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characteristics of growth

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_branching

La ramificazione avviene in due tipi: o per biforcazione dell’apice delle ife, o lateralmente ad una ifa già formata e sviluppata a partire da un setto.

_absorption (digestion)

I funghi sono eterotrofi quindi non si possono preparare il nutrimento da soli utilizzando sostanze semplici come le piante ad esempio; ma dipendono strettamente da altri organismi. Il loro modo di cibarsi viene chiamato “assorbimento” ed è unico dei funghi. Se il nutrimento è composto da molecole semplici come glucosio o saccarosio allora queste passano direttamente attraverso le pareti cellulari e vengono trasportate nella rete. Altrimenti il fungo è capace di nutrirsi di molecole più complesse come cellulosa, lignina, pectina etc.. (componenti tra l’altro insolubili). Per ridurre queste molecole complesse in componenti più semplici, il micelio rilascia degli enzimi che rompono e digeriscono le catene di polimeri in monomeri.
L’essenziale differenza tra i funghi e l’apparato digestivo animale è che il micelio prima digerisce il cibo e poi lo mangia mentre gli animali mangiano e poi digeriscono.

_translocation

La traslocazione è la capacità di redistribuire i nutrienti dalla periferia al centro e viceversa attraverso il network creato dal micelio. Mentre in una colonia giovane il flusso di massa va da la parte inoculata verso la periferia per incentivare la crescita e la ricerca di terreno ricco di nutrienti; in una colonia già formata inizia a svilupparsi una ridistribuzione dei nutrienti. Avviene dunque una transizione che permette alla traslocazione di essere bidirezionale a differenza di altri sistemi vascolari animali e vegetali.
Vengono distinte due tipi di traslocazione: quella attiva che entra in gioco nella fase esplorativa dove il flusso di massa immagazzinato in precedenza si sprigiona e provoca una spinta che permette di superare quelle zone di scarsità di risorse nella speranza di trovare ambienti meno ostili. Quella passiva invece entra in gioco nella fase di crescita diffusa permettendo un branching uniforme e fitto (ma di raggio limitato) al fine di massimizzare le ife e quindi la superficie utile per l’assorbimento di nuovo nutrimento.
Una esplorazione diffusa non sarebbe sufficiente per far crescere l’organismo oltre i margini della colonia; ma solo grazie ad una traslocazione “a lunga distanza” che si riescono a concentrare le risorse per scavalcare quelle zone con poche o nessuna risorsa.
Inoltre è chiara la possibilità del fungo di controllare in maniera sofisticata l’apertura e la chiusura dei pori septali.
Il flusso di massa però non segue gli stessi paradigmi dei sistemi analoghi in piante e animali. Le piante sono sistemi aperti che guidano il flusso di massa dagli stilemi tramite la traspirazione delle foglie attraverso però un gradiente osmotico. Gli animali usano il cuore o organi contrattili per far circolare il sangue attraverso un sistema tipo-frattale e gerarchico di vasi.
I funghi invece tendono ad essere isolata dall’ambiente tramite un rivestimento idrofobico mentre il movimento di massa entra in gioco quando o l’acqua esce dalla rete per via di una sudorazione localizzata, o tramite evaporazione o per via della crescita stessa. E’ dunque un sistema idraulico integrato che aumenta di volume come risultato di un equivalente assorbimento di acqua o una riduzione di volume in un’altra parte del micelio.

_anastomosis

Si tratta della fusione di due ife; avviene in durante una fase cruciale dello sviluppo del micelio e solve diverse importanti funzioni.
E’ ormai assodata la sua importanza al fine di raggiungere comunicazione tra diverse ife, nonché la traslocazione di acqua e nutrimenti.
L’anasotmosi è implicata nella formazione di aggregati di ife da cui il corpo fruttifero deriva.
Avviene non solo all’interno della colonia ma anche tra diverse colonie.
Similarità con le venature delle foglie.

_autophagy

Mentre una colonia giovane crea una rete molto interconnessa, diffusa e densa; una maggiore espansione è spinta da un riciclo parziale di materia ridondante fino addirittura ad arrivare ad uno scheletro minimo quando le risorse si sono esaurite.
Come alcune regioni si espandono e maturano, così altre regrediscono e il processo di autophagy diviene essenziale per permettere al fungo di trarre energie da quelle parti non più necessarie o che presentano disfunzioni e supportare così una nuova crescita.

_robustness

La possibilità di avere reti di trasporto efficienti e allo stesso tempo bassissimi costi di costruzione della rete stessa si attuano a spese di altre proprietà, come la resistenza al danneggiamento, anche se a priori non sembra che le varie caratteristiche siano legate.
La robustezza al danno ha maggior significato nei sistemi di miceli che vivono a lungo e che si sono quindi più specializzati.
In colonie più giovani, l’avere un largo numero di alternative di percorsi possibili è essenziale non solo come strategia per un trasporto efficiente bensì anche relazionata alla possibilità di venire danneggiata.
Il dinamismo di questo organismo gli permette di rispondere in maniera locale al danneggiamento, irrobustendo la struttura dei collegamenti adiacenti al fine di ricrescere e riconnettersi.

_tropism (autotropismo, galvanotropismo, gravitropismo)

Questi tropismi sono il risultato di influenze esterne che il micelio incontra prima di adattare il suo orientamento al fine di massimizzare la crescita e le opportunità di sopravvivenza.
I funghi hanno la capacità di formare diverse strutture lineari (strands, corde, rizomorfi, gambo) che consistono nell’aggregazione di ife che crescono parallelamente nella stessa direzione.
Questa aggregazione non avviene tramite il rilascio di ormoni come invece in altri sistemi animali o vegetali (nei funghi non sono mai stati trovati). Piuttosto può essere spiegato come la creazione di un campo magnetico da parte della singola ifa seguito e ampliato dalle altre ife che si trovano al di sotto ad una specifica soglia.
Il galvanotropismo è invece riferito alla crescita influenzata da campi elettromagnetici indotti, mentre il gravitropismo all’influenza della gravità.