La microscopia dei Macrofunghi
(di Mauro Cittadini e Gianni Pilato, realizzazione Web di Gianni Dose)
Questa presentazione si pone come scopo quello di affrontare in maniera semplice e comprensibile, per tutti gli appassionati di Micologia, alcuni aspetti di questa vasta materia. Prenderemo in esame gli aspetti "ottici", "morfocromatici" e pratici della microscopia, senza scendere troppo nella materia della Biologia dei funghi, che comunque rimane la “base” per affrontare questo complesso settore


Il microscopio
Il microscopio è uno strumento ottico che permette di osservare "oggetti" di piccolissime dimensioni diversamente non percepibili ad occhio nudo o con mezzi ottici semplici quali le più potenti lenti di ingrandimento.
La sua invenzione risale al 17° secolo ad opera di Cornelis Drebbel e A.Van Leeuwenhock, due scienziati olandesi che più o meno nello stesso periodo arrivarono a costruire i primi prototipi. Nei tempi a venire numerosissime sono state le innovazioni e le migliorie che hanno portato ai sofisticatissimi microscopi odierni.
Dalla sua scoperta il suo sempre crescente utilizzo ha pian piano rivoluzionato il campo della Biologia e della Medicina.
E come non citare a questo punto che la Micologia moderna parte proprio da questo strumento quando nel 1729 Il Fiorentino Pier Antonio Micheli (capito da dove origina il termine micelio?) scoprì che i funghi si riproducevano attraverso dei microscopici "semi" denominati poi correttamente spore


Il microscopio binoculare
Il Microscopio binoculare
L’osservazione attraverso il microscopio ottico avviene per “trasparenza” ovvero è necessario interporre tra la fonte luminosa ed il sistema obiettivo-oculare un campione necessariamente piccolo e sottile da poter essere attraversato dai raggi luminosi.
Il microscopio, in una configurazione semplice ma non minima, è composto da:
  • Illuminazione, costituita da una lampadina o nei modelli più semplici da uno specchietto condensatore di luce esterna
  • Condensatore, che serve a concentrare i raggi luminosi emessi dalla fonte
  • Diaframma con funzioni analoghe a quello inserito nelle fotocamere (aumento della profondità di campo)
  • Manopola o manopole coassiali per la messa a fuoco
  • Tavolino di lavoro fisso o con movimento sui due assi x e y con clip blocca vetrino per supportare il preparato
  • Obiettivi con ingrandimenti variabili che vanno all’incirca da 4x a 100 x normalmente montati su di un dispositivo rotativo che permette di intercambiarli velocemente detto “revolver”
  • Oculare (o oculari nel caso di testa stereoscopica) con fattori di moltiplicazione normalmente tra 8 x e 12 x.
    E’ ovvio, a questo punto, che tutti i componenti citati debbono essere “ospitati” da una struttura rigida e appositamente progettata per contenerli e supportarli, il “microscopio”.
    Un obiettivo 100x abbinato ad un oculare 10x fornisce un ingrandimento complessivo di 1000 volte che è all'’incirca il massimo sfruttabile correttamente da un microscopio ottico.
    Per il caso specifico della Micologia gli “oggetti” che di volta in volta dovremo visualizzare si aggirano come dimensioni dai 2 ai 200 micron (millesimi di millimetro), quindi sarà sufficiente utilizzare ingrandimenti complessivi che vadano da 100 a 1000 volte

  • Piccolo laboratorio
    Il materiale occorrente
    Il piccolo campione che si vorrà analizzare (prendiamo ad esempio una sottilissima porzione di lamella), andrà posto su di un vetrino denominato "porta oggetto" e successivamente compresso per diminuirne ulteriormente lo spessore e bloccarlo da un altro piccolo e sottile vetrino detto "copri oggetto"
    Come si è detto in precedenza l'osservazione dei campioni al microscopio ottico avviene in trasparenza, questo determina, nella maggioranza dei casi, la necessita di "colorare" attraverso opportuni reagenti chimici il preparato che ci accingiamo ad osservare.
    Il caso più semplice che possiamo prendere ad esempio inerente alla nostra materia è l'osservazione di spore "chiare" (leucosporei in senso lato) che normalmente risultano essere "ialine" ovvero trasparenti se non opportunamente "tinte" con un colorante idoneo.

    Spesso e volentieri il trattamento dei campioni, con ciò che abbiamo definito reagenti, fornisce oltre alla possibilità di "vedere" chiaramente il campione l'opportunità di osservare dei cambiamenti o viraggi rispetto ai colori di base.
    Queste vengono definite reazioni microchimiche e costituiscono un importantissimo elemento diagnostico per arrivare alla determinazione della specie del fungo che stiamo osservando. In seguito, man mano che avremo l'opportunità di farlo ci soffermeremo sulle principali e più comuni.






