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Pon un hongo en tu vida

En este post me gustaría aportar un pequeño rayo de luz al conocimiento general de la relación que tienen todas las orquídeas con los hongos en la naturaleza. Tal es su importancia en la vida de esta familia de plantas que han confiado su descendencia a los hongos, sus cientos de semillas que son dispersadas a través del viento no germinarán si donde son depositadas no existe en el suelo el hongo adecuado. La relación que establecen las plantas con los hongos, no necesariamente mutualista, no patógena y en la que existe algún beneficio de al menos uno de los miembros sin perjuicio del otro, se denomina micorriza, literalmente significa “hongo-raíz”. En general, la planta le proporciona al hongo azucares y otras moléculas carbonatadas elaboradas, a cambio, el hongo facilita la captura de minerales y agua a la planta, aumentando además la superficie de absorción de las raíces que con crecimiento limitado por si solas no podrían cubrir. En torno al 90% de las especies de plantas terrestres actuales presentan algún tipo de simbiosis micorrítica y hay claras evidencias de que fueron decisivas en la conquista terrestre de las primitivas plantas hace mas de 500 millones de años, algunos autores de estudios recientes incluso las datan en 700-800 MA. En esa época las condiciones fuera de los medios acuáticos eran muy complicadas, largos periodos de oscuridad o continua luminosidad estacional debido a la latitud del súper-continente, suelos sin desarrollar, mayor incidencia de rayos ultravioletas y una asfixiante atmósfera cargada de dióxido de carbono. Los primeros conquistadores verdes tardaron en expandirse y gracias a la ayuda de los hongos fueron adentrándose cada vez mas en el interior

Tipos de micorrizas

Tipos de micorrizas

continental no sin fracasos, retrocesos y grandes extinciones. En este largo viaje geológico en el que las plantas han cambiado y evolucionado de forma abismal, desde las primeras algas verdes y líquenes (asociación alga-hongo), continuando con musgos, hepáticas, helechos, seguidos de la diversificación de las plantas con semillas, hasta la explosión y dominancia de las angiospermas (plantas con flores) hace mas de 60 millones de años, sin embargo, en muchos casos se mantienen las mismas estructuras de micorrizas de las que se tienen los primeros fósiles con mas de 400 millones de años, esto nos puede dar una idea de la eficiencia, beneficio e importancia de estas simbiosis en la flora del planeta. En los últimos 50 millones de años además, se ha diversificado el modo en que los hongos han establecido las relaciones con las distintas familias de plantas, actualmente se conocen tres grandes tipos de micorrizas; ectomicorrizas, endomicorrizas y ectendomicorrizas.

En general, cuando nos hablan de hongos pensamos en setas, pero es necesario aclarar muy brevemente que la seta o carpóforo es el órgano reproductor del hongo, por hacer una analogía aclaratoria es lo que la flor a una planta. El hongo en sí esta formado por el micelio, un conjunto de fibrillas microscópicas que se expanden por el sustrato llamadas hifas. Un solo individuo puede llegar a extender su micelio cientos o miles de metros en el sustrato. A grandes rasgos, según el tipo de vida o alimentación, los hongos pueden clasificarse como saprofitos (descomponen materia orgánica), parásitos (viven a expensas de lo que produce otro organismos sin matarlo) o simbiontes (llegan a una relación mutualista o no, con otro ser vivo sin producir perjuicio para ninguno de los miembros), estos últimos son los que nos ocupan en este texto. Cabe indicar que un mismo hongo, podría ser las tres cosas al mismo tiempo o cambiar el modo de forma facultativa en muchos casos.

Centrándonos en los simbiontes, volvemos a las micorrizas, que como decíamos anteriormente pueden ser; ectomicorrizas, las hifas del hongo mantienen una relación con la raíz de la planta pero sin ocupación intracelular, se

Endomicorriza orquidoide

Celulas vegetales con micorriza orquideoide de ovillo

extienden en los espacios intercelulares y jamas atraviesan membranas celulares, normalmente son los que generan las setas mas conocidas y en general suelen relacionarse con las especies forestales mas comunes, fagales, algunos coniferales entre otras familias. Endomicorrizas, las hifas del hongo penetran dentro de las células parenquimatosas de la raíz de la planta y se extienden de célula a célula atravesando las membranas y creando estructuras arbusculares en el citoplasma, entre el 80% y el 90% de las especies vegetales mantiene alguna relación de este tipo. Ectendomicorrizas, es una combinación de las anteriores, las hifas se extienden de forma intercelular, pero sus terminaciones acceden a la célula formando los típicos arbúsculos.

