Mantarlar Bitki mi, Hayvan mı? Ayrı Bir Krallığın Hikâyesi

Manavda mantar, ıspanağın ve kabağın yanında durur. Biyoloji ise onu başka bir yere koyar: moleküler veriler mantarlarla hayvanların birbirinin en yakın akrabası olduğunu, bitkilerin ayrı bir evrim çizgisinde kaldığını gösteriyor (Baldauf ve ark., 1993). Yani tabağınızdaki shiitake, biyolojik akrabalık açısından yanındaki ıspanaktan çok size yakın.

İki krallıktan ayrı bir krallığa

Geleneksel sınıflama canlıları iki krallığa ayırıyordu ve yerinde duran, hücre duvarı taşıyan mantarlar bitkilerin tarafında kalıyordu. 1969'da Robert Whittaker, evrimsel ilişkilerin bu iki krallık yerine yeni bir sınıflamayla daha iyi temsil edildiğini savundu ve mantarları ayrı bir krallık olarak ele aldı (Whittaker, 1969).

Bugünkü mantar krallığı moleküler soy ağaçlarına göre düzenleniyor. 2007'de önerilen kapsamlı sınıflama takım düzeyine kadar 195 takson içeriyor ve Ascomycota ile Basidiomycota'yı, çift çekirdekli hifleri ortak özellik sayarak Dikarya alt krallığında birleştiriyor (Hibbett ve ark., 2007).

Moleküller ne söylüyor: hayvanlarla kardeş

1993'te iki bağımsız çalışma aynı sonuca vardı. Birincisi 25 proteinin dizilerini inceledi; translasyon uzama faktörü 1-alfa'daki 12 amino asitlik bir ekleme ve enolazdaki üç küçük boşluk yalnız hayvanlarla mantarlarda ortak bulundu, bitkilerde, protistlerde ve bakterilerde görülmedi (Baldauf ve ark., 1993). Aynı çalışmada aktin, iki tübülin ve uzama faktörü ağaçlarının dördü de hayvanları ve mantarları tek bir grupta topladı; bitki-mantar kardeşliğine hiçbir analizde destek çıkmadı (Baldauf ve ark., 1993).

İkinci çalışma küçük alt birim ribozomal RNA dizilerine dayanıyordu ve hayvanlarla mantarların ortak bir evrim geçmişi paylaştığını, son ortak atalarının bugünkü koanoflagellatlara benzeyen kamçılı tek hücreli bir canlı olduğunu çıkardı (Wainright ve ark., 1993).

Opisthokonta: ortak kamçılı ata

Hayvanları, mantarları ve onların tek hücreli akrabalarını içine alan büyük soy hattına Opisthokonta denir (Liu ve ark., 2024).

Mantarlar bu hattın içinde de yalnız değil. Hücresel bir cıvık mantar olan Fonticula alba ile amip benzeri Nuclearia birlikte mantarların kardeş grubunu oluşturuyor; araştırmacılar bu üçlüye Nucletmycea adını önerdi (Brown ve ark., 2009). Aynı çalışma çok hücreliliğin bu süper grupta hayvan, mantar, koloni ve kümeleşen tipte olmak üzere dört ayrı biçimde ortaya çıktığını belirtiyor (Brown ve ark., 2009).

Mantarların ataları, bugünkü kitritler gibi kamçılı sporları olan su canlılarıydı; altı gen bölgesiyle kurulan soy ağacı mantar krallığında kamçının en az dört kez bağımsız olarak kaybolduğunu ve bu kayıpların havayla yayılma gibi yeni spor dağılım yollarıyla eş zamanlı olduğunu gösterdi (James ve ark., 2006). Yüzen spordan havaya atılan spora giden bu yolun bir ucu, mantar sporlarının nasıl fırlatıldığı yazısında anlattığımız su damlası mekanizmasıdır.

Soy ağacının derin dalları hâlâ tamamen çözülmüş değil. Opisthokonta için yapılmış tür açısından en zengin genom ölçekli analizde iç dalların yaklaşık yüzde 85'i farklı veri setlerinde tutarlı çıktı; tek hücreli hayvan akrabalarının ilişkileri ise zayıf sinyal nedeniyle kararsız kaldı (Liu ve ark., 2024).

Hücre duvarında kitin, zarında ergosterol

Mantarı bitkiye benzeten şeylerden biri hücre duvarıdır, ama bu duvar bitkininkinden farklı yapılmıştır. Mantar duvarları, yük taşıyan lifli polisakkarit iskelelere gömülü matris bileşenlerinden oluşur ve bu bileşenlerin çoğu insanda, diğer memelilerde ya da bitkilerde bulunmaz (Gow ve ark., 2017). Bitkinin duvarı selülozdur. Mantarların çoğunda ise duvarın iç iskeletini, böceklerin dış iskeletinden tanıdığımız kitin ile beta-glukanlar kurar (Gow ve ark., 2023). Kitinin yapısını kitin yazısında, glukan tarafını beta-glukan yazısında ayrıntılı anlattık.