    Microscopio in funzione

    Le spore
    Le spore
    Cominciamo ora a parlare di spore, ed in particolare di quelle denominate “basidiospore” poiché prodotte da cellule specializzate dette basidi.
    Restringendo ulteriormente il campo di osservazione, per il momento ci occuperemo di quelle prodotte dagli Homobasidiomycetes ovvero tutti quei funghi che posseggono basidi formati da una sola cellula (non settati) che è poi il caso più comune che riguarda la totalità degli Agaricales s.l. (funghi a vere lamelle), Boletales (funghi a pori e tubuli) e Aphyllophorales s.l. (Es. Cantharellus, Polyporus etc.).

    I basidi
    I basidi
    Le spore, abbiamo detto in precedenza, vengono prodotte dai basidi e “portate" alla loro sommità da sottili filamenti detti sterigmi.
    Possiamo osservare basidi che ospitano spore in numero diverso (da 2 a 8) questo ha un preciso significato “biologico” sul quale al momento non ci soffermiamo. Resta comunque da rilevare questa condizione anche in casi misti (nella stessa specie possiamo trovare basidi con diverso numero di spore) come importante dato diagnostico.


    Agrocybe pediales, basidi e basidiospore

    Reazione metacromatica
    Reazioni microchimiche
    Vediamo ora una foto al microscopio di Spore di Macrolepiota procera in blu di cresile, ingrandimento totale 1000x. In questo caso ogni "tacchetta" della scala micrometrica in sovrapposizione alla foto corrisponde ad un micron.
    Abbiamo parlato in precedenza di “reazioni microchimiche” osservate ora la colorazione rosso-violacea assunta dalle spore ed evidenziata dalla grafica.
    Si tratta di un preciso cambiamento cromatico indotto in questo caso dal blu di cresile ovvero "reazione metacromatica" tipica di alcune specie.
    Per fare un esempio: metacromasia positiva in Macrolepiota, negativa in Lepiota. Le spore non metacromatiche tendono a tingersi con il blu di cresile semplicemete di... "blu“!

    Macrolepiota procera (Scop.) Singer
    Basidiomycota
    Agaricales

    Spore di Macrolepiota procera: ellissoidali, liscie, con poro germinativo evidente, reazione metacromatica.


    La forma delle spore
    La forma delle spore
    L'osservazione delle spore al microscopio è pratica diagnostica di gran valore. Si tratta di un elemento imprescindibile tanto che le indicazioni sul colore in massa delle spore (osservazione macroscopica) le loro dimensioni, ornamentazioni e forma compaiono sempre nel campo descrittivo della microscopia di un fungo. Spesso è necessario che queste informazioni vengano integrate con osservazioni e rilievi di altri elementi microscopici, come ad esempio la forma e la struttura degli aschi e dei basidi ai quali abbiamo accennato in precedenza.
    Quando definiamo una forma, nel nostro caso di una spora, effettuiamo una operazione di ricerca per similitudine tra ciò che vediamo e delle forme geometriche semplici o più o meno complesse. Questo esercizio è fondamentale per tutte le scienze biologiche, la dove si debba cercare di associare ad una osservazione di uno più elementi sia microscopici che macroscopici una descrizione di ciò che si è visto. Ed ecco perché in Medicina quando si parla di batteri dire "bacilli" ci riporta immediatamente a qualcosa simile ad un "bastoncello", cocchi forma "sferica", spirilli a spirale etc. Va scritto, per la precisione, che l'esercizio richiederà da parte vostra parecchia pratica e pazienza. Ripeto spesso le forme che andremo a scoprire sono piuttosto complesse per essere racchiuse in un solo termine. L'osservazione al microscopio ci mostra le spore nelle più disparate posizioni e proiezioni , è spesso necessario osservare molte porzioni del preparato per avere una idea complessiva e tridimensionale della reale forma.


    Le ornamentazioni sporali
    Le ornamentazioni sporali
    Una volta analizzata e ricondotta ad un modello geometrico la forma della spora che stiamo esaminando, (es. globosa, ovoidale, ellittica, poligonale etc.) il passo successivo e quello di affinare la nostra osservazione e rivolgerla, con la maggiore attenzione possibile, all'aspetto della superfice. Nel caso più semplice potremmo rilevare un aspetto "liscio" o non così distintamente "variegato" da essere definito in altro modo. Diversamente, spesso ci troviamo di fronte ad una diversa situazione: costolature, rugosità, verrucosità, reticoli di varia forma, spine ed aculei sino a creste +/- alate. Oltre a rilevare la presenza e la forma di queste ornamentazioni e spesso molto utile dichiararne anche le dimensioni, sempre che la precisione della nostra scala micrometrica ce lo permetta! Difficile misurare e stimare esattamente al microscopio ottico "cose" di dimensioni inferiori al micron.




    Negli ascomiceti le spore vengono generate da cellule specializzate dette aschi. Gli aschi nei casi più comuni sono formati da una sorta di tubetto all’interno del quale maturano le spore. Alla loro completa maturazione vengono espulse attraverso un sistema dinamico-idraulico (espulsione) attraverso la sommità dell’asco che può presentarsi munita o meno di opercolo. In altri casi, come nei Tuber (tartufi) gli aschi sono a forma di sacchetto o palloncino e non vi è espulsione attiva delle spore. La loro diffusione avverrà a maturità per degrado o rottura del contenitore. Quanto detto sulla forma ed ornamentazione delle spore è valido ed applicabile anche alle ascospore.

    Aschi ed ascospore di Helvella crispa
    Aschi ed ascospore di Tuber aestivum (Tartufo “scorzone”)
    Aschi con opercolo amiloide (si colora di blu con reattivo di Melzer) (Foto Dario Lunghini)


    Foto al microscopio: Ascomycetes
    Helvella crispa (Scop.:Fr.) Fr. - (Ascomycota, Pezizales)


    I coloranti
    I coloranti
    I coloranti in microscopia sono usati sia per colorare le strutture esterne sia per impregnare le strutture interne del reperto. Senza voler approfondire ulteriormente, in questo contesto, i processi chimici e fisici della cosa vediamo qual è il colorante per eccellenza in campo micologico: ROSSO CONGO: si presenta sotto forma di una polvere rosso bruna ed è solubile in acqua. E’ il colorante (è anche indicatore di PH: in ambiente alcalino rimane rosso, in ambiente acido vira al blu ) per eccellenza della micologia di scuola francese e forse generalmente il più usato perché di facile preparazione e molto stabile in soluzione acquosa, meno stabile in soluzione ammoniacale. PREPARAZIONE: si usa all1% in soluzione acquosa, in questo caso se si lavora con delle exiccata occorre prevedere la reidratazione con KHO oppure con NAOH del reperto da osservare, oppure in soluzione ammoniacale (ammoniaca 5% acqua 95%) in questo caso non occorre reidratare le exiccata in quanto l’ammoniaca funge da rigonfiante e reidratante. Nel secondo caso va preparato frequentemente perché l’ammoniaca tende ad evaporare e la soluzione a precipitare. Personalmente l'uso in soluzione acquosa per la colorazione del fresco e quello in soluzione ammoniacale per la colorazione del secco. ATTENZIONE: se esagerate con l’ammoniaca si rischia di rigonfiare eccessivamente le strutture da osservare fino ad arrivare (negli ascomiceti avviene di frequente) alla “esplosione” sia delle spore sia delle strutture. Qualora vi troviate di fronte a tal evento aggiungete acqua alla soluzione e per rinforzare il colore aggiungete altra povere “ROSSO CONGO”. Insomma diluite l’ammoniaca e recuperate il potere colorante. Il suo potere colorante è molto forte, basta un granello infinitamente piccolo depositato su un indumento che al primo contatto con acqua mostra in tutto il suo fragore questa peculiarità. REPERIBILITA’: solo nei negozi di fornitura di prodotti chimici in bottigliette da circa 50 o 100 ml

    Esempio di colorazione con Rosso Congo di un basidio ed alcune spore

    Foto al microscopio: Basidiomycetes
    Amanita phalloides (Vaill. ex Fr.) Link - (Basidiomycota, Amanitaceae)

    Spore di Amanita phalloides: da subglobose a largamente ellissodali, lisce con reazione amiloide.

    Foto al microscopio: Basidiomycetes
    Lactarius volemus (Fr.) Fr - (Basidiomycota, Russulaceae)

    Lactarius volemus: spore da globose a subglobose, con verruche evidenti a formare un reticolo, amiloidi, macrocistidi emergenti e lanceolati.

    Foto al microscopio: Basidiomycetes
    Entoloma clypeatum f. pallidogriseum Noordel. - (Basidiomycota, Amanitaceae)

    Entoloma clypeatum: spore poligonali.

    A.M.I.N.T. - Associazione Micologica Italiana Naturalistica Telematica