En el caso de las orquídeas, independientemente de que sean terrestres o epifitas, tienen su propia evolución de micorriza, que corresponde a un tipo de endomicorriza particular, llamado orquideoide de ovillo. Las hifas penetran como un guante atravesando la pared celular, provocando una dilatación de la membrana debido a una formación en forma de ovillo en el citoplasma en vez de arbúsculo y el intercambio se produce a través de un ciclo de colonización/“digestión”. Las semillas de orquídeas necesitan de esta colonización para poder germinar, el hongo les facilita sus primeros nutrientes transformados para poder crecer sin reservas. Algunas conservan la relación hasta su estado adulto, sobre todo orquídeas terrestres no fotosintéticas, las orquídeas fotosintéticas son en su mayoría micoheterotróficas durante los primeros estadios de desarrollo y algunas podrían ser mixotróficas en estado adulto, ya que parte del carbono que requieren lo suplen de sus hongos micorrízicos que lo extraen de otras plantas o cambian sus relaciones con el hongo según el estado del ciclo vital anual, incluso algunas especies, presentan micorrizas no solo en las raíces sino también en sus tallos (micothallia, término que creo que acuño por primera vez para la botánica). Se puede deducir de esto, que las orquídeas no solo son las angiospermas con los métodos reproductivos mas evolucionados, también en su relaciones con los hongos. Los hongos mas comunes que se encuentran en estas relaciones simbióticas con orquídeas son de los géneros o formas, Rhizoctonia, Ceratobasidium, Tullasnella, Sebacina, Russula y Thanatephorus. En epifitas tropicales, son mas comunes del género Ceratobasidium y en orquídeas terrestres de zonas templadas, Tullasnella, aunque aún queda mucho por investigar al respecto. Algunos de estos géneros de hongos son patógenos para algunas otras familias de plantas, pero se comportan de forma simbionte y beneficiosa con las orquídeas, increíble ¿verdad?.

Realmente podemos hablar de simbiosis hostil, el hongo en principio accede a las semillas o las raíces con la intención de consumirlas como alimento, pero la orquídea dispone de mecanismos en los que primero permite al hongo acceder al citoplasma y en cierto momento hace colapsar el ovillo miceliar, lo “digiere” adquiriendo su contenido como nutrientes y el hongo vuelve a comenzar con su ataque, esto no supone un perjuicio al hongo en términos vitales o energéticos, por eso siempre hablamos de simbiosis, aunque no sea mutualista. Por tanto, desde que la orquídea es un embrión tiene la capacidad de dominar la infección de estos hongos que de otra forma podrían ser mortales de necesidad, de hecho, en ciertas condiciones de desequilibrio en los que el hongo goza de unos niveles de nutrientes extraordinarios es capaz de terminar infectando mortalmente a la orquídea.

Placa en honor a Lewis Knudson

Placa en honor a Lewis Knudson

Los primeros cultivos de semillas de orquídea que lograron algunas germinaciones, fueron debidos al azar por la presencia del hongo en el sustrato, muchos años pasaron hasta que los primeros investigadores entendieron este hecho y los primeros experimentos se basaron en mezclar medios de celulosa con restos de raíces secas de orquídeas adultas inoculando de esta forma el hongo en el sustrato. Los porcentajes de éxito eran bajos, hasta que Lewis Knudson dio con un método de germinación asimbiótica (sin la existencia de hongos) que, aunque mejorado, se sigue usando hoy día. Os dejo una joya que se publicó en 1921 en el Boletín de la Real Sociedad Española de Historia Natural (Vol. XXI) en castellano, el articulo de Knudson, La germinación no simbiótica de las semillas de orquídeas.

Alberto Martínez