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Orquídeas y redes

Desde que existe la vida en nuestro planeta las asociaciones de cooperación entre organismos de diferentes especies ha sido la verdadera tónica general. Hasta el punto que por ejemplo nuestras células contienen mitocondrias o las células vegetales tienen cloroplastos porque un día una célula eucariota los fagocitó como bacterias y descubrió que era más beneficioso mantenerlas vivas en su interior que digerirlas, por eso, tanto mitocondrias como cloroplastos contienen su propio ADN y se multiplican dentro de la célula de forma autónoma -aún mantienen ciertas características de su condición de bacterias libres- esto es la teoría endosimbiótica.

En la conquista de la tierra esta cooperación fue fundamental para aquellos atrevidos primeros colonizadores, pues el medio terrestre era hostil e inestable. La asociación entre dos valientes colonos continentales, hongos y plantas, es tan antigua como su propia existencia, tan antigua que miles de especies tanto de un reino como del otro dependen de sus asociaciones mutuas, algunas tremendamente especializadas para poder completar su ciclo vital, el uno sin el otro no podría vivir. Por ejemplo, los líquenes forman un ente ‘completo’, lo que parece ser un individuo, pero lo forman tres familias alejadas entre si, hongo-alga-levadura o nosotros los humanos, tenemos más individuos entre bacterias y hongos en nuestro cuerpo que número de células humanas y muchos de estos seres si faltan o son alterados nos provocan enfermedades e incluso la muerte.

Todas las orquídeas del planeta mantienen una relación con una o varias especies de hongos. En la simbiosis mas clásica, el hongo proporciona nutrientes esenciales a los que las propias raíces de la orquídea no llegan y la orquídea le devuelve al hongo productos carbonatados procesados, como azúcares. Para saber más puedes leer mi anterior

Rhizanthella gardneri. Fuente: orchidspecies.com

Rhizanthella gardneri. Fuente: orchidspecies.com

post “Pon un hongo en tu vida. La mayoría de orquídeas cuando les conviene (facultativas), establecen esta simbiosis según el ciclo de vida o las condiciones ambientales en las que se encuentren. Otras lo hacen de forma permanente; unas pocas de forma tan permanente que su co-evolución las ha llevado a ir perdiendo gradualmente sus pigmentos fotosintéticos principales (clorofilas, xantofilas -la mayoría conservan carotenoides-) porque obtienen productos ya elaborados desde el hongo y no necesitan generarlos con procesos fotosintéticos. De este grupo en algunos casos también han eliminado sus órganos fotosintéticos principales como las hojas (áfilas), incluso tallos y en casos extremos hasta el pedúnculo floral, manteniendo sólo sus raíces y rizomas llegando a tener floraciones únicamente subterráneas (hipogeas) como las australianas del género Rhizanthella.

Hace algunas semanas se dio bastante publicidad en medios de comunicación generalistas en español al descubrimiento de una orquídea en japón que “no hace la fotosíntesis” y las redes sociales se hicieron bastante eco con la noticia. La noticia de este descubrimiento y la descripción de una orquídea nueva siempre es positiva para botánicos o aficionados y, también es positiva su difusión en los medios donde hay mucha falta en cuanto a divulgación científica. La orquídea de la que hablaban los periódicos es Gastrodia kuroshimensis. Aunque es una planta muy interesante no debería ser un caso extraño si estos mismos medios dieran más valor a lo que tenemos en nuestro entorno. Esto me dio la idea y motivación para escribir acerca de algunas orquídeas que crecen en la Península Ibérica y que comparten las mismas o parecidas características que esta planta que vive a miles de kilómetros.

La característica principal es la micoheterotrofia, esto significa que la planta mantiene una simbiosis no mutualista con hongos, es decir obtiene nutrientes del hongo pero éste no recibe nada a cambio y éste a su vez por otro lado mantiene simbiosis mutualista con otras plantas verdes. Las moléculas carbonatadas que el hongo ha obtenido de la planta verde serán en parte absorbidas del hongo por la orquídea que no necesitará producirlas por sí misma porque lo ha hecho la planta verde por ella. No es parasitismo porque no hay perjuicio energético ni para el hongo ni para la planta verde. Podéis imaginar la enorme red de comunicaciones y transporte que existe bajo nuestros pies gracias a los micelios de los hongos y sus maravillosas relaciones con las plantas.

