Decifrando os mistérios de fungos enigmáticos

Poucas coisas vivas na Terra ocupam tão pouco espaço em nosso cérebro quanto os fungos. A grande maioria desses organismos – nem planta nem animal – são invisivelmente pequenos ou perpetuamente escondidos sob nossos pés. Somente quando os cogumelos violam o solo podemos vê-los.

Por Eric Hamilton, University of Wisconsin-Madison publicado por Phys.

Um cogumelo poliporo de bétula, um fungo de suporte, encontrado em uma trilha durante uma caminhada na primavera no Arboretum UW – Madison em 2018. Crédito: Jeff Miller

O impacto dos fungos é generalizado. Eles reciclam nutrientes essenciais para o solo e fazem nossa cerveja. Eles devastam plantações, ameaçam espécies, apodrecem nossos alimentos e infectam nossos pulmões. Quando comidos, alguns são deliciosos, outros mortais e alguns até alteram nossa percepção da realidade.

Muitos cientistas no campus da Universidade de Wisconsin-Madison estudam as várias maneiras como os fungos interagem conosco. Essas explorações são o destaque do 2021 Wisconsin Science Festival, que acontece em todo o estado de 21 a 24 de outubro.

Como os próprios fungos, às vezes os cientistas de fungos voam além do radar. Mas não se deixe enganar, diz Anne Pringle, uma professora de botânica que estuda a ecologia e a evolução dos fungos, incluindo os mortais cogumelos com gorro e os impressionantes Amanitas.

“Existem poucos lugares no mundo onde você tem a coleção de conhecimentos especializados com fungos que temos na UW – Madison”, diz ela.

Amigo ou inimigo?

Os fungos têm uma reputação mista. Por um lado, eles podem ser lindos – e deliciosos. Eles podem até ser transformadores.

Os chamados cogumelos mágicos, há muito reconhecidos por suas propriedades alucinógenas, agora são sérios candidatos ao próximo tratamento avançado para depressão e transtorno de estresse pós-traumático. O novo Centro Transdisciplinar de Pesquisa em Substâncias Psicoativas da Escola de Farmácia está estudando o ingrediente ativo dos cogumelos, a psilocibina, em ensaios clínicos para tratar esses distúrbios.

Mas os fungos também têm um lado escuro. Alguns cogumelos, como o gorro da morte, são mortais quando comidos, o que torna a busca por cogumelos selvagens notoriamente complicada. Outras espécies podem infectar pessoas, especialmente aquelas com sistema imunológico comprometido.

Mas podem ser os ataques de fungos às plantações que causam mais danos em todo o mundo.

“Aproximadamente 70% de todas as doenças das plantas são causadas por fungos”, diz a professora Amanda Gevens, presidente do Departamento de Patologia Vegetal. “Eles custam caro em termos de redução da produção e da qualidade dessa produção, tanto na produção do campo quanto na fase de pós-colheita”.

O departamento compromete muitos recursos para reprimir doenças fúngicas, pesquisando patógenos individuais em laboratório e desenvolvendo novos meios de ataque. Muitos professores também têm nomeações na Divisão de Extensão, onde fornecem aos agricultores recomendações para prevenir ou tratar doenças que ameaçam as colheitas em seus campos.

Mas mesmo um departamento com o nome de patógenos descobriu uma abordagem mais sutil para os fungos, à medida que o campo se expandia para considerar todo o ecossistema microbiano.

“À medida que a tecnologia avançou e compreendemos melhor as comunidades de micróbios nos ecossistemas naturais e agrícolas, temos uma admiração renovada pelos fungos”, diz Gevens. “Existem fungos que se envolvem com as plantas de maneiras muito positivas que melhoram sua saúde e melhoram a forma como adquirem e utilizam os recursos, e alguns fungos que competem diretamente com os patógenos vegetais para beneficiar indiretamente as plantas. Nossa disciplina reconhece cada vez mais o bem que os fungos fornecem . “

Não querendo ser colocados em uma única caixa, os fungos são realmente amigos e inimigos.

Alcançando

“Há muitas bolhas separadas de micologia no campus”, diz Megan McKeon, uma estudante de pós-graduação no laboratório de Christina Hull, um grupo de pesquisa de fungos patogênicos. McKeon e seus colegas estão trabalhando para aproximar essas bolhas.

Micologia – o nome científico para o estudo de fungos – não tem um único lar no campus. Em vez disso, os pesquisadores de fungos estão espalhados por quase todas as faculdades e escolas. Embora esta organização amplie o alcance da ciência dos fungos, ela torna a construção de comunidades mais desafiadora.

Entra em cena o Budding Mycologists, um novo grupo de estudantes graduados formado no ano passado. O grupo, um trocadilho com a forma como as leveduras se reproduzem por brotamento, reúne alunos de todo o campus para conversar sobre o trabalho de laboratório e descontrair com cientistas que pensam da mesma forma.

Um ex-aluno de pós-graduação no laboratório de Hull deu início ao grupo quando a pandemia encerrou oportunidades típicas de socialização. McKeon e sua colega de pós-graduação Anna Frerichs assumiram a organização do grupo quando o fundador se formou. De certa forma, ele reflete o Supergrupo de Biologia Fúngica, uma série de seminários que organiza reuniões entre a maioria dos laboratórios de fungos espalhados pelo campus. Mas Budding Mycologists está focado nas necessidades e interesses exclusivos dos pesquisadores que estão começando seus estudos com fungos.

Os cientistas costumam usar chapéus diferentes, diz Frerichs. Existe um chapéu para sua área, seu departamento, seu laboratório ou organismo que você estuda. Ao identificar um fascínio comum pelos fungos, o grupo de alunos ajuda a aumentar esse guarda-roupa.

Budding Mycologists “está tentando construir essa comunidade, dizendo que também temos um pequeno chapéu de micologista”, diz Frerichs.

Colete todos eles

Anos atrás, antes de uma reforma do herbário em Birge Hall, uma coleção estava sozinha em um canto escuro do porão. Você adivinhou: os fungos.

“Eles estavam escondidos de forma completamente obscura e desconhecida”, diz Ken Cameron, professor de botânica e diretor do Wisconsin State Herbarium.

Embora originalmente nomeados pelas plantas que coletam – e o UW – Madison abriga mais de um milhão de amostras de plantas – os herbários coletam e estudam todos os tipos de espécimes vitais, fungos entre eles. Mas, assim como aqueles na natureza, as amostras preservadas de fungos em herbários costumam passar despercebidas.

“Definitivamente, a coleção é subutilizada”, diz Cameron, que também estuda a estranha maneira como as orquídeas usam fungos para se alimentar. Felizmente, uma concessão recente os ajudou a digitalizar a coleção de fungos, tornando mais fácil do que nunca pesquisar em qualquer lugar do mundo. “Agora as pessoas estão se conscientizando do que temos.”

A coleção UW – Madison concentra-se em microfungos, assim chamados porque geralmente são visíveis como pequenas partículas nas plantas que infectam. Mas o herbário também inclui a maior coleção de líquenes do mundo, organismos que têm uma relação simbiótica bizarra entre fungos e algas. O pesquisador de botânica da UW-Madison, Thomas Nash, até relatou recentemente sobre outra camada de complexidade – fungos que infectam líquenes. O herbário de Wisconsin tem 1.000 dessas amostras.

Um desenvolvimento recente favorece a coleção de fungos antes obscura. O aumento do sequenciamento fácil de DNA ajudou os pesquisadores a coletar informações nunca antes sonhadas de amostras de herbário preservadas. As sequências genéticas podem dizer aos cientistas como os organismos evoluíram ou mesmo ajudá-los a estudar espécies extintas com mais detalhes do que nunca.

Líquenes e microfungos são o foco da coleção da UW – Madison hoje, em parte por causa de uma estranha decisão há meio século. Na década de 1960, o herbário doou toda a sua coleção de macrofungos, mais conhecidos como cogumelos, para o Field Museum em Chicago. Cameron diz que o verdadeiro motivo dessa doação se perdeu no tempo, mas pode ter sido influenciado pela dificuldade em preservar os cogumelos e porque o departamento não tinha um micologista na época.

“Agora que há um interesse crescente por fungos, eu definitivamente vejo o potencial (da coleção) sendo usado novamente no futuro”, diz Cameron.



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