940'lardan bu yana, mantarlar antibiyotik üretimi için kullanılmıştır ve yakın zamanda mantarlar tarafından üretilen çeşitli enzimler, endüstriyel olarak ve deterjanlarda kullanılmaktadır. Mantarlar ayrıca yabancı otları, bitki hastalıklarını ve böcek zararlılarını kontrol etmek için biyolojik böcek ilaçları olarak da kullanılır. Birçok tür, insanlar ve hayvanlar için toksik olan, alkaloidler ve polietitler gibi mikotoksinler adı verilen biyoaktif bileşikler üretir. Bazı türler psikotropik bileşikler içerdiğinden eğlence amaçlı veya dini törenlerde kullanılmıştır.