Algunos casos que se pueden encontrar en la Península Ibérica:

Corallorhiza trifida. Fuente: orquideasibericas.info

Corallorhiza trifida. Fuente: orquideasibericas.info

Corallorhiza trifida – No tiene raíces, se vale de un rizoma con aspecto de coral adaptado para ofrecer mayor superficie de infección para el hongo. Se desarrolla en bosques con Betulaceas (Abedules y Alisos), Salix repens (Sauce rastrero) y algunas coníferas (Pinus). Los análisis moleculares sobre muestras de su rizoma demuestran que sus asociaciones se producen principalmente con los grupos de hongos Thelephora y Tomentella. Se ha demostrado que esta planta obtiene parte de su carbono de forma autótrofa mediante fotosíntesis, aunque en menor medida que otras orquídeas mantiene clorofila en sus células, es por ello que se sospecha que pudiera llegar a ser micoheterótrofa facultativa y no obligada, es decir, que no siempre depende de hongos para vivir.

Epipogium aphyllum – Su nombre popular es la orquídea fantasma. Vive principalmente en hayedos. Su distribución es principalmente en Pirineo y posiblemente en Sistema ibérico y otras montañas de la mitad norte, pero su comportamiento hipogeo y su floración errática hace complicada su localización. Principalmente micorriza de forma micoheterotrófa con género Inocybe, aunque hay evidencias de micorrizas con los géneros Hebeloma, Xerocomus, Lactarius y grupo Thelephora. Es una orquídea con una alta tasa de propagación asexual mediante microbulbos subterráneos que cuando maduran terminan separados de la raíz principal. Se sabe que estos bulbos no se asocian inicialmente con hongos y solo lo hacen cuando comienzan su vida como individuo independiente, por lo tanto parece que tienen una fase no mico-dependiente facultativa.

Limodorum abortivum. Foto: Alberto Martínez

Limodorum abortivum. Foto: Alberto Martínez

Limodorum abortivum/trabutianum – Pinares, bosques de suelos principalmente básicos, mediterráneos. Micorriza entre otros con un género tan setero como Russula, es de esperar que en lugares donde Limodorum florece en primavera haya buena población de algunas especies de Russula en otoño. Como se ha ido demostrando en otras orquídeas que antes se las creía mico-dependientes obligadas o incluso heterótrofas ahora se sabe que al eliminar mediante fungicida el hongo [Bellino Alexandro et al.], la planta genera mayor número de pigmentos fotosintéticos para compensar las pérdidas de carbono resultado de la reducción de colaboración con el hongo. Por lo tanto, también debemos pensar que mantiene una micoheterotrofia facultativa.

Goodyera repens – Lugares con suelos pobres, musgueras y turberas. Es una excepción dentro de las orquídeas verdes -con hojas y clorofila, por llamarlas de alguna forma- Aunque es una planta con hojas y pigmentos fotosintéticos en cantidades normales, se sabe que debido a los suelos pobres donde habita (compartiendo espacio con algunas plantas insectívoras) establece no solo micorrizas comunes sino también micoheterotrofia con algunos hongos. Tiene cierta especialización en sus relaciones micorrizógenas, aunque en general se encuentra con Rhizoctonia y otros Ceratobasidios, el hongo más usual encontrado es Ceratorhiza goodyerae-repentis tan especialista que lleva el nombre de esta orquídea en su especie.

Listera ovata / cordata – Bosques de caducifolios y coníferas, a veces en prados, siempre en suelos húmedos. Es un caso parecido a Goodyera, planta verde pero que establece facultativamente relaciones no solo micorrizogénicas clásicas sino también micoheterotroficas. No tengo información de los géneros de hongos con los establece estas relaciones.

Neottia nidus-avis – No tiene raíces reales, un gran rizoma hace sus funciones que como su nombre indica tie

Neottia nidus-avis. Fuente: binran.ru

Neottia nidus-avis. Fuente: binran.ru

ne una forma característica que recuerda al nido de un ave. Hayedos, encinares frescos, quejigares, pinares, abetales con suelos muy ricos en materia orgánica y humedad. Aunque tiene relaciones con varios géneros de hongos, como Rizhoctonia, el basidiomiceto más importante con el que mantiene una micoheterotrofia es el género Sebacina. Como curiosidad se han caracterizado molecularmente hifas del ascomiceto Tichoderma en su rizoma, este hongo es utilizado en agricultura ecológica como fungicida natural porque limpia el suelo de otros hongos patógenos para las plantas, entre los que elimina esta un conocido colaborador de orquídeas, Rizhoctonia.

Como curiosidad añado otros hongos basidio/ascomicetos que se se sabe que mantienen  micorrizas con orquídeas como de los géneros Tuberaceae (Trufas), Cortinarius, Kererahiza, Epulorhiza o Musiliopsis, entre otros. En cuanto a Hongos no basidio/ascomicetos: Rhizoctonia y teleomorfos de los géneros Ceratobasidium, Tulasnella, Thanatephorus o Sebacina. Muchos de ellos son patógenos para la mayoría de las plantas, como Ceratobasidium cereale que provoca grandes pérdidas en los cultivos, especialmente de arroz. Probablemente a medida que se vayan realizando más estudios y análisis moleculares iremos conociendo mucho más acerca de estas apasionantes relaciones y deberemos corregir muchas de las hipótesis que manejamos actualmente.

Orquideas extremistas

Esta vez le dedico el post a unos pocos ejemplos de orquideas de las que llama la atención su ciclo de vida, bastante alejado de la gran mayoría de especies de la enorme familia Orchidaceae. Lo mas común y conocido, son las orquideas con raíces para la absorción de nutrientes, terrestres o epifitas, con sus tallos y hojas, que realizan la función fotosintética normal. Esta vez, veremos que no todo el monte es orégano.

Dendrophylax lindenii. Foto: orchidspecies.com

Dendrophylax lindenii. Foto: orchidspecies.com

El primer ejemplo, es Dendrophylax lindenii = Polyrrhiza lindenii, para los amigos, “orquidea fantasma”, una planta epifita, que vive aferrada mediante un gran número de raíces a árboles, en zonas pantanosas o bosques húmedos de Florida y Cuba y que carece por completo de tallos y hojas. El sistema radicular es el encargado de realizar las funciones de absorción y al mismo tiempo la función fotosintética, el velamen translucido, se encarga de absorber nutrientes y dejar pasar la luz a las células internas que realizan la fotosíntesis. Su aspecto es un simple amasijo de raíces gris-verdosas pegadas a un tronco, pero cuando llega el verano, el espectáculo esta asegurado, brotan directamente de las raíces hasta diez aromáticas flores con mágica belleza, haciendo justicia a su extraña forma de vida. Pero aquí no acaba su carácter especial, sus flores tienen un espolón larguísimo,  de forma que el néctar queda tan profundo, que solo una especie de polilla tiene el probóscide tan largo para llegar, que se sepa Xanthopan morgani praedicta, aunque parece que no comparte distribución, es la que tiene esa característica, siendo al parecer, su principal polinizador.

Rhizanthella gardneri. Foto: www.orchidspecies.com

Rhizanthella gardneri. Foto: orchidspecies.com

Las siguientes en la carrera de orquideas extremistas son, las tres especies del género Rhizanthella (R. gardneri , R. slateri , R. omissa ), que se sepa de momento, especies endémicas del Oeste del continente Australiano. Se las conoce por “Orquideas subterraneas”, ya que todas sus funciones se dan completamente bajo tierra, incluida la floración. Estas plantas carecen de tallo, hojas y clorofila, su alimentación es heterótrofa, parásita, concretamente le roba los nutrientes a un hongo, Thanatephorus gardneriarbusto, que vive micorrizando las raíces del arbusto Melaleuca uncinata. Estas orquideas han perdido todo lo que no es esencial para su vida parásita, incluido un alto porcentaje de los genes en el cloroplasto, siendo la planta con el genoma más pequeño de todos los genomas de cloroplastos que se conocen.

Florece entre Mayo y Junio, sus decenas de diminutas flores reunidas en una cabeza floral o involucro, aunque prácticamente enterradas, emiten un dulce olor, que, por un lado, debe atraer a algún polinizador concreto y en el caso de ser fecundadas, se cree que el olor de las vainas atraen a ciertos marsupiales que las desentierran, dando lugar a la hipótesis de que son los encargados de esparcir sus semillas. Lo que si se sabe a ciencia cierta, es que su principal forma de reproducción es por propagación vegetativa. Con esto, se puede entender que su estado de conservación actual, este cercano a la extinción, aunque los datos no son concluyentes, por la dificultad para localizarlas.

Aquí, en la península ibérica, también tenemos algunos ejemplos de orquideas extremistas, aunque en menor grado.

Limodorum abortivum. Foto: orchidspecies.com

Limodorum abortivum. Foto: orchidspecies.com

Dedicaremos futuras entradas, al genero de heterótrofas, con dependencia micorrízica total, Limodorum, con dos representantes españolas L. abortivum (L.) Sw. y L. trabutianum Batt. a las que dedicaré una entrada completa. Y nuestra escasa y rara “orquidea subterránea”, Epipogium aphyllum Sw. de la que se conocen escasas poblaciones en la península cercanas al Pirineo. Posiblemente no se conozcan mas poblaciones ibéricas, debido a su hábitos subterráneos y su pequeña floración incierta, pueden pasar mas de 15 años entre floraciones si no se dan las condiciones adecuadas.

 

 

Alberto Martínez.