Hücre zarında da benzer bir ayrım var. Hayvan hücreleri kolesterol, bitkiler fitosteroller taşır; ergosterol ise yaklaşık 125 yıldır "mantar sterolü" olarak bilinir (Weete ve ark., 2010). Tablo tam bu kadar basit değil: erken ayrılan mantar gruplarında kolesterol ve benzeri steroller, sonradan ayrılan gruplarda ergosterol baskın; arbusküler mikoriza mantarları gibi istisnalarda başka steroller öne çıkıyor (Weete ve ark., 2010). Ergosterolün mantarlarda ultraviyole ışıkla ilişkisini D vitamini ve mantar yazısı ele alıyor.

Ne fotosentez ne ağız: dışarıda sindirim

Bitki güneş ışığından kendi besinini üretir, hayvan besini yutar ve içeride sindirir. Mantar üçüncü yolu izler: enzimlerini dışarı salgılar, besini hücre dışında parçalar ve çözünmüş molekülleri yüzeyinden emer; bu beslenme biçimine osmotrofi denir (Richards ve ark., 2018). Bu yüzden asıl mantar, gözle gördüğümüz şapka değil, besinin içinde uzanan ince hif ağıdır. Aradaki farkı miselyum ve meyve gövdesi yazısında, bu ağın toprakta ve ormanda yaptığı işi misel ağı ve çevresel rol yazısında bulabilirsiniz.

Bazı mantarlar fotosentez yapan bir ortakla birlikte yaşar; bunun bilinen örneği olan likeni liken ve mantar simbiyozu yazısında ele aldık.

Mutfak açısından mantar sebze reyonunda kalmaya devam edecek; bunda bir sakınca yok. Biyolojik olarak ise mantar ne bitkidir ne hayvan: hayvanlarla ortak bir kamçılı atadan ayrılmış, kendine ait duvarı, zarı ve beslenme biçimi olan ayrı bir krallık. Karanlıkta ışık saçabilen türleri de bu krallığın içinden çıkıyor; kimyası biyolüminesan mantarlar yazısında.

Bilimsel referanslar

Baldauf, S.L. et al. (1993). Animals and fungi are each other's closest relatives: congruent evidence from multiple proteins. Proc Natl Acad Sci U S A, 90(24), 11558-62. PMID 8265589. DOI 10.1073/pnas.90.24.11558.

Brown, M.W. et al. (2009). Phylogeny of the "forgotten" cellular slime mold, Fonticula alba, reveals a key evolutionary branch within Opisthokonta. Mol Biol Evol, 26(12), 2699-709. PMID 19692665. DOI 10.1093/molbev/msp185.

Gow, N.A.R. et al. (2017). The Fungal Cell Wall: Structure, Biosynthesis, and Function. Microbiol Spectr, 5(3). PMID 28513415. DOI 10.1128/microbiolspec.FUNK-0035-2016.

Gow, N.A.R. et al. (2023). Architecture of the dynamic fungal cell wall. Nat Rev Microbiol, 21(4), 248-259. PMID 36266346. DOI 10.1038/s41579-022-00796-9.

Hibbett, D.S. et al. (2007). A higher-level phylogenetic classification of the Fungi. Mycol Res, 111(Pt 5), 509-47. PMID 17572334. DOI 10.1016/j.mycres.2007.03.004.

James, T.Y. et al. (2006). Reconstructing the early evolution of Fungi using a six-gene phylogeny. Nature, 443(7113), 818-22. PMID 17051209. DOI 10.1038/nature05110.

Liu, H. et al. (2024). A taxon-rich and genome-scale phylogeny of Opisthokonta. PLoS Biol, 22(9), e3002794. PMID 39283949. DOI 10.1371/journal.pbio.3002794.

Richards, T.A. et al. (2018). Osmotrophy. Curr Biol, 28(20), R1179-R1180. PMID 30352181. DOI 10.1016/j.cub.2018.07.069.

Wainright, P.O. et al. (1993). Monophyletic origins of the metazoa: an evolutionary link with fungi. Science, 260(5106), 340-2. PMID 8469985. DOI 10.1126/science.8469985.

Weete, J.D. et al. (2010). Phylogenetic distribution of fungal sterols. PLoS One, 5(5), e10899. PMID 20526375. DOI 10.1371/journal.pone.0010899.

Whittaker, R.H. (1969). New concepts of kingdoms or organisms. Evolutionary relations are better represented by new classifications than by the traditional two kingdoms. Science, 163(3863), 150-60. PMID 5762760. DOI 10.1126/science.163.3863.150.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 11